Análise experimental do desempenho térmico de verão do telhado em cimento-amianto, com ático

(1)

ANÂLISE EXPERIMENTAL DO DESEMPENHO T~RMICO DE VERÃO DO TELHADO E~ CIMENTO-AMIANTO, COM ÁTICO

Eng9 Abdias Medeiros de Oliveira

Universidade Federal do ~lo Grande do Sul Escola de Enoenharia

Departamento de Engenharia Civil

ESCOLA De ENGENHARI,.A. n 1 n I I f""\T t..:r A

(2)

ENG9 ABDIAS MEDEIROS DE OLIVEIRA

Dissertação apresentada ao corpo docente do Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil da Escola de Engenharia da Un~ versidade Federal do Rio Grande do Sul como parte dos requisitos para a obtenção do título de Mestre em Engenhari a Civil.

Porto Alegre Maio de 1984

(3)

Esta dissertação foi julgada adequada Para a ob -tenção do t i tulo de Mestre crn Enqenhariu Civi l c anrov<lda em sua forma final pelo Orientador e nelo Curso de P6s-Graduação em Engenharia Civil.

-

_r-

/L

--:---1

Prof. José fvliguel Aroztegui Orientador.

of. José Car los Ferraz Hennemann oordenador do Curso de Pós-Gradua ção em Engenharia Civil

(4)

I I

Ao meu irmao

Humberto

(5)

"O Senhor abriu-me os ouvidos e eu não me opus, não me retirei. Apresentei as costas àqueles que me fl agelavam e o rosto a quem me arrancava a barba. Não desviei o rosto dos ultrajes e dos esc~ ros. Meu Deus está comigo! Por i~ so não serei confundido."

Isaías 50,5-7

(6)

AGRADECIMENTOS

Ao prof. José Miguel

Aroztegui

,

pela orientação

,

i

n

c

en

tiv

o

.

luta em

aquisição

de recursos

e am

izade sincera

.

A

Universidad

e E

stadu

al

de Feira de Santana pelo incen

tivo,

co

nfi

a

nça

e oportunidade que me

foi

conced

i

da.

~

Tereza Cristina Menezes

pelo

auxílio,

companhia,

ca

-rinho e execução

dos

grá

fi

cos

.

~

colega

Mari

a

de Lourdes pela

ajuda

na

revisão

ortogr!

fica do

texto

.

Aos meus pais e

irmãos

pelo

est

ímulo

,

carinho

,

e auxílio

nas

tarefas

que p

ela

s di

st

ânci

a

me deixaram impossibilitado

de

realizá-las

.

A coordenação de

Aperfeiçoamento de

Pessoal

de Nível Su

perior

(CAPES) pela bolsa de estudos

.

Ao

Grupo de Energia

Solar

da

UFRG

S

pelo empréstimo

de

inst

rum

ent

os

e da sala

para

a colocação

de

equipame

n

tos

.

A

coordenaç

ão

,

prof

es

sores

,

c

o

legas

e

funcionários

do

Curso de

Pós-Graduação

em

Engenh

a

ria

Civ

il

da UFRGS

.

(7)

LISTA DE FIGURAS . . . .. . . . .. . . VIII

LISTA DE TABELAS XI

LISTA DE SÍHBOLOS •• •• . . • . • • . • . . . .. . . •. . . . • . . . • • • • . XIV RESUOO . • . . . • . . . • . . . • . . • . . . .. . . )~VI I ABSTRACT . . . .. . • . . . .•. . . .. • . . . .. . . . • . . . ..• .. . . XVIII

1 . INTRODUÇÃO 1

2 • PESQUISA BIBLIOGRlÚ'ICA • . . . . • . . • • . . . . . . • . • . • . . • . . . . . . • 4

2.1 Principais Propriedades Termofísicas dos Materiais na Transmissão de Calor Através da Cobertura para ~ Mode -lo Apresentado 2.2 AntecedentesExperimentais 4 9 2. 2 .1 Quanto a Cor da superfície externa . . . . . . . . 9

2. 2. 2 Quanto a ventilação do á ti co . . . . . . . . . . . . . . . 1 O 2.2.3 Quanto ao uso de metal polido nas superfícies do ãtico 3 • METODOLOGIA EXPERH1ENT1\L . . . 12

3.1 Equipamentos ~ Características . . . .. . . 12

3. 2 Metodologia Empregada . . . . .. ... . . ... . . .. . .. 17

3. 2 .1 Método do índice L . .. .. . . ... . . . .. . ... . . 20

4 • APLICAÇÃO E RESULTADOS . . . . • . . . • . . . . . . • . • • • . • . . . . . . • • 2 4 4.1 TESTE 1: Cobertura em cimento-amianto nova com ve ntila-ção pelas aberturas das ondas (24 e 25 de Nov. 4, 5 e 12 de Dez. de 1983) .. . . ... . ... 24

(8)

lação pelas aberturas das ondas (15, 16, 17, 18, 28 e 29 de Dez. de 1983) .. .•. . . ... 31 4.3 TESTE 3: Cobertura em cimento amianto envelhecida e e

-negrecida naturalmente por 8 anos, com venti-lação por 10cm além da abertura das ondas (19, 2, 5, 6, 7 e 8 de Jan. de 1984) ... . . ... 38 4.4 TESTE 4: Cobertura em cimento amianto envelhecida e e

-negrecida naturalmente por 8 anos e ventilada

só pelas aberturas das ondas (24, 26, 27, 28

e 29 de Jan. de 1984) . . . 45 4.5 TESTE 5: Cobertura em cimento amianto envelhecida e e

-negrecida naturalmente por 8 anos, com venti-lação por Sem além da abertura das ondas (8, 9, 11 e 12 de Fev. de 1984) . . . ..•.. . . •... 52 4.6 ~ 6: Cobertura em cimento amianto envelhecida e e

-ne~recida naturalmente por 8 anos, com uma fo

lha de alumínio polido sob as telhas e oom ven

tilação só pelas aberturas das ondas no espa

-ço compreendido entre as telhas e a folha de

alumínio (14, 15, 16, 18, 19 e 20 de Fev.. de

1984) . . . . . .. . . . .•. . . . . .. ..•••• •..•. .•• 57 4.7 Observações Noturnas •. . .. • • . . . • . . . ..••. • • . . . 64 4.8 Apresentação dos Resultados . . .. . . ...•• ••• • . . . 67 5 • c:IOllNICL.USAO • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 7 6

SWGESTÕES PARA FUTURAS PESQUISAS . . . ...•.•. . . •... 78 AOOEXO I - Grâficos com as principais temperaturas levanta

-das em um dia de cada teste realizado . . . • 79

~o II - Aferição e calibragem dos termômetros .• . . . ..•. 92

ANEXO III - Obtenção da reassa específica, volume e

capaci-dade de absorção de ãgua, das telhas de

cimen-to amiancimen-to . . . .. . . ... . . • . . . • 9 3

(9)

V.1 !-!odelo Utilizado .. . . .. . . .. . .. . . . .•... .. . . .. 96 V.2 Dados . . . .. . . .. . ... . . ... . .... . . J01 V.2.1 Dados Diretamente Obtidos ... . . •. . . ... . . ~01 V.2. 2 Dados Indiretamente Obtidos . . . .• . . • . . . • . J02 V. 3 Obtenção da Vazão de Renovação do Ar no Atico . . ... . . . J08 V. 4 Conclusão . . .•. . . ... . .. .. ... . . ... . . .111

AOOEXO VI - Figuras ilustrativas da bancada de teste . . . J 12 BIBLI~IA . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1 5

(10)

LISTA DE FIGURAS

- Capítulo 3

FIGURA 3.1 - Saída impressa do registrador de dados .. . . ... 14 FIGURA 3.2 - Planta baixa e cortes da bancada de testes .. . . 15 FIGURA 3. 3 - Pontos de aquisição de temperaturas dos tes"!-I"":J 1 .1 6. · 1 9 FIGURA 3. 4 - Localização da folha de alumínio no ático . . . .. 19

-

CaEÍtulo 4

FI FURA 4. 1 - ComJ?ortamento da óTc, l'ITf r V.ar, I e te - teste 1 ... 26

FIGURA

4.2

- Comportamento da tJTc, /\Tf I v.ar, I e te

-

teste 1 . .. 27 FIGURA 4.3 - Comportamento da fiTe, t.T f , V.ar, _{I e te}

-

teste 1 ... 2 8 FIGURA 4.4 - Comportamento da fiTe, lfr f I V.ar, I e te

-

teste 2 . .. 32 FIGURA 4.5 - Comportamento da t.Tc, IITf I v.ar, I e te

-

teste 2 ... 33 FIGURA 4.6 - Comportamento _{da tfrc}_' liJ:f I V.ar, I e te

-

teste 2 . .. 35 FIGURA 4.7 - Comportamento da !.fi' c , /frf 1 V.ar, I e te

-

teste 3 . .. 39 FIGURA 4.8 - Comportamento da lfr C I lU' f ' V.ar, I e te

-

teste 3 .. • 41 FIGURA 4.9 - Comportamento da _!ii'_c_' !fi' f I V.ar, I e te

-

teste 3 ... 4 3 FIGURA 4.10- Comportamento da nTc, tirf I V.ar1 I e te - teste 4 ... 4 6

FIGURA 4. 11- ·Comportamento da 6Tc, ta.' f I V.ar, I e te

-

teste 4 ... 48 FIGURA 4. 12- Comportamento da _lffc_, _li!'_fI V.ar, I e te

-

teste 4 . . . 4 9 FIGURA 4.13- Comportamento da lffc, /Jrf I V.ar 1 I e te

-

teste 5 .. . 53 FIGURA 4.14- Comportamento da _lffc1 brf I V.ar 1 I e te

-

teste 5 . .. 55 FIGURA 4.15- Comportamento da /I.Tcl tfi' f I V.ar1 I e te - teste 6 ••• 58 FIGURA 4.16- Comportamento da 1:1Tc1 /':[f f I v.arl i e te teste 6 ... 60

(11)

..

FIGURA 4.19- Comportamento da ffrc, Nrf, V.ar, I e te - teste 5

- observação do efeito da umidade . .. ... . .. . . .. ... 73

- ANEXO I

FIGURA 1 - Temperaturas principais medidas na cobertura padrão

- TESTE 1 . •. . . • . . . ..•.•• .• •• •. . . •.• . . . •. •. . 8 0 FIGURA 2 - Temperaturas principais medidas na cobertura modelo

- TESTE 1 . . . • . . . . . . • . . . . . . • . . . . • . . . . . . • . . . . . . . . . .. 81

FIGURA 3 - Temperaturas principais medidas na cobertura padrão

- TESTE 2 . . ... . ... . .. . .. . . .. . "" . . . . . . . • . . . . . . . . . . . .. 8 2 FIGURA 4 - Temperaturas principais medidas na cobertura modelo

-TESTE 2 •••••••• •••••••••• •• ••••••• •••••••••• ••••• ••• 83 FIGURA 5 - Temperaturas principais medidas na cobertura padrão

- TESTE 3 . . . . . . . . . • . • • • • . . . . . • • . . • • • . • • . . . . . . . • . • 8 4

FIGURA 6 - Temperaturas principais medidas na cobertura modelo

- TESTE 3 ... •. ••.• •••. •.• .• . •. ••. . ••• •••••• •••••• . • . . • 85 FIGURA 7 - Temperaturas principais medidas na cobertura padrão

- TESTE 4 . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . • . • . • . •. 8 6 FIGURA 8 - Temperaturas principais medidas na cobertura modelo

- TESTE 4 . . . . .. . . . . . . . . . . . . . •. . . . . .. .. . 87 FIGURA 9 - Temperaturas principais medidas na cobertura padr~o

- TESTE 5 . . . .. . . .•. . .. .. . . .. . . . 88 FIGURA 10- Temperaturas principais medidas na cobertura modelo

- TESTE 5 •••• . . •• o • • • • • • • • • • • • • • • • • •• • • • • • • • • • • • • • • • • • 89 FIGURA 11- Temperaturas principais medidas na cobertura padrão

- TESTE 6 . . . . . . . . .. . . . . . . . .. . . . .. .. .. . . . . .. . . . .. . . . . . . 90 FIGURA 12- Temperaturas principais medidas na cobertura modelo

- TESTE 6 . . . . . . . . . • . . . . .. 91

(12)

..

FIGURA V. 1 - Esguema do equilíbrio t~rmico da cobertura . . . 96

FIGURA V.2 - Hipótese demonstrativa da tra etória de fu

maça no

à

t i co . . . ... . . ... . • . . . .. . 108

- ANEXO VI

FIGURA VI.1- Bancada de testes com cobertura padrão em

telha "Marselha" e cobertura modelo em

ci-mento amianto pintada de branco . . . .. . . ... 113

FIGURA VI.2- Bancada de testes com cobertura modelo em

cimento amianto envelhecido . . . . • . . ... •. . . 113 FIGURA VI.3- Colocação da folha de alumínio no ático da

cobertura modelo . . . . . . . . . . . . . • . . 114

(13)

LISTA DE TABELJ\S

CAPÍTULO 2

TABELA 2.1- Absorvidadc e emissividade em várias superfícies

e co r e s . . . . . . . . . . . . . 6

CAPÍTULO 4

TABELA 4.1

-

Cálculo do índice L

-

24 Nov. 1983 . .. . .. . . 2 5 TABELA 4.2

-

25 Nov. 1983 ... .. ... .. ... 2 5

TABELA 4.3

-

04 Dez. 1983 . ... ... ... 2 9 TABELA 4.4

-

05 Dez. 1983 .. . . .... . ... . 2 9 TABELA 4. 5

-

12 Dez . 1983 . .. . . ... . 2 9 TABELA 4.6

-

Resumo dos índices L e cálculo do índice Ll .... 30 TABELA 4.7

-

15 Dez. 1983 ... . .... 31

TABELA 4.8

-

16 Dez. 1983 . .. .. ... .... . 3 4 TABELA 4.9

-

17 Dez. 1983 ... . ... ... 3 4

TABELA 4.10

-

Cálculo do índice L - ₁_{8 Dez}_. ₁₉₈₃ _._. _{. . . .} _._{3 4} TABELA 4.11

-

28 Dez. 1983 . . ... . .. .. 3 6

TABELA 4.12

-

29 Dez. 1983 .. . . ... . . ... 3 6

TABELA 4.13

-

Resumo dos índices

E

e cálculo do índice

-

L2 . .. 37 TABELA 4 .14

-

19 Jan. 1984 .. . . .... 38 TABELA 4.15

-

02 Jan . 1984 ... . . . ... ... 4

o

TABELA 4.16

-

05 Jan. 19 84 . . . ... . .. ... 4

o

TABELA 4.17

-

06 Jan. 1984 ... . . . .. ... . 4 2

TABELA 4.18

-

Cálculo do Índice L

-

07 Jan. 1984 . .. ... ... .. . 4 2

(14)

-TABELA 4.20

-

Resumo dos índices L e cálculo do índice LJ ... 4 4

TABELA 4.21

-

24 Jan . 1984 ... .. .. . 4 5

TABELA 4.22

-

Cálculo do índi ce L

-

26 Jan. 1984 . .. . .. . o . ... 4 7

TABELA 4.23

-

Cál culo do índice L - 27 Jan. 1984 . o .... . . o ... 4 7 TABELA 4.24 - Cálculo do índice L

-

28 Jan. 1984 • • • • • • • • • • • o 50

TABELA 4.25

-

29 Jan. 1984 ... o . . o o o . o . 50 TABELA 4.26

-

Resumo dos índi ceti L

-

c cálculo do índice L

-

4 o . o 51

TABELA 4o27

-

08 Fev. 1984 o o o o o o o o . o o o 52 TABELA 4.28 - _{Cálculo do} índice L

-

09 Fev. 1984 ... . o . . o o ... 54 TABELA 4.29

-

11 Fev. 1984 . o o o o . . o . .. . 54 TABELA 4.30

-

Cálculo do í ndice L

-

12 Fevo 1984 . . o . o . o . ... o 54

-TABELA 4.31

-

Resumo dos índices L e cálculo do índice L5 . . o 56

TABELA 4o32

-

14 Fev. 1984 ... o o .. o .. 57 TABELA 4.33 Cálculo do índice L 15 Fev. 1984 .... o o o .. o o o 59 TABELA 4o34

-

16 Fev. 1984 . .. o .. o . o .. . 59 TABELA 4.35 - _Cá_l_culo_do _ín_{dice L}

-

18 Fev. 1984 . ... o o .... . . 6 2 TABELA 4.36 - Cálculo do índice L

-

19 Fev. 1984 . . .. . o o ... 6 2 TABELA 4.37

-

20 Fevo 1984 .. o o . o .. o ... 6 3 TABELA 4.38

-

Resumo dos índices

E

e cálculo do índice LG . . . 63

TABELA 4.39

-

Resumo dos índices Ln e cálculo do índice Lnl .. 64

índices

-

cálculo índice _{Ln 2}. . 64

TABELA 4.40

-

Resumo dos Ln e do

-TABELA 4.41

-

Resumo dos índices Ln e cálculo do índice Ln].o65

-

_cálculo

índice Ln4 ·· 65

TABELA 4.42

-

Resumo dos índices Ln e do

TABELA 4.43

-

Resumo dos índices Ln e cálculo do índice Lns· 065

índices

-

cálculo índice Ln6 oo 66

TABELA 4.44

-

Resumo dos _Ln e do

-TABELA 4.45

-

Resumo Geral dos _{Lni (mi)} .. .... ... .. . .. . o . .. 6 7

..

.

-TABELA 4.46 - Cálculo do _L_(p) Final

.

·•

.

....

.

...

..

...

68

(15)

TABELA 4.49

_-

Cálculo do indice L - 22 Jan. 1984 (Teste 4) . . • 72 'I'ABELA 4.50

_-

Cálculo do índice L - 04 Fev. 1984 (Teste 5) ..• 74 TABELA 4. 51

-

Cálculo do Índice L - 06 Fev. 1984 (Teste 5) ••• 74

TABELA V.1 - Cálculo do coeficiente Gt corresoondente à resistên cia tirmica da superfici e externa ~os telhados ... l05

TABELA V.2 - Resumo dos dados medidos e calculados para a

hora do pique 1983/84 .. . . . • . . . •.... . . • . . 107

(16)

SIMBOLO A a c E e h h c h co I

Kc

Km k L L (m) L(p} Ln Q Qas GRANDEZA

Area de saída ou entrada do fluxo acréscimo de tempo

constante de proporcionalidade emissividade

espessura do material

diferença de nível entre as aberturas coeficiente de convecçao

-coeficiente de convecçao externo coeficiente de radiação

intensidade de radiação solar

intensidade de radiação solar por onda longa

condutância térmica da cobe~tura padrão condutância térmica do forro

condutância térmica de um material condutibilidade térmica

índice L

índice L da cobertura modelo índice L da cobertura padrão índice L noturno

fl uxo de calor

fluxo de calor através do telhado

XIV UNIDADE h m m

W/m

2 W/m 2

o

c

W/m20

c

W/m2°C W/m

o

c

w

(17)

O v R e Rsi tas te t i t i f ts tsc tsf Uf

densidade de fluxo térmico através da

cobertura padrão

fluxo de energia térmica através do for

r o

fluxo de energia térmica transportada

pelo ar

resistência térmica da superfície ex

-terna

resistência térmica de superfície in

-ferior do alumínio ~não utilizada) resistência térmica da superfície in

-ferior do forro

resistência termica da superfície in-ferior do telhado

resistência térmica da folha de alumí nio ( nao utilizada)

resistência térmica do compensado (for

ro)

resistência térmica do cimento amianto

(telhado)

resistência por radiação

resistência térmica da superfície su

-perior do alumínio (não utilizada)

resistência térmica da superfície

su-perior do forro

resistência superficial interna

temperatura "ar-sol"

temperatura do ar externo

temperatura do ar interno da camara

temperatura inferior do forro

temperatura do ar que sai do ático

temperatura superficial da cobertura

temperatura superficial do forro

coeficiente de transmissão de calor

do forro XV

w

m2oc;w m2°C/W m2°c/w o

c

o

c

o

c

o

c

o

c

o

c

o

c

(18)

v

V' v

V.ar

li

Tf

(

m

)

li

Tf

(

p)

do telhado

vazao de

ar por segundo

vazao de ar por

hora e m2

de cobertu

r

a

velocidade do ar

graficada

coeficiente de

absorção das radiações

solares

diferença

entre a t

e

mp

e

ratura

superf!

cial

superior

da

cobertura e a

infer!

m3/s

m/s

or do

forro

na cobertura

padrão

0

c

diferença entre

a temperatura

superf!

cial superior

e inferior

do

forro

na

cobertura modelo

0

c

diferença entre

a

temperatura superf!

cial superior

e inferior

do

forro

na

cobertura padrão

(19)

..

I'

y

..

RESUMO

Estuda- se neste trabalho com método experimental o c~

portamento térmico de algumas alternativas do telhado em cimen -to amian-to, com âtico, para as condições de verão em Porto Ale

-gre.

Foi usada uma bancada de testes com duas coberturas , uma em telha "Marselha" estudada como·padrão de comparaçao e ou tra em cimento amianto que sofreu alterações ao longo das seis etapas de testes realizadas. Foram alteradas a cor externa, a

i

dade das telhas, a abertura para ventilação do ático e a coloca ção de uma folha de alumínio sob as telha~ .

Para comparar o desempenho entre as diferentes cober -turas, foi util izado o índice L que é a razão entre o fluxo de calor que atravessa o forro da cobertnra analisada ~ o fluxo de calor que atravessa a cobertura padrão em cerâmica.

(20)

"

The research work is concerned with the experimental

evaluation of the thermal performance of attic roofs covered with

asbestos cement tiles during summertime in the city of Porto Ale

gre.

A test bed wi t h two chambers was covered wi th different types of tiles. The first one; taken as the control1 was covered with traditional clay tiles: the second chamber had the asbestos cement tiles. The external colour of the tiles 1 their age 1 the size of the ventilation spaces in the attic roof and th~ option for a sheet of aluminium foil beneath the tiles were examined as

variables in this experimental work.

The different roof covering solutions were compared by means of the "L" index 1 wich expresses the ration of heat flow

through the standard clay t i les type of roof to the heat f low through the roof type under exarnination.

Previusly established simpli fied rnathematical models for the heat flow through roofs v1ere verified by the data ob

-tained during the experiments.

(21)

r

O homem pré-histórico tinha com ele· o interesse em

co-nhecer as forças da natureza por razões de segurança e até

mes-mo de sobrevivência. Das cavernas, das tendas de estrutura

sim-ples às construções de hoje, o homem teve como proposta substa~

cial modificar as condições do clima interno, desenvolvendo

me-ios para obter melhores condições para exercer suas atividades

mais confortavelmente. Com base, as edificações devem proteger

os seus ocupantes do sol, da chuva, dos ventos e das tempesta

-des, dar um desejável grau de secura e privacidade, e oferecer

um clima interno mais agradável para a vida.

Com o avanço da tecnologia, tem-se melhorado gradati

-vamente os métodos de aquecimento e resfriamento das edificações.

Esses métodos evoluíram e se multiplicaram desde os mais simples

aos mais sofisticados" Com o agravamento da crise energética, os

métodos de condicionamento térmico naturais evoluíram por serem

geralmente soluções práticas e econômicas.

A importância dos estudos relacionados com o desempe

-nho térmico das coberturas no Brasil, se deve

à

predominância de

habitações térreas, seu clima quente dominante na maioria das re

giÕes e a baixa latitude prefigurando o plano do teto como o pr~ cipal responsável pelo desconforto térmico.

Esse trabalho analisa, no capitulo 4, o desempenho tér

mico de seis alternativas de coberturas em cimento amianto, nas

condiçÕes de verão com recursos naturais. Utiliza, para isto, a

bancada para estudos experimentais de cobertura desenvolvida em

um trabalho antecedente e descrita no capítulo 3, agora equipada

com um registrador automático de dados, que permite maior preci

(22)

Tem

-

se,no Brasil, como tecnologia mais difundida para

coberturas

,

o uso dos telhados com ático

.

O material do telhado

,

que a alguns anos atrás

e

ra exclusivam

e

nte a telha cerâmica

,

h~

je co

m

partilha essa predominância com telhas de cimento amianto

,

Muito mais adaptadas ao processo de industrialização da constru

çao

.

o

telhado com ático

,

devido

à

s inúmeras variáveis en

-volvidas

,

não

foi ainda

e

xaustivament

e

dominado quanto aos

fe

-nômenos térmicos. Di versos

estudos

nesse sentido (

14, 19, 21

e

33 )

contribuem com

enfoques diversos.

A via experimenta

l

permi

-te extra

i

r informações substanciosas para proseguir estes es

t

u

-dos

.

Esta disertação

e

xpressa os resultados levantados através

do Índ

i

ce L

,

criado com opor.tunidade da realização da bancada

d

e

testes antes mensionada

.

são, porém,

anexados

gráficos dos

leva~

tamentos feitos para possibilitar

análises

sob outros pontos de

vista. Em particular, a

correlação entre

as diferenças de tempe

-raturas

superficiais

com

as variáveis climáticas.

Há muito a

faz

er nesta linha de

açao.

A limitação

do

tempo para elaborar

esta

dissertação impediu o aprofundamento em

outras alternativas

,

particu

l

armente

o

desempen

h

o térmico pa

r

a a

condição de inverno

.

Foram

,

contudo,

obtidos

alguns subsídios

p~

ra análise por analogia

,

nos

testes

feitos durante as noites de

ver ao

.

Procurou

-

se pesquisar

as

variáveis menos domi

n

adas e

-divulgadas como são a idade

,

a cor da superf

í

cie

ext~rna

do

te

-lhado

,

o uso da ventilação do ático

e

a

aplicação de uma fo

l

ha

de alumínio sob as t

e

lhas

.

Embora, o uso de materiais isolantes

no forro se

j

a de importância para a

resist~ncia

ao f

l

u

x

o té

r

mi

-co, sua inf

l

uência

é

mais conhecida

,

tendo

valores tabelados

p~

ra os d

i

stintos materiais

,

e

xpressões de cálculo simple

s

. Tam

bém não foi analizado

o efeito

da mudança da inclinação do

te

-lhado

,

pelas dificuldades implíci

tas e o

tempo

necessário para

(23)

t•

Os resultados obtidos

confirma

m

a

teoria e

nao

sao sur

preendentes

.

Porém

,

ressaltam

aqueles

aspectos importantes

na

transmissão de calor pela cobertura

e

ponderam

fatores

que

nem

sempre são

levados

em conta

,

dando uma

hierarquização que permi

tem abordar

soluções

práticas na

construção

,

se

m

maiores

(24)

2. PESQUISA BIBLIOGRÁFICA

Para

e

numerar

as princip

a

i

s

conclusões das

numerosas

exp

e

riências feitas em relação

a

tran

s

missão de calor atravis de

coberturas leves

com atico

,

serão pr

e

viamente

relacionadas

,

no

1 n

í

c

i

o deste capítulo, as principais p

ro

piedades termof

ís

icas

dos

m

a

t

e

ri

a

is

v

inculados com

e

st

e

fenõm

e

n

o

.

2.1 Principais Propiedades Terrnofísic

a

s dos

Materiais

na

Trans-missão

de

Calor Através da

Cobertura para

~

Modelo Apresen

-tado

TEMPERATURA

"AR-

SOL

",

repr

e

senta a temperatu

r

a

que

d~

veria

ter o ar

,

sem

o

sol

,

para produzir o mesmo fluxo

transmiti

do

em reg

i

me permanente

,

que teria com o sol. Ou seja

a

tempera-tur

a

do

ar

externo

incrementada 2_~_.

RESIST~NCIAS

SUPERFICIAIS.

P

ara melhor entendimentode

s

tes fatores

,

é necessário

conhecer

s

eus

funcioname

n

tos e outro

s

fatores

que

estão

a

eles relacionados como será

visto a seguir

.

Junto

à superfície existe

u

m filme

de

ar ef?tacionado

,

qu

e

diminui d

e

espessur

a

com o

aum

e

n

to

da velocidade

do

ar

pró

-ximo

.

Como o ar tem

condutividade

mui

to

baixa

,

este

filme temUM

apreciável

resistê

ncia

à troca

de calor por convecção.

A

superf!

cie

também

troca

calor por radiação. O mate

ri

al

,

o tipo

de

aca

-bamento da sup

e

rfíci

e

,

a sua temper

at

u

r

a média e a temperatu

r

a

média do outro m

e

io com quem ela tro

ca

calor determinam

a

r

esis

-tência a troca d

e

calor por radiaçã

o

.

A quantidade

de

cal

or

tro-cada por

conv

e

cção, por unidade

de

ár

ea

,

unidad

e

de

tempo

e

para

uma diferenç

a

d

e

1°C de t

e

mperatur

a é de

nominada coeficiente

de

conv

ec

ção

,

e qu

a

ndo por r

a

diação de co

efic

i

e

nte de radiação

u

O

inverso

da

so

rn

a

d

e

ss

es coef

ici

e

n

tes

é

d

e

nomin

ado

d

e

resistência

sup

erficial.

(25)

RESIST~NCIA DO MATERIAL. A transferênci a de calor por um material depende da sua condutividade térmica e da sua espe~

sura. A condutividade térmica é a propriedade do material que determina o calor ·transmitido em regime permanente através da u

nidade de espessura, na unidade de terr.po, por unidade de área

do material quando as diferenças de temperatura entre os pontos

e de 1oc. ~a razão entre a espessura e a condutividade obtem-se

a resistência material.

Qu~ndo se trabalha com um fechamento dado, de caracte

rísticas e esr;>essuras determinados,é usual o emprego da con

du-tância térmica que expressa a quantidade de calor transmitida à:!

face a face do fechamento, por unidade de tempo, unidade de

a-rea e para diferença de 1oc nas temperaturas superficiais.

Para o cálculo da quantidade de fluxo de calor entre o ambiente exterior e o interior, ceve-se somar a resistência do

material as resistências superficiais, externa e interna. O i

n-verso desta resistência térmica é dita transmitância térmica , ou coeficiente de transmissão de calor (U) .

~superfície externa está exposta

à

radiação solar , e

e o primeiro plano na transferência de calor para o interior. Por

tanto, é importante conhecer suas características quanto a radi~

ção para projetá-la de acordo com o funcionamento desejado.

~superfície externa quando de material opaco, ~ossui três propriedades determinantes do comportamento com respeito a troca de calor radiante, isto é : absorvidade , reflectividade e e

missividade .

Uma radiação que atinge uma superfície opaca poderá ser

absorvida e refletida. Será totalmente absorvida se a superfície for perfeitamente preta, ou totalmente refletida se a superfície for perfeitamente refletora.

~ emissividade é o poder relativo de um material para

(26)

.()

.

-absorvidade e emissividade sao numericamente iguais; mas ambas são variáyeis para diferentes comprimentos de onda.

Todas as superfícies emitem radiação com uma distribui çao e intensidade espectral, dependendo da temperatura; a

radia-ção emitida por superfícies, para temperaturas normais em edifí -cios, está relacionada com o comprimento de onda do espectro in -fra-vermelho (intensidade de pico em torno de lO microns).

A cor da superfície dã uma indicação da absorvidade a radiação solar. A absorvidade diminui e a reflectividade aumenta com as cores cl aras; mas a cor não indica o comportamento da su-perfície com respeito à radiação por onda longa. O preto e o bran co têm absorvidades ã radiação solar bem di ferentes. Mas a emi s-sividade de onda longa das duas cores são iguais , por esta razão esfriam igualmente à noite por radiação para o ceu.

A

tabela 2.1,

dá os

valores

tíoicos

de

absorvidade

pa-ra onda curta e emissividade para onda longa de várias superfíc~

es e cores.

TABELA 2.1

-

Absorvidade e emissividade em várias superfícies e cores

MATERIAL OU COR ABSORVIDADE EMISSIVIDADE

alumínio em folha brilhante 0,05 0,20 0,05 0,05

alumínio em folha oxidada 0,15 0,12

cimen to-amianto novo _0,60 _0,95

cimento-amianto envelhecido _0,75 _0,95

caiação nova _0,12

_o

₁₉_Ü

pintura branca _0,30 _0,90

pintura branca à óleo ₀_,₂₀ _0,90

pintura de alumínio ₀_,₅₀ ₀_,50 ₀_,₅₀ _0,55

telha verme lha clara

_o

_,

₇₀ ₀_,₉₀

pintura preta

o

_,85 _0,90 _0,90 _0,90

pintura cinza claro _0,40

_o,

₉₀

pintura cinza escuro ₀_,₇₀ ₀_,₉₀

(27)

•

A

a

b

sorv

id

ade

muit

o

b

aixa d

o

al

umínio polido

,

f

a

z de

le

um

material ideal

para

o

uso

em isolam

e

ntos de

paredes e co

be

rtur

as

,

p

ela

co

n

d

i

ç::lo de

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a

ix

a

e

rn

iss

i vid

a

d

e

por

o

ndas lon

g

as.

Mas,

s

ob condiç

ã

o de r

a

d

i

a

çã

o s

olar as s

up

e

rfíci

e

s pintadas de

branco

são

superiores

33 .

~ razão

pa

r

a

isto~

que

sendo a emis

-s

iv

i

d

ade do a

lumíni

o

b

aixa

,

n

ã

o

deixa radiar

,

a

o

cé

u,

o ca

l

o

rre

ce

bid

o

acum

ul

ando

-

o

.

Isto

n

ão

o

cor

re co

m as

superfícies

pint~

d

a

s d

e

br

a

nco,

qu

e

,

e

m

bora

,

sen

do boa

s r

ef

l

e

toras d

e

radi

a

ção

so

lar emit

e

m com

fa

cilid

a

d

e

o calor

ao céu

,

baLx

a

ndo

sua

temperatura

.

A valid

a

de d

a ap

licaç

ão do

alumíni

o

é

fundamental pa

-ra reduzir a

condução

t

é

rmica da

c~mara

d

e a

r

do ático

.

Para

~

seja con

s

trutiv

ame

nte vi

á

v

e

l

,

a fo

lh

a

d

e a

lumínio d

e

ve ser colo

-c

a

da junto ao t

e

lhado,

pa

ra

e

vi

tar

que o acúmulo d

e

po

que

ocor-rera

na

face

superior

,

n

ã

o

modifiqu

e

a qualidade de baixa emissi

vidade d

a

face orientad

a

para a

câ

m

ara

d

e

ar

.

Na

ventilaç

ã

o natural da cobertur

a

,

a inclinação do te

lhado t

e

m uma

important

e

influên

c

i

a

n

a

di

s

tribuição de

pressão

sobre o mesmo

.

No telh

a

d

o

com baix

a

inc

l

in

aç

ão exist

e

uma zonaes

tagnada sobre todo ele

,

devido

à s

e

paração do

fluxo

de ar produ

-zido pelo beiral barlav

e

nto

,

result

a

ndo numa

cobertura de

pouca

sucç

ã

o

s

obre os planos

.

No telhado d

e

du

a

s águas com alta incli

-naçao,

exis

te um

a

zon

a es

ta

g

nada

pr

inci

pa

lm

e

nte no

plano do lado

sotavento, e

nqu

anto o pl

a

no do

l

a

do barlav

e

nto

tem

urna pequena

pr

e

ss

ão po

sitiv

a

.

~ inclinação

crí

t

i

ca

d

o te

lhado,

9 ara o qual

o

corre

e

ss

a

mud

a

n

ça

,

de

p

e

nde da altur

a

da p

ar

ede exposta ao

ven

-to

;

mas

e

l

a

pod

e se

r 180

e

250 p

a

r

a a

ltur

a

el

e

pared

e

de

3

,6m

e

4,5m res

pe

ctivamente

33 .

A

ventilação

té

rmica,

e

m t

e

lh

a

dos, ocorre principalmen

-t

e na

q

u

e

l

es

de

a

l

ta

inclinaç~o c

o

m

a

be

rt

u

ras e

m

níveis dif

e

rentes

,

c

a

so d

e a

b

e

rtur

a

s n

o

b

ei

r

a

l e na

c

um

e

ei

ra

,

e

quando s

ã

o diferentes

a

s

temp

e

raturas intern

a e e

xtern

a

.

Q

uando

a

t

empera

tur

a

int

erna é maio

r qu

e a e

xt

e

rn

a

, o ar

(28)

-ra da cumeeira, resultando em uma succao do ar externo pela abeE

tura do beiral. No caso da temperatura externa ser mais elevada,

(29)

-r

2.2 A

nt

ecedentes

Exoerimentais

2.2.1 Quanto

à

cor da

su

perfície exter

n

a

Um estudo

experimen

tal

,

em Israel

,

com

painéis horizon

tais

le

v

es

14 _,

_{concluiu que}

_a

_temperatur

_a

_de

_uma

_superfície

exter-n

a

e

n

e

grecida

foi de 32°C

acima da

temperat

ura máxima do ar

,

en-quanto

o aumento correspondente para

a s

uperfície pintada

de

bran-c

o

foi de

ape

nas 1°C.

U

m

estudo experimental,

em Beer

-

She

ba (Israel)

,

com

c~

be

rtur

as

em concreto

15 _,

_mo

_strou

_que

_a

_co

_{bertura pintada d}

_e

_bran

-c

o apresen

tav

a a

temper

atura

do teto

60c

abaixo

que a

mesma

co

-b

e

rtur

a

na

c

or

cinza

.

Ai

nda em Israel,

uma pesquisa com telhas

vermelhas nao

ventiladas1_~ _,

_permitiu

_concluir

_{que a temperat}

_{ura máxima do for}

-ro

era 6°C ac

ima que

de uma cobertur

a

simi

l

a

r

pintada

de branco

.

~I

um trabalho do Institu

to de

Pesquisas

Tecnológicas

do

Estado

de

São Paulo (IPT)

,

com

t

e

lhas de

barro tipo

"

Marselha" e

em cimento-amianto

s

e

m

ventilação

19 ,

foi con

cluído que em ordem

crescente

de

conforto térmico,

estão

a

s segui

ntes coberturas

:

c~

~ente-amianto

enegrecida,

cim

e

nt

o

-

ami

a

nto

vermelha

,

cimento

-

ami

-a

nt

o

na

cor ci

nza,

telh

a

de barro

e

c

imento

-

am

ianto

pintada

de

branco

.

Em

Porto Alegre

(R

.

S)

,

uma ex

periê

nci

a

para

disserta

-ção de mest

rado

em

Engenharia Civil

com

telhas

de

barro tipo

"Ma!

selha

"

n

ã

o ventilada

s

2 1_;

_quanto

_{a cor}

_t

_{eve como}

_{conclusão que a}

telha pintada

de branco

el

imin

a

66%

do fluxo

que

passaria

n

a

te-lha

normal

.

Po

de-se

observar

pelos exemplos acima

,que a pintura

branca

apr

ese

nt

a

um

Ux>J

dese

m

penh

o

térmico

no verão, Dara

qual-quer tipo de

cobertura

,

sobre a q

u

al

fo

r aplicada

.

(30)

2.2.2 Quanto

à

ventilação do ático

Na Âfrica do Sul, um estudo sobre o efeito da ventila ção natural e mecânica no ático, com cobertura de ferro galvan!

zado ondulado e forro de cimento amianto33 _, _obteve_-_{se uma}

dimi-nuição da temperatura do ar do ático em até 7,aoc com ventila

-ção natural e 10,6°c com ventilação mecânica.

Um estudo com telhas de cimento na cor vermelha e for

ro de gesso, feito em Beer-Sheba (Israel), com abertura para v~ tilação do ático ao longo das paredes externas e nos oitões13 _,mo~ trou que, quando as aberturas estavam sem vedação a temperatura do ar do ático baixou de 1oc, as temperaturas da face superior e inferior do forro foram reduzidas de 0,5°C e a temperatura da face inferior da telha baixou de 1oc.

No trabalho do IPT (São Paulo), com coberturas em te

lhas de barro tipo "Marselha" ventiladas e não ventiladas19 _,_foi observado que o colchão de ar do ático não ventilado se compor

-tou como um isolante térmico mais eficiente que no caso do uso da ventilaçãoo

Já

em outro trabalho do mesmo instituto usando coberturas em cimento arnianto34 _, _{apresenta a ventilação corno} _me

lhora de conforto em relação

à

mesma cobertura não ventilada.

Pode-se notar, pelos exemplos anteriores, que a vent!

lação do ático tem um significativo efeito para o conforto-tér

-mico de verão apenas nos telhados mais delgados, onde é pequena a resistência térmicas dos mesmos, tais como cimento amianto e

ferro galvanizado. Para os telhados de barro seu resultado nao

apresenta vantagens sensiveiso

2.2.3 Quanto o uso de metal polido nas superficies do ático Na África do Sul, um estudo experimental do efeito do isolamento de coberturas sobre o forro, com telha de ferro gal

-vanizado e ondulada e forro em gesso, usando os seguintes isolan

(31)

gas do telhado, lã mineral de 5,1 ; 10,2, e 15, 3cm de espessura e

verrniculite desfolhado de 2,5 e S,lcrn de espessura diretarnentes~

bre o forro 33, concluíu que o emprego de material reflectivo cor

responde a um isolamento com lã mineral de 7,6crn de espessura.

~a dissertação de mestrado, já citada anteriorrnente21 _,

foi concluído que a colocação de urna folha de alumínio polidosob

as ripas do telhado, elimina 86% do fluxo de calor pela cobert

u-ra, e quando adicionadas à cobertura a folha de alumínio mais a

pintura branca da superfície exterior das telhas, ela elimina 96%

do fluxo.

Pode-se notar que ~ grande a troca de calor por radia

-ção. Assim, é importante a sua redução para melhor condição de

(32)

,.,

~ utilização d~ equipamentos convencionais, corno ter

-mômetros de mercúrio, dificultaria a obtenção e a precisão dos

dados, porque a escala de leitura está no próprio aparel ho, e es

tes devem estar localizados nos pontos onde está se fazendo a me

dida. Visto que alguns destes pontos tem difícil acesso, a op

e-raçao de leitura poderia alterar conseqüentemente o~ ~esulta&s.

Com a necessidade de centralizar as escalas de leit

u-ra, foi criado, numa etapa anterior, um termômetro digital com

onze canais. Mas, o tempo gasto com as anotações das leituras ern todos os canais, um a um, resultava uma incerteza dos dados d

e-vido as rápidas oscilações das temperaturas. O grande trabalho

manual para a tornada de dados, tornava o sistema Precário e i

m-preciso. Surgiu assim, a idéia de desenvolver um sistema que re

gistrasse os dados levantados instantânea e automaticamente . E~

te sistema, o registrador de dados (DATA LOGGER) , foi construído

sob encomenda pelo Curso de Pós-Graduação em Engenhar~a Civil e

utilizado neste trabalho com total êxito.

~ bancada de testes, que será descrita a seguir no

i-tem equipamentos , foi instrumentada para fornecer os dados que

foram subsídios na comparação da transferência de calor externo

para o interior da câmara em dias de verão, entre a cobertura p~

drão (telha "Marselha") e a cobertura modelo (cimento-amianto) .

Os resultados experimentais foram também comparados com os valo

res calculados por um método analítico aproximado.

3.1 Equipamentos e Características

- 1 anemômetro de conchas, escala graduada em O ,Sm/s ;

(33)

- 1 piranômetro;

- 1 balança, sensibilidade O,lg;

- 2 termômetros digitais, marca ECI2 2, com 11 canais,

constituído de transistor em ponteiras para aquisição dos valo -res da temperatura e um amplificador de sinal. Neste último en

-contra-se a chave seletora de canais e o visor onde se lê a tem

peratura separadamente para cada canal;

- 1 registrador de dados (DATA LOGGER) , com um

siste-ma de registro de dados em fita de papel, figura 3.l ,um relógio

digital para facilitar a localização das medidas no tempo e o

intervalo de aquisição, 20 canais de aquisição seqüencial com po~

sibilidade de expansão, um teclado para programaçao de

periodi-cidade e escala do registro de dados. O relógio e a memória au

-xiliar foram ligados a urna bateria, que entra em funcionamento

instantaneamente na falta de energia elétrica, evitando a perda

do

programa

.

Com o uso de um

cabo

telefônico, instalou

-

se

o

re

-gistrador de dados a 60 m da bancada de testes, evitando-se as

alteraç~es nas condiç~es inerciais da cimara, com a entrada do

operador;

- 1 termômetro de globo, com um globo de 3,8 em como sugerido por HUMPHREYS17, que possui resposta mais rápida e tra balha bem em ambientes com pouca assimetria térmica (Tar-Trm < 5°C),

sem apresentar diferença significativa em relação ao globo de

15 em. Com tal termômetro, foi medida a temperatura interna da

cimara, sob o forro, com o sensor colocado a meio altura em re

-lação ao pe direito;

- bancada de testes21, formada por uma câmara medindo

3,50 x 2,10 m, como mostra a figura 3.2 extraída de LM-1BERT21, t.e!!_

do como piso uma laje de concreto e paredes de alvenaria de p~

dra de granito com altura aproximada de 1,4 m. No lado externo

executou-se um talude, para aumentar a massa inercial estabili

-zadora da temperatura, fazendo com que, nas horas de piqueda te~

peratura do ar e da radiação solar, o fluxo térmico pelas cober

(34)

q

~

t9 o p:; ~

CANAIS DE AQUISIÇÃO DADOS

ESCALA 'V

l

..

₁

.

-.

_::> _E=_"C ·1 :3 E=

cc

·i "? • I E= or •J •1 t. E= a;-:

rs

E= "C ·14 E= "C ·13 E= "C •12 E= "C ·1 ·i E=

cc

10 E= "C

o·-.

:::! E= "C 08 E= "C 07 E=- "C

O

E. E= "C (J5 E="C 04 E=

ac

0"3 E= "C

,-

J~

.

-.

E= "C

o

·1 E= °C 00 E= "C CA:3SETE=D ImPRES.=L DI:3PLAV=D INT=00.20.00 A MEDIR U} o

a

~

a

<- - DESLIGADO ( LIGADO ·~ .; I I I-·? J l 0~ -üD v -7.32"(: 4.21cc; 26"3.7 ac: -::: ·1

s

.

·3 ~c ·-2 .üO "C ]·12

.

o ac

324.0"C ]?2. 4 ac: 287.9 !1(: ~31)5. 7

n

c

.

4·15,9"C . ·1·J,"J2 ~02 . . . /\HORÁRIO DA AQUISIÇÃO DOS DADOS

~----INTERVALO PARA AQUISIÇÃO DOS DADOS

(35)

I

B

-

· =-

/

,.,/"

\

' I I I I I

J

~-2

1

N N

~

-

.

ltl1

N PLANTA BAIXA

C

ORTE

AA

_

1

CHAMINE P/ V~~ITILAÇÃO

t

li~

i

I

t

I I~

t

J

I4I

~

~--

;

' ~I

CORTf!

BB

FIGURA 3.2 - Planta baixa e cortes da bancada de testes.

(36)

"

.

,

fachada

Sul encontra

-

se

uma porta que

permite o acesso para

a

colocação da instrumentação.

A

fachada Norte foi revestida com

reboco e pintada de branco,

e

não

possue

o talude

,

simulando as

sim

as

condições normais

.

Sobr

e

a camara foram

executadas duas

coberturas

,

Les

-te

e

Oeste

,

separadas por

uma laje

de

co

ncreto pouco adensado e

com

lO

em de

espessura

.

Sobre

esta laje foi feito

um

sombreame

n

to

com

telhas

de barro, de

forma

que

o

sol nâo a influísse

significa-tivamente

no

clima

interno

.

Na

exec

ução

dos

oitões

foram utilizadas placas de iso

por de lO em de espessura

,

revestidas

nas duas faces co

m

compe~

sado de

1,2

em

de

espessura

.

As faces

internas

dos

oitões

foram

revestidas com

lâmina

d

e

alumínio e as externas

pintadas de

br~

co

.

As faces Leste e Oeste

foram

sombr

ea

das com

.

telhas de cimen

to

-

am

ianto

pintadas

de

branco

,

impedindo a incidência de

radia-ção

solar

sobre

as

mesmas.

Desta

form

a

,pode-se considerar

desp~

zível

a entrada de

calor

pelos oitões

.

Para que se contasse com

a

m

a

ior

carga

de radiação so

-l

ar poss

í

vel,

as

coberturas foram orientadas para o Norte

.

O

forro das

duas cober

t

uras foram

feitas em compensa

-dos de

1,4

em de

espessura

com

film

e plást

ico,

que o to

rn

a

impe~

meáv

e

l

,

desvinculando a resistência

térmica

da umidade.

Através de

manilhas

subterrâneas

,

foi feito um sistema

de ventilação

para

a câmara,

para evitar a estratificação

e

ret~

rar o excesso de umidade. A exaustão

ocorre

por intermédio de

d~

as chaminés de

tiragem regulada

,

na

laje

que separa as duas

co

-berturas

.

A

cobertura

Oeste

ficou ina

l

te

rável durante

os ensaios

,

servindo como

padrão

. Suas

ca

racterís

ticas

são as

seguintes

:

(37)

. cor externa: vermelho natural da telha com um ano c'E uso;

. inclinação: 250 i caimento: 47%

. ventilação do ático: micro-ventilação natural pelas

frestas entre as telhas;

. origem: Cerâmica Aita;

. montagem: 16, 34 telhas/m2;

propriedades físicas ensaiadas21

volume

=

1.242 cm3

densidade = 1.542 Kg/m3

absorção máxima de água= 37,l4% (por volume)

A cobertura Leste, a qual serviu para os diversos tes

tés, sofreu alterações de acordo com o teste realizado (ver tes

tes, aplicação e resultados) . roi mantida a mesma inclinação da

cobertura Oeste para que a incidência da radiação solar, fosse

uniforme sobre os planos dos telhados. Suas características são

as seguintes:

. telha: cimento-amianto, tipo ondulada (normal) de es

-pessura

=

6rnm,

. cor: variável com o teste ;

inclinação 25° i caimento: 47%

. ventilação: variável com o teste ;

. propriedades físicas ensaiadas (ver ANEXOIII):

densidade

=

1.597 Kg/~~ ;

absorção máxima de água por volume

=

37,8%.

3. 2 Metodologia Empregada

(38)

,,

testada (LAMBERTS21 ) , para avaliar o desempenho térmico do ci

-m·ento amianto em relação

à

cobertura padrão e a verificação dos modelos aproximados de cálculo. Realizaram-se 6 etapas de teste&

Na primei ra etapa foi colocada uma cobertura de cimento amianto,

nova, no telhado Leste, com ventilação pelas aberturas das on

-das . Na segunda, manteve- se a mesma cobertura e pintou-se a su -perfície externa das telhas de branco. Na terceira, trocou-se as telhas novas por telhas envelhecidas e enegrecidas naturalmente

por 8 anos, agora, com uma abertura para ventilação de 10 em ao longo do beiral superior e inferior, além das aberturas das on

-das. Na quarta etapa conservou-se a cobertura envelhecida e di

-minuiu-se a ventilação, usando somente as aberturas das ondas.

Na quinta etapa manteve-se a cobertura envelhecida e realizou-se uma abertura de 5 em ao longo do beiral superior e inferior além das aberturas das ondas. A sexta e Última etapa, ainda com as te lhas envelhecidas e com com ventilação só pelas aberturas das on das, foi adicionada uma folha de alumínio polido sob o plano das telhas.

Nos testes executados, as grandezas medidas, sua peri~

dicidade e locais de medição foram os abaixo citados e referidos na figura 3. 3 :

- temperatura: medida em diversos pontos, com periodi

-cidade de 20 minutos durante 24h/dia.

- velocidade do vento: numa altura de

1,

5

m acima da cumeeira com intervalos de 20 minutos durante 24h/dia. A veloci

-dade do vento, para cada hora, foi obtida e graficada pelo resul

tado da média de 3 medidas feitas com intervalos de 20 minutos.

- radiação solar: medida a uma inclinação igual a do telhado, periodicidade de 20 minutos (radiação·direta +difusa) .