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Document Type: Dissertação
Title: Avaliação do desempenho térmico de tijolos ecológicos em Aracaju/SE por meio de simulação computacional
Authors: Dunel, Maria Paula
Issue Date: 31-Jan-2020
Advisor: Teixeira, Carla Fernanda Barbosa
Resumo : A crescente urbanização e a industrialização das sociedades modernas têm gerado a produção em grande escala de resíduos sólidos, constituindo a proliferação destes, portanto, um problema a nível mundial, com consequências imediatas à saúde pública e ao meio ambiente. Os resíduos sólidos urbanos devem ser geridos e controlados de forma a reduzir o seu volume e periculosidade, minimizando os prejuízos da poluição ambiental e os impactos sobre a saúde das populações. Atualmente, as técnicas de controle de resíduos mais comuns são a reciclagem e a compostagem. Tais técnicas são conhecidas como ferramentas que possibilitam o aproveitamento dos resíduos; nesse contexto, a utilização de materiais recicláveis na construção civil vem crescendo dia a dia. No entanto, no Brasil, não foi encontrada abordagem referente a algum material para a construção civil que tenha como base o resíduo sólido domiciliar, como é o caso do tijolo ecológico. Neste trabalho, foi analisado o desempenho térmico do tijolo ecológico, um tijolo de baixo impacto ambiental. O principal objetivo do estudo foi verificar a eficácia do tijolo ecológico quanto ao desempenho térmico. A estratégia metodológica consistiu em se mensurar o desempenho térmico de dois modelos de referência com alvenaria de tijolos maciço cerâmico, logo, foram realizadas alterações na parede equivalente do modelo de referência, como o acréscimo de argamassa de revestimento e pintura de cor branca (α=0,20). Logo foi realizada a substituição da alvenaria de tijolo maciço cerâmico pela alvenaria de tijolo com ecológicos produzidos com RSUs estabilizados com a finalidade de comparar os valores de temperatura do ar interna das edificações. A mensuração foi realizada por simulação computacional com o software EnergyPlus® utilizando os protótipos em escala real, no dia típico de verão (21 de dezembro) no estado de Sergipe. Nos resultados, observou-se que nas edificações simuladas com parede equivalente de tijolos ecológicos, obteve-se uma diferença mínima de temperatura do ar interna de não mais de 0,14°C no mais crítico do dia, horário às 15h, em comparação as edificações simuladas com parede equivalente de tijolos maciços cerâmicos. Já nas simulações realizadas com a parede equivalente com argamassa de revestimento e pintura de cor branca não tiveram diferença, mesmo no horário mais crítico do dia. Porém, observa-se que houve significativa melhoria do desempenho térmico das alvenarias, com uma diferença de temperatura interna do ar de chegando aos 1,84°C com relação aos tijolos sem revestimento e pintura branca (α=0.20). Portanto, para melhor desempenho térmico das edificações na zona bioclimática-8, é indicado que a vedação composta por tijolos ecológicos seja revestida com argamassa e tenha a sua fachada pintada com cor branca de absortância igual a 0,20. Deste modo, verificou-se alteração nos valores de resistência térmica e atraso térmicos referentes ao comportamento das alvenarias nos diferentes ambientes da edificação. Assim, a espessura do material, o calor especifico, a absortância e a condutividade térmica foram as propriedades que mais influenciaram no desempenho térmico da edificação. Constatou-se que o tijolo ecológico, por ter maior espessura, maior calor específico e menor condutividade térmica, logrou uma maior otimização do desempenho térmico da edificação em comparação com o tijolo cerâmico maciço. Mas isso quando o tijolo ecológico é comparado apenas sem a aplicação da argamassa comum para o assentamento do tijolo.
Abstract: The growing urbanization and industrialization of modern societies has generated large-scale production of solid waste, thus constituting a proliferation of these, a problem worldwide, with immediate consequences for public health and the environment. Urban solid waste must be managed and controlled in order to reduce its volume and dangerousness, minimizing the damage caused by environmental pollution and the impacts on people's health. Currently, the most common waste control techniques are recycling and composting. Such techniques are known as tools that enable the use of waste, in this context, the use of recyclable materials in civil construction has been growing day by day. However, in Brazil, no approach was found regarding any material for civil construction based on solid household waste, such as ecological brick. In this work, the thermal performance of the ecological brick, a brick with low environmental impact, was analyzed. The main objective of the study was to verify the effectiveness of the ecological brick in terms of thermal performance. The methodological strategy consisted of measuring the thermal performance of two reference models with solid ceramic brick masonry, therefore, changes were made to the equivalent wall of the reference model, such as the addition of coating mortar and white paint (α = 0.20). Soon, the replacement of solid ceramic brick masonry by brick masonry with ecological ones produced with stabilized RSUs in order to compare the indoor air temperature values of buildings. The measurement was performed by computer simulation with the EnergyPlus® software using the full-scale prototypes, on a typical summer day (December 21) in the state of Sergipe. In the results, it was observed that in the simulated buildings with an equivalent wall of ecological bricks, a minimum difference of internal air temperature of no more than 0.14 ° C was obtained in the most critical of the day, time at 3 pm, in comparison simulated buildings with an equivalent wall of solid ceramic bricks. In the simulations carried out with the equivalent wall with coating mortar and white paint, there was no difference, even at the most critical time of the day. However, it is observed that there was a significant improvement in the thermal performance of masonry, with a difference in the internal air temperature of reaching 1.84 ° C in relation to uncoated bricks and white paint (α = 0.20). Therefore, for better thermal performance of buildings in the bioclimatic zone-8, it is recommended that the fence made of ecological bricks be coated with mortar and have its facade painted with a white color of absorbance equal to 0.20. Thus, there was a change in the values of thermal resistance and thermal delay related to the behavior of masonry in different building environments. Thus, material thickness, specific heat, absorbance and thermal conductivity were the properties that most influenced the building's thermal performance. It was found that the ecological brick, due to its greater thickness, greater specific heat and lower thermal conductivity, achieved a greater optimization of the building's thermal performance compared to solid ceramic brick. But this is when the ecological brick is compared only without the application of the common mortar for laying the brick.
Keywords: Engenharia civil
Tijolos
Produtos ecológicos
Gestão integrada de resíduos sólidos urbanos
Sustentabilidade
Análise térmica
Resíduos sólidos urbanos
Tijolo ecológico
Desempenho térmico
Urban solid waste
Ecologic brick
Thermal performance
Subject CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe
Program Affiliation: Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citation: DUNEL, Maria Paula. Avaliação do desempenho térmico de tijolos ecológicos em Aracaju/SE por meio de simulação computacional. 2020. 149 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2020.
URI: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/13630
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil

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