Dissertação
Avaliação do desempenho térmico de telhados verdes em Aracaju-SE através de simulação computacional
Registro en:
MENEZES, Maria Francielle Santos. Avaliação do desempenho térmico de telhados verdes em Aracaju-SE através de simulação computacional. 2019. 125 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2019.
Autor
Menezes, Maria Francielle Santos
Institución
Resumen
The natural vegetation cover of the soil was suppressed to give space to new buildings
because of an increase in the urbanization of the cities. These buildings, especially those in
tropical regions, are subjected to elevated solar radiation, leading to higher temperatures
indoors. In the recent years, the urge in environmental awareness fueled the search for less
environmentally harmful solutions in Civil Construction. One way to improve the sustainable
character in this field is through the installation of green roofs in buildings. Besides being less
environmentally impactful, the installation of green roofs has other advantages, such as
improving the internal microclimate of the building. Keeping that in mind, the overall goal of
this study was to compare the thermal performance of three types of green roof (intensive
green roof, unglazed ceramic roof tile, and extensive green roof) through computational
simulation subjected to the weather conditions of the city of Aracaju, in the state of Sergipe
(Brazil). The influence of green roofs on a classroom was analyzed in a prototype for
calibration purposes. First, computational models of the prototype and the classroom have
been created in the software Sketchup™, through the plug-in Euclid™. Next, the prototype
model was calibrated through comparisons between the simulation results and experimentally
measured ones. After the calibration, six thermal simulations of the model were performed
changing the following variables: type of roof (unglazed ceramic roof tile, extensive green
roof and intensive green roof) and the boundary condition on the external side of the walls
(adiabatic vs diathermal walls). Subsequently, thermal simulations of the classroom model
were performed changing its roof cover (unglazed ceramic roof tile, extensive green roof and
intensive green roof) in each simulation. The simulations covered all the hours in the year and
the analysis of the results involved two weeks: one representing a dry season and one
representing a rainy season. In the simulations with the prototype, the use of the green roof
led to internal temperature reductions of the building up to 0.89 °C (diathermal wall) and up
to 3.65 °C (adiabatic wall). In the classroom simulations, the use of the green roof led to
internal temperature reductions up to 1.15 °C. Overall, the thermal performance of the
intensive green roof and extensive green roof were superior to that of the unglazed ceramic
roof tile for both the prototype and the classroom, especially for the dry season. Therefore,
this work adds value to professionals aiming to work with green roofs and to acquire a deeper
knowledge about the enhancement in thermal performance promoted by them. A cobertura vegetal natural do solo foi suprimida para dar espaço a novas edificações por
causa do aumento da urbanização das cidades. Essas construções, principalmente em regiões
tropicais, estão sujeitas à radiação solar elevada, propiciando o aumento das temperaturas
internas. Nos últimos anos, a tomada de consciência ambiental implicou a busca por soluções
construtivas menos impactantes na Construção Civil. Uma das maneiras de incrementar o
caráter sustentável desse setor é através da instalação de telhados verdes nas construções.
Além de ser menos degradante para o meio ambiente, a implantação de telhados verdes
apresenta outras vantagens, tais como a melhora do microclima interno da edificação. Em
virtude disso, o objetivo do presente trabalho foi comparar o desempenho térmico de três tipos
de cobertura (telhado verde intensivo, telhado verde extensivo e telha cerâmica não
esmaltada) sujeitos às condições climáticas de Aracaju - SE, por meio de simulação
computacional. Analisou-se a influência do telhado verde em um protótipo, para fins de
calibração e em uma sala de aula sujeitos ao clima da referida cidade. Primeiramente, foram
criados os modelos computacionais do protótipo e da sala de aula no Sketchup®, por meio do
plugin Euclid®. O próximo passo consistiu na calibração do modelo do protótipo através da
comparação entre os resultados da simulação e os dados medidos experimentalmente. Depois
da calibração, foram realizadas seis simulações térmicas no modelo do protótipo, com
alteração das seguintes variáveis em cada simulação: o tipo de cobertura (telha cerâmica não
esmaltada, telhado verde extensivo e telhado verde intensivo) e a condição de fronteira
exterior da parede (parede diatérmica e parede adiabática). Posteriormente, foram realizadas
as simulações térmicas do modelo computacional da sala de aula, com a alteração do tipo de
cobertura em cada simulação (telha cerâmica não esmaltada, telhado verde extensivo e
telhado verde intensivo). As simulações foram realizadas para todas as horas do ano e as
análises dos resultados contemplaram duas semanas: uma semana representativa da estação
seca e uma semana representativa da estação chuvosa. Nas simulações com o protótipo, o uso
do telhado verde propiciou reduções na temperatura interna de até 0,89 °C (parede diatérmica)
e de até 3,65 °C (parede adiabática). Já nas simulações com a sala de aula, o uso do telhado
verde propiciou reduções na temperatura interna de até 1,15 °C. De forma geral, o
desempenho térmico do telhado intensivo e do telhado extensivo foram superiores ao da telha
cerâmica, tanto no protótipo quanto na sala de aula, principalmente na estação seca. Logo, o
presente trabalho agrega valor aos profissionais que desejam trabalhar com telhados verdes e
conhecer mais a fundo a melhoria no desempenho térmico propiciado pelos mesmos. São Cristóvão