Estudo de Caso
Desempenho térmico de telhas: índice de refletância solar (SRI) em telhas cerâmicas semi-grês e o impacto no consumo de energia elétrica gerado através das cores das telhas
Autor
Fix, Fernando Rebello
Goulart, Maik Buss
Institución
Resumen
Currently, the energy efficiency of building has been widely discussed, mainly in the residential
sector, where there was a large increase in electricity consumption in the last years, overcoming
the national growth average of other sectors. This research has as main goal to analyze the
thermal efficiency of ceramic roof tiles with different colors, through reflectance index
measurement, relating the results obtained to the variation in electrical energy consumption
caused by the colors used in the roof tiles. The use of ceramic roof tiles with lighter shades
become the roofs more thermally efficient, being one of the alternatives to reduce energy
consumption related to environmental conditioning, providing greater thermal comfort to
buildings users. To quantify the impact generated by this measure, the solar reflectance index
(SRI) was determined for six different shades of semi-stoneware ceramic roof tiles, whose
results indicate the amount of sunlight reflected and absorbed by the samples surfaces. With the
reflectance indexes of each shade, thermal simulations were performed with the computational
tools EnergyPlus™ and OpenStudio® to quantify the energy consumption necessary to keep
the interior of the building to certain temperatures over a year. The results compare the relation
between the reflectance indexes of six samples of ceramic roof tiles and the variation in
electricity consumption for the application of each of the samples in a residential building made
of reinforced concrete with conventional masonry closure, taking into consideration the
regional climate and thermophysical characteristics of the materials involved in its design. The
data presented in the results, shows an immediate financial return when using ceramic roof tiles
with light shades in roofs, with emphasis on the White color, which obtained the best results. A eficiência energética das edificações vem sendo um tema amplamente abordado atualmente,
principalmente referente ao setor residencial, onde houve grande aumento no consumo de
energia elétrica nos últimos anos, superando a média de crescimento nacional dos demais
setores. Este trabalho tem como objetivo principal analisar a eficiência térmica de telhas
cerâmicas com diferentes cores, através da medição do índice de refletância, relacionando os
resultados obtidos com a variação no consumo de energia elétrica causada pelas cores utilizadas
nas telhas. A utilização de telhas cerâmicas com tonalidades mais claras tornam as coberturas
mais eficientes termicamente, sendo uma das alternativas para reduzir o consumo energético
relacionado ao condicionamento ambiental, proporcionando maior conforto térmico aos
usuários das edificações. Para quantificar o impacto gerado por esta medida, determinou-se o
índice de refletância (SRI) para seis diferentes tonalidades de telhas cerâmicas semi-grês, cujos
resultados apontam a quantidade de luz solar refletida e absorvida pela superfície das amostras.
Em posse dos índices de refletância de cada tonalidade, realizou-se simulações térmicas com
as ferramentas computacionais EnergyPlus™ e OpenStudio® para quantificar o consumo
energético necessário para manter o interior da edificação à determinadas temperaturas no
período de um ano. Os resultados comparam a relação entre os índices de refletância das seis
amostras de telhas cerâmicas e a variação no consumo de energia elétrica para a aplicação de
cada uma das amostras em uma edificação residencial de concreto armado com vedação em
alvenaria convencional, levando em consideração o clima regional e características termofísicas
dos materiais envolvidos na sua concepção. Os dados expostos nos resultados demonstram um
retorno financeiro imediato ao utilizar telhas cerâmicas com tonalidades claras em coberturas,
com destaque para a cor branca, que obteve os melhores resultados.