Propriedades térmicas dos elementos construídos [Modo de Compatibilidade]

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Propriedades 
térmicas dos 
elementos 
construídos
1. Fechamentos opacos e transparentes:
Radiação � Principal fração dos ganhos térmicos em ambientes e atua 
diretamente nas condições internas de conforto. 
Entendendo os conceitos de transmissão de calor e o comportamento 
térmicos dos fechamentos, o arquiteto pode dimensionar e especificar 
corretamente as aberturas e os materiais a serem empregados na obra.
1.1. Fechamentos opacos
Transmissão de calor ocorre quando há uma diferença de temperatura 
entre suas superfícies interior e exterior. 
Superfície mais quente > superfície mais fria.
Cortiça, isopor, lã de vidro e concreto celular, entre outros, são materiais 
isolantes térmicos, pois possuem baixa densidade (porosos). Sua 
capacidade de reduzir calor se dá ao fato de o ar parado contido nesses 
poros ter baixa condutividade térmica.
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elementos construtivos
1.1. Fechamentos opacos
Inércia térmica � Fechamentos absorvem calor tanto do interior quanto do exterior, 
dependendo de onde o ar tem maior temperatura. A cor do material influencia na 
temperatura, principalmente quando exposta ao sol.
Orientação oeste � Atenção as cores e materiais.
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Quanto maior a inércia térmica do 
material, maior o calor retido, e 
este pode ser devolvido ao interior 
quando necessário.
1.2. Fechamentos transparentes
Principais trocas térmicas da edificação � Janelas, claraboias, e qualquer outro 
elemento transparente na arquitetura.
Ocorrem 3 tipos de trocas térmicas: condução, convecção e radiação.
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Condução e Convecção ocorre 
semelhante aos fechamentos 
opacos, acrescentando a 
possibilidade do controle das trocas 
de ar entre interior e exterior ao abrir 
ou fechar.
Radiação é o principal fator nesse 
processo devido à sua parcela 
diretamente transmitida ao interior 
(inexistente nos fechamentos 
opacos). 
1.2. Fechamentos transparentes
No projeto arquitetônico as principais variáveis que podem alterar o aporte de calor 
pela abertura são (Koenigsberger e outros, 1977):
A. Orientação e tamanho da abertura
B. Tipo de vidro
C. Uso de proteções solares 
internas e externas.
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1.2. Fechamentos transparentes
A) Orientação e tamanho
• Determinam sua exposição ao sol.
• Calor X Luz natural.
B) Tipo de vidro
� Auxiliam no controle da radiação solar:
• Admitir ou bloquear a luz natural
• Admitir ou bloquear o calor solar
• Permitir ou bloquear as perdas de calor do interior
• Permitir o contato visual entre o interior e o exterior.
� Tem alta transmitância térmica (U) � São bons condutores de calor.
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Radiação solar incidente pode ser absorvida, refletida ou transmitida 
para o interior
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
Existem diferentes tipos de vidros, que possuem capacidades 
distintas de absorver, refletir ou transmitir radiação solar. Depende das 
características óticas do material, (α, ρ e τ), que variam com o 
comprimento de onda da radiação e com o ângulo de incidência.
Os elementos transparentes estão sendo cada vez mais 
empregados nas fachadas e em coberturas. Porém em alguns momentos, 
a transparência é desnecessária ou até indesejável, pois pode provocar o 
superaquecimento do ambiente interno em períodos de maior calor e sol 
presente ou mesmo o resfriamento demasiado em períodos mais frios. 
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
Vidros disponíveis no mercado: 
• Vidro simples (transparente)
• Vidro verde
• Películas e vidros absorventes (fumê)
• Películas e vidros reflexivos
• Vidros serigrafados
• Policarbonatos
• Vidros espectralmente seletivos ( de baixa emissividade, tipo 
Low-e e espectralmente seletivos com controle solar) 
• Vidros insulados
• Aberturas com múltiplas camadas de vidros (duplos e triplos)
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Vidro simples (transparente)
• Emprego mais comum no Brasil (baixo 
custo e disponibilidade no mercado)
• Altamente transparentes a ondas curtas e 
absorventes a ondas longas.
• Boa visibilidade e alta transmissividade de 
calor solar para o interior.
• Pouco reflexivos
• Alta absorvidade a onda longa causa efeito 
estufa
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Vidro verde
• Vidro absorvente
• Levemente pigmentado para diminuir a 
transmissão da onda curta com somente 
um pequeno aumento na absorção da parte 
visível.
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Películas e vidros absorventes (fumê)
• Tem como objetivo diminuir a transmissão 
da onda curta, que se dá pelo aumento da 
absorção nesse comprimento de onda, que 
diminui bastante visibilidade.
• Pode implicar em gastos desnecessários 
com iluminação artificial
• Altamente absorvente a radiação de onda 
longa e pouco reflexivo tanto à onda longa 
quanto à onda curta.
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elementos construtivos
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elementos construtivos
1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Películas e vidros reflexivos
• Compostas por uma camada metálica em 
um substrato transparente, produzindo 
aparência de espelho.
• Existem películas mais reflexíveis à onda 
longa, outras mais reflexíveis à onda curta, 
e também películas reflexíveis a ambos os 
espectros.
• Reflexivas à ondas curtas � reduzem o 
ingresso de calor ao interior
• Reflexivas à ondas longas � reduzem as 
perdas de calor para o exterior.
• Redução na capacidade de transmitir a 
radiação visível
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Vidros Serigrafados
• Transparência alterada pelos desenhos ou cores transferidos à superfície, que 
passa depois pela têmpera, para incorporá-los a superfície.
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Policarbonatos
• Tão opaco em relação à radiação de onda longa, causadora do efeito estufa, 
quanto o vidro
• Maleabilidade
• Resistência a choque
• Menor peso
• Maior resistência térmica, que se traduz num maior isolamento térmico do 
ambiente em períodos frios, quando as perdas de calor são indesejáveis.
• Adquire cor amarelada com a exposição ao sol ao longo do tempo
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Vidros espectralmente seletivos
• Permite que a luz solar penetre normalmente no ambiente interno, bloqueando 
simultaneamente a maior parte dos ganhos de calor solar no verão ou 
prevenindo as perdas de calor no inverno.
• Com isso, permite a redução do consumo de energia para iluminação artificial e 
para resfriamento ou mesmo aquecimento � Eficiência energética
� Vidros de baixa emissividade (Low-e)
• São mais eficientes queos reflexivos comuns pois permitem que a radiação solar 
visível entre no ambiente, mas bloqueiam a radiação de onda longa advinda de 
objetos no exterior.
• Também bloqueiam a passagem de ondas longas de objetos do interior para o 
exterior (quando se quer evitar perda de calor interno)
• Feito com uma fina camada de oxido metálico, que pode constituir sai massa ou 
ser magneticamente adicionada.
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Vidros de baixa emissividade (Low-e)
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Vidros espectralmente seletivos com controle solar (Habitat Cebrace)
• Similares aos vidros Low-e, porém tem propriedades óticas que variam ao longo 
de todo espectro solar, conforme se queira controlar a transmissão do calor solar 
e da luz visível.
• Transmitem uma grande parcela da luz solar visível, mas sombreiam até 80% da 
radiação infravermelha, reduzindo ganhos de calor solar, reduzindo 
consequentemente a necessidade de resfriamento nos ambientes interiores.
� Vidros insulados
• Dois ou mais panos de vidros que encerram uma câmara hermeticamente 
fechada de ar ou outro gás. O ar interno deve ser desumidificado para evitar 
condensação de água no interior da câmara, quando as temperaturas do pano de 
vidro externo e interno forem muito diferentes.
• Isolamento térmico.
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1.2. Fechamentos transparentes
B) Tipo de vidro
� Vidros insulados
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2. Uso de proteções solares internas e extenas
• Internas � Cortinas e persianas
• Não evitam o efeito estufa
• Externas � Brises, marquises, varandas, grandes beirais, vegetação e até 
mesmo a volumetria do edifício. 
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A prateleira de luz é um elemento 
que divide a abertura em duas 
porções horizontais, sendo a 
superior destinada à iluminação e 
a inferior à visão e ventilação. 
Intercepta a radiação direta do sol 
e redireciona a luz para o forro; 
dessa forma, reduz o ganho de 
calor solar e uniformiza a 
distribuição de luz natural no 
interior.
3. Absorvidade, reflexividade, transmissividade e emissividade
A radiação incidente num material construtivo terá uma parcela refletida, 
uma absorvida e, se for um material translucido, também uma parcela 
transmitida diretamente para o ambiente interior, cujos valores dependerão 
respectivamente da reflexividade (ρ), da absorvidade (α) e da 
transmissividade (τ) do material.
A soma dessas três parcelas da radiação incidente corresponde a 100% do 
total, ou seja:
Materiais de construção são seletivos a radiação de onda curta (radiação 
solar) devido a sua cor superficial.
Material escuro absorve mais radiação incidente que um material claro.
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ρ+ α+ τ = 1
3. Absorvidade, reflexividade, transmissividade e emissividade
• A parcela da radiação solar absorvida por certo material aquecerá o 
mesmo e será parcialmente reemitida para fora e parcialmente emitida 
para o ambiente interno.
• A propriedade térmica que rege a emissão da radiação ara o ambiente 
interno é a emissividade.
• Emissividade (ε) � é uma propriedade física dos materiais que diz qual 
quantidade de energia térmica é emitida por unidade de tempo.
• Pertence a camada superficial do material emissor.
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3. Absorvidade, reflexividade, transmissividade e emissividade
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O tijolo aparente, por 
exemplo, absorve 
80% (α=0,80) da 
energia sobre ele 
incidente, refletindo os 
20% restantes .
4. Condutividade térmica (λλλλ – lâmbda)
• Depende da densidade do material e representa sua capacidade 
de conduzir maior ou menor calor por unidade de tempo.
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5. Resistência térmica (R)
• É sua propriedade em resistir à passagem do calor.
• Quanto maior a espessura de um material, maior será a 
resistência que esse material oferece à passagem do calor.
• Quanto maior for a condutividade térmica (λ) de um material, 
maior será a quantidade de calor transferida entre as suas 
superfícies, e consequentemente menor será sua resistência 
térmica.
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