Desempenho Térmico

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Conforto Ambiental I 
- Desempenho Térmico - 
Prof.ª Constance Manfredini 
 
O conforto térmico em ambientes construídos dependerá, em grande parte, do 
desempenho térmico dos fechamentos (paredes, coberturas e pisos). 
Desempenho Térmico 
Introdução 
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Esse desempenho diz respeito à capacidade do fechamento de trocar calor com 
o meio externo. 
A transmissão de calor pode ocorrer espontaneamente em um sentido apenas: 
de uma fonte mais quente para uma mais fria (segunda lei da termodinâmica). 
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Transmissão de Calor 
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Exemplo 
Em um dia frio, em que a temperatura externa está 1°C e a interna, em um 
ambiente aquecido, está a 22°C. Se desligarmos o aquecimento (calefação, 
aquecedores, ar-condicionado, etc.), como será a transmissão de calor? 
 
...ou o contrário, em um dia quente, quando a temperatura externa estiver 28°C 
e a temperatura interna do ambiente estiver 22°C. Considere que o resfriamento 
foi desligado e imagine como será a transmissão de calor. 
O fluxo de calor de uma zona de alta temperatura para uma zona de baixa 
temperatura pode ser feito de três formas: 
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Transmissão de Calor 
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RADIAÇÃO 
 
CONVECÇÃO 
 
CONDUÇÃO 
O fluxo de calor de uma zona de alta temperatura para uma zona de baixa 
temperatura pode ser feito de três formas: 
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Transmissão de Calor 
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A radiação solar é um dos fatores que mais interfere na troca de calor do meio 
externo e do interno. 
 
A radiação solar é a principal fonte de ganhos térmicos em ambientes 
fechados de forma passiva (sem o uso de equipamentos). 
 
Os fechamentos podem ser opacos (paredes em alvenarias, telhados com laje 
impermeabilizada, telhados, etc.), ou transparentes (janelas e portas de vidro, 
policarbonato, etc.). 
 
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Transmissão de Calor - Radiação 
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A transmissão de calor por radiação térmica diz respeito à parte infravermelha 
do espectro. 
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Transmissão de Calor - Radiação 
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A convecção, de forma simplificada, pode ser considerada a forma de 
transmissão de calor da superfície de um sólido para um fluído (líquido ou gás). 
 
A magnitude depende de três fatores: 
- a área de contato entre a superfície e o fluído (m²) 
- a diferença de temperatura entre o fluído e a superfície, medida em Kelvin 
(K) 
- o coeficiente de troca por convecção, o qual depende da viscosidade e 
velocidade, assim como o tipo de deslocamento do fluido. Unidade w/m²k 
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Transmissão de Calor - Convecção 
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A transmissão de calor por condução trata-se do calor propagado dentro de um 
corpo, através da difusão de movimento molecular de um objeto ou de objetos 
em contato. 
 
A magnitude depende dos seguintes fatores: 
- a área transversal através da qual o calor flui, medida perpendicularmente à 
direção do fluxo de calor. É dada em m². 
- a espessura do material que o fluxo de calor atravessará, dado em m². 
- a diferença de temperatura entre os 2 pontos considerados. 
- a propriedade do material conhecida como condutividade (λ). 
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Transmissão de Calor - Condução 
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Em um fechamento opaco a transmissão ocorre quando há diferença de 
temperatura entre a superfície exterior e a interior. 
 
O sentido do fluxo de calor será sempre do meio mais quente para o mais 
frio. 
 
Desta forma, fechamentos opacos eficientes serão aqueles que buscarem 
diminuir trocas de calor indesejadas. 
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Fechamentos Opacos 
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Para entender melhor como funcionam essas trocas de calor, observemos a 
figura abaixo: 
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Fechamentos Opacos 
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FASE 1 – troca de calor com o exterior 
- A superfície exterior receberá calor 
por radiação e convecção. 
- A temperatura dessa superfície 
aumentará em função da sua 
resistência superficial externa 
(Rse), sendo essa função da 
velocidade do vento, e de forma 
simplificada será adotado o valor de 
0,04m²k/W. 
 
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Fechamentos Opacos 
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Por exemplo: 
- Se a absortividade de um 
material for de 0,80, isso quer 
dizer que ele absorve 80% da 
energia incidente sobre ele e 
que reflete os outros 20%. 
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Fechamentos Opacos 
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A radiação que incide sobre essa superfície terá uma parte refletida e outra absorvida. 
A ABSORTIVIDADE (α) + a REFLETIVIDADE (ρ) terão que somar 1. 
- As cores claras refletem mais a radiação solar. 
- As cores escuras absorvem mais a radiação 
solar. 
FASE 2 – condução através do 
fechamento 
- Com a elevação da temperatura da 
superfície externa do fechamento 
haverá uma diferença de 
temperatura entre essa superfície e 
a superfície interna; com isso haverá 
a troca de calor entre as duas 
superfícies. 
- Nessa fase a troca de calor será por 
condução e a intensidade do fluxo 
de calor dependerá da 
CONDUTIVIDADE TÉRMICA do 
material (λ). 
 
 
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Fechamentos Opacos 
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FASE 3 – troca de calor com 
o interior 
- Tal como na fase 1, as trocas de 
calor entre a superfície interior e o 
meio interno voltam a ser por 
radiação e convecção. 
- Como o calor, a temperatura dessa 
superfície interna aumentará e as 
perdas de calor por convecção 
dependerão da resistência 
superficial interna (Rsi) do 
fechamento, dada na tabela ao lado. 
- Já as perdas por radiação 
dependerão da EMISSIVIDADE 
SUPERFICIAL do material (ε). 
 
 
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Fechamentos Opacos 
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A CONDUTIVIDADE TÉRMICA do material (λ) depende de sua densidade, e 
representa a capacidade de conduzir maior ou menor quantidade de calor por 
unidade de tempo (W/mK). 
Quanto maior é o valor de (λ), maior será a quantidade de calor transferida entre 
as superfícies. 
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Fechamentos Opacos – Propriedades 
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Além da condutividade (λ), outro 
elemento que influenciará o 
processo de condução de calor será 
a ESPESSURA do fechamento (e 
ou L). Essa espessura deverá ser 
sempre medida em metros. 
RESISTÊNCIA TÉRMICA 
- A resistência térmica de um material é o produto da espessura pelo inverso 
da condutividade. 
- Para um elemento com várias camadas perpendiculares ao fluxo de calor, as 
resistências térmicas são somadas. 
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Fechamentos Opacos – Propriedades 
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TRANSMITÂNCIA (U) 
- A transmitância tem a ver com a capacidade de transferência de calor e é o 
inverso da resistência térmica. 
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Fechamentos Opacos – Propriedades 
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ANBR 15575 exige o cálculo da TRANSMITÂNCIA apenas para PAREDES 
EXTERNAS e COBERTURAS. 
EMISSIVIDADE – (quanto calor deixa passar) é a capacidade dos corpos de 
emitir energia infravermelha. Emissividade pode ser um valor de 0 (refletida por 
um espelho) até 1.0 (corpo negro teórico). 
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Fechamentos Opacos – Propriedades 
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A NBR 15575 exige o cálculo da CAPACIDADE TÉRMICA apenas para PAREDES EXTERNAS e COBERTURAS. 
CALOR ESPECÍFICO – é a relação entre o calor e a temperatura. É a 
quantidade de calor que causa um incremento de temperatura unitário de uma 
unidade de massa de um corpo. É medido em J/Kg.K. 
CAPACIDADE TÉRMICA – é o produto da massa pelo calor específico pela 
espessura do fechamento. Unidade: KgJ ou KgK. A capacidade térmica, por 
sua vez, é definida como a razão entre o calor recebido e a variação de 
temperatura observada. OU AINDA: quantidade de calor necessária para variar 
em uma unidade a temperatura de um sistema. 
 
 
LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano e PEREIRA, Fernando. Eficiência 
Energética na Arquitetura . PW Editores, São Paulo, 1997 
 
NBR 15.220 – Desempenho Térmico de Edificações 
 
 
 
Zoneamento Bioclimático 
Referências