AULA CAPACIDADE TÉRMICA

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Capacidade Térmica 
NBR - 15220 
Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de 
Edificações Residenciais 
Capacidade Térmica 
A NBR 15220, de setembro de 2003, normatiza o desempenho térmico em 
edificações e é dividida em cinco unidades. A parte 1 estabelece as definições e os 
correspondentes símbolos e unidades de termos relacionados com o desempenho 
térmico de edificações. 
 
Na Tabela 1, esta norma define Capacidade Térmica (C = J/K) como: 
 
 
 “Quantidade de calor necessária para variar em uma unidade a 
 temperatura de um sistema.” 
 
 
A grandeza Capacidade Térmica de componentes (Cт = [kJ/m²K]) é explicada como: 
 
 
 “Quociente da capacidade térmica de um componente pela sua área.” 
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(3) Para que esta grandeza seja completamente definida, é necessário que o tipo de transformação seja especificado. 3 
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A parte 2 da NBR estabelece procedimentos para o cálculo das propriedades térmicas 
de elementos e componentes de edificações. 
 
O item 3.3 faz a definição de seções e camadas: 
 
 
“Denomina-se seção à uma parte de um componente tomada em toda a sua 
espessura (de uma face à outra) e que contenha apenas resistências térmicas em 
série.” 
 
 
“Denomina-se camada à uma parte de um componente tomada paralelamente às 
suas faces e com espessura constante.” 
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A capacidade térmica de componentes pode ser determinada pela expressão 3 da 
norma, referente à equação 1 deste trabalho. 
 
 
 
Equação 1 
Onde: 
λi é a condutividade térmica do material da camada ia. ; 
Ri é a resistência térmica da camada ia.; 
ei é a espessura da camada ia.; 
ci é o calor específico do material da camada ia.; 
ρi é a densidade de massa aparente do material da camada ia.; 
 
Essa expressão determina a capacidade térmica de um componente plano 
constituído de camadas homogêneas perpendiculares ao fluxo de calor. 
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A Figura 1 mostra um componente plano constituído de camadas homogêneas e 
não homogêneas perpendiculares ao fluxo de calor, 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 - Seções de um componente com camadas homogêneas e não homogêneas 
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Para determinar a capacidade térmica desse tipo de componente, deve ser utilizada a 
equação a seguir referente à expressão 9 da norma: 
 
 
 
 
 
Equação 2 
Onde: 
 CTa, CTb, ... , CTn são as capacidades térmicas do componente para cada seção (a, b, 
…, n), determinadas pela Equação 1 (expressão 3 da norma); 
Aa, Ab, ..., An são as áreas de cada seção. 
 
No caso de componentes com câmaras de ar, como o ar apresenta uma densidade de 
massa aparente muito baixa (ρ = 1,2 kg/m3), a sua capacidade térmica pode ser 
desprezada. 
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O item B2 refere-se ás propriedades térmicas dos materiais e a tabela que o segue 
(tabela B.3) apresenta a condutividade térmica (λ) e o calor específico (c) para 
diversos materiais de construção em função de sua densidade de massa aparente (ρ). 
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Exemplos de cálculo 
 
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Exemplo 1. Parede de tijolos maciços rebocados em ambas as faces (ver Figura 2) 
 
Dados: 
 
Dimensões do tijolo = 5 cmx 9 cm x 19 cm 
 
ρcerâmica = 1600 kg/m3 
λcerâmica = 0,90 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲcerâmica = 0,92 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
 
ρargamassa = ρreboco = 2000 kg/m3 
λargamassa = λreboco = 1,15 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲargamassa = ϲcreboco = 1,00 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
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Figura 2 - Parede de tijolos maciços rebocados em ambas as faces 
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Seção A (reboco + argamassa + reboco): 
 
Aa= 0,01 x 0,19 + 0,01 x 0,06 = 0,0025 m2 
 
 
 
 
Como ρreboco = ρargamassa = 2000 kg/m3 e creboco = cargamassa = 1,00 kJ/(kg.K), 
tem-se: 
 
C Ta = 0,13x1,00x2000 = 260 kJ/(m2.K) 
 
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Seção B (reboco + tijolo + reboco): 
 
Ab = 0,05 x 0,19 = 0,0095 m2 
 
 
 
 
CTb = 0,02x1,00x2000 +0,09x0,92x1600 + 0,02x1,00x2000 = 212 kJ/(m2.K) 
 
Portanto, a capacidade térmica da parede será: 
 
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Exemplo 2. Parede com blocos de concreto colados, sem reboco (ver Figura 3) 
 
Dados: 
 
Dimensões do bloco = 39 cm x 19 cm x 9 cm 
 
ρconcreto = 2400 kg/m3 
λconcreto = 1,75 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲconcreto = 1,00 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
 
Nota: despresa-se a cola. 
 
Para a câmara de ar, Rar = 0,16 (m2.K)/W (ver tabela B.1 da norma, superfície de alta 
emissividade, espessura da câmara de ar = 5,0 cm, fluxo horizontal). 
 
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Figura 3 - Parede com blocos de concreto colados, sem reboco 
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Seção A (concreto): 
 
Aa= 0,02 x 0,19 = 0,0038 m2 
 
 
 
 
Seção B (concreto + câmara de ar + concreto): 
 
Ab = 0,165 x 0,19 = 0,03135 m2 
 
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Desprezando a capacidade térmica da câmara de ar, tem-se: 
 
CTb = 0,02x1,00x2400 + 0 + 0,02x1,00x2400 = 96 Tb kJ/(m2.K) 
 
Portanto, a capacidade térmica da parede será: 
 
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Exemplo 3. Parede de tijolos cerâmicos de seis furos rebocados em ambas as faces 
(ver figura 4) 
 
Dados: 
 
Dimensões do tijolo = 32 cm x 16 cm x 10 cm 
 
ρcerâmica = 1600 kg/m3 
λcerâmica = 0,90 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲcerâmica = 0,92 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
 
ρargamassa = ρreboco = 2000 kg/m3 
λargamassa = λreboco = 1,15 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲargamassa = ϲreboco = 1,00 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
 
Para a câmara de ar, Rar = 0,16 (m2.K)/W (tabela B.1, superfície de alta emissividade, 
espessura da câmara de ar = 3,0 
cm, fluxo horizontal). 
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Figura 4 - Parede de tijolos cerâmicos de seis furos rebocados em ambas as faces 
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Seção A (reboco + argamassa + reboco): 
 
Aa = 0,01 x 0,32 + 0,01 x 0,17 = 0,0049 m2 
 
 
 
Como ρreboco = ρargamassa = 2000 kg/m3 e ϲreboco = ϲargamassa = 1,00 kJ/(kg.K),tem-se: 
 
CTa = 0,14x1,00x2000 = 280 kJ/(m2.K) 
 
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Seção B (reboco + tijolo + reboco): 
 
Ab = 0,01 x 0,32 = 0,0032 m2 
 
 
 
CTb = 0,02x1,00x2000 + 0,10x0,92x1600 + 0,02x1,00x2000 = 227 kJ/(m2.K) 
 
Seção C (reboco + tijolo + câmara de ar + tijolo + câmara de ar + tijolo + reboco): 
 
Ac = 0,04 x 0,32 = 0,0128 m2 
 
 
 
 
 
CTc = 0,04x1,00x2000 + 0,04x0,92x1600 = 139 kJ/(m2.K) 
 
Portanto, a capacidade térmica da parede será: 
 
 
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Exemplo 4. Parede dupla com placas de concreto e câmara de ar não ventilada (ver 
figura 5) 
 
Dados: 
 
ρconcreto = 2400 kg/m3 
λconcreto = 1,75 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲconcreto = 1,00 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
 
Para a câmara de ar, Rar = 0,16 (m2.K)/W (tabela B.1, superfície de alta emissividade, 
espessura da câmara de ar = 5,0 cm, fluxo horizontal). 
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Figura 5 - Parede dupla com placas de concreto e câmara de ar não ventilada 
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Capacidade Térmica da parede: 
 
 
 
 
CT = 0,03x1,00x2400 + 0 + 0,03x1,00x2400 = 144 kJ/(m2.K) 
 
 
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Exemplo 5. Telhado inclinado de chapas de fibro-cimento com forro de pinus e 
câmara de ar ventilada (ver figura 6) 
 
Dados: 
 
comprimento do telhado = 7 m 
abertura de ventilação de 5 cm por 7 m em cada beiral 
 
Fibro-cimento: 
ρfibro-cimento = 1700 kg/m3 
λfibro-cimento = 0,65 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲfibro-cimento = 0,84 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
 
Pinus: 
ρpinus = 500 kg/m3 
λpinus = 0,15 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲpinus = 1,34 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
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Figura 6 - Telhado inclinado de chapas de fibro-cimento com forro de pinus e câmara de ar 
ventilada 
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Capacidade Térmica da cobertura: 
 
 
 
 
CT = 0,008x0,84x1700 +0 +0,01x1,34x500 = 18 kJ/(m2.K) 
 
 
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Exemplo 6. Telhado inclinado de chapas de fibro-cimento com forro de pinus, 
lâminas de alumínio polido e câmara de ar ventilada (ver figura 7) 
 
Dados: 
 
comprimento do telhado = 7 m 
abertura de ventilação de 5 cm por 7 m em cada beiral 
 
Fibro-cimento: 
ρfibro-cimento = 1700 kg/m3 
λfibro-cimento = 0,65 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲfibro-cimento = 0,84 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
 
Pinus: 
ρpinus = 500 kg/m3 
λpinus = 0,15 W/(m.K) (ver tabela B.3) 
ϲpinus = 1,34 kJ/(kg.K) (ver tabela B.3) 
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Figura 7 - Telhado inclinado de chapas de fibro-cimento com forro de pinus, lâminas de 
alumínio polido e câmara de ar ventilada 
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Capacidade Térmica da cobertura: 
 
 
 
 
CT = 0,008x0,84x1700 +0 +0,01x1,34x500 = 18 kJ/(m2.K) 
 
 
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Bibliografia: 
 
Norma ABNT NBR 15220: Desempenho térmico de edificações 
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