Comportamento higrotérmico de ambientes internos com paredes em adobe: Estudo de caso em edificação residencial em Florianópolis/SC

Abstract

O setor de construção civil é responsável por grande impacto ambiental, em parte pelas emissões de gases do efeito estufa e pelo alto consumo de energia primária na etapa de construção e de operação das edificações, visto que as edificações consomem cerca de 30 a 40% da energia primária global (UNEP, 2009). Projetos arquitetônicos bioclimáticos aliados a sistemas construtivos de baixa energia incorporada e passíveis de reciclagem têm a capacidade de reduzir o consumo de energia, a emissão de gases do efeito estufa e a produção de resíduos ao longo do ciclo de vida dos ambientes construídos. A terra é um material de construção civil com potencial de reduzir o consumo de energia e a emissão de dióxido de carbono na fase de construção e de operação das edificações. A terra apresenta condutividade térmica mediana e, a partir de certa espessura de material, alta capacidade térmica. O fato de ser um material poroso possibilita que os sistemas construtivos de terra absorvam e liberem umidade em forma de vapor. Este estudo tem por objetivo avaliar o comportamento higrotérmico de ambientes internos com vedações verticais em adobe no clima subtropical úmido com verão quente de Florianópolis (SC), sendo o objeto deste estudo uma residência unifamiliar, construída em 2017. A temperatura e a umidade relativa horária foram coletadas em ambientes internos e externos por 9 meses (02/06/2018 a 02/03/2019), em períodos com temperaturas frias, amenas e quentes. Durante o verão, as temperaturas internas do ar de dois ambientes semelhantes, um fechado e outro com ventilação noturna, foram comparadas. Para compreender o comportamento térmico das paredes no verão foram coletadas temperaturas de superfície de duas paredes voltadas para o leste, dos dias 10/01 a 10/02/2019. Os ambientes internos apresentaram amortecimento térmico mais acentuado para as temperaturas externas mais baixas do que para as mais altas. No período frio o atraso térmico foi significativo, levando até 4 dias para os ambientes internos responderem a uma queda de temperatura de 9 oC no ambiente externo. Foi possível concluir que, no clima subtropical úmido, as paredes de tijolos de adobe com grandes espessuras (neste caso de 30 cm), que possuem alta inércia térmica, devem ser aplicadas em uma edificação que apresente um conjunto de fatores favorável a seu desempenho ótimo: sombreamento no verão, potencial de ventilação noturna, operação dos usuários (manter aberturas fechadas ao longo do dia e abertas à noite, uso de insufladores para favorecer as trocas). Avaliando o comportamento térmico de dois dormitórios com operação das aberturas controlada, percebeu-se resfriamento de até 2 oC da temperatura interna do ar através da ventilação noturna.<br>

Abstract: The construction industry is responsible for significant environmental impact, due to greenhouse gas emissions and high primary energy consumption, seen that buildings consume about 30 to 40% of global primary energy (UNEP, 2009). Bioclimatic architectural projects associated with low embodied energy and recyclable constructive systems have the potential to reduce energy consumption, greenhouse gas emissions and waste generation throughout the life cycle of the built environment. Earth is a building material with capacity to attend this demand, reducing energy consumption and carbon dioxide emissions throughout the construction and operation phase of buildings. Thermal properties of earth include a high density, high thermal conductivity and high thermal capacity. A building envelope constructed with earth, depending on the conditions to which the material is exposed, may attenuate external temperature fluctuations and promote a thermal lag. Being a porous material, earth constructive systems can absorb and release moisture in the form of vapor. The aim of this study is to verify the hygrothermal behavior of indoor environments with adobe walls in the humid subtropical climate with hot summer of Florianópolis (SC). The object of this study is a single-family residence, built in 2017 in the south of Florianópolis. Hourly temperature and relative humidity values were collected in indoor and outdoor environments for 9 months (02/06/2018 to 02/03/2019), in periods with cold, mild and hot temperatures. During the summer, the internal air temperatures of two similar rooms, one closed and one with nocturnal ventilation, were compared. To understand the thermal behavior of the walls, surface temperatures of two walls facing east were collected in the summer, from 10/01 to 10/02/2019. The indoor environments of the building analyzed presented a higher thermal attenuation for lower temperatures, other than higher temperatures. In the cold period the time lag was significant, taking up to 4 days for the indoor environments to respond to a 9 oC temperature drop in the exterior environment. It was possible to conclude that, in the subtropical climate, the thick adobe brick walls (in this case of 30 cm) should be applied in a building that presents a set of factors favorable to its optimal performance: summer shading, night ventilation potential, user operation (keep openings closed throughout the day and open at night, use of fans to facilitate fan changes). Evaluating the thermal behavior of two bedrooms with controlled opening operation, it was observed a cooling of up to 2 oC of the internal air temperature through the nocturnal ventilation and that the external air velocity and the window opening and closing times influences the potential for nocturnal ventilation.