Como escolher o melhor sistema construtivo para o meu projeto ?

É possível buscar um maior conforto térmico no seu projeto comparando-se materiais construtivos a partir do PRISMA

A simulação computacional ainda é vista como algo inatingível e muitas vezes difícil de ser executada ao longo do processo de desenvolvimento de um projeto arquitetônico. Contudo, com o auxílio de parcerias com profissionais especializados que auxiliam no desenvolvimento de análises e estudos é possível atingir resultados mais conscientes ambientalmente e além disso promover um maior conforto térmico para os usuários no ambiente construído.

Aqui na Ignea, com a tecnologia desenvolvida por nós, o PRISMA, conseguimos comparar diversos cenários com as mais variadas modificações de projeto, para testarmos sua eficiência e encontrar qual a melhor solução a ser utilizada no desempenho lumínico e térmico do edifício, e que seja viável para o cliente. Por isso, iremos explorar a partir deste artigo um pouco do que podemos realizar no nosso dia a dia. 

A escolha do sistema construtivo

Atualmente existem diversos materiais e sistemas construtivos a serem selecionados e propostos para um determinado edifício, sendo que sua escolha surge ao longo do desenvolvimento do processo de projeto e depende de diversas questões, dentre elas o custo e disponibilidade local. Porém, essa escolha irá refletir também no desempenho do edifício, podendo proteger mais os ambientes internos do clima local e com isso proporcionar um menor gasto de energia elétrica para os futuros moradores. 

De acordo com a ABNT NBR 15.575 (2021), os componentes da envoltória (paredes e coberturas estão entre os principais fatores que influenciam no desempenho térmico.  Assim, iremos abordar para este artigo a diferença no desempenho térmico de dois diferentes materiais construtivos, o bloco cerâmico e o bloco de concreto.

Propriedades térmicas dos materiais

Para entender como os materiais afetam a envoltória da edificação, precisamos entender que cada material possui propriedades térmicas diferentes, ou seja, os materiais e sua composição respondem de formas diferentes ao receberem calor. 

Um exemplo muito prático e comparativo pode ser visto no nosso dia a dia, quando estamos cozinhando. Ao utilizarmos uma colher de metal, com o tempo ela pode se aquecer e pode ser desconfortável segurá-la. Porém, se usarmos uma colher de madeira, o desconforto não ocorre, pois o calor que é transmitido do fogão para a panela e depois para a colher é bem menor. O sol também aquece nossas fachadas e com isso essa transferência de calor pode ser rápida ou devagar e pode ter um maior ou menor amortecimento das trocas de temperaturas, tanto do exterior para o interior, como do interior para o exterior. 

Várias dessas propriedades térmicas dos materiais e suas formas de cálculo podem ser encontradas na ABNT NBR 15.220. Vamos destacar aqui algumas delas e seus conceitos de forma simplificada:

Condutividade térmica (λ): Capacidade de um material de conduzir o calor. 

Densidade (ρ): relação entre a massa (kg) e o volume (m³) de determinado material. 

Calor específico (c): calor necessário para que cada grama do material sofra uma variação de temperatura correspondente a 1°C. 

Resistência térmica (R): Relação entre espessura do componente construtivo e condutividade térmica do material (λ). Como resultados temos o quanto esse sistema resiste ao fluxo de calor.

Transmitância térmica (U): É o inverso da resistência térmica, ou seja, é o fluxo de calor que passa através de um componente. 

Cerâmica x Concreto 

Observando as diferenças entre as propriedades térmicas dos elementos construtivos temos que o bloco cerâmico é composto por elementos de ar (furos) e a cerâmica, enquanto que o bloco de concreto contém ar e o concreto. Segundo a ABNT NBR 15220 temos as seguintes características dos elementos cerâmicos e do elemento em concreto:

Apesar das variações existentes no componente da cerâmica, verifica-se que as propriedades do concreto possuem seus valores mais elevados, ou seja sua condutividade térmica,  densidade e calor específico são maiores. Se compararmos os sistemas construtivos abaixo, com o bloco cerâmico e o bloco de concreto, verificamos que as propriedades térmicas dos materiais estão refletidas na resistência e transmitância do sistema, sendo o concreto menos resistente e com uma maior transmitância térmica. 

Fonte: [1 Projeteee]

Esses fatores influenciam na transferência do calor, e essa resposta no desempenho térmico dependerá também do clima local do projeto.

Projeto na prática

Vamos verificar o resultado de um estudo a partir da simulação computacional realizado para a [2 Nova Norma de Desempenho Térmico (ABNT NBR 15.575 2021)] onde avaliou-se 24 Unidades Habitacionais (UH´s). Neste estudo utilizou-se três [3 cores diferentes na fachada] e suas respectivas absortâncias externas e as características foram mantidas as mesmas entre os modelos, exceto o sistema construtivo externo, modificando-se o bloco de vedação de cerâmico para o de concreto. A imagem a seguir apresenta os resultados no desempenho final:

Assim, neste projeto de forma específica, localizado próximo a cidade de São Paulo, a utilização do bloco de concreto fez com que o desempenho térmico final do projeto fosse menor em relação a utilização do bloco cerâmico, havendo até mesmo uma UH com o desempenho térmico mínimo, conforme indica a imagem a seguir com a absortância mais escura:

Os blocos cerâmicos apresentaram uma maior inércia térmica, ou seja, devido às propriedades térmicas da cerâmica, que possui uma maior resistência, menor condutividade e transmitância térmica, tivemos um maior equilíbrio térmico e uma maior amenização das temperaturas internas, do ganho e perda de calor do edifício em relação ao exterior e maiores percentuais de horas ao longo do ano dentro de uma faixa de temperatura operativa adequada nos ambientes de permanência prolongada. Ou seja, o bloco cerâmico foi mais adequado para esse projeto, o que irá proporcionar um maior conforto térmico para os usuários do edifício.  

Cada projeto é único, de maneira que não existe uma regra geral para alcançar níveis elevados de desempenho, porém este estudo demonstra que a troca dos componentes construtivos podem influenciar significativamente no desempenho térmico do projeto, e o processo de simulação computacional nos auxilia a tomar as melhores decisões. 

Que tal testar seu projeto conosco e verificar quais componentes são melhores para o seu edifício ?!