Desempenho térmico de edificações

O conforto ambiental é muito discutido no mercado. Olhando para alguns anos atrás, esse era um tema, apesar de essencial, pouco comentado na arquitetura. Principalmente por conta da norma de desempenho e até das certificações ambientais, o desempenho térmico de edificações está cada vez mais em voga. Conhecer o desempenho térmico de materiais para especificar o tipo de vedação de um projeto irá influenciar enormemente no desempenho térmico e no consumo energético futuro da sua edificação. Fazer uma boa escolha de materiais, criando uma boa composição, pode ser de fato a diferença entre você entregar um projeto com boas condições de conforto térmico ou um grande desastre, seja do ponto de vista do calor ou do frio. Portanto, é fundamental que você engenheiro ou arquiteto saiba ler os índices de especificação de desempenho térmico de um material ou de um componente. Nos dias atuais, conhecimentos em sustentabilidade e conforto ambiental são pré requisitos básicos para qualquer arquiteto e engenheiro.

Você sabe qual a diferença de desempenho térmico entre alvenaria de blocos cerâmicos, alvenaria de blocos de concreto e concreto maciço moldado in loco? Sabe ler uma especificação técnica de material para entender qual é o comportamento do nível de isolamento térmico?

A primeira coisa que você precisa saber pra conseguir entender qual material ou qual componente é mais isolante do que o outro, ou tem um desempenho térmico melhor do que o outro, você precisa conhecer um índice que se chama transmitância térmica global. A transmitância térmica global, que é definida pelo U value, que é dado em Wats por metro quadrado vezes kelvin (U=W/m².K) .

Isso significa que a quantidade de calor em watts que passa de uma face do material para a outra ou de uma face da parede pra outra, por metro quadrado a cada kelvin, o grau kelvin de variação de temperatura entre as faces. Traduzindo para uma linguagem mais acessível, basicamente, a transmitância ou valor U de um componente construtivo é o quanto ele conduz de calor de uma face da parede até a outra. A transferência de calor ocorrerá por condução toda vez que houver diferença de temperatura entre a face interna e a face externa. A diferença de temperatura entre as duas faces ocorre quando você tem um lado externo exposto ao sol que absorve a radiação solar e faz com que esse calor esquente o interior. Resumindo, basicamente, conforme a face externa esquenta esse calor vai passando por condução até a face interna. Se o nível de transmitância térmica for baixo, significa que ele transmite menos calor e se a transmitância térmica for alta, ele transmite mais calor. Ou seja, materiais isolantes precisam ter um nível de transmitância (valor U) baixo, isso significará que ele é melhor isolante.

Comparação entre 3 tipos de Alvenaria

Comparando três tipos de alvenaria, vamos considerar primeiramente um bloco cerâmico de 9 cm com um revestimento de argamassa, um bloco de concreto também com 9cm e revestimento de argamassa e uma parede de concreto maciço de 12cm. A argamassa aqui terá uma influência no fator de transmitância global, mas muito pequena. Então vamos desconsiderar por enquanto, o fato de o exemplo da parede de concreto não ter argamassa. Mas ele tem 12cm, sendo mais espesso do que os outros componentes . Quando observamos o U value da parede de concreto o valor é 4 pontos, o valor da parede de alvenaria de blocos de concreto é 3 e o de bloco cerâmico é 2.61.

A ordem de grandeza desses números mostra que a transmitância do concreto maciço é a mais alta de todas, sendo a menos isolante de todas, do ponto de vista térmico. Podemos achar que o concreto por ser mais denso, pesado e por conta do bom isolamento acústico também é bom isolante térmico, mas nesse quesito ele é péssimo. Logo, entre essas 3 opções, a alvenaria de blocos cerâmicos é a que mais oferece um bom desempenho térmico. Usar esse material fará com que a sua residência ou seu edifício se comporte melhor termicamente e transmita menos calor para dentro do ambiente.

ABNT NBR 15575

A norma de desempenho para os requisitos técnicos também traz regras para o valor U, um dos métodos de atendimento da norma de desempenho ABNT NBR 15575 para desempenho térmico é o método simplificado ou prescritivo, ele basicamente além de outras questões, informa qual é o valor U ou a transmitância máxima que você pode ter para um componente de parede. Se a gente olhar essa tabela 13 da norma de desempenho, na parte de desempenho térmico, a gente percebe para zonas bio climáticas 3, 4, 5, 6, 7, e 8 que são as principais zonas bioclimáticas (a maior parte do território nacional).

Na tabela vemos uma exigência de valor, menor ou igual a 3.7, quando a absortância da tua parede externa é menor ou igual a 60%. O índice de absortância mostra quanto a sua parede externa vai absorver de calor. Então uma parede de 60% de absortância vai absorver 60% dessa radiação. Se tiver uma parede clara ou seja de 60% absortância ou menos, a norma de desempenho pede um valor de transmitância térmica menor ou igual a 3.7. Caso você queira usar cores escuras na fachada externa do seu projeto (com absortância maior que 60%), mais de 60% de toda radiação incidente nessa parede será absorvida. Nesse caso, a norma exige usar um nível de transmitância ainda menor, ou seja a exigência é que se aumente o isolamento térmico da parede. Você precisará buscar um material que te dê um U value menor ou igual a 2,5 e nenhum desses elementos te dará esse nível de isolamento térmico. Nos 3 exemplos de alvenaria, a transmitância é maior do que o mínimo exigido pela norma de desempenho pra edifícios com paredes escuras. Uma solução para esse caso é aumentar a espessura das paredes, assim você diminuirá o nível de transmitância global e estará dentro das exigências da norma. Com exceção da parede de concreto maciço (péssimo isolante térmico), mesmo aumentando a espessura consideravelmente, ele não será capaz de alcançar o que a norma exige.

Bloco de concreto e bloco cerâmico

No caso da parede de bloco de concreto e bloco cerâmico você consegue bons resultados se aumentar a espessura. Considerando aumentar a parede de bloco cerâmico de 9cm (transmitância térmica de 2,61) para 14cm ( com os mesmos tipos de acabamento), o nível de de transmitância térmica e assim já começará a ver resultados melhores dentro do espaço. Existem acabamentos que são uma boa opção para a variação da espessura. (Veja os exemplos abaixo) Uma parede de concreto maciço de 10 cm, (com valor de transmitância térmica 4.4) proporciona pouco o isolamento térmico. Quando você acrescenta uma simples placa de gesso de 2,5cm, a transmitância irá baixar para 3.7, e irá cumprir com o requisito da norma para paredes de cores claras. Se você aumentar mais 2,3,5, ou 10 cm de concreto por exemplo, você não vai conseguir esse nível de isolamento que gesso alcançará.

Caso queira ir mais além, com 1cm de ips ( isopor) você conseguirá baixar esse nível de transmitância térmica para 2. Ou seja, só com 1 cm de isopor, você duplicou o nível de isolamento térmico dessa parede, e nesse exemplo mesmo para cores escuras, será possível passar na norma. Assista ao vídeo sobre o assunto: https://www.youtube.com/watch?v=Iz85uV9ZB4s

Por Marcelo Nudel
Fonte: Ca2 Consultores Ambientais Associados