Çocuğa ait demografik özellikler ile karşılıklı algılanan çocuk-öğretmen

A Medida de Conservação de Energia denominada MCE-02 consiste na instalação de isolantes térmicos nas superfícies que recebem maior radiação solar durante o dia, como são a cobertura e as paredes leste e oeste e a inclusão de uma câmara de ar no forro.

Na cobertura é instalada uma manta térmica de lã de vidro aglomerado com resinas sintéticas, revestido em ambas as faces; Na face superior uma película aluminizada e na face inferior um laminado branco, de 0,05 m de espessura, sob a telha cerâmica e apoiada no madeiramento, seguida, em ordem descendente, por uma câmara de ar de 0,40 m, e forro de PVC. Nas fachadas leste e oeste, entre duas paredes de tijolo furado de 0,09 m de espessura, é instalado um painel rígido de fibra de vidro de 0,07 m de espessura. A Figura 3.20 mostra as medidas aplicadas tanto no telhado quanto nas paredes.

Figura 3.20. MEC-02. Isolante térmico e câmara de ar.

3.2.2.1 Análise de cargas térmicas

O isolante térmico e a câmara de ar comportam-se como atenuantes do calor transferido e, consequentemente, diminuim as cargas térmicas que são transmitidas pela superfície para o interior dos espaços. A Tabela 3.3 mostra as propriedades dos conjuntos utilizados em cada modelo.

Tabela 3.3. Características dos componentes da envoltória nos dois casos.

M_01 M_01 com MCE-02

material m W/(m²K) material m W/(m²K) Cobertura telha de barro 0,01 telha de barro 0,01

forro de PVC 0,01 5,079 isolante lã de vidro 0,05 0,349 câmara de ar 0,40

forro de PVC 0,01

Parede reboco 0,02 reboco 0,02

tijolo furado 0,09 tijolo furado 0,09

reboco 0,02 1,845 isolante lã de vidro 0,05 0,300 tijolo furado 0,09

Em regiões com clima quente, uma envolvente muito isolada pode dificultar o processo físico por condução, que é encarregado de criar um fluxo de calor para o exterior no período noturno. Portanto, o material isolante é aplicado unicamente em duas das superfícies, que recebem a maior quantidade de irradiação (Figura 2.16), facilitando o processo de esfriamento noturno pelas superfícies restantes.

Para avaliação das temperaturas operativas e as temperaturas internas das superfícies que recebem o material isolante, comparando antes e depois, são selecionadas as zonas Z04 e Z11 porque estão localizadas nos extremos da edificação. A Figura 3.21 e Figura 3.22 mostram as temperaturas operativas das Z04 e Z11, respectivamente. A Figura 3.23 e a Figura 3.24 mostram os valores comparados das temperaturas da superfície interna da parede nas Z04 e Z11 antes e depois da isntalação da MCE. Já a Figura 3.25 e a Figura 3.26 mostram o comportamento das superficies internas antes e depois da MCE, nas Z04 e Z11. Os dados são referentes aos dias 21 de fevereiro e 21 de novembro.

Figura 3.21. Comparação de temperatura operativa na zona Z04 nos dias 21/02 e 21/11.

Figura 3.23. Comparação de temperatura de superficie interna da parede na zona Z04 nos dias 21/02 e 21/11.

Figura 3.24. Comparação de temperatura de superficie da parede na zona Z11 nos dias 21/02 e 21/11.

Figura 3.26. Temperatura de superficie interna da cobertura da zona Z11 nos dias 21/02 e 21/11.

A Z04 não possui nenhum sistema de condicionamento de ar, pelo que a temperatura operativa interna é sempre superior à temperatura externa. Entretanto, percebe-se que após a instalação do isolante térmico na cobertura e na parede leste, a temperatura operativa máxima diminui, o que facilitaria alcançar as condições de conforto com equipamentos de climatização do ar de menor potência. Já a Z11 possui um sistema de condicionamento de ar tipo Split. Com base nos dados obtidos, percebe-se a possibilidade de economia no sistema de condicionamento de ar.

O material isolante corrige as pontes térmicas, conferindo uma maior inercia térmica à cobertura, o que contribui para manter a temperatura de sua superfície interna praticamente estável no horário de maior insolação e até o final do dia. Percebe-se um atraso térmico de 2 a 3 horas em relação aos picos de temperatura de superfícies interna e externa, e uma diferença com a temperatura máxima da superfície externa superior a 12 °C nas zonas analisadas.

As vantagens associadas à aplicação de isolante térmico não se percebem unicamente nas trocas de calor da envoltória, mostrando-se de grande importância nas variações de energia térmica nos espaços internos. A Figura 3.27 apresenta as cargas térmicas de pico que devem ser retiradas pelos sistemas de condicionamento de ar em todas as zonas, antes e depois da aplicação dos materiais isolantes.

Figura 3.27. Cargas térmicas máximas (sensível e latente) para resfriamento.

Os picos de valor máximo de cargas sensíveis e latentes em cada zona mudam notoriamente após a aplicação do isolante térmico e da câmara de ar. Isto implica na diminuição da potência dos equipamentos para condicionamento de ar e na consequente diminuição do consumo de energia elétrica.

A Figura 3.28 mostra a carga térmica total mensal acumulada da edificação e a comparação entre os dois modelos, antes e depois da instalação dos isolantes térmicos e da câmara de ar. Os modelos apresentam diferenças de 13 % no mês de fevereiro e 30 % nos meses de agosto e setembro.

3.2.2.2 Economia com energia elétrica

Os sistemas de condicionamento de ar são de expansão direta, tipo Split, sendo instalado um aparelho em cada zona térmica, com controle manual. Com as rotinas de ocupação e uso já especificadas, é calculado o consumo de energia elétrica para condicionamento de ar no modelo base, e posterior à aplicação da MCE-02 de isolamento térmico e câmara de ar. A Figura 3.29 mostra o consumo de energia elétrica em HVAC para todo o edifício nos dias 21/02 e 21/11, denominados dias de projeto, e a Figura 3.30 mostra o consumo mensal em condicionamento de ar, em ambos os modelos.

Figura 3.29. Consumo de energia em condicionamento de ar nos DDY.

Percebe-se uma diminuição do consumo de energia elétrica para condicionamento de ar, do M_01, após a aplicação dos isolantes térmico e câmara de ar. As diferenças de consumo de energia ativa para resfriamento alcança o valor máximo de 40 % no mês de setembro, e no mês de fevereiro alcança uma economia de 33 % com relação ao consumo de energia para resfriamento de ar. Entre os modelos antes e depois da MCE observa-se uma diferença de até 22.119 kWh/ano, equivalente a 35,52 % do consumo total para condicionamento de ar.