Efeito da emissividade no infravermelho e da refletividade no espectro da radiação solar sobre o desempenho térmico de cobertas metálicas de construções situadas em regiões de clima subtropical e equatorial

Abstract

Em cidades com elevada concentração de indústrias é comum se encontrar galpões de grandes dimensões. Como se sabe, diversos problemas decorrentes da poluição ambiental em cidades deste tipo merecem uma atenção especial. A formação de ilhas de calor localizadas em certas macrorregiões dos grandes centros urbanos é um destes problemas. Vários fatores contribuem para a formação das ilhas de calor urbanas, dentre eles, o aquecimento do ar que tem como origem as altas temperaturas das cobertas das construções. Esta Dissertação de Mestrado teve como objetivo analisar o desempenho térmico de cobertas metálicas de grandes dimensões, como aquelas encontradas em galpões industriais, pavilhões de exposição, supermercados e aeroportos, chamadas de cobertas leves. Para tanto, foi analisado o comportamento térmico (níveis de temperatura e fluxo de calor que atravessa a coberta) de dois tipos de cobertas situadas em duas grandes cidades brasileiras de clima bem distintos: Curitiba na região Sul (clima frio e seco) e Manaus na região Norte (clima quente e úmido). A solução do problema proposto foi obtida a partir da elaboração de um modelo unidimensional da transferência de calor de uma coberta de múltiplas camadas, onde a radiação solar e a temperatura ambiente foram consideradas funções do tempo. O programa computacional desenvolvido em Matlab® possibilitou realizar simulações para todos os meses do ano e horas do dia no intervalo entre a hora do nascer até o pôr do sol. Das situações analisadas, pode-se verificar que a aplicação de tintas seletivas nas cobertas metálicas com e sem o emprego de isolamento térmico de massa resultou em uma redução significativa da temperatura média anual da coberta na cidade de Manaus. Já para a cidade de Curitiba, o mesmo não ocorreu com tamanha intensidade, colocando em dúvida a viabilidade econômica da aplicação de tintas seletivas em regiões de clima frio e seco. Os resultados obtidos mostraram que em um país de proporções continentais como o Brasil, políticas distintas para cada região devem ser aplicadas para redução de problemas de aquecimento ambiental decorrentes da formação de ilhas urbanas de calor