Transferência de calor em paredes acabadas de alvenaria de tijolos cerâmicos com e sem parede verde no período de inverno em Londrina-PR
The use of green walls has been showing itself not only as an architectural alternative, but an excellent option for the control of internal temperature in buildings, providing greater thermal comfort and quality of life. The objective of this study was to evaluate, during the winter, the thermal pe...
| Autor principal: | Danziger Filho, João Edson |
|---|---|
| Formato: | Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) |
| Idioma: | Português |
| Publicado em: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
2021
|
| Assuntos: | |
| Acesso em linha: |
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25831 |
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riut-1-258312021-08-25T06:06:20Z Transferência de calor em paredes acabadas de alvenaria de tijolos cerâmicos com e sem parede verde no período de inverno em Londrina-PR Heat transfer in ceramic brick masonry walls finished with and without green wall in the winter period in Londrina-PR Danziger Filho, João Edson Souza, Sueli Tavares de Melo Faria, Patrícia Carneiro Lobo Bineli, Aulus Roberto Romão Stipp, Marcelo Eduardo Freres Souza, Sueli Tavares de Melo Calor - Transmissão Isolamento térmico Paredes Sustentabilidade Heat - Transmission Insulation (Heat) Walls Sustainability CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA The use of green walls has been showing itself not only as an architectural alternative, but an excellent option for the control of internal temperature in buildings, providing greater thermal comfort and quality of life. The objective of this study was to evaluate, during the winter, the thermal performance of the ceramic brick models, one conventional and the other with the insertion of the green wall, based on the small scale reproduction (1:12) of the S block from UTFPR Câmpus Londrina. For this reason, the WALLGREEN modular green wall system with 27 niches that shelter the substrate as a support for the plants was installed on the north facade of one of the models. To make up the wall, 9 seedlings of each of the respective species were chosen: Aspargos (Aspargus densiflorus), Clorofito (Chlorophytum comosum) e Singônio (Syngonium angustatum). The drip irrigation system was automated and controlled to provide 30minute watering at 7:00 am and 3:45 pm. With the aid of 15 sensors (model DS18B2) associated with an Arduino Mega, air temperature data were collected in the external and internal environment, as well as the external (SESP and SECP) and internal (SISP and SICP) surfaces of the models without and with green wall with a temporal resolution of 5 minutes. The results showed that the models met the thermal performance established in the ABNT 15220 and 15575 standards. It was possible to verify that the insertion of the green wall promoted a thermal damping of 4.5 ° C for the inside of the models for the hottest days and 5 ° C for the coldest days. It was also noticed a lower thermal amplitude in comparison to the model without green wall. For the external and internal surfaces, the green wall promoted superiority throughout the monitoring period, bringing temperature reductions of up to 9.5 ° C from SECP in relation to SESP at peak times. There was also a reduction of up to 5.5 ° C in SICP compared to SISP. Regarding the heat flow rates of the model with a green wall, an abrupt reduction in the rate can be observed, that is, a reduction of up to 16.1 W / m² in relation to the model without a green wall. All the chosen species showed a satisfactory reduction in the conduction rate: 22.32 W for Aspargos, 15.66 W for Clorofitos and 28.98 W for Singônios. In percentage terms these rates correspond to: 82%, 83% and 93% reduction, which shows an excellent thermal performance with emphasis on the species Singônio. Finally, it was noticed that even in the winter period when temperatures are not so high, the insertion of green walls on the north face of the model was efficient, providing greater thermal comfort inside and a potential for reducing energy consumption by consequence of less use of air conditioning. O uso de paredes verdes vem se mostrando não somente como uma alternativa arquitetônica, mas uma excelente opção para o controle de temperatura interna em edificações, proporcionando um maior conforto térmico e qualidade de vida. O objetivo desse trabalho consistiu em avaliar, durante o inverno, o desempenho térmico dos modelos de tijolos cerâmicos, sendo, um convencional e o outro com a inserção da parede verde, a partir da reprodução em escala reduzida (1:12) do bloco S da UTFPR Câmpus Londrina. Por isso, foi instalado na fachada norte de um dos modelos o sistema de parede verde modular da WALLGREEN com 27 nichos que abrigam o substrato como suporte para as plantas. Para compor a parede foram escolhidas 9 mudas de cada uma das respectivas espécies: Aspargos (Aspargus densiflorus), Clorofito (Chlorophytum comosum) e Singônio (Syngonium angustatum). O sistema de irrigação foi por gotejamento e controle automatizado para fornecer rega de 30 minutos as 7h00 da manhã e 15h45 da tarde. Com o auxílio de 15 sensores (modelo DS18B2) associados a um Arduino Mega foram coletados dados de temperatura do ar em ambiente externo e interno, assim como das superfícies externa (SESP e SECP) e interna (SISP e SICP) dos modelos sem e com parede verde com uma resolução temporal de 5 minutos. Os resultados mostraram que os modelos atenderam ao desempenho térmico estabelecidos nas normas ABNT 15220 e 15575. Foi possível verificar que a inserção da parede verde promoveu para a parte interna dos modelos um amortecimento térmico de 4,5°C para os dias mais quentes e de 5°C para os dias mais frios. Notou-se também uma menor amplitude térmica em comparação ao modelo sem parede verde. Para as superfícies externas e internas a parede verde promoveu uma superioridade ao longo do período de monitoramento, trazendo reduções de temperatura de até 9,5°C da SECP em relação à SESP nos momentos de pico. Ocorreu também redução de até 5,5°C da SICP em relação a SISP. Em relação às taxas de fluxo de calor do modelo com parede verde, pode-se observar uma redução abrupta da taxa, ou seja, redução de até 16,1 W/m² em relação ao modelo sem parede verde. Todas as espécies escolhidas mostraram uma redução satisfatória da taxa de condução sendo: 22,32 W para o Aspargo, 15,66 W para o Clorofito e 28,98 W para o Singônio. Em termos percentuais estas taxas correspondem a: 82%, 83% e 93% de redução, o que mostra um excelente desempenho térmico com destaque para a espécie Singônio. Por fim, percebeu-se que mesmo no período de inverno onde as temperaturas não são tão elevadas, a inserção de paredes verdes na face norte do modelo foi eficiente, proporcionando um maior conforto térmico no interior e um potencial de redução no consumo de energia por consequência de menor uso de ares condicionados. 2021-08-24T22:35:18Z 2021-08-24T22:35:18Z 2021-05-14 bachelorThesis DANZIGER FILHO, João Edson. Transferência de calor em paredes acabadas de alvenaria de tijolos cerâmicos com e sem parede verde no período de inverno em Londrina-PR. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/25831 por openAccess application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Londrina Brasil Engenharia Ambiental UTFPR |
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
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Calor - Transmissão Isolamento térmico Paredes Sustentabilidade Heat - Transmission Insulation (Heat) Walls Sustainability CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA |
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Calor - Transmissão Isolamento térmico Paredes Sustentabilidade Heat - Transmission Insulation (Heat) Walls Sustainability CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA Danziger Filho, João Edson Transferência de calor em paredes acabadas de alvenaria de tijolos cerâmicos com e sem parede verde no período de inverno em Londrina-PR |
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The use of green walls has been showing itself not only as an architectural alternative, but an excellent option for the control of internal temperature in buildings, providing greater thermal comfort and quality of life. The objective of this study was to evaluate, during the winter, the thermal performance of the ceramic brick models,
one conventional and the other with the insertion of the green wall, based on the small scale reproduction (1:12) of the S block from UTFPR Câmpus Londrina. For this reason, the WALLGREEN modular green wall system with 27 niches that shelter the substrate as a support for the plants was installed on the north facade of one of
the models. To make up the wall, 9 seedlings of each of the respective species were chosen: Aspargos (Aspargus densiflorus), Clorofito (Chlorophytum comosum) e Singônio (Syngonium angustatum). The drip irrigation system was automated and controlled to provide 30minute watering at 7:00 am and 3:45 pm. With the aid of 15 sensors (model DS18B2) associated with an Arduino Mega, air temperature data were collected in the external and internal environment, as well as the external (SESP and SECP) and internal (SISP and SICP) surfaces of the models without and with green wall with a temporal resolution of 5 minutes. The results showed that the models met the thermal performance established in the ABNT 15220 and 15575 standards. It was possible to verify that the insertion of the green wall promoted a thermal damping of 4.5 ° C for the inside of the models for the hottest days and 5 ° C for the coldest days. It was also noticed a lower thermal amplitude in comparison to the model without green wall. For the external and internal surfaces, the green wall promoted superiority throughout the monitoring period, bringing temperature reductions of up to 9.5 ° C from SECP in relation to SESP at peak times. There was also a reduction of up to 5.5 ° C in SICP compared to SISP. Regarding the heat flow rates of the model with a green wall, an abrupt reduction in the rate can be observed,
that is, a reduction of up to 16.1 W / m² in relation to the model without a green wall. All the chosen species showed a satisfactory reduction in the conduction rate: 22.32 W for Aspargos, 15.66 W for Clorofitos and 28.98 W for Singônios. In percentage terms these rates correspond to: 82%, 83% and 93% reduction, which shows an
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DANZIGER FILHO, João Edson. Transferência de calor em paredes acabadas de alvenaria de tijolos cerâmicos com e sem parede verde no período de inverno em Londrina-PR. 2021. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Londrina, 2021. |
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