Desempenho térmico – Propriedade térmica dos componentes construtivos

Ao abordarmos estratégias para aprimorar o desempenho termoenergético de uma construção, as propriedades térmicas dos materiais desempenham um papel crucial na definição dos componentes construtivos.  Elementos como paredes e coberturas influenciam diretamente o fluxo de calor do exterior para o interior da edificação, impactando na carga térmica de resfriamento.  Para definir de maneira eficaz os componentes construtivos é necessário ter em mente as condições climáticas, o uso da edificação e o comportamento do material em relação ao fluxo de calor. A definição dos materiais ajuda no aumento da eficiência energética, no conforto e no controle de condensação para regiões úmidas. Entre as propriedades dos materiais que influenciam no fluxo de calor está a absortância, a transmitância e a capacidade térmica.

A recente revisão da NBR 15220-2:2022 e a adoção da NBR ISO 10456 traz atualizações significativas referente a estes parâmetros. Inicialmente baseada na ISO 6946:1996, a NBR 15220-2:2005 passou por uma revisão onde foi realizada uma adoção modificada da ISO 6946:2017, traduzindo-a para o contexto nacional e destacando os pontos que divergem da versão original. Essa adaptação envolveu duas alterações fundamentais na estrutura da versão de 2005: a exclusão das propriedades dos materiais (condutividade térmica, densidade de massa aparente, calor específico, absortância solar e emissividade) e a movimentação do método de cálculo da capacidade térmica para um anexo informativo. No que diz respeito às propriedades dos materiais, a norma agora adota a ISO 10456 e está em processo de elaboração uma norma específica para a absortância solar dos materiais.

A absortância solar, que representa a parcela da radiação solar absorvida por um material, está associada ao tipo e cor de um material. A NBR 15220-2:2005 apresentava, de forma bem simplificada, uma lista de valores de absortância para alguns materiais e cores. No entanto, esta é uma propriedade bastante sensível ao material e pigmentação, e, portanto, recomenda-se a utilização do valor fornecido pelo fabricante. Desta forma, os dados de absortância foram retirados da NBR 15220-2 e uma norma específica sobre o tema está em elaboração.

A NBR ISO 10456:2022, por sua vez, é uma adoção idêntica da versão internacional de 2007, corrigida em 2009 e confirmada em 2023. Esta norma apresenta uma lista detalhada e atualizada das propriedades dos materiais, como: condutividade térmica, densidade de massa aparente, calor específico e inclui o fator de resistência ao vapor de água, importante para cálculos relativos à umidade. Além disso, padroniza a medição das propriedades térmicas, definindo os métodos e condições de contorno.

A NBR 15220-2:2022 a atualização do método de cálculo da resistência térmica e da transmitância térmica de um elemento construtivo agora permite a identificação de pontes térmicas. O cálculo é dado pela resistência térmica superior (R_tot;upper) e pela resistência térmica inferior (R_tot;lower). A Figura abaixo ilustra um componente composto por dois materiais, e que, por sua distribuição, forma quatro seções (figura C), e três camadas (figura D).

Componente construtivo – seções e camadas (Fonte: Adaptado da NBR 15220-2:2022)

O cálculo da resistência térmica deve considerar o fluxo de calor perpendicular à superfície. A resistência térmica superior é dada com base nas seções, perpendiculares à superfície (figura C); e a resistência térmica inferior é determinada através de camadas isotérmicas, paralelas à superfície (figura D). Na figura C cada seção é identificada com uma cor diferente, e o mesmo na figura D para as diferentes camadas.

Além da atualização do método, permitindo a identificação de pontes térmicas, a norma também apresenta um método de cálculo da resistência térmica de camadas de ar que pode ser utilizado para diferentes dimensões e considerando diferentes temperaturas e combinações de emissividades dos materiais utilizados.

A  NBR 15220-2 revisada e a adoção da NBR ISO 10456 possibilitam a análise mais detalhada dos componentes construtivos, possibilitando que o projetista identifique a existência de pontes térmicas, calcule a resistência das câmaras de ar diferentes daquelas tabeladas e que possa considerar o envelhecimento dos materiais adotados.

Escrito por Greici Ramos 
publicado em 10 de novembro de 2023.