Telhados ecológicos : avaliação do desempenho térmico e hidrológico em clima tropical úmido
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/45406 |
Resumo: | No âmbito das construções sustentáveis, vê-se, cada vez mais, a incorporação de tecnologias ambientais e os telhados ecológicos se inserem por contribuir na redução das ilhas de calor e do escoamento pluvial. Esta pesquisa visa avaliar o desempenho térmico e hidrológico de diferentes tipologias de telhados ecológicos (verde e marrom) em clima tropical úmido. A pesquisa se iniciou com a construção da Unidade Experimental com cinco Células-Teste (CTs), área de coberta de 1,00m2, e altura total de 2,75m. Foram utilizados: grama Esmeralda, cacto Coroa-de-Frade e argila expandida, configurando os dois grupos comparativos (com e sem cobertura vegetal). No interior de cada CT foram instalados medidores automáticos de temperatura e umidade. Os dados foram monitorados por 9 meses e calculados (temperatura média das paredes - TMP, dos tetos - TMT, e do ambiente - TMA; umidade relativa média do ar - URM; e temperatura e umidade externas). Foram avaliadas a influência das estações do ano e dos horários do dia e a trajetória de crescimento e decrescimento da temperatura a cada hora, assim como a interferência da precipitação sobre as temperaturas interna e externa. Nos meses com temperaturas mais altas, a grama demonstrou maior eficiência na diminuição da TMP (- 0,29oC), e a argila se destacou na TMT (-1,27oC) e na TMA (-0,66oC), já o cacto foi mais eficiente no aumento da UR (4,7%). Nos meses com temperaturas mais baixas, a argila apresentou os melhores resultados para todas as variáveis. Sobre os horários do dia, o melhor resultado para TMP foi o da grama (-0,48 oC), enquanto para TMT (-2,13oC) e TMA (-2,21oC) foi o da argila, ambas no horário das 16:00 às 23:59h. Em todos os estratos, o cacto apresentou os melhores resultados para URM. Sobre a trajetória de crescimento ou decrescimento, a grama apresentou menores variações das temperaturas e umidade no cenário I (8:00 às 15:59h, menor aumento médio da temperatura); e a argila no cenário II (16:00 às 7:59h, maior redução média da temperatura). Nos resultados da interferência da precipitação nas temperaturas interna e externa, ficou evidente que quanto maior a precipitação, menor a temperatura, sendo que, para o período de estudo, a correlação negativa foi de -0,27. Para o desempenho hidrológico, o experimento que durou 3 horas compreendeu: enchimento do reservatório, aspersão por 5 minutos, controle de entrada/saída de água. Para as variáveis retenção da água, retardo no escoamento, e velocidade de escoamento, o cacto apresentou os melhores resultados, com destaque para a capacidade de retenção nos cenários seco (A) 96% e saturado (B) 62%. Esta pesquisa comprova a eficiência térmica e hidrológica dos telhados ecológicos em relação ao convencional contribuindo para difusão da técnica em clima tropical úmido. |
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A pesquisa se iniciou com a construção da Unidade Experimental com cinco Células-Teste (CTs), área de coberta de 1,00m2, e altura total de 2,75m. Foram utilizados: grama Esmeralda, cacto Coroa-de-Frade e argila expandida, configurando os dois grupos comparativos (com e sem cobertura vegetal). No interior de cada CT foram instalados medidores automáticos de temperatura e umidade. Os dados foram monitorados por 9 meses e calculados (temperatura média das paredes - TMP, dos tetos - TMT, e do ambiente - TMA; umidade relativa média do ar - URM; e temperatura e umidade externas). Foram avaliadas a influência das estações do ano e dos horários do dia e a trajetória de crescimento e decrescimento da temperatura a cada hora, assim como a interferência da precipitação sobre as temperaturas interna e externa. Nos meses com temperaturas mais altas, a grama demonstrou maior eficiência na diminuição da TMP (- 0,29oC), e a argila se destacou na TMT (-1,27oC) e na TMA (-0,66oC), já o cacto foi mais eficiente no aumento da UR (4,7%). Nos meses com temperaturas mais baixas, a argila apresentou os melhores resultados para todas as variáveis. Sobre os horários do dia, o melhor resultado para TMP foi o da grama (-0,48 oC), enquanto para TMT (-2,13oC) e TMA (-2,21oC) foi o da argila, ambas no horário das 16:00 às 23:59h. Em todos os estratos, o cacto apresentou os melhores resultados para URM. Sobre a trajetória de crescimento ou decrescimento, a grama apresentou menores variações das temperaturas e umidade no cenário I (8:00 às 15:59h, menor aumento médio da temperatura); e a argila no cenário II (16:00 às 7:59h, maior redução média da temperatura). 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Esta pesquisa comprova a eficiência térmica e hidrológica dos telhados ecológicos em relação ao convencional contribuindo para difusão da técnica em clima tropical úmido.FACEPEIn the context of sustainable constructions, the incorporation of environmental technologies is increasingly seen and ecological roofs are inserted as they contribute to the reduction of heat islands and rainwater runoff. This research aims to evaluate the thermal and hydrological performance of different types of ecological roofs (green and brown) in a humid tropical climate. The research started with the construction of the Experimental Unit with five Test Cells (CTs), covered area of 1.00 m2, and totalheight of 2.75 m. The following were used: Esmeralda grass, Coroa-de-Frade cactus and expanded clay, configuring the two comparative groups (with and without vegetation cover). Inside each CT, automatic temperature and humidity meters were installed. The data were monitored for 9 months and calculated (mean temperature of the walls - TMP, of the ceilings - TMT, and of the environment - TMA; mean relative humidity of the air - URM; and outside temperature and humidity). The influence of the seasons and times of the day and the trajectory of increase and decrease of the temperature each hour was evaluated, as well as the interference of precipitation on the internal and external temperatures. In the months with higher temperatures, the grass showed greater efficiency in decreasing the TMP (-0.29oC), and the clay stood out in the TMT (-1.27oC) and in the TMA (-0.66oC), whereas the cactus was more efficient in increasing RH (4.7%). In the months with lower temperatures, clay presented the best results for all variables. Regarding the time of day, the best result for TMP was that of grass (-0.48oC), while for TMT (-2.13oC) and TMA (-2.21oC) it was that of clay, both at 4 pm. :00 to 23:59h. In all strata, the cactus presented the best results for URM. On the growth or decrease trajectory, the grass presented smaller variations in temperatures and humidity in scenario I (8:00 to 15:59h, lower average temperature increase); and clay in scenario II (4:00 pm to 7:59 am, greater average temperature reduction). In the results of precipitation interference in internal and external temperatures, it was evident that the greater the precipitation, the lower the temperature, and for the study period, the negative correlation was -0.27. For hydrological performance, the experiment that lasted 3 hours comprised: filling the reservoir, sprinkling for 5 minutes, control of water inlet/outlet. For the variables water retention, flow delay, and flow velocity, the cactus presented the best results, with emphasis on the retention capacity in the dry (A) 96% and saturated (B) 62% scenarios. This research proves the thermal and hydrological efficiency of ecological roofs in relation to the conventional one, contributing to the diffusion of the technique in a humid tropical climate.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessEngenharia CivilTelhados verdesArgila expandidaCapacidade de retençãoConforto térmicoTelhados ecológicos : avaliação do desempenho térmico e hidrológico em clima tropical úmidoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALTESE Patrícia Martins Torres de Macedo.pdfTESE Patrícia Martins Torres de Macedo.pdfapplication/pdf5796305https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/45406/1/TESE%20Patr%c3%adcia%20Martins%20Torres%20de%20Macedo.pdf62b15fde266b42b8ab566971491a9821MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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