Influencia da energia termica na construção civil

1  INTRODUÇÃO

O presente trabalho é sobre a influência da energia térmica na construção civil e a apresentação das leis da termodinâmica. O objetivo deste trabalho é explicar como a energia térmica influencia na construção civil e oque pode ser feito pra melhor aproveitar essa energia limpa e de fonte sustentável que se perde todos os dias por falta de conhecimento, de como fazer o aproveitamento para ter fonte de energia sustentável e contribuir com a redução de gazes poluentes que são jogados a todo tempo na atmosfera.

Primeiro vamos começar com a definição do que é Energia térmica.

Energia térmica é uma forma de energia que está diretamente associada à temperatura absoluta de um sistema, e corresponde classicamente à soma das energias cinéticas microscópicas que suas partículas constituintes possuem em virtude de seus movimentos de translação, vibração ou rotação. A matéria é formada por átomos e moléculas que estão em permanente estado de agitação térmica. A energia térmica é a energia associada a esta agitação térmica, e a temperatura é um valor numérico a expressa. Quando um corpo é colocado próximo de outro com uma temperatura diferente, a energia térmica é transferida do corpo com temperatura maior para o de temperatura menor, até estes atingirem a mesma temperatura. Neste processo, a energia térmica em trânsito é chamada de calor.  Lembrando que é importante saber a diferença entre calor e temperatura. O calor é a energia térmica em movimento. Esta transferência de energia ocorre quando dois corpos possuem temperaturas diferentes, tendendo ao equilíbrio térmico, ou seja, a transferência de energia térmica ocorre enquanto existir a diferença de temperatura.

A energia térmica de um corpo, associada a agitação térmica, também pode ser entendida como sendo a energia cinética total de suas moléculas. Os processos pelos quais esta energia pode ser transferida, processos de transferência de calor, são: condução, convecção e radiação.

2 ENERGIA TERMICA

A energia térmica tem feito um papel de sustentabilidade e preservação muito importante na área da construção civil. Umas das mais utilizadas nas construções são:

A energia solar térmica que  traduz-se na quantidade de energia que um determinado corpo é capaz de absorver, sob a forma de calor, a partir da radiação solar incidente no mesmo.

 A utilização desta forma de energia implica saber captá-la e armazená-la. Com níveis de insolação adequados, um sistema solar térmico poderá cobrir, na totalidade as necessidades de aquecimento de água. Existe mais do que um tipo de coletor solar, sendo o painel solar o mais comum.
            A orientação e inclinação dos painéis influencia muito a eficiência dos aparelhos. A orientação preferencial é Sul. A inclinação é variável conforme a estação do ano, sendo maior durante o Inverno e menor no Verão.

Vantagens:
- As centrais necessitam de manutenção mínima. 
- A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso, pois sua instalação em pequena escala não obriga a enormes investimentos em linhas de transmissão. 
- A energia solar não polui durante sua produção. A poluição decorrente da fabricação dos equipamentos necessários para a construção dos painéis solares é totalmente controlável utilizando as formas de controles existentes atualmente. 
- Os painéis solares são a cada dia mais potentes e seu custo vem decaindo. Isso torna cada vez mais a energia solar uma solução economicamente viável. 
- Em países tropicais, como o Brasil, a utilização da energia solar é viável em praticamente todo o território. Em locais longe dos centros de produção energética, sua utilização ajuda a diminuir a demanda energética e a perda de energia que ocorreria na transmissão. 

2.1 Energia solar e a inercia térmica

A inércia térmica de uma edificação é a sua capacidade de contrariar as variações de temperatura no seu interior, ou seja, de reduzir a transferência ou transmissão de calor. Isto acontece devido à sua capacidade de acumular calor nos elementos construtivos.

A inércia térmica na construção civil está relacionada à transferência de calor entre o ambiente interior da edificação. O conceito de inércia térmica está diretamente ligado à capacidade do edifício de reduzir o calor transferido em suas maiores temperaturas e liberá-lo posteriormente.

A arquitetura bioclimática baseia-se na correta aplicação de elementos arquitetônicos e tecnologias construtivas para consumir-se menos energia, otimizando o conforto de seus ocupantes.

O conceito de inércia térmica está relacionado com a capacidade térmica da estrutura por unidade de superfície, que é o produto da densidade pela espessura e pelo calor específico do material. A velocidade de absorção e a quantidade de calor absorvida determinam a inércia térmica de uma edificação.

A capacidade térmica é uma das propriedades calculadas que são utilizadas como critério para avaliação do desempenho conforme a norma ABNT NBR 15.575:2013 dentro do método simplificado de avaliação. 

O atraso térmico em ambientes comerciais pode fazer com que o pico de temperatura interna máximo ocorra num período posterior, normalmente o noturno, quando não há ocupação. Já para ambientes residenciais, este pico de temperatura pode ocorrer quando a edificação está tendo sua maior ocupação.

O Procedimento Simplificado (normativo) estabelece os requisitos e critérios para os sistemas de vedação e coberturas.  Para os casos em que a avaliação de transmitância térmica e capacidade térmica, conforme os critérios e métodos estabelecidos pelo método simplificado resultem em desempenho térmico insatisfatório, o projetista deve avaliar o desempenho térmico da edificação como um todo pelo método da simulação computacional.Com isso, é importante que o arquiteto e o projetista levem em consideração a avaliação da inércia térmica desde a fase de concepção e projeto e que façam a avaliação conforme os critérios mínimos da norma de desempenho para garantia da conformidade e conforto dos usuários.

3 ENERGIA TÉRMICA E O MEIO AMBIENTE

3.1 Sustentabilidade na construção civil: benefícios ambientais e econômicos

Novos materiais reduzem o impacto e contribuam para o conforto térmico e redução do consumo de energia.

A palavra “sustentabilidade” é, sem dúvida, uma das mais faladas e comentadas neste novo milênio e, não por acaso, esse conceito tem invadido as mais diversas áreas do conhecimento e setores da economia. Na construção civil, a partir da utilização de novos materiais que gerem o menor impacto possível ao meio ambiente e contribuam para o conforto térmico ou a redução do consumo de energia, não é diferente, e há inúmeros exemplos de novos materiais e tecnologias com essa finalidade.