CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSION
TURDID ux : Cercotr
Através de uma câmara de termografia foram efectuados vários termogramas em diferentes horas do dia. Os termogramas foram registados no interior e exterior dos casos de estudo no dia 3 de Outubro às 10, 14, 18 e 22 horas. Na Tabela 22 encontram- se os parâmetros utilizados quando foi efectuada a recolha dos termogramas, os valores de referência dos parâmetros utilizados foi sempre o mesmo nos três blocos em análise.
Tabela 22 - Parâmetros utilizados na recolha dos termogramas.
Parâmetros Valores
Emissividade 0,54
Distância (m) 2
Temperatura de referência (°C) 20
Na Tabela 23, encontram-se os diferentes parâmetros utilizados a diferentes horas do dia na recolha dos termogramas para os três blocos em estudo. Ti é a temperatura interior, Te a temperatura exterior, HRi é a humidade relativa do ar no interior e HRe a humidade relativa do ar no exterior.
Tabela 23 - Parâmetros utilizados em termografia nos diferentes casos de estudo.
10 horas 14 horas 18 horas 22 horas
B1 B2 B3
Ti = 22,6 °C Ti = 23,1 °C Ti = 23,3 °C Ti = 23,3 °C HRi = 59 % HRi = 54 % HRi = 43,9 % HRi = 48,1 % Te = 23,2 °C Te = 31 °C Te = 25,2 °C Te = 22,6 °C HRe = 60 % HRe = 24 % HRe = 35,4 % HRe = 43 %
São apresentados de seguida os termogramas adquiridos ao longo do dia.
Na Figura 31 encontram-se os termogramas recolhidos às 10 horas, no interior e no exterior do local onde decorreu o ensaio. Verifica-se que em c) existem pequenas
quantidade de vazios do bloco encontrado em c). Verifica-se que as temperaturas em a) e b) são inferiores comparadas com a temperatura em c), apresentando assim uma cor mais escura.
O bloco B1 é o que apresenta menor temperatura superficial, tanto no interior como no exterior do local de ensaio, tudo indica que isto acontece devido à maior quantidade de cimento existente neste bloco. O bloco B3 foi o que apresentou maiores temperaturas superficiais, interior e exterior.
a) b) c)
d) e) f)
Figura 31 - Termogramas registados às 10 horas em a) B1 interior, b) B2 interior, c) B3 interior, d) B1 exterior, e) B2 exterior, f) B3 exterior.
Na Figura 32 estão representados os termogramas adquiridos às 14 horas. Verificou-se que durante esta hora existia maior dificuldade em recolher os termogramas no interior do local de ensaio, isto porque a temperatura no interior e no exterior era bastante elevada, não permitindo recolher termogramas com devida clareza. Mesmo assim, é possível observar que as temperaturas à superfície dos três blocos são muito próximas.
19,7 °C 19,5 °C 21 °C
19,5 °C 20,6 °C
As temperaturas superficiais dos blocos recolhidas no exterior apresentaram-se mais distantes, o bloco B3 apresenta uma temperatura superficial superior de 2,3°C em relação ao bloco B1.
a) b) c)
d) e) f)
Figura 32 - Termogramas registados às 14 horasem a) B1 interior, b) B2 interior, c) B3 interior, d) B1 exterior, e) B2 exterior, f) B3 exterior.
Na figura seguinte, Figura 33, pode-se observar os termogramas obtidos às 18 horas. Surgiram as mesmas dificuldades na recolha dos termogramas no interior do local de ensaio, devido às elevadas temperaturas que se encontravam no interior e no exterior.
Quanto aos termogramas recolhidos no exterior observaram-se elevadas temperaturas superficiais nos blocos em estudo. Observou-se que às 18 horas o bloco B1 era o que apresentava maiores temperaturas superficiais, ao contrário do que foi registado às 10 e 14 horas. Tudo indica que isto se deva à capacidade deste bloco em manter a sua temperatura interior durante maior período de tempo, ou seja, à maior inércia térmica que este apresenta relativamente aos restantes.
23,3 °C 23,7 °C 24,1 °C
23,3 °C 24,7 °C
Em d), verifica-se que a parte inferior do bloco apresenta uma cor mais carregada em relação ao topo do bloco, isto deve-se à segregação existente no topo provete B1 que origina que as temperaturas sejam mais elevadas devido à falta de cimento existente nesta zona.
Verifica-se ainda em f) que a temperatura superficial deste bloco é menor que as temperaturas encontradas em d) e e). Verifica-se ainda no canto superior direito do bloco B3 uma grande mancha clara, isto deve-se com certeza à quantidade de vazios existentes naquela zona.
a) b) c)
d) e) f)
Figura 33 - Termogramas registados às 18 horasem a) B1 interior, b) B2 interior, c) B3 interior, d) B1 exterior, e) B2 exterior, f) B3 exterior.
Na Figura 34, verificou-se novamente a dificuldade encontrada na recolha dos termogramas no interior do local de ensaio, apesar de esta recolha ter sido efectuada às 22 horas e a temperatura exterior já se encontrar mais baixa. As temperaturas superficiais no interior apresentaram-se muito próximas como aconteceu em todas as recolhas efectuadas no interior do local de ensaio.
24,9 °C
24,2 °C 24,0 °C
Os termogramas recolhidos no exterior apresentaram temperaturas superficiais muito reduzidas quando comparadas às temperaturas recolhidas às 18 horas. Isto deve- se com certeza à diferença de temperatura exterior que ocorreu entre as 18 e as 22 horas.
O bloco B1 apresentou-se novamente com temperaturas superficiais de maior valor, mantendo assim a conclusão retirada anteriormente, sobre a capacidade deste bloco manter a sua temperatura interior durante maior período de tempo.
a) b) c)
d) e) f)
Figura 34 - Termogramas registados às 22 horasem a) B1 interior, b) B2 interior, c) B3 interior, d) B1 exterior, e) B2 exterior, f) B3 exterior.
A recolha dos termogramas mostrou-se fundamental para compreender o funcionamento dos blocos e verificar a fiabilidade dos resultados obtidos.
De seguida, na Tabela 24 encontram-se as temperaturas superficiais dos blocos registadas no interior do local de ensaio.
23,4 °C
22,9 °C 22,8 °C
20,3 °C
19 °C
Tabela 24 - Temperaturas superficiais registadas no interior do local de ensaio (°C).
Tsi (°C) 10 horas 14 horas 18 horas 22 horas
B1 19,7 23,3 24,9 23,4
B2 19,5 23,7 24,2 22,9
B3 21,0 24,1 24,0 22,8
Na Tabela 24 e no Gráfico 11, observa-se que o bloco B1 é o que apresenta maior diferencial de temperaturas superficiais, sendo desta forma o provete com menor estabilidade térmica. Esta conclusão também já tinha sido retirada no ensaio de comportamento térmico. As temperaturas superficiais dos blocos B2 e B3 apresentam- se novamente muito próximas, sendo possível observar que o bloco B3 é o bloco que apresenta menor diferencial de temperaturas, ou seja, o que tem maior estabilidade térmica.
Gráfico 11 - Temperaturas superficiais no interior do local de ensaio.
As temperaturas superficiais dos blocos registadas no exterior do local de ensaio encontram-se de seguida na Tabela 25.
18 19 20 21 22 23 24 25 26 Tem p e ratu ra (° C) Provetes
Temperaturas Superficiais no Interior
B1 B2 B3
10 14 18 22 horas horas horas horas
Tabela 25 - Temperaturas superficiais registadas no exterior do local de ensaio (°C).
Tse (°C) 10 horas 14 horas 18 horas 22 horas
B1 19,5 23,3 26,6 20,3
B2 20,6 24,7 25,6 19,0
B3 21,9 25,6 25,0 18,5
Na Tabela 25 e no Gráfico 12, é possível observar que as temperaturas superficiais recolhidas no exterior apresentam maior temperatura durante o dia. Apenas se registaram temperaturas menores que as interiores às 22 horas, isto deve-se à diferença brusca de temperatura que ocorreu no período nocturno.
O bloco B1 apresentou novamente maior diferencial de temperaturas superficiais, reforçando a conclusão de que este é o bloco com menor estabilidade térmica. Os blocos B2 e B3 apresentaram novamente valores de temperatura superficiais semelhantes, como já tinha sido observado nas temperaturas recolhidas no interior do local de ensaio. Esta conclusão considera-se natural e aumenta a fiabilidade dos resultados obtidos, devido à proximidade existente na composição de fabrico destes dois blocos.
Gráfico 12 - Temperaturas superficiais no exterior do local de ensaio.
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Tem p e ratu ra (° C) Provetes
Temperaturas Superficiais no Exterior
B1 B2 B3
10 14 18 22 horas horas horas horas
5.4. Considerações Finais
A preocupação inicial neste ensaio foi garantir a fiabilidade dos dados recolhidos, sendo necessário garantir a estabilidade da temperatura interior e garantir que esta seria sempre maior que a temperatura exterior. Este passo foi alcançado com sucesso mas obrigou o adiamento do ensaio até existirem as condições necessárias para a sua realização.
Durante a montagem dos aparelhos de medição não se registaram grandes dificuldades ou imprevistos. Foi um trabalho que decorreu com normalidade e apenas houve alguma demora na montagem dos painéis, isto porque, era necessário garantir que todos os painéis ficavam bem selados para não existir fluxos de calor laterais.
No caso de estudo foram analisados três blocos distintos, B1, B2 e B3. Estes provetes foram fabricados através de uma mistura de água, cimento e tecido, variando entre eles as quantidades dos agregados utilizados. De seguida, é apresentada uma tabela que resume de forma sintetizada e concisa os resultados obtidos nestes blocos.
Na Tabela 26 encontra-se um resumo dos resultados obtidos neste ensaio. A temperatura interior/exterior no local de ensaio é igual para os três provetes, pois foram todos ensaiados em simultâneo, a temperatura interior (Ti) foi em média 35,7ºC e a temperatura exterior (Te) teve um valor médio de 16,6ºC. Quanto às temperaturas superficiais no interior do local de ensaio (Tsi), os três blocos apresentaram uma média de resultados bastante próximos, em B1 registamos uma Tsi = 32ºC, em B2 uma Tsi = 32,9ºC e em B3 uma Tsi = 33,1ºC.
Tabela 26 - Resultados do ensaio de comportamento térmico.
Ti (°C) Te (°C) Tsi (°C) q (w/m² ) U (w/m²°C) R (m²°C/w) B1 35,7 16,6 32,0 37,0 1,95 0,34 B2 35,7 16,6 32,9 24,5 1,30 0,60 B3 35,7 16,6 33,1 22,4 1,23 0,64
As curvas dos fluxos de calor (q) apresentaram todas oscilações satisfatórias. Em B1, registou-se um valor médio de q = 37W/m², entre B2 e B3 os valores foram muito
próximos com B2 a apresentar um valor médio de q = 24,5W/m² e B3 um valor médio de q = 22,4W/m².
Os valores de condutividade térmica apresentaram-se constantes durante o ensaio. B1 apresentou um valor de U = 1,95W/m²ºC, B2 um valor de U = 1,30W/m²ºC e B3 um valor de U = 1,23W/m²ºC. Os valores de condutividade térmica dos blocos B2 e B3 voltam a ser bastante próximos como já tinha acontecido anteriormente com o valor dos fluxos de calor.
Quanto à resistência térmica destes materiais os valores calculados foram os seguintes: B1 apresentou um valor de R = 0,34m²ºC/W, B2 um valor de R = 0,60m²ºC/W e B3 um valor de R = 0,64m²ºC/W. A resistência térmica de B2 e B3 apresenta também valores muito próximos, conforme verificado nos fluxos de calor e nos coeficientes de condutividade térmica.
Percebemos então que quanto maior o fluxo de calor, menor é a resistência térmica do material. Um material considera-se bom isolante térmico quando oferece um fluxo de calor baixo, e assim sendo, podemos considerar B3 o bloco que apresenta melhor valor de resistência térmica (R = 0,64m²ºC/W).
É de salientar a proximidade dos valores de q, U e R, existente entre os blocos B2 e B3. Estes valores já se esperavam próximos e isto vem aumentar a fiabilidade dos resultados obtidos. Em B2, utilizou-se no seu fabrico 1,5kg de tecido, 5,63kg de cimento e 11,25kg de água, enquanto em B3, utilizou-se 1,5kg de tecido, 5,63kg de cimento e 10kg de água, ou seja, a única diferença nestas duas misturas foi a quantidade de água com um diferencial de 1,25kg. Esta diferença na quantidade da água serviu para colmatar os problemas de segregação existentes numa fase inicial. Visto a proximidade existente na composição destes dois provetes, considera-se também natural a proximidade existente nos valores de q, U e R.
Por fim, a recolha dos termogramas permitiu concluir que o bloco B1 é realmente o que apresenta maior instabilidade térmica, enquanto os blocos B2 e B3 apresentam temperaturas superficiais muito próximas e um diferencial de temperaturas menor em relação a B1.