Protótipo construído no campus da UFRN permitirá que análises do sistema construtivo sejam confrontadas a dados obtidos em células de testes
Colaborar com construções mais esbeltas e mais rápidas, sem comprometer o bem-estar dos proprietários. Além disso, gastar menos energia para chegar ao conforto térmico. Estes são alguns dos focos da Rede de Pesquisa em Eficiência Energética de Sistemas Construtivos (RePEESC), estruturada a partir de estudos da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN).
Formada por pesquisadores da UFRN, UFCG, UFPI, UFAL, UFSC e INPE, a rede desenvolve projetos colaborativos sobre materiais, para produção de elementos construtivos adequados ao clima do Nordeste brasileiro. Os estudos consideram as particularidades climáticas, econômicas e sociais da região, uma das mais quentes do país. O objetivo é buscar sistemas construtivos que otimizem o conforto térmico no ambiente construído e que reduzam os gastos de energia necessários ao condicionamento ambiental. Também priorizam materiais desenvolvidos por empresas locais, que apresentem eficiência, baixo custo e baixo impacto.
As pesquisas que iniciaram em 2004 agora passam a uma nova etapa, para avaliação do conforto ambiental em uma construção montada no campus da UFRN. O protótipo foi doado para a universidade pela empresa DOIS A Engenharia e Tecnologia Ltda., parceira do projeto. A casa tem 39 metros quadrados e foi fabricada com placas pré-moldadas de concreto celular espumoso, material que facilita a construção em série e aumenta a resistência térmica.
Nestas pesquisas a equipe conta com apoio do Programa de Tecnologia de Habitação (Programa Habitare), da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP). "Com essa construção faremos estudos mais avançados", comemora o professor George Santos Marinho, coordenador do Projeto RePEESC. Segundo ele, os dados obtidos nas análises da nova construção serão confrontados àqueles obtidos em células de testes, também construídas pela DOIS A no campus da UFRN, em área cedida pelo Centro de Tecnologia.
Em busca de combinações eficientes
Além de estudar placas pré-moldadas de concreto celular espumoso, a rede viabiliza pesquisas sobre concreto leve com agregado de poliestireno expandido (fruto de parceria com a empresa Tecleve Ind. e Com. ltda.) e elementos convencionais (tijolo maciço, tijolo oito furos e bloco de argamassa de cimento). Este ano iniciaram também investigações com tijolos de solo-cimento, realizadas em parceria com a empresa Tijolego.
"Em nosso projeto buscamos combinar propriedades dos materiais e características do meio: clima quente, umidade elevada, disponibilidade de vento durante todo o ano, nível alto de luminosidade e elevada carga térmica devido à radiação solar", explica o professor. Segundo ele, os estudos indicam que não há um elemento mais viável para o Rio Grande do Norte, muito menos para toda a região.
"Existem situações onde a combinação das características do meio e dos materiais pode resultar em conforto térmico e baixo consumo de energia. Em ambientes que obrigatoriamente devem ser climatizados, como hospitais, escolas, repartições públicas, restaurantes, o bloco de concreto leve com enchimento e carga de poliestireno expandido reciclado, por apresentar elevada resistência ao fluxo de calor, proporciona significativa economia de energia", exemplifica.
Além de buscar combinações entre propriedades térmicas dos materiais e elementos naturais (vento, umidade, iluminação e radiação), para projetos de habitações termicamente confortáveis e com baixo consumo de energia, a equipe precisa atender aos limites de resistência mecânica. "A tarefa é difícil, pois o aumento da resistência térmica dos elementos construtivos é obtida, na maioria dos casos, com a redução da densidade, fato que compromete a resistência mecânica do elemento. Quebrar esse binômio é o nosso desafio", explica o pesquisador.
Patente e premiações
Os estudos da rede permitiram o depósito de um pedido de patente para o Iso-blok, um bloco de vedação de lajes, tema de doutorado desenvolvido junto ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da UFRN.
Outro trabalho permitiu o desenvolvimento de um projeto para o prédio da administração do INPE-Centro Regional do Nordeste. Levando em conta as especificidades do clima local e priorizando o aproveitamento da iluminação e ventilação natural, além de blocos pré-moldadas de concreto celular espumoso, a proposta conquistou o Prêmio PROCEL de Eficiência Energética 2005.
Na área de testes da UFRN foram construídas células de painéis pré-moldados de concreto celular espumoso, concreto leve, tijolo oito furos, tijolo maciço, bloco de argamassa de cimento e blocos de cimento com enchimento de resíduos industriais. As células são simetricamente distribuídas ao redor de uma cabine, onde estão instalados computadores e sistemas de aquisição de dados.
Termopares são conectados aos sistemas de aquisição de dados e fixados em pontos (internos e externos) de cada célula. Expostas ao meio, cada célula responde de uma forma. Os dados são coletados e alimentam bancos de dados dos laboratórios. Comparados, permitem estimativas sobre a eficiência energética dos diferentes materiais.
Uma nova linha de pesquisa aborda o problema da redução da transferência de calor nas coberturas. Esse enfoque é importante para o conforto das habitações da região, já que no Nordeste 60 a 70% da radiação solar é recebida pelos telhados.