Avaliação do contributo de PCM macroencapsulados para aumentar a inércia térmica de construções ‘leves’

Abstract

A aplicação de materiais de mudança de fase (PCM) tem sido amplamente estudada nos últimos anos, revelando-se uma solução promissora particularmente no que se refere ao aumento da inércia térmica de edifícios. No presente trabalho é avaliado o contributo do BioPCM macroencapsulado para esse efeito quando aplicado nas fachadas de um edifício de construção ‘leve’, para 3 localizações portuguesas: Lisboa, Porto e Évora. O edifício consiste num módulo com iguais dimensões das fachadas Norte, Este, Sul e Oeste, com apenas uma janela correspondente a 30% da área da fachada a que pertence. As soluções construtivas consideradas foram definidas de acordo com composições de referência para construções ‘leves’ pré-existentes na biblioteca-padrão do DesignBuilder, software de simulação dinâmica de edifícios adotado para a realização deste estudo. A análise e comparação dos resultados permitiram concluir que o PCM é capaz de conduzir a reduções significativas do desconforto térmico quando aplicado junto à superfície interna do isolamento, sobretudo quando colocado na cobertura. Contrariamente, a sua integração no pavimento não apresenta grande vantagem para o conforto térmico. Estas e outras conclusões conduziram à obtenção de padrões de comportamento a partir dos quais foi elaborado e proposto um modelo de decisão, útil para a seleção das melhores configurações a usar quando se pretende incorporar PCM macroencapsulado numa construção ‘leve’, num clima semelhante ao de Portugal.

Phase change materials (PCM) applications have been widely studied in the last few years, becoming a promising solution on increasing buildings’ thermal inertia and thermal comfort. In this work, it is studied the contribution to this effect of integrating macroencapsulated BioPCM into the facades of a lightweight building located in 3 Portuguese regions: Lisboa, Porto and Évora. The building consists of a module with equal dimensions of the North, East, South and West facades. It has only one window corresponding to 30% of the facade's area where it is inserted and the considered building envelope was characterized according to typical reference’s templates existing on DesignBuilder, the dynamic simulation software selected for this study. The results’ analysis and comparison lead to some conclusions. Integrating PCM into the building envelope allows a significant thermal discomfort reduction, especially when it is applied into the roof, next to the internal insulation’s surface. Contrarily, its integration into the floor is not so advantageous regarding to the thermal comfort. These and other conclusions provided the recognition of behavioral patterns that were carried out to develop a decision model, proposed in this work. This model is useful for the best configuration’s selection when it is intended to integrate macroencapsulated PCM on lightweight constructions, in a climate similar to Portugal.