Cálculo das Pontes Térmicas: cálculo numérico e cálculo com pontes térmicas

Neste artigo vamos abordar o tema das pontes térmicas, introduzindo aspectos gerais e os métodos de cálculo das pontes térmicas.

Pontes Térmicas: aspectos gerais

Uma ponte térmica é uma zona onde há heterogeneidade do material e/ou variação de forma em que ocorrem aumento do valor dos fluxos térmicos e uma variação das temperaturas superficiais internas, com conseqüente aumento da quantidade de calor perdido através das paredes.

As pontes térmicas geralmente podem ser divididas em:

• pontes térmicas de estrutura (ou de material), onde a presença de elementos heterogêneos de condutividade diferente aumenta o fluxo térmico

• pontes térmicas de forma (ou geométricos), onde a presença de variações de forma dos materiais (arestas, restrições, etc.) provoca um adensamento das linhas de fluxo com um conseqüente aumento de fluxo térmico.

Exemplos típicos de descontinuidade do material ocorrem nas estruturas reticuladas em concreto armado. Quando se utiliza uma parede de vedação de tijolo sem expedientes, em particular nos pontos de contacto entre os dois materiais diferentes.

As descontinuidades de tipo geométrico se referem a assuntos relacionados à geometria e à forma do artefato. Tipicamente ocorrem descontinuidades geométricas nas seguintes áreas:

• em correspondência das arestas entre as paredes;
• entre parede e laje;
• entre parede e esquadria;
• em correspondência de interrupções da camada de isolamento térmico.

As pontes térmicas são geralmente localizadas em correspondência das junções entre os elementos construtivos ou onde a composição da estrutura se altera, produzindo os seguintes efeitos:

• uma alteração do caudal térmico (quantidade de energia térmica absorvida na unidade de tempo)
• uma alteração da temperatura interna superficial

As pontes térmicas se apresentam na proximidade de pilares, vigas, varandas, parapeitos ou também em correspondência das junções de argamassa este os tijolos, que representam pontos de heterogeneidade da estrutura.

Efeitos das pontes térmicas sobre o conforto residencial

A presença das pontes térmicas nas construções representa uma ameaça séria para uma serie de fatores tais como:

• conforto residencial
• salubridade da habitação
• eficiência energética
• consumos
• qualidade da habitação.

Portanto é necessário prever a partir da fase de planejamento a eliminação das pontes térmicas, por meio de cálculos apropriados.

Cálculo das pontes térmicas

As normas EN ISO 13789 (coeficiente de perda de calor por transmissão) e EN ISO 13790 (cálculo das necessidades de energia para aquecimento) especificando a norma para o calculo das pontes térmicas:

• cálculo numérico (analise dos elementos finitos) conforme à EN ISO 10211:2008

Cálculo numérico (analise dos elementos finitos)

Para fazer um calculo de pontes térmicas, sem limitações, é necessário utilizar modeladores aos elementos finitos.

Os software de analise aos elementos finitos permitem desenhar pontes térmicas de qualquer tipo e forma e calcular os resultados (transmitância térmica linear, coeficiente de acoplamento térmico, fluxo térmico, etc.) de forma numérica e gráfica.

O cálculo numérico aos elementos finitos é a única modalidade possível para avaliar pontes térmicas de qualquer tipo e forma.

O cálculo numérico é o único que permite analisar combinações praticamente infinitas bem como as possibilidades que o profissional tem que enfrentar.