Desempenho térmico de placas de cimento álcali-ativado fabricadas a partir de resíduos de porcelanato em comparação com placas de cimento Portland

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dc.contributor.advisorOliveira, Raquel Diniz
dc.contributor.advisor-coBorges, Paulo Henrique Ribeiro
dc.contributor.advisor-coLatteshttp://lattes.cnpq.br/5399317473703342
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0005625273834609
dc.contributor.authorSilva, Cláudio Henrique Pires e
dc.contributor.referee1Sidnei Antônio Pianaro
dc.contributor.referee2Rogério Cabral de Azevedo
dc.contributor.referee3Ana Carolina de Oliveira Veloso
dc.date.accessioned2023-06-14T12:24:14Z
dc.date.available2023-06-14T12:24:14Z
dc.date.issued2020-12-18
dc.description.abstractAs trocas térmicas entre o meio externo e as edificações podem ser influenciadas pelo tipo de sistema de vedação vertical externo (SVVE) empregado. Assim, a melhoria das suas propriedades térmicas bem como a produção de materiais novos e alternativos, podem ser importantes no nível de desempenho térmico da edificação. Cimentos álcali-ativados podem otimizar as propriedades termofísicas do concreto. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi analisar o desempenho térmico de placas de cimento Portland (PCP) e de cimento álcali-ativado (PCAA), produzidas a partir de resíduos de porcelanato. A caracterização das propriedades termofísicas das placas foi realizada por meio de ensaios condutividade térmica, capacidade de calor específico, absortância solar e densidade de massa aparente. Os dados dos materiais serviram como input para simular um modelo energético por meio do software Energy Plus. As condições de conforto térmico proporcionadas por estes painéis (PCAA e PCP), foram analisadas em uma habitação naturalmente ventilada em Light Steel Framing, em oito condições climáticas diferentes. Testes estatísticos paramétricos e não paramétricos foram realizados para verificar se as placas diferem significativamente quanto às horas em conforto térmico proporcionada, de acordo com a ASHRAE 55/2017. A influência das condições de cura das placas alternativas e do clima foram avaliadas. No geral as PCAAs apresentaram menores valores de densidade e absortância a radiação solar, entretanto as PCPs apresentaram valores de condutividade térmica e capacidade de calor específica um pouco melhores. Verificou-se que nos climas mais frios as PCPs propiciaram maior número de horas em conforto térmico. Apesar disso, nessas zonas bioclimáticas, o número de horas em conforto representou menos de 45% das horas do período analisado, predominando assim, o desconforto térmico. Para os demais climas, as PCAAs obtiveram os melhores resultados. A pintura branca das placas, nas zonas bioclimáticas mais quentes, aumentou em até 6%, 7% e 9% o percentual de horas confortáveis propiciados pela aplicação de PCAA1, PCAA2 e PCP, respectivamente. A análise estatística das horas em conforto obtidas confirmou os resultados da simulação uma vez que as diferenças entre as horas em conforto obtidas pelas placas em cada uma das oito zonas climática foi significativa (ANOVA e teste de Kruskal Wallis; p < 0,05). Tais análises confirmaram também que os diferentes processos de cura da PCAAs podem ter influenciado na quantidade de horas de conforto propiciadas por cada tipo de placa.
dc.description.abstractotherThe facade cladding system (SVVE) play an important role in building thermal changes when its coverage is not relevant. Thus, the building thermal properties improvement as well as new and alternative materials, can also be a major factor in its thermal performance level achieved. Alkali-activated cements can optimize concrete thermophysical properties. In this context, the purpose of this work is to analyze and compare the thermal performance of alkali-activated cement board (PCAA), produced from porcelain tile waste, versus Portland cement panel (PCP). Thermal conductivity, specific heat capacity, solar absorptivity and bulk density were measure in the samples, for characterization these plates. The characterization of the thermophysical properties of the plates was carried out through laboratory tests. The material data will be used as input to simulate a Light Steel Framing building model, through Energy Plus software. The human thermal comfort conditions provided by this panels (PCAA and PCP), will be analyzed in a naturally ventilated dwelling under eight different climatic conditions. Parametric and nonparametric statistical tests were carried out to verify whether the plates differ significantly in terms of hours of thermal comfort provided to their occupants, in accordance with ASHRAE Standard 55/2017. In general, PCAAs showed lower values of bulk density and solar absorptivity, however PCPs showed slightly better thermal conductivity and specific heat capacity values. The influence of the curing conditions of the alternative plates and the climate were evaluated. It was found that in the coldest climates the PCPs provided a greater number of hours of thermal comfort. Despite this, the number of hours in comfort represented less than 45% of the hours in the analyzed period, thus predominating hours of thermal discomfort. For the other climates, the PCAAs had better results. The use of white paint on the plates, in the hottest bioclimatic zones, increased by up to 6%, 7% and 9% the percentage of comfortable hours provided by the application of PCAA1, PCAA2 and PCP respectively. The static analysis of the comfort hours provided by the plates in each of the zones, allowed to confirm the results obtained by the computer simulation, since it indicated that the differences between the hours of comfort provided by the plates in each of the eight climatic zones is significant (ANOVA and Kruskal Wallis test; p <0.05). Such analyzes also confirmed that the different healing processes of PCAAs may have influenced the amount of comfort hours provided by each type of plate.
dc.identifier.urihttps://repositorio.cefetmg.br/handle/123456789/266
dc.language.isopt
dc.publisherCentro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais
dc.publisher.countryBrasil
dc.publisher.initialsCEFET-MG
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.subjectCimento (Materiais de construção)
dc.subjectCimento Portland
dc.subjectConforto térmico
dc.titleDesempenho térmico de placas de cimento álcali-ativado fabricadas a partir de resíduos de porcelanato em comparação com placas de cimento Portland
dc.typeThesis
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