REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.8433373
Giovanna Barreto Godoy1
Vitor dos Santos Marques Ferreira1
Sandro Martini2
Resumo
Neste artigo foi realizada uma revisão da literatura relacionada aos efeitos da transferência de calor em blocos de concreto, sendo investigados os mecanismos envolvidos na transferência de calor e analisando como eles influenciam o desempenho térmico e mecânico desses materiais, fundamentais na construção civil. Adicionalmente, foram abordadas estratégias de mitigação para enfrentar os efeitos negativos da transferência de calor em blocos de concreto. Esta análise ressalta a importância da pesquisa e desenvolvimento na busca por materiais de construção mais eficientes e sustentáveis, como o concreto, contribuindo para a evolução das práticas construtivas e a sustentabilidade das edificações.
Palavras-Chave: Calor; Transferência; Engenharia; Residências.
Abstract
In this article it was reviewed the literature on the effects of heat transfer in concrete blocks, investigating the mechanisms involved in heat transfer and analyzing how they influence the thermal and mechanical performance of these materials, which are fundamental in civil construction. In addition, it was looked at mitigation strategies to deal with the negative effects of heat transfer in concrete blocks. This analysis highlights the importance of research and development in the search for more efficient and sustainable building materials, such as concrete, contributing to the evolution of construction practices and the sustainability of buildings.
Keywords: Heat; Heat Transfer; Engineering; Residences.
INTRODUÇÃO
Os blocos de concreto são muito empregados na indústria da construção devido à sua flexibilidade, resistência e longevidade, por serem componentes cruciais para a formação de paredes, pilares e lajes, sendo que eles desempenham um papel vital na construção de uma variedade de edifícios, tanto residenciais como comerciais e industriais, além de suas propriedades estruturais, é crucial entender os efeitos da transferência de calor nesses materiais. (SOUZA, 2016).
A transferência de calor na área da construção civil influencia significativamente o desempenho térmico das edificações. Durante as estações mais quentes, a absorção de calor pelas estruturas pode resultar no aumento da temperatura interna dos ambientes, comprometendo o conforto térmico dos ocupantes, por outro lado, durante as estações mais frias, a perda de calor por condução pode levar à diminuição da temperatura interna, exigindo maior consumo de energia para aquecimento (SANTOS, 2022). Nesse sentido, compreender os efeitos da transferência de calor nos blocos de concreto é essencial para projetar edificações mais eficientes energeticamente e que proporcionem conforto térmico aos usuários.
Portanto, o objetivo desta revisão é identificar os mecanismos de transferência de calor nos blocos de concreto, analisar como esses mecanismos afetam o desempenho térmico e mecânico dos materiais e apresentar estratégias de mitigação para minimizar os efeitos negativos.
Para alcançar esses objetivos, utilizamos uma metodologia de pesquisa de revisão da literatura, buscando artigos científicos, dissertações, teses e trabalhos de conclusão de curso relacionados ao tema (SEVERINO, 2017), utilizando a plataforma google acadêmico para selecionar os artigos utilizados e a biblioteca virtual Pearson para a utilização dos livros, podendo ser realiza uma análise literária quanto a temática, os critérios de inclusão estabelecidos foram: materiais disponibilizados nos últimos 10 anos, em língua portuguesa e que estivem dentro da temática, sendo encontrados a partir das seguintes palavras chave: Transferência de calor; concreto; construção civil; efeitos térmicos, dessa forma, após a leitura dos materiais disponíveis, foram selecionados 11 documentos que contribuíram como o desenvolvimento deste artigo.
1. MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM BLOCOS DE CONCRETO
Dentre os diferentes mecanismos de transferência de calor, destaca-se a etapa de condução, que ocorre quando a energia térmica é transmitida de uma partícula para outra através de colisões moleculares, ou seja, processo de transferência de calor que ocorre em um sólido ou em um fluido estacionário, Esse fenômeno é fundamental para compreender o comportamento térmico dos blocos de concreto e garantir a eficiência energética das edificações. Segundo Fakury et al. (2016), esse fenômeno ocorre devido ao movimento das partículas em resposta a um gradiente de temperatura.
De acordo com Souza (2016), durante o processo de condução térmica, a energia térmica é transferida de uma região de maior temperatura para uma região de menor temperatura por meio de colisões entre as partículas do material. Essas colisões provocam um fluxo de energia, que se propaga gradualmente ao longo do material, resultando em um equilíbrio térmico. É encontrado que a condutividade térmica, uma propriedade intrínseca dos materiais, influencia a condução de calor, a Figura 1 ilustra o processo de condução térmica.
Figura 1 – Condução térmica.
Fonte: UFPR (2017)
Santos (2022) destaca que o concreto possui uma condutividade térmica relativamente baixa em comparação com outros materiais, o que o torna um isolante térmico eficiente. Essa característica é devido à sua composição, que inclui agregados com baixa condutividade térmica, como areia, pedra britada e à pasta de cimento que envolve esses agregados.
A condução térmica em blocos de concreto é influenciada por diversos fatores, tais como a composição do concreto, a presença de aditivos, a umidade e a densidade do material. No entanto, é importante considerar que a condução de calor no concreto não é uniforme, pois ela ocorre através dos seus componentes, como agregados e pasta de cimento.
A condução térmica em blocos de concreto pode ser analisada através da Lei de Fourier, que relaciona a taxa de transferência de calor, a condutividade térmica do material, a área de transferência e o gradiente de temperatura, essa relação matemática permite estimar a quantidade de calor transferida através do bloco de concreto em função das suas propriedades térmicas e geometria (SOUZA, 2016), conforme ressaltado por Aquino e Neto (2018) a fórmula que compõe o fluxo de calor relacionado a Lei é a seguinte:
Para compreender melhor o comportamento térmico do concreto, Santos (2022) destaca a importância da análise da difusividade térmica do material. É encontrado que a difusividade térmica é uma grandeza que combina a condutividade térmica e a capacidade térmica do concreto, influenciando diretamente na velocidade com que o calor se propaga pelo material, sendo assim, é observado que os blocos de concreto com baixa difusividade térmica apresentam uma maior resistência à transferência de calor.
A convecção também é um dos mecanismos de transferência de calor que desempenha um papel importante no fenômeno térmico do concreto. Conforme abordado por Santos (2022), ela ocorre principalmente em fluidos, como líquidos e gases, e envolve o transporte de calor por meio do movimento do próprio fluido. Souza (2016) complementa que a convecção ocorre devido às diferenças de densidade causadas por variações de temperatura, conforme demonstrado na Figura 2 abaixo.
Figura 2 – Convecção Térmica.
Fonte: UFPR (2017)
De acordo com Santos (2022), a convecção pode ser dividida em convecção natural e convecção forçada, na convecção natural, também conhecida como convecção livre, o movimento do fluido é gerado espontaneamente devido às diferenças de densidade causadas pela variação de temperatura, já na convecção forçada, um agente externo, como uma ventoinha ou uma bomba, é utilizado para forçar o movimento do fluido.
Segundo Souza (2016), a taxa de transferência de calor por convecção é determinada por vários fatores, incluindo a velocidade do fluido, as propriedades térmicas do fluido e da superfície, e a diferença de temperatura entre o fluido e a superfície.
No contexto do concreto, a convecção é especialmente relevante em elementos como lajes, vigas e pilares expostos ao fluxo de ar. Conforme observado por Santos (2022) a movimentação do ar ao redor desses elementos pode resultar em transferência de calor por convecção, afetando o
comportamento térmico da estrutura. Isso é particularmente importante em regiões com variações climáticas significativas, além disso ela desempenha um papel fundamental na dissipação de calor em estruturas de concreto sujeitas a altas temperaturas, como em situações de incêndio, sendo então responsável pela remoção de calor da superfície da estrutura, auxiliando na proteção do material e na prevenção do colapso estrutural.
Além disso, a convecção pode ser controlada e otimizada por meio do projeto adequado de sistemas de ventilação e circulação de ar em edificações. Santos (2022) ressalta a importância de considerar o efeito da convecção no dimensionamento de sistemas de climatização e ventilação, visando garantir o
conforto térmico e a eficiência energética das construções, também é observada a transferência de calor pela radiação, que ocorre por meio da a troca de calor se ocorre entre dois corpos com temperaturas diferentes por meio das ondas eletromagnéticas, um exemplo simples dela é o sol, que é uma fonte de radiação térmica (SOUZA, 2016), e diferentemente dos mecanismos de condução e convecção, a radiação ocorre através de ondas eletromagnéticas, sem a necessidade de um meio material para se propagar.
Conforme observado por Aquino e Neto (2018) a radiação térmica constitui uma fascinante manifestação de energia emitida por corpos em virtude de suas temperaturas. Esse fenômeno engloba a transmissão de energia por meio de ondas eletromagnéticas, cujos comprimentos oscilam conforme a temperatura do corpo em questão. Distingue-se por abarcar diversas faixas de comprimento de onda, notadamente a radiação infravermelha, visível e ultravioleta. Para aprofundar essa compreensão, a Figura III ilustra de maneira didática o processo subjacente à radiação térmica, sendo que, à medida que um corpo se aquece, sua energia interna se reflete no grau de agitação de suas partículas. Em resposta, a radiação térmica é emitida em uma série de frequências e comprimentos de onda característicos. No espectro eletromagnético, essa emissão abarca diversas zonas, cada uma com suas propriedades distintas. A radiação infravermelha, por exemplo, é associada a temperaturas mais baixas e é crucial para processos naturais como a transferência de calor entre objetos. A região visível do espectro, compreendendo as cores que percebemos, é um fenômeno resultante da radiação térmica. A Figura 3 ilustra o processo de radiação térmica.
Figura 3 – Radiação Térmica.
Fonte: UFPR (2017)
A radiação térmica desempenha um papel fundamental na transferência de calor em elementos estruturais de concreto expostos à radiação solar. Santos (2022) destaca que a radiação solar incide sobre a superfície da estrutura, sendo parcialmente refletida, absorvida ou transmitida pelo material, sendo que a absorção da radiação solar pelo concreto resulta em um aumento na temperatura da estrutura. Souza (2016) enfatiza que ela também é importante em situações de troca de calor entre objetos a diferentes temperaturas, independentemente de haver contato físico entre eles, por exemplo, a radiação térmica é responsável pela perda de calor de um corpo quente para o ambiente circundante ou a troca de calor entre duas superfícies separadas por um espaço vazio.
Ademais, encontra-se que ela é influenciada por diversos fatores, como a temperatura do corpo emissivo, a emissividade da superfície, a área de troca de calor e a distância entre os corpos. Souza (2016) ressalta que a emissividade é uma propriedade que indica a capacidade de um corpo emissor de radiação em relação a um corpo negro ideal, sendo que a emissividade possui um valor entre 0 e 1. Superfícies com alta emissividade tendem a ser mais eficientes na emissão e absorção de radiação térmica, sendo que superfícies com alta reflectância têm maior capacidade de refletir a radiação, enquanto superfícies com alta absorção têm maior capacidade de absorvê-la. A Figura 4 resume todos os processos.
Figura 4– Processo de condução, convecção e Irradiação.
Fonte: Ebanataw (2006) apud. AQUINO e NETO (2018)
2. EFEITOS DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR NO DESEMPENHO TÉRMICO DOS BLOCOS DE CONCRETO
De acordo com Freitas et al. (2020), o isolamento térmico aplicado a blocos de concreto desempenha um papel crucial na determinação da capacidade desses elementos de controlar a transferência de calor entre ambientes interiores e exteriores, embora o concreto exiba uma condutividade térmica relativamente baixa, o que lhe confere qualidades de isolante térmico, é imperativo reconhecer que outros fatores interagem com esse material e podem impactar a eficácia do isolamento térmico proporcionado pelos blocos de concreto, porém, mesmo com essa característica, Santos (2022) destaca que o concreto apresenta uma condutividade térmica consideravelmente maior do que outros materiais isolantes, como o poliestireno expandido (EPS), essa maior condutividade térmica pode resultar em uma transferência mais significativa de calor através dos blocos de concreto. No entanto, é ressaltado que o isolamento térmico nos blocos de concreto pode ser aprimorado através da utilização de materiais isolantes, como o EPS. Conforme mencionado por Aquino e Neto (2018), esses materiais são adicionados ao concreto para reduzir sua condutividade térmica, aumentando assim sua capacidade de isolamento térmico.
A espessura do isolamento térmico também desempenha um papel importante na eficiência do isolamento nos blocos de concreto, conforme observado por Freitas et al. (2020). Quanto maior a espessura do isolamento térmico, menor será a transferência de calor através do bloco de concreto. Portanto, é necessário considerar a espessura adequada do isolamento para alcançar os níveis desejados de isolamento térmico, além disso, é destacado que a orientação da aplicação do isolamento térmico também é um aspecto relevante. Fogiatto (2015) ressalta que o posicionamento do isolamento térmico na face externa do bloco de concreto é mais eficiente na redução da transferência de calor, pois impede que a temperatura externa influencie diretamente o interior do bloco.
A qualidade do isolamento térmico é crucial para seu funcionamento eficaz. Isso significa que a aplicação do isolamento deve ser realizada corretamente, garantindo uma cobertura completa e sem lacunas, a fim de evitar qualquer transferência de calor indesejada. O isolamento térmico em blocos de concreto não só impede a entrada de calor do exterior para o interior, como também evita a perda de calor do interior para o exterior. Essa eficácia do isolamento é vital para a eficiência energética dos edifícios, pois reduz a necessidade de utilizar sistemas de aquecimento e resfriamento (SANTOS, 2022).
2.1. A CAPACIDADE TÉRMICA DO CONCRETO
Conforme observado por Santos (2022), a capacidade térmica é uma propriedade dos materiais que mede sua capacidade de absorver e armazenar calor, sendo que o concreto possui uma capacidade térmica relativamente alta devido à sua massa e composição, ou seja, os blocos de concreto têm a capacidade de absorver e reter uma quantidade significativa de calor. Essa capacidade de armazenamento de calor pelos blocos de concreto pode ter um efeito significativo na temperatura ambiente de um ambiente construído. Durante o dia, quando expostos à radiação solar, os blocos de concreto absorvem calor e armazenam energia térmica e, durante a noite, quando a temperatura ambiente cai, os blocos de concreto liberam gradualmente o calor armazenado, ajudando a manter a temperatura interna mais estável.
Para compreender a transferência de calor, é essencial ter conhecimento das propriedades termofísicas da matéria, que se dividem em propriedades de transporte e propriedades termodinâmicas. As propriedades de transporte, como a condutividade térmica (k) e a viscosidade cinemática (υ), estão relacionadas à capacidade de um material conduzir calor ou se mover em um fluido, respectivamente (AQUINO e NETO, 2018).
Já as propriedades termodinâmicas, como a densidade (ρ) e o calor específico (C), estão ligadas ao estado de equilíbrio de um sistema. A densidade é a medida da massa por unidade de volume de uma substância, enquanto o calor específico é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma determinada massa dessa substância em uma unidade de temperatura. Para facilitar a descrição do calor específico, utiliza-se a capacidade térmica (C), que relaciona a quantidade de calor fornecida a um corpo à variação de temperatura (ΔT) observada nele. A capacidade térmica é uma propriedade intrínseca do corpo, independente da substância que o constitui, ela é uma propriedade extensiva, ou seja, é proporcional à quantidade de material presente no corpo, portanto, se dois corpos feitos da mesma substância, mas com massas diferentes, forem comparados, eles terão capacidades térmicas distintas (AQUINO e NETO, 2018).
Conforme observado por Aquino e NETO (2018), no Sistema Internacional (SI), a unidade utilizada para expressar a capacidade térmica é o joule por kelvin (J/K). No entanto, devido a motivos históricos, é comum o uso da unidade caloria por grau Celsius (cal/°C). Essa propriedade é conhecida como calor específico, representado por “C”. O calor específico é definido como a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de uma unidade de massa da substância em uma unidade de temperatura, o calor específico molar, representado por “Cm”, é obtido pela relação entre a capacidade térmica e o número de moléculas presentes na substância. Essa grandeza derivada caracteriza a capacidade térmica como uma propriedade intensiva da substância, independentemente da quantidade de material presente, o calor específico volumétrico também pode ser utilizado em algumas situações, representando a capacidade térmica por unidade de volume, essa capacidade pode ser encontrada por meio da equação:
Em que Cv se refere a capacidade calorífica do volume analisado, p à pressão e Cp à capacidade térmica à pressão constante. Analisando bibliograficamente, Fogiatto (2015) ressalta que a capacidade térmica dos blocos de concreto também pode ser influenciada pela presença de materiais de isolamento térmico e embora esses materiais possam reduzir a capacidade térmica do bloco, eles têm um papel importante no controle da transferência de calor e no aumento da eficiência energética do sistema construtivo. Também é observado que a capacidade térmica dos blocos de concreto é altamente influenciada pela umidade presente no material, sendo esse um fator que altera a condutividade térmica do concreto, assim como a sua capacidade de armazenar calor, sendo então necessário considerar o teor de umidade durante a análise da capacidade térmica dos blocos de concreto.
Aquino e Neto (2018) mencionam que essa capacidade térmica dos blocos de concreto pode contribuir para a inércia térmica de um edifício. A inércia térmica é a capacidade de um material ou sistema de resistir a mudanças rápidas de temperatura. Nos blocos de concreto, a alta capacidade térmica permite que eles atuem como um “reservatório” de calor, retardando as variações bruscas de temperatura nos ambientes internos. Segundo Santos (2022), o concreto possui uma condutividade térmica relativamente alta, isso significa que o calor pode se propagar rapidamente através dos blocos de concreto, permitindo que a temperatura externa influencia a temperatura interna dos ambientes, entretanto a alta massa dos blocos de concreto confere a eles uma propriedade de inércia térmica significativa.
A alta inércia térmica dos blocos de concreto permite que eles absorvam e armazenem calor durante o dia, liberando-o gradualmente à noite, resultando em uma temperatura interna mais estável e reduzindo a amplitude térmica diária. A resistência dos blocos de concreto às mudanças de temperatura é essencial para o conforto térmico dos ambientes, sendo que ela contribui para a estabilidade da temperatura interna, evitando oscilações bruscas que possam comprometer o bem-estar das pessoas. A capacidade de minimizar as variações térmicas também reduz a necessidade de sistemas de aquecimento e resfriamento, resultando em maior eficiência energética, além disso, são destacadas as fontes térmicas como um impacto que pode ocorrer no conforto térmico e eficiência energética das construções (AQUINO e NETO, 2018).
De acordo com Santos (2022) as pontes térmicas ocorrem quando elementos construtivos com menor resistência térmica proporcionam um caminho preferencial para a transferência de calor, sendo que as áreas de maior condutividade térmica podem ser identificadas em diferentes pontos de um edifício, como junções entre paredes, lajes, pisos e esquadrias. Aquino e Neto (2018) enfatizam que as pontes térmicas podem resultar em perdas de calor significativas e ganhos indesejados de calor, o que aumenta a demanda de energia para o aquecimento ou resfriamento do ambiente, essa transferência não controlada de calor também pode levar à formação de condensação e mofo, prejudicando a qualidade do ar interno e a durabilidade dos materiais de construção.
A falta de isolamento adequado é apontada por Freitas et al. (2020) como uma das principais causas das pontes térmicas, tendo em vista que quando não há uma camada de isolamento eficiente nas áreas de conexão entre diferentes materiais, a transferência de calor ocorre de maneira mais intensa, comprometendo o desempenho térmico do edifício, além disso, Fogiatto (2015) ressalta que a má execução durante a construção é outra causa comum de pontes térmicas, falhas na aplicação do isolamento térmico, espaçamentos inadequados entre os elementos construtivos ou interrupções na camada de isolamento podem resultar em áreas de menor resistência térmica e, consequentemente, em pontes térmicas.
3. EFEITOS DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR NO DESEMPENHO MECÂNICO DOS BLOCOS DE CONCRETO
A expansão térmica e retração dos blocos de concreto são fenômenos relacionados às variações de temperatura que podem ter implicações significativas na integridade estrutural de uma edificação conforme ressaltado por Santos (2022). compreender esses processos é fundamental para garantir a durabilidade e a segurança das estruturas de concreto, quando os blocos de concreto são submetidos a variações de temperatura, ocorrem mudanças dimensionais devido à sua propriedade de dilatação térmica, sendo que o concreto tem um coeficiente de dilatação térmica relativamente baixo, o que significa que ele se expande ou retrai em resposta a mudanças de temperatura.
Essas variações dimensionais podem levar à formação de tensões internas nos blocos de concreto., segundo Aquino e Neto (2018) a expansão térmica pode resultar em tensões de tração, enquanto a retração térmica pode causar tensões de compressão, portanto essas tensões podem ser significativas, especialmente em grandes estruturas de concreto, e podem comprometer a integridade estrutural se não forem adequadamente consideradas no projeto e na execução.
Para mitigar os efeitos da expansão e retração térmica, são adotadas medidas de controle. Uma das estratégias mencionadas por Freitas et al. (2020) é a utilização de juntas de dilatação. Essas juntas são projetadas para acomodar as variações dimensionais dos blocos de concreto, permitindo a expansão ou retração sem gerar tensões excessivas na estrutura. A localização e o dimensionamento adequados das juntas de dilatação são fundamentais para garantir sua eficácia.
Além disso, Fogiatto (2015) destaca que o uso de materiais com baixa condutividade térmica nas junções entre os blocos de concreto também pode reduzir as tensões resultantes da expansão e retração térmica. Isso ocorre porque esses materiais atuam como isolantes térmicos, minimizando as variações de temperatura nessas áreas críticas. A falta de consideração adequada da expansão e retração térmica pode levar a problemas estruturais, como o surgimento de fissuras e trincas, bem como a deformação e o deslocamento das peças de concreto, sendo fundamental a realização cálculos e simulações para avaliar os efeitos da expansão e retração térmica nas estruturas, garantindo assim a segurança e a durabilidade da edificação.
Além disso, é observado que a formação de fissuras está ligada ao desenvolvimento de fissuras e degradações do concreto ao longo do tempo devido a diferença de expansão e retração térmica entre os diversos componentes do material. Santos (2022) destaca que as tensões resultantes da transferência de calor podem causar a abertura de fissuras, comprometendo a estabilidade e a durabilidade da estrutura de concreto. Aquino e Neto (2018) apontam que a transferência de calor também pode acelerar processos de degradação do concreto, como a corrosão de armaduras, a variação térmica pode contribuir para a penetração de umidade e agentes agressivos no material, aumentando a taxa de corrosão e enfraquecendo a estrutura.
Para mitigar a fissuração e degradação, é fundamental adotar medidas de controle, Freitas et al. (2020) sugerem a utilização de aditivos e adições no concreto, visando reduzir a retração e aumentar a resistência à fissuração, além disso, Fogiatto (2015) ressalta a importância de um projeto estrutural adequado, considerando as características térmicas e mecânicas do concreto, bem como a implementação de um sistema de drenagem eficiente para prevenir a penetração de umidade.
No que diz respeito à resistência à compressão e durabilidade dos blocos de concreto, a transferência de calor também pode desempenhar um papel significativo. Santos (2022) explica que altas temperaturas podem afetar negativamente a resistência à compressão do concreto, levando à perda de sua capacidade estrutural, portanto, é essencial considerar as condições de exposição ao calor durante a fabricação e utilização dos blocos de concreto.
4. ESTRATÉGIAS DE MITIGAÇÃO DOS EFEITOS NEGATIVOS DA TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM BLOCOS DE CONCRETO
Conforme observado, o uso de materiais e propriedades isolantes podem melhorar a propriedade térmica dos blocos de concreto. No que diz respeito ao uso de aditivos, Santos (2022) destaca que eles podem ser adicionados ao concreto durante a sua fabricação, visando reduzir a retração e aumentar a resistência à fissuração. Aditivos como fibras de polipropileno e microesferas de vidro são capazes de melhorar as propriedades térmicas do concreto, reduzindo a transferência de calor através dos blocos. Além dos aditivos, o uso de materiais isolantes também pode contribuir para o melhor desempenho térmico dos blocos de concreto. Aquino e Neto (2018) enfatizam o uso de materiais como o poliestireno expandido (EPS), que possui propriedades isolantes e pode ser aplicado como enchimento nos blocos de concreto, reduzindo a transferência de calor entre ambientes internos e externos.
O projeto arquitetônico e as técnicas construtivas também desempenham um papel fundamental na minimização dos efeitos negativos da transferência de calor nos blocos de concreto. Conforme observado por Freitas et al. (2020) é fundamental o correto dimensionamento e posicionamento das aberturas nas edificações, visando promover uma ventilação adequada e reduzir a entrada de calor indesejável. Além disso, técnicas construtivas como o uso de isolamento térmico nas paredes externas, aplicação de camadas de argamassa com características isolantes e utilização de juntas de dilatação apropriadas podem contribuir para a redução da transferência de calor pelos blocos de concreto (FOGIATTO, 2015).
As tecnologias de fabricação também desempenham um papel importante na melhoria do desempenho térmico dos blocos de concreto. Rodrigues (2022) destaca a importância da utilização de tecnologias como a incorporação de fibras e a aplicação de técnicas de cura adequadas durante o processo de fabricação, visando melhorar as propriedades térmicas do concreto e reduzir a formação de fissuras. Além disso, o uso de revestimentos e acabamentos com propriedades térmicas pode contribuir para melhorar o desempenho térmico dos blocos de concreto. Pereira et al. (2019) mencionam a aplicação de tintas refletivas, revestimentos térmicos e sistemas de isolamento externo, que auxiliam na redução da transferência de calor e na manutenção de temperaturas mais confortáveis nos ambientes internos, portanto são diversas as opções que podem ser aplicadas e que mitigam os efeitos negativos que podem ser observados nos blocos de concreto.
5. IMPACTO AMBIENTAL E SUSTENTABILIDADE
O consumo energético e as emissões de gases de efeito estufa são impactados pela transferência de calor nos blocos de concreto. Santos (2022) destaca que a má condução térmica do concreto pode resultar em uma maior necessidade de uso de sistemas de aquecimento e refrigeração, levando a um aumento no consumo de energia, além disso, a transferência de calor inadequada nos blocos pode contribuir para a formação de pontos de condensação, resultando em um ambiente propício ao crescimento de fungos e mofo, o que pode levar a problemas de saúde e exigir o uso de dispositivos de ventilação e desumidificação.
A reciclagem e reutilização de materiais desempenham um papel importante na fabricação de blocos de concreto sustentáveis. Conforme observado por Arnold (2021) a utilização de agregados reciclados e a incorporação de resíduos industriais no concreto podem reduzir a demanda por matéria-prima virgem, diminuindo o impacto ambiental da indústria da construção. Santana et al. (2020) também enfatizam a importância da utilização de tijolos recicláveis, que contribuem para a redução do consumo de energia e emissões de gases de efeito estufa associados à produção de blocos convencionais.
De acordo com o estudo realizado por Santana et al. (2020), a utilização de tijolos recicláveis é uma alternativa promissora na construção civil, que contribui para a construção econômica e sustentável. Esses tijolos são produzidos a partir de materiais reciclados, como resíduos de construção e demolição, vidro, plástico e outros resíduos industriais, sendo que uma das principais vantagens dos tijolos recicláveis é a redução do consumo de matéria prima virgem, tendo em vista que ao utilizar resíduos como matéria-prima, evitasse a extração de recursos naturais, preservando o meio ambiente. Além disso, a produção desses tijolos consome menos energia em comparação com a produção de tijolos convencionais. Outro benefício dos tijolos recicláveis é a redução das emissões de gases de efeito estufa, sendo que ao evitar a utilização de matérias-primas convencionais, que geralmente passam por processos intensivos em energia, a produção de tijolos recicláveis contribui para a diminuição das emissões de gases poluentes, além deles possuírem características técnicas adequadas para a construção, possuindo resistência mecânica satisfatória, durabilidade e propriedades isolantes, o que contribui para o conforto térmico e acústico dos edifícios (SANTANA, et al. 2020). Entretanto, para a aplicação desse material é necessário estudo, planejamento e adaptação do setor.
De toda a forma, a indústria da construção enfrenta desafios significativos em relação à transferência de calor nos blocos de concreto, mas também apresenta oportunidades para melhorar a sustentabilidade, a incorporação de técnicas construtivas eficientes, como a utilização de isolamento térmico, juntas de dilatação adequadas e sistemas de ventilação natural, pode reduzir a demanda por energia para aquecimento e resfriamento dos edifícios, além disso, o desenvolvimento de tecnologias de fabricação mais sustentáveis e a adoção de certificações de sustentabilidade na indústria da construção são oportunidades para melhorar o desempenho térmico dos blocos de concreto e reduzir seu impacto ambiental (RODRIGUES, 2022).
6. CONCLUSÃO
Conforme observado na pesquisa proposta, a transferência de calor nos blocos de concreto afeta significativamente o consumo energético, as emissões de gases de efeito estufa e a sustentabilidade da indústria da construção, sendo que o uso de aditivos e materiais isolantes, o projeto arquitetônico e construtivo adequado, às tecnologias de fabricação inovadoras, os revestimentos e acabamentos térmicos, a reciclagem e reutilização de materiais, bem como a superação dos desafios e aproveitamento das oportunidades, são estratégias que podem contribuir para melhorar o desempenho térmico dos blocos de concreto e promover uma construção mais sustentável, sendo fundamental para uma processos de construção viáveis, seguros e termicamente agradáveis.
Porém, a aplicação de tais recursos necessita de ainda mais planejamento e investimento no setor, o que se torna uma emblemática observada pelas organizações, o concreto é, de fato, uma opção viável e sustentável, ainda mais quando aplicado em conjunto com outros materiais, entretanto, se faz necessário observar as implicações e necessidades que cada material diferente necessita.
Tendo isso em vista, essa pesquisa possibilita a compreensão do uso do bloco de concreto, suas qualidades e seus possíveis defeitos, sendo observadas práticas que podem a vir supri-los, porém, apresenta-se como limitação e como necessidade de pesquisas futuras, a identificação das características de outros materiais utilizados como isolantes, ou que apresentem um material mais sustentável, como no caso do EPS, do concreto sustentável e dos tijolos recicláveis.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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1Universidade São Judas Tadeu
2Co-autor – Universidade São Judas Tadeu