Analysis of the cooling and heating load by computer simulation in two construction systems: Light Steel Frame and ceramic block masonry

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10313

Keywords:

Thermal behavior; Light Steel Frame; Masonry of ceramic blocks; Thermal simulation; Autodesk Revit.

Abstract

The optimization of resources is imperative in civil construction, whose purpose it is related to the reduction of losses during the process, and the consequent increase in productivity. These factors are related to the efficiency of the built environment, where it highlights the thermal behavior. The present work aims to evaluate the thermal load of cooling and heating of four constructive models by means of computer simulation: one model built with masonry system of ceramic blocks and three models in Light Steel Frame (LSF), using different combinations of materials. The simulation, using Autodesk Revit® 2020 software, was carried out under climatic conditions in the city of Marabá-PA. The results obtained show a better thermal behavior in the LSF method with thermoacoustic tile, which would be able to provide better thermal comfort to users and enhance the energy efficiency of the building.

References

ABNT (2013). NBR 15.575: Edificações habitacionais: Desempenho: parte 1: Requisitos gerais. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro

ABNT (2005). NBR 15.220-2: Desempenho térmico de edificações. Parte 2: Método de cálculo da transmitância térmica, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro.

ABNT (2005). NBR 15.220-3: Desempenho térmico de edificações. Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro.

Castelo, J. L. D. C. (2008). Desenvolvimento de modelo conceptual de sistema construtivo industrializado leve destinado à realização de edifícios metálicos. Tese de Mestrado, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto.

Craveiro, A., Gameiro Lopes, A., Santos, P., Silva, L. (2013). Natural ventilation potential on thermal comfort of a light-steel-framing residential building. Green Design, Materials and Manufacturing Processes, 387. https://doi.org/10.1201/b15002-75.

Fanger, P. O. (1973). Assessment of man's thermal comfort in practice. Occupational and Environmental Medicine, 30(4), 313-324. https://doi.org/ 10.1136/oem.30.4.313.

Goulart, S. V. G. (1993). Dados climáticos para avaliação de desempenho térmico de edificações em Florianópolis. Dissertação Mestrado em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina. Santa Catarina.

Instituto Nacional de Meteorologia Do Brasil – INMET (2020). Normais climatológicas (1961/1990). Brasília – DF.

Köppen, W. Grundriss der Klimakunde. Berlin: Walter de Gruyter, 1931. 390p.

Lamberts, R., Dutra, L., Pereira, F. O. R. Eficiência energética na arquitetura. (3a ed.), Rio de Janeiro, 2014. Recuperado de http://www.labeee.ufsc.br/sites/default/fi les/apostilas/eficiencia_energetica_na_arquitetura.pdf

Lamberts, R., Xavier, A. A., Goulart, S., Vecchi, R. D. Desempenho térmico em edificações. LabEEE - Universidade Federal de Santa Catarina. Santa Catarina, 2016. Recuperado de: http://www.labeee.ufsc.br/sites/default/files/disciplinas/ApostilaECV5161_v2016.pdf

MME. Ministério de Minas e Energia (2018) Nota Técnica EPE 030/2018: Uso de Ar-Condicionado no Setor Residencial Brasileiro: Perspectivas e contribuições para o avanço em eficiência energética, 43p.

Miranda, D., Zamboni, L. R. (2016). Estudo comparativo entre o sistema construtivo light steel frame e o sistema de alvenaria convencional em casas populares. Monografia de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil - Universidade Tuiuti do Paraná. Tuiuiti.

Queiróz, G. R. (2016). Análise da interoperabilidade entre os programas computacionais Autodesk Revit e Energyplus para a simulação térmica de edificações. Dissertação Mestrado em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria – RS.

Raiol, J. A. (2009). Perspectivas para o meio ambiente urbano. Belém: PNUMA, 140p.

Sabbatini, F. H. (1989). Desenvolvimento de métodos, processos e sistemas construtivos: formulação e aplicação de uma metodologia. Tese de Doutorado em Engenharia Civil, Universidade de São Paulo. São Paulo.

Spannenberg, M. G. (2006). Análise de desempenho térmico, acústico e lumínico em habilitação de interesse social: estudos de caso em Marau-RS. Dissertação de Mestrado em Arquitetura e Urbanismo, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis.

Santiago, A. K., Freitas, A, M. S., Crasto, R. C. M. (2012). “Steel Framing”: Arquitetura. Rio de Janeiro: Instituto Brasileiro de Siderurgia, Centro Brasileiro da Construção em Aço.

Santos, P., Gervásio, H., Da Silva, L. S., Lopes, A. G. (2011) Influence of climate change on the energy efficiency of light-weight steel residential buildings. Civil Engineering and Environmental Systems, 28(4), 325-352. https://doi.org/10.1080/10286608.2011.637624

Souza, L. G. (2013). Análise comparativa do custo de uma casa unifamiliar nos sistemas construtivos de alvenaria, madeira de lei e Wood Frame. Revista Especialize. 20p. Florianópolis.

Vivan, A. L., Paliari, J. C. (2012). Design for Assembly aplicado ao projeto de habitações em Light Steel Frame. Ambiente Construído, 12(4), 101-115. http://dx.doi.org/10.1590/S1678-86212012000400008.

Published

26/11/2020

How to Cite

GALLARDO, N. . P. .; FERREIRA , L. M. P. .; SOUZA , T. D. de .; MENDES, M. dos S. A. .; SILVA, M. S. D. .; BORGES , A. M. . Analysis of the cooling and heating load by computer simulation in two construction systems: Light Steel Frame and ceramic block masonry. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 11, p. e56191110313, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i11.10313. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/10313. Acesso em: 25 apr. 2024.

Issue

Section

Engineerings