Descrição
A incorporação de materiais de mudança de fase (PCM) em compósitos cimentícios surge como uma alternativa promissora para o aumento da eficiência energética em edificações. O presente estudo propõe avaliar, por meio de modelagem numérica multiescala, o efeito da adição desses materiais no desempenho térmico de sistemas construtivos até a escala do edifício. A metodologia é fundamentada em propriedades térmicas reportadas na literatura, tais como condutividade, densidade, calor específico e calor latente de fusão, além de informações relativas aos materiais de encapsulamento. Como ponto de partida, utilizam-se bioagregados impregnados com PCM incorporados à matriz cimentícia. Na escala microscópica, modela-se o comportamento térmico de partículas encapsuladas resolvendo a equação de condução em coordenadas esféricas com abordagem em entalpia, a qual contempla de forma implícita a condição de Stefan. Avançando para a escala mesoscópica, um volume representativo do compósito (RVE) é analisado para determinar propriedades efetivas, como condutividade térmica (k_ef), calor específico equivalente (c_ef) e calor latente volumétrico (L_vol). Em nível macroscópico, tais propriedades subsidiam simulações de paredes multicamadas, permitindo avaliar o desempenho térmico em condições controladas de contorno. Finalmente, na escala estrutural, os resultados são integrados ao software EnergyPlus, que, a partir de arquivos climáticos reais, estima a redução no consumo de energia associado à climatização em diferentes cenários regionais. Espera-se demonstrar o potencial dessa abordagem em diminuir a demanda energética para aquecimento e resfriamento, destacando o papel do calor latente no amortecimento das flutuações térmicas.
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