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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.102.2020.tde-12032020-143525
Documento
Autor
Nome completo
Lorena Santos Bezerra Couto
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2019
Orientador
Banca examinadora
Dornelles, Kelen Almeida (Presidente)
Marinoski, Deivis Luis
Masiero, Erico
Roriz, Victor Figueiredo
Título em português
ALTA II: uma alternativa aos métodos de medição de refletância solar para telhas cerâmicas e de fibrocimento
Palavras-chave em português
Espectrômetro ALTA II
Método de medição
Refletância
Telha cerâmica
Telha de fibrocimento.
Resumo em português
As peculiaridades climáticas do lugar onde uma edificação está inserida são de extrema importância para alcançar melhores condições de conforto aos usuários e menor impacto ambiental. Com relação a estes aspectos, o presente trabalho apresenta dados medidos de refletância solar de telhas para cobertura de edificações. Para auxiliar profissionais e pesquisadores da área na obtenção destes dados tão pouco divulgados pelos fabricantes, é proposto nesta pesquisa um método de medição com o equipamento espectrômetro portátil ALTA II como alternativa eficiente e confiável na medição da refletância solar de telhas cerâmicas e de fibrocimento se comparado aos métodos normatizados, como o espectrofotômetro com esfera integradora. Para confirmação desta hipótese, a metodologia foi dividida em quatro etapas: medição da refletância com espectrofotômetro, refletância com o espectrômetro ALTA II, medição dos parâmetros de cor através do uso de um colorímetro, e finalmente medições de temperaturas superficiais com termômetro de infravermelho e câmera termográfica. Os dados foram, então, correlacionados e cálculos estatísticos foram realizados para auxiliar a análise dos resultados. A partir dos resultados alcançados e das análises estatísticas, foi possível relacionar o aumento da refletância solar com a diminuição da temperatura superficial máxima. Foi também observada a relação entre os parâmetros de cor, neste caso analisados pelo padrão HSL, onde notou-se que a luminosidade da cor das telhas aumentou da mesma forma que a refletância solar, com coeficiente de determinação de 0,87. Em relação as medições com o espectrômetro portátil ALTA II, foi ainda posto em prova o método adotado por algumas pesquisas, utilizando um aparato preto, para identificar o quanto a ausência deste aparato interfere no resultado final das medições. Observou-se que para as telhas aqui analisadas, a ausência deste aparato, apesar de alterar o resultado a maior diferença entre os valores obtidos foi de 4,4%, pouco influencia a análise de desempenho térmico da edificação, visto que os valores medidos com ou sem o aparato preto são bem próximos. Por fim, considerou-se os dados medidos no ALTA II e no espectrofotômetro, que apresentaram correlação R² de 0,96, indicando que os dados obtidos com o espectrômetro portátil são confiáveis. Considerando-se os dados obtidos nesta pesquisa, constatou-se que o ALTA II é um equipamento confiável para a medição de refletância solar de telhas cerâmicas e de fibrocimento, podendo complementar os métodos de medição existentes e normatizados.
Título em inglês
ALTA II: an alternative to solar reflectance measurement methods for ceramic tiles and fiber cement tiles
Palavras-chave em inglês
ALTA II spectrometer
Ceramic tile
Fiber ciment tile
Measurement method
Reflectance
Resumo em inglês
The climatic peculiarities of the place where a building is inserted are extremely important to achieve better conditions of thermal comfort and less environmental impact. In relation to these aspects, the present work presents measured data of solar reflectance of roof tiles to cover buildings. In order to assist professionals and researchers in obtaining these data so little disclosed by the manufacturers, it is proposed in this research a measurement method with the portable spectrometer ALTA II as an efficient and reliable alternative in the measurement of solar reflectance of ceramic tiles and fiber cement when compared to standardized methods, such as the spectrophotometer with integrating sphere. To confirm this hypothesis, the methodology was divided into four steps: measurement of the reflectance with spectrophotometer, reflectance with the ALTA II spectrometer, measurement of color parameters through the use of a colorimeter, and finally measurements of surface temperatures with infrared thermometer and thermographic camera. The data were correlated and statistical calculations were performed to assist in the analysis of the results. From the results achieved and the statistical analysis, it was possible to relate the increase in solar reflectance to the decrease in maximum surface temperature. It was also observed the relationship between the color parameters, in this case analyzed by the HSL standard, where it was noted that the luminosity of the color of the tiles increased in the same way as the solar reflectance, with a determination coefficient of 0.87. Regarding the measurements with the portable spectrometer ALTA II, the method adopted by some studies, using a black apparatus, was also tested to identify how much the absence of this apparatus interferes in the final result of the measurements. It was observed that for the roof tiles analyzed here, the absence of this apparatus, despite altering the result, the greatest difference between the values obtained was 4.4%, does not influence the analysis of thermal performance of the building, since the values measured with or without the black apparatus are very close. Finally, it was considered the data measured in ALTA II and in the spectrophotometer, which showed a R² correlation of 0.96, indicating that the data obtained with the portable spectrometer are reliable. Considering the data obtained in this research, it was found that ALTA II is a reliable equipment for the measurement of solar reflectance of ceramic tiles and fiber cement, and can complement the existing and standardized measurement methods.
 
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Data de Publicação
2020-03-13
 
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