Evaluation of the thermal efficiency of materials used as roofing systems in poultry houses

O objetivo principal desta pesquisa foi avaliar a redução na carga térmica radiante e o nível de conforto térmico proporcionado pelo uso de diferentes materiais na cobertura, e diferentes forros por meio de modelos em escala reduzida e distorcida, com base nos índices ambientais de conforto térmico. A pesquisa foi realizada em duas etapas, sendo a primeira no mês de maio de 2010 e a segunda durante os meses de junho e julho de 2010. Na primeira etapa com o objetivo de avaliar a eficiência dos forros como elementos atenuadores da radiação solar foi realizado o estudo de dois tipos de telhas (cerâmica e fibrocimento) associadas a dois tipos diferentes de forro (Forro A, Forro B) e sem forro. Os forros foram instalados na parte interior do modelo em escala abaixo do telhado. Na segunda etapa, foram avaliados as telhas cerâmicas e fibrocimento, associadas ao Forro A, Forro B e a Manta Termorefletora C. A Manta termorefletora C foi alocada sobre a instalação com o objetivo de simular as condições de conforto térmico proporcionado pelo sombreamento sobre o telhado. Para avaliar o desempenho térmico dos diferentes materiais para cobertura foram registradas as variáveis meteorológicas (temperatura do ar, umidade relativa, temperatura de globo negro e velocidade do vento) e partir dessas variáveis foram calculados os índices ambientais de conforto térmico (entalpia, índice de temperatura de globo e umidade e carga térmica radiante). Foram também registradas as variações de temperatura superficiais das telhas e dos forros para a identificação da variação espacial da temperatura em diferentes horários. A primeira etapa foi composta por 6 tratamentos e a segunda etapa por 5 tratamentos. A estrutura de parcelas para as duas etapas foi o delineamento em blocos ao acaso. A análise estatística foi realizada para diferentes horários por meio da análise da variância e do teste de Tukey para a comparação múltipla das médias, visando diferenciar os tratamentos. Os resultados permitiram concluir que: dentre os tratamentos avaliados houve diferenças estatísticas entre os materiais utilizados na cobertura, e nos respectivos forros. O material de forro B foi que apresentou as maiores reduções na CTR, e nos valores de ITGU. O mapeamento térmico da temperatura de superfície dos telhados evidenciou que as menores temperaturas foram encontradas nos telhados de fibrocimento pintados de branco. E as maiores temperaturas superficiais nas telhas de cerâmica, sem pintura. O uso do sombremento de telhados em modelos em escala reduzida e distorcida não promoveu melhoria nas condições térmicas do ambiente avaliado.The main objective of this research was to evaluate the reduction in radiant thermal load (RTL) and the level of thermal comfort provided by the use of different roofs and lining materials, through reduced and distorted scale models based on environmental indexes of thermal comfort. The research was conducted in two phases, the first in May of 2010 and the second from June to July of 2010. The first phase aimed to evaluate the efficiency of lining as an element to attenuate solar radiation. Two types of tiles (ceramic and fibrous cement) were studied associated with two different liners (linings A and B). The liners were installed under the roof inside of the scale model. The second phase evaluated ceramic and fibrous cement tiles associated with liners A and B and with the thermal reflective blanket C, which was allocated over the installation in order to simulate the thermal comfort provided by the roof shading. To the evaluation of the thermal performance of the different roofing materials, meteorological variables were recorded (air and black globe temperatures, relative humidity and wind velocity), to the posterior calculation of thermal comfort environmental indexes (enthalpy, black globe temperature and humidity index GTHI and radiant thermal load). Variations on the surface temperature of tiles and liners were also recorded to identify the spatial variation of temperature at different times of the day. The first phase consisted of 6 treatments and the second consisted of 5 treatments. A completely randomized experimental design was adopted in the two phases. The statistical analysis was performed for the different times by analysis of variance and Tukeys test of multiple comparison of means, aiming to observe differences among the treatments. The results showed a statistical difference between the materials used for roofing and lining. Liner B presented the highest reductions of RTL and GTHI values. The thermal mapping of the surface temperature of tiles showed that the lowest temperature were found in fibrous cement roofs white painted, while the highest surface temperatures were found in the unpainted ceramic tiles. The use of shading roof in reduced and distorted scale models did not improve the thermal conditions of the evaluated environment