Esta semana a investigadora Catarina Serra explicou o trabalho que desenvolve no âmbito da WP3 - Edifícios e Eficiêcia Energética. Na sua investigação, a aluna de doutoramento do programa MIT Portugal – Sistemas Sustentáveis de Energia utiliza a termografia infravermelha para caracterizar defeitos existentes na construção de edifícios e analisar as propriedades higrotérmicas dos materiais construtivos.

Que investigação desenvolve no âmbito do projeto EMSURE?

“Uso de Termografia na Avaliação do Comportamento Higrotérmico de Elementos Construtivos” é a investigação que desenvolvo e que se insere no âmbito do WP3 do projeto EMSURE, dedicado à eficiência energética de edifícios.

Quais são os objetivos deste estudo?

O principal objectivo deste trabalho é a definição das bases de aplicação da técnica termografia infravermelha activa na avaliação do desempenho da envolvente de edifícios, fazendo com recurso a padrões de difusão de temperatura (imagem termográfica) que permitem a detecção e caracterização de defeitos (fissuras, vazios, etc.), bem como o estudo das propriedades higrotérmicas de materiais/camadas de elementos construtivos. Neste estudo pretende-se avaliar o potencial e as limitações da utilização da termografia activa em inspecções da envolvente de edifícios.

Como carateriza as metodologias que aplica nesta investigação?

Este trabalho envolve a aplicação de métodos numéricos e soluções analíticas de modelação de fenómenos de transferência de calor em elementos construtivos, em regime variável, no domínio da frequência.

Envolve também a realização de uma vasta campanha experimental de aplicação da técnica de termografia infravermelha, a validação dos modelos numéricos e a posterior comparação entre resultados numéricos e experimentais.

Como define a importância desta investigação?

O WP3 do projecto EMSURE é dedicado ao desenvolvimento de ferramentas e metodologias, com vista à gestão integrada da energia em edifícios. No âmbito do aumento da eficiência energética dos edifícios e da redução de consumos de energia no sector dos edifícios, é essencial a correcta avaliação do comportamento térmico dos mesmos. Uma redução efectiva de consumos energéticos só pode ser alcançada após as ferramentas de simulação de comportamento serem amplamente exploradas e devidamente validadas.

Quais são os principais resultados (já obtidos ou esperados) e as aplicações desta investigação?

No âmbito deste trabalho foram desenvolvidos e aplicados métodos numéricos e soluções analíticas de modelação de transferência de calor em regime variável, de forma a simular a aplicação da técnica de termografia activa em elementos construtivos, nomeadamente através da:

• Simulação tridimensional da difusão de calor por condução na proximidade de inclusões finas ou vazias 3D (fissura) num meio sólido infinito através da aplicação do Método dos Elementos de Fronteira (BEM) formulado no domínio da frequência;
• Simulação unidimensional da transferência de calor em meios estratificados (sistemas multicamada) com recurso a soluções analíticas;
• Realização de testes experimentais de aplicação de termografia activa.

Tanto na componente numérica como na experimental, fez-se variar os parâmetros de teste: tamanho, forma, posição e profundidade de defeitos; localização, espessura e características higrotérmicas das camadas; natureza geométrica da fonte de calor (pontual ou plana). Os resultados obtidos prendem-se com a influência/importância que o vários parâmetros têm nos estudos termográficos de detecção e caracterização de defeitos.

A expectativa é que os resultados deste trabalho contribuam para uma maior compreensão acerca do comportamento dos materiais e elementos construtivos em regime variável, bem como para a correcta aplicação de uma técnica não destrutiva (rápida e eficaz, de fácil utilização e custos reduzidos) em inspecções na envolvente de edifícios existentes.