Dissertação

{pt_PT=Estudo do comportamento térmico de betões de elevado desempenho para aplicações em piscinas} {} CONFIRMED

{pt=A construção de piscinas, para uso quer privado quer público, é bastante frequente em países do sul da Europa com clima Mediterrânico caracterizado por verões quentes e secos. No presente trabalho, é caracterizado experimentalmente o comportamento térmico de oito diferentes composições de betão para aplicação em pré-paredes e núcleo de piscinas modulares inovadoras pré-fabricadas em betão. Verificou-se que a incorporação de agregados leves melhora o desempenho térmico, diminuindo a condutibilidade térmica até 45%. Complementarmente, foi realizado um estudo de simulação numérica, com recurso ao software THERM e a expressões analíticas para o cálculo de fluxos de calor entre a água da piscina e o ar não contemplados no programa, que permitiu prever o comportamento térmico e energético de diferentes configurações (espessuras e materiais) das paredes e laje e em diferentes cenários (inverno e verão; parede em contacto com o ar e com o terreno; temperatura da água fixa e variável). Este estudo revelou que a incorporação de agregados leves nas soluções de betão do núcleo das paredes de piscinas beneficia o comportamento térmico e energético, quer pela manutenção da temperatura da água em condições mais próximas do conforto, quer pelos menores consumos energéticos que daí resultam associados ao aquecimento da água. Obtiveram-se reduções máximas de fluxo de calor pela parede de 40.3% e energia de aquecimento da piscina de 5.8% na condição de inverno e 3.8% na condição de verão, relativamente a um betão convencional, que podem ser consideravelmente superiores em piscinas cobertas onde as perdas por evaporação são minoradas., en=The construction of swimming pools, for both private and public purposes, is quite common in countries in southern Europe with a Mediterranean climate characterised by warm and dry summers. In the present work, the thermal behaviour of eight different compositions of concrete for application in pre-walls and core of an innovative modular swimming pool prefabricated in concrete is experimentally characterized. It has been verified that the incorporation of lightweight aggregates improves the thermal performance, decreasing thermal conductivity up to 45%. In addition, a numerical simulation study was carried out using THERM software and analytical expressions for the calculation of heat flux between the water and the air that were not included in the software. It was possible to predict the thermal and energy performance of different configurations (thicknesses and materials) of the walls and slab and in different scenarios (winter and summer; wall in contact with the air and the ground; fixed and variable water temperature). This study revealed that the incorporation of lightweight aggregates in the swimming pool concrete walls benefits the thermal and energy performance, both by maintaining the water temperature in conditions closer to comfort and by reducing the resulting energy consumption associated with water heating. Maximum reductions in heat flux through the walls of 40.3% and in water heating energy of 5.8% in the winter condition and 3.8% in the summer condition, have been obtained compared with conventional concrete, which can be considerably higher in covered swimming pools where losses due to evaporation are reduced.}
{pt=Piscinas, Desempenho térmico e energético, Soluções modulares e pré-fabricadas, Betão leve, Ensaios experimentais, Simulação numérica, en=Swimming pool, Thermal and energy performance, Modular and prefabricated solutions, Lightweight concrete, Experimental testing, Numerical simulation}

Janeiro 14, 2021, 9:0

Orientação

ORIENTADOR

António Heleno Domingues Moret Rodrigues

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado

ORIENTADOR

Maria da Glória De Almeida Gomes

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar