Pesquisadores da Columbia descobrem que paredes externas em zigue-zague podem resfriar edifícios de forma mais eficiente do que paredes convencionais

Projetos em ziguezague para construção de muros podem ser uma solução inovadora para mitigar o aumento das temperaturas globais. Essa abordagem, que não requer eletricidade, foi desenvolvida por pesquisadores que buscam maneiras mais eficientes de manter as estruturas frias, especialmente no contexto das mudanças climáticas. Paredes em ziguezague podem reduzir a temperatura média diária de superfícies verticais em vários graus Celsius, uma contribuição significativa para melhorar a sustentabilidade na construção.

O desafio das paredes verticais

Atualmente, os edifícios são responsáveis ​​por quase 40% do consumo global de energia e mais de um terço das emissões de dióxido de carbono , em grande parte devido aos sistemas intensivos de ar condicionado. Portanto, pesquisas extensas foram feitas sobre como reduzir essa carga energética com projetos que redirecionam a energia solar de forma eficiente.

Embora os telhados tenham sido o foco principal desses projetos, pois podem refletir ou emitir energia solar para o espaço, as paredes verticais apresentam desafios adicionais. Elas não apenas enfrentam o calor direto do sol, mas também absorvem calor do solo. Projetar uma solução eficaz para paredes envolve abordar ambas as fontes de calor simultaneamente.

O projeto proposto consiste em ondular as superfícies verticais em zigue-zague e cobri-las com materiais especializados: aqueles que refletem mais luz são orientados para baixo, enquanto os materiais que emitem melhor calor para o exterior são colocados para cima. Essa abordagem permite que as paredes absorvam menos energia térmica em comparação aos projetos planos convencionais.

De acordo com simulações e testes, essas paredes podem reduzir a temperatura média diária da superfície em até 2,3 °C , aumentando a diferença em até 3,1 °C durante as horas mais quentes do dia. Em um teste em miniatura conduzido durante o verão de 2022 em Nova Jersey, os resultados corroboraram as simulações, demonstrando a viabilidade do projeto mesmo em condições reais.

Imagine uma parede que não seja lisa, mas tenha um formato em ziguezague, como um “M” ou “W” alongado. Isso significa que o calor do sol não o atinge diretamente, mas sim reflete em certos lados e não o aquece tanto. Além disso, eles usam dois materiais especiais: um que reflete a luz do sol, como um espelho, nas partes voltadas para baixo, e outro que atrai calor para o ar, como se estivesse “suando” energia, nas partes voltadas para cima. Isso ajuda a manter a parede mais fria porque reflete a luz do sol e libera rapidamente qualquer calor que entra. Em testes reais, essas paredes eram até 3°C mais frias do que as paredes normais, especialmente durante os períodos mais quentes. O melhor é que eles não precisam de eletricidade para funcionar. Isso é importante porque os edifícios usariam menos ar condicionado, consumiriam menos energia e poluiriam menos, além de serem um projeto fácil e barato de fazer.

Vantagens

• Reduz a temperatura da parede em até 3°C sem consumir energia.
• Reduz a necessidade de ar condicionado, economizando energia.
• Ajuda a reduzir as emissões de CO₂ associadas aos edifícios.
• Design econômico e fácil de fabricar em larga escala.
• Compatível com materiais e tecnologias de construção atuais.
• Contribui para a sustentabilidade na arquitetura.
• Não requer manutenção adicional nem fontes de energia externas.

Desvantagens

• Não elimina completamente a necessidade de ar condicionado em climas extremos.
• A eficácia depende da orientação da parede e das condições ambientais.
• Pode exigir ajustes estéticos para integração em determinados projetos arquitetônicos.
• Possível aumento nos custos iniciais de construção em comparação com paredes lisas convencionais.
• Tecnologia ainda em fase de testes, evidências limitadas em aplicações em larga escala.

Sustentabilidade e viabilidade comercial

O objetivo dos pesquisadores é que esse design não seja apenas eficaz, mas também fácil de adotar em nível comercial. Paredes onduladas já são utilizadas em certos contextos , facilitando a integração dessas inovações em materiais de construção existentes. Além disso, esse tipo de solução é barato de fabricar e pode ser adaptado a diferentes escalas, possibilitando a implementação em massa.

O impacto da arquitetura sustentável no futuro

O uso de paredes em ziguezague representa um avanço no projeto passivo para resfriamento de edifícios. Essa abordagem não apenas reduz a dependência de sistemas de ar condicionado, mas também ajuda a reduzir as emissões de gases de efeito estufa associadas à construção e operação de edifícios.

Mais informações: www.cell.com