ESTUDO DE MODELAÇÃO NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO DE ESTRUTURAS DE FUNDAÇÃO TERMOACTIVAS

Abstract

A utilização de elementos estruturais de betão em contacto com o terreno (como estacas, paredes moldadas e lajes), para efeitos de troca de calor é já efectuada em alguns países, proporcionando um modo de climatização de edifícios. As designadas estruturas termoactivas ou geoestruturas energéticas permitem o estabelecimento de trocas de calor entre o terreno e o betão, por via de tubos inseridos no betão no interior dos quais circula um fluído transportador de calor e, posteriormente, para o ambiente de um edifício. A ideia de base das estruturas termoactivas é a de tomar partido da capacidade do terreno como um sistema de armazenamento e deposição de energia térmica, usando os elementos de fundação de uma estrutura. O factor chave da sustentabilidade de um tal sistema é o uso de elementos do edifício que são já necessários por motivos estruturais. Neste trabalho o comportamento de uma geoestrutura energética, uma estaca permutadora de calor, é investigado através de um modelo numérico em estado axisimétrico. Como acção térmica é utilizada uma aproximação harmónica da temperatura anual na cidade de Lisboa. É estudada, inicialmente, a distribuição de temperatura no terreno para diferentes estados de saturação. Em seguida inclui-se o elemento de fundação, sendo avaliada a sua influência, na distribuição das temperaturas extremas no terreno em seu redor. O estudo efectuado envolve apenas a componente térmica, não sendo ainda tomado em consideração o efeito hidromecânico induzido pelas variações de temperatura.