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https://tede.unioeste.br/handle/tede/7789
Tipo do documento: | Dissertação |
Title: | DESEMPENHO TÉRMICO E PROPRIEDADES FÍSICAS DO BLOCO CELULAR DE CONCRETO AUTOCLAVADO E BLOCOS CERÂMICOS PARA CONSTRUÇÕES NA SUINOCULTURA |
Other Titles: | Thermal performance and physical properties of autoclaved aerated concrete (aac) blocks and ceramic blocks for use in swine production facilities |
Autor: | Pio, Robson Welder Rodrigues ![]() |
Primeiro orientador: | Prior, Maritane |
Primeiro coorientador: | Souza, Samuel Nelson Melegari de |
Primeiro membro da banca: | Petrausk, Alfredo |
Segundo membro da banca: | Oliveira, Christian Valcir Kniphoff de |
Terceiro membro da banca: | Guerra, Thiago |
Resumo: | A carne suína é a proteína mais produzida e consumida no mundo, por isso, impulsiona a economia de países produtores e exportadores como o Brasil, o quarto maior neste cenário global. A elevada demanda impõe aos produtores a busca por maior produtividade em granjas, onde o conforto térmico é fator crucial. Os materiais utilizados em edificações para suinocultura (coberturas, paredes e pisos) podem apresentar alta transmitância térmica, que dificultam a manutenção de temperaturas adequadas, fato que onera a produção com climatização artificial. Considerando-se a variedade de materiais disponíveis para vedação e subdivisão de baias, este trabalho visa analisar as características físicas e térmicas de três tipos de blocos de vedação: concreto, cerâmico e BCCA (bloco de concreto celular autoclavado). Para tanto, foi conduzida uma análise experimental, baseada em ensaios laboratoriais, para caracterizar os blocos. As propriedades físicas foram determinadas de acordo com as normas técnicas específicas (NBRs). Estão incluídas a densidade aparente seca, a massa específica saturada, a absorção de água e a resistência à compressão. O desempenho térmico foi avaliado utilizando uma câmara de aquecimento para monitorar as variações de temperatura nas faces dos blocos ao longo do tempo, com termopares tipo "K", conectados a um sistema Arduino. Os dados foram coletados e analisados para determinar parâmetros como resistência térmica e atraso térmico. Os resultados indicaram que o BCCA apresentou melhor desempenho térmico, com maior atraso térmico e menor transmitância, enquanto o bloco cerâmico demonstrou maior capacidade de absorção e dissipação de calor. O bloco de concreto apresentou características intermediárias. Após três horas de aquecimento, a diferença de temperatura entre as faces quente e fria foi de 155,8 °C para o BCCA e 170,7 °C para o bloco cerâmico, com atrasos térmicos de 5 e 3 horas, respectivamente. Em termos de absorção por capilaridade, o BCCA registrou 2,66 g/cm² em 72 horas, enquanto o bloco cerâmico alcançou 1,03 g/cm². Conclui-se, portanto, que a escolha do material mais adequado depende das condições climáticas locais e das necessidades específicas da instalação. O BCCA apresenta se como promissor para regiões com elevada amplitude térmica, enquanto o bloco cerâmico pode ser mais adequado para regiões com menor variação de temperatura. A análise das propriedades físicas e térmicas deve guiar a decisão, com vistas a otimizar o conforto térmico dos animais, reduzir o consumo de energia e garantir a sustentabilidade da produção. |
Abstract: | Pork is the most globally produced and consumed protein worldwide; therefore, it boosts the economy of producing and exporting countries such as Brazil, which is the fourth largest producer in this global scenario. This increasing demand compels producer to enhance their productivity at swine farming sheds, where thermal comfort is a critical factor. Building materials used in swine facilities (roofs, walls, and floors) may show some high thermal transmittance, which hinder the maintenance of suitable temperatures. This management can overtax production with artificial climate control systems. Considering the wide range of materials available for enclosure and pen subdivision, this study aimed at analyzing the physical and thermal characteristics of three types of enclosure blocks: concrete, ceramic, and Autoclaved Aerated Concrete (AAC). Thus, an experimental analysis was carried out, based on laboratory essays, to characterize the studied blocks. Physical properties were determined according to established technical standards (NBRs), including dry bulk density, saturated specific gravity, water absorption, and compressive strength. Thermal performance was evaluated using a heating chamber to monitor temperature variations on block surfaces over time via type "K" thermocouples, connected to an Arduino system. Data were collected and analyzed to determine parameters such as thermal resistance and thermal delay. Results indicated that AAC showed the best thermal performance, with the highest thermal delay and the lowest transmittance, whereas the ceramic block displayed the greatest heat absorption and dissipation capabilities. The concrete block presented intermediate characteristics. After three hours of heating, the temperature difference between hot and cold faces was 155.8 °C for AAC and 170.7 °C for the ceramic block, with thermal delays of 5 and 3 hours, respectively. Regarding capillary water absorption, AAC registered 2.66 g/cm² over 72 hours, while the ceramic block reached 1.03 g/cm². So, it could be concluded that the selection of the most suitable material depends on local weather conditions and specific requirements to the sheds. AAC was recorded to be promising for regions with high thermal amplitude, while the ceramic block could be more available for areas with less temperature variation. This analysis of physical and thermal properties should guide decision-making processes to optimize animal thermal comfort, reduce energy consumption, and ensure sustainable production practices. |
Keywords: | Construções rurais Economia energética Vedações Agricultural buildings Energy conservation Walls |
CNPq areas: | AGROENERGIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Publisher: | Universidade Estadual do Oeste do Paraná |
Sigla da instituição: | UNIOESTE |
Departamento: | Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas |
Program: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Energia na Agricultura |
Campun: | Cascavel |
Citation: | Pio, Robson Welder Rodrigues. Análise DESEMPENHO TÉRMICO E PROPRIEDADES FÍSICAS DO BLOCO CELULAR DE CONCRETO AUTOCLAVADO E BLOCOS CERÂMICOS PARA CONSTRUÇÕES NA SUINOCULTURA. 2025. 76 f. Dissertação( Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Cascavel. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://tede.unioeste.br/handle/tede/7789 |
Issue Date: | 7-Mar-2025 |
Appears in Collections: | Mestrado em Engenharia de Energia na Agricultura (CVL) |
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