Resumo Os materiais de mudança de fase - phase change materials (PCMs) possuem alta capacidade de armazenamento de energia na forma de calor latente e potencial para proporcionar conforto térmico aos usuários e economia de energia em edificações. Entretanto, muitos parâmetros devem ser analisados para sua escolha e utilização adequada. O objetivo deste artigo é discutir as potencialidades do uso de PCMs em sistemas construtivos a partir de uma revisão integrativa de literatura em repositórios nacionais e internacionais, identificando as classificações, critérios de seleção, incorporação, aplicação, tendências e lacunas das pesquisas. Foram encontradas 134 publicações, dentre as quais 103 representam o estado da arte nos últimos cinco anos. De maneira geral, as pesquisas encontradas demonstram que a utilização de PCMs em sistemas construtivos apresenta potencial para aumento das horas de conforto e redução do consumo de energia. As condições climáticas configuraram o parâmetro mais importante para a escolha adequada de PCMs, evidenciando a importância de pesquisas em regiões tropicais com clima quente e úmido, principalmente em baixas latitudes, como grande parte do Brasil. Também foi observado o enfoque crescente em pesquisas que utilizam simulações e otimizações multiobjetivo para avaliação simultânea dos diversos parâmetros envolvidos na associação de PCMs a sistemas construtivos.

Abstract Phase Change Materials (PCMs) have a high latent heat storage capacity and the potential to provide thermal comfort to users and energy savings in buildings. However, many parameters must be analysed for the adequate selection and application of these materials. This article discusses the potential of applying PCMs in construction systems based on an Integrative Literature Review of national and international publications, identifying the classification, selection, incorporation and application criteria, trends, and research gaps. The review covers 134 articles, 103 of which are state-of-the-art from the past five years. Most of the research studies examined demonstrate that using PCMs in constructive systems leads to increased comfort hours and lower energy consumption. Climate conditions proved to be the most crucial parameter for an adequate choice of PCMs, highlighting a gap in the research on tropical regions with hot and humid climates and low latitudes, such as a large portion of Brazil. This study also detected a significant growth in research using multi-objective simulations and optimisation to simultaneously evaluate the parameters involved in the association of PCMs and building systems.

Resumo O uso de estratégias relacionadas à ventilação natural para garantir conforto térmico e renovação de ar é necessário em grande parte do território brasileiro. Nesse contexto, as chaminés solares promovem benefícios como o aumento das trocas de ar e do conforto dos usuários. Este artigo tem como objetivo investigar a capacidade de um modelo de chaminé solar proporcionar conforto e renovação de ar em salas de aula e escritórios. Foram realizadas duas etapas de simulações termoenergéticas no EnergyPlus: a primeira avaliou parâmetros como altura, número de dispositivos instalados por ambiente e orientação solar para proporcionar mais horas em conforto e renovação de ar para quatro cidades brasileiras; a segunda ampliou o escopo dos dispositivos/ambientes simulados para oito cidades brasileiras, com uso dos melhores parâmetros identificados. A variação dos climas na segunda avaliação apresentou um impacto de até 80% nas horas em conforto. A influência do dispositivo proporcionou um aumento médio de 28% no conforto nas salas de aula e 21% nos escritórios. Foram observadas taxas de renovação de ar média entre 2,4 e 13,5 trocas/hora. Os melhores resultados foram observados nas cidades da ZB1, ZB2, ZB3, ZB4 e ZB5, o que torna essas zonas bioclimáticas potencialmente favoráveis para a utilização dessa chaminé solar.

Abstract The use of natural ventilation strategies to provide thermal comfort and air changes is necessary in most of the Brazilian territory. In this context, solar chimneys can promote benefits such as increase air changes and enhance the thermal comfort of building users. This paper aims to investigate the ability of a solar chimney model to provide thermal comfort and air changes in classrooms and offices. We ran two stages of energy performance simulations on EnergyPlus: the first stage evaluated parameters such as height, number of installed devices per room and solar orientation aimed at providing more hours of comfort and air renewal in four Brazilian cities; the second stage expanded the scope of the devices/rooms simulated to eight Brazilian cities. In the second evaluation, the variation of climate conditions had an impact of up to 80% on comfort hours. The influence of the devices led to an average increase of 28% in comfort in classrooms and 21% in offices. The air change rates were between 2.4 and 13.5 ACH. The best performances were observed in the cities in ZB1, ZB2, ZB3, ZB4, and ZB5, demonstrating the potential benefits using this solar chimney in those bioclimatic zones.