Para se obterem informações sobre a estrutura de pavimentos, atualmente, são realizadas prospecções significativamente destrutivas e intervenientes no tráfego. O objetivo desse trabalho é desenvolver uma técnica de identificação das espessuras das camadas de pavimentos, que consiste na instalação de uma sonda térmica no pavimento, com sensores de temperatura e fontes de calor, para a obtenção da distribuição de temperatura em função do tempo e do espaço, em diferentes profundidades; na resolução do problema de transferência de calor em duas dimensões; e na estimação das espessuras e propriedades térmicas dos materiais de cada camada através do Problema Inverso. O Problema Direto foi modelado pela equação de condução do calor e resolvido com Diferenças Finitas Centrais, usando o método explícito de avanços temporais. Os Algoritmos Genético e Memético foram eficientes na estimação das espessuras das camadas e apresentaram pouca diferença entre os valores estimados a cada aplicação. A técnica proposta mostrou-se eficiente na estimação das espessuras nos testes realizados com pavimentos experimentais e traz uma nova perspectiva em avaliação estrutural, com reduzida intervenção no pavimento e interferência no tráfego.

To obtain information about pavement structure, nowadays, destructive prospecting is carried out, interfering significantly with traffic. Proposed here in is a less destructive and invasive technique, whereby a thermal probe with temperature sensors is installed in the pavement. This process identifies the sources of heat to obtain the temperature distribution as a function of time and space at different depths; to solve the heat transfer problem in two dimensions and to estimate the thickness and thermal materials properties of each layer through the Inverse Problem. The Direct Problem has been modeled by a heat conduction equation and solved by Central Finite Differences, using the explicit method of time advancements. The Genetic and Memetic Algorithms have been efficient in estimating the thickness of the layers and they have presented little difference between the estimated values at each application. The proposed technique has been efficient in estimating the thickness in the tests with experimental pavements and it brings a new perspective for structural evaluation, with reduced pavement intervention and traffic interference.

O projeto de edificações energeticamente eficientes necessita de conhecimentos sobre a transferência de calor proveniente do ambiente externo, a fim de criar soluções que associem diferentes materiais e espessuras às condições desejadas de conforto térmico. O objetivo deste trabalho é avaliar diversos tipos e disposições de materiais em paredes de tijolos maciços, sob a ótica da térmica de edifícios. Para a realização dos experimentos, modelos em escala real foram confeccionados, instrumentados e acoplados a uma câmara térmica, desenvolvida especialmente para esse fim. O problema de transferência de calor foi modelado pela equação da energia, resolvida em Diferenças Finitas Centrais, utilizando-se o Método Implícito. As difusividades térmicas dos materiais foram calculadas resolvendo o Problema Inverso de transferência de calor. Também foi calculado o fluxo de calor e o custo total de cada alternativa, finalizando-se com a obtenção da relação termoeconômica para cada parede. Através da análise termoeconômica pode-se constatar que, apesar de o investimento inicial ser relativamente maior nas paredes mais espessas e/ou com isolamento térmico, estas apresentam um comportamento térmico muito superior às tradicionais. Notadamente, a parede com EPS na face exterior apresentou o melhor desempenho.

The project of efficient energy buildings requires knowledge about heat transfer from the external environment, in order to create solutions that combine different materials and thicknesses to the desired conditions of thermal comfort. The objective of this work is to assess, from de viewpoint of buildings physics, several types and materials arrangement on solid brick walls. For the achievement of the experiments, full-scale models were fabricated, instrumented and coupled to a heat chamber, developed especially for this purpose. The heat transfer problem was modelled by energy equation, solved in Central Finite Differences using the Implicit Method. The thermal diffusivities of the materials were calculated by solving the Inverse Problem of heat transfer. It was also calculated the heat flow and the total cost of each alternative, ending with the achievement of thermo-economic relation to each wall. Through the thermo-economic analysis, it can be verified that although the initial investment is relatively higher on the thicker walls and/or with thermal insulation, these present a much higher thermal behaviour in comparison to the traditional ones. Notably, the wall with EPS on the external surface presented the best performance.