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The design of steel and steel and concrete composite columns in a fire situation is directly linked to the reduction of strength and stiffness, among other properties, which are manifested in response to rising temperatures. The normative codes that deal with the design of these elements under the action of fire consider the thermal action based on heating on the four faces of the column, an aspect that does not cover most cases in buildings due to the presence of walls. In this context, given the importance of the correct determination of the thermal field for design purposes, as well as given the simplification adopted by the normative codes, the present work deals exclusively with a study basically aimed at obtaining a representative thermal field for purposes of thermo-structural verification of steel and steel and concrete composite columns. With the focus on the analysis of cases that differ from the prescribed configurations in standards, purely thermal numerical models are proposed, validated through experimental results, whose analyses show an evident reduction in temperature in the steel column when encased with concrete, and with even greater evidence when additionally inserted into walls as a compartmentalizing element. To verify the simplified method proposed by ABNT NBR 14323: 2013, comparative analyses between the numerical thermal fields and obtained by the standardized model were carried out for steel and steel and concrete composite cross sections. For the isolated steel columns, as expected, the normative method proved to be consistent, but conservative when it came to columns inserted into walls. In relation to the composite columns, the results obtained indicate the need for adjustment in the standards for purposes of determining the thermal field and, consequently, of design these elements. RESUMO: O dimensionamento de pilares de aço e mistos de aço e concreto em situação de incêndio está diretamente atrelado à redução da resistência e da rigidez, entre outras propriedades, as quais se manifestam em resposta à elevação da temperatura. Os códigos normativos que tratam do dimensionamento desses elementos sob ação do fogo consideram a ação térmica com base em aquecimento nas quatro faces do pilar, aspecto que não abrange a grande maioria dos casos nas edificações em função da presença de paredes. Nesse mesmo contexto, dada a importância da correta determinação do campo térmico para fins de dimensionamento, bem como dada a simplificação adotada pelos códigos normativos, o presente trabalho se volta exclusivamente a um estudo basicamente direcionado à obtenção de campo térmico representativo para fins de verificação termoestrutural de pilares de aço e mistos. Tendo como foco principal a análise de casos que diferem das configurações prescritas em normas, são propostos modelos numéricos puramente térmicos validados por meio de resultados experimentais, cujas análises constatam uma evidente redução da temperatura no pilar de aço quando revestido com concreto, e ainda com maior evidência quando adicionalmente inseridos em paredes enquanto elemento de compartimentação. De modo a verificar o método simplificado proposto pela ABNT NBR 14323:2013, análises comparativas entre os campos térmicos numérico e obtido pelo modelo normatizado foram realizadas para seções transversais de aço e mistas de aço e concreto. Para os pilares de aço isolados, como esperado, o método normativo se mostrou consistente, porém conservador quando voltado a pilares inseridos em paredes. Em relação aos pilares mistos, os resultados obtidos sinalizam a necessidade de ajuste nas prescrições normativas para fins de determinação de campo térmico e, consequentemente, para fins de dimensionamento desses mesmos elementos.

In this paper, the thermal performance of a standard environment was evaluated based on the use of a Trombe wall with different configurations and types of use, as the potential for using this passive strategy is still little studied in Brazil. This device is capable of absorbing energy from solar radiation by heating the air in this greenhouse and this heated air can be directed to the interior or exterior of the building depending on the purpose. This air can be used to heat the room or cool it by means of natural ventilation. The analysis of this research was based on a series of computer simulations using the EnergyPlus software, version 7.0 in order to quantify and classify the thermal performance of a standard environment equipped with this component, under the various construction configurations. Both for heating and cooling environments. The use of Trombe walls improved the thermal comfort of users in buildings located in Brazil, depending on the climate where they are located, promoting natural ventilation and passive solar heating, allowing the potential of this device to be investigated in the most diverse Brazilian regions.