Avaliação do Impacte das Pontes Térmicas no Desempenho ... · Em especial aos amigos João...

Avaliação do Impacte das Pontes Térmicas no

Desempenho Térmico e Energético de Edifícios

Residenciais Correntes

Jorge Gustavo Marques Alface Pereira Valério

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia Civil

Júri

Presidente: Prof. Dr. Jorge Manuel Caliço Lopes de Brito

Orientador: Prof. Dr. António Heleno Domingues Moret Rodrigues

Vogais: Prof. Dr. Daniel Aelenei

Setembro, 2007

I

Agradecimentos

Mesmo considerando que esta dissertação é um trabalho de individual, a sua realização não

teria sido possível sem o apoio de várias pessoas. Como tal, gostaria de reiterar os meus mais

sinceros agradecimentos às várias pessoas que contribuíram para a realização desta

dissertação. Entre os quais:

Ao Prof. Moret Rodrigues, Professor Auxiliar do Instituto Superior Técnico, orientador científico

deste trabalho, o apoio técnico que tantas vezes superou o expectável, e que tanto me motivou

nas horas difíceis.

Aos meus colegas e amigos, por todo o apoio dado, pela contribuição directa e indirecta que

tiveram neste trabalho. Em especial aos amigos João Correia e Lilian Lehman pela ajuda

prestada na tradução.

Aos meus pais, pelo apoio incondicional, pela sua protecção, amizade, conforto e incentivo, e

por terem sempre acreditado em mim, mesmo quando eu próprio já não o fazia.

II

Resumo

Este trabalho pretende demonstrar a importância das pontes térmicas nas questões térmicas e

energéticas. Nas sociedades actuais a energia é uma das principais causas de problemas

económicos e ambientais a nível mundial. A fim de promover a redução do seu consumo, é

fundamental empregar princípios sustentabilidade no sector da construção. Os gastos

energéticos que têm lugar nos edifícios representam uma parcela importante dos gastos

energéticos, e só as perdas energéticas por pontes térmicas representam aproximadamente

20% destes, como este trabalho permitiu concluir. Além dos gastos energéticos associados às

pontes térmicas surgem os problemas de salubridade e conforto térmico, também eles de

extrema importância. Para compreender a importância destas recorreu-se a casos de estudo,

representativos da construção corrente para habitação, praticada em Portugal nas últimas três

décadas. Nesta avaliação foram usadas ferramentas de simulação, como o programa BISCO,

que permitiu uma análise das pontes térmicas muito similar à realidade, sem a necessidade de

recorrer a ensaios experimentais. Esta avaliação foi no sentido de tentar compreender a

evolução da importância das pontes térmicas na construção praticada em Portugal ao longo das

últimas três décadas, e o papel da legislação nessa evolução, bem como a sua adequação à

realidade. A avaliação não foi somente focada nas perdas energéticas, abordou outros aspectos

como os problemas térmicos que podem levar à ocorrência de condensações, com o

consequente prejuízo para o conforto, as questões económicas também não foram esquecidas.

Palavras chave: Pontes Térmicas; Energia; Térmica; Construção.

III

Abstract

This work intends to demonstrate the importance of thermal bridges in the thermal and energy

context. Energy is currently one of the main causes of economic and environmental problems

word-wide. It is essential that principles of sustainability be employed in the construction sector,

so ultimately, energy consumption can be reduced. The energy lost in buildings represents an

important fraction of overall energy loss, and the energy loss in thermal bridges alone constitutes

20% of that loss, as this research concluded. Besides the energy loss linked to thermal bridges,

other important concerns include salubrity and thermal comfort. To understand the importance of

these, case studies representative of the construction of housing over the past three decades in

Portugal were studied. For this evaluation simulation tools, such as the BISCO programme, were

used, which allowed for an analysis of thermal bridges close to reality, but without the necessity

of performing actual experiments. The aim of the evaluation was to understand the evolution of

the importance of thermal bridges in construction in Portugal over the past three decades, the

role legislation played in this evolution, as well as its suitability to reality. The evaluation was not

solely focused on energy loss, but included other aspects as well, such as thermal problems,

which can cause condensation and thus jeopardize comfort, and economic issues.

Key words: thermal bridges; energy; thermal; construction.

IV

Índice

Agradecimentos.............................................................................................................................. I

Resumo ......................................................................................................................................... II

Abstract ........................................................................................................................................ III

Índice de Figuras .......................................................................................................................... VI

1 Enquadramento e Motivação da Dissertação ..................................................................... 1

1.1 Enquadramento ................................................................................................... 1

1.2 Objectivos e metodologia .................................................................................... 4

1.3 Organização ........................................................................................................ 5

2 Transferência de calor em edifícios. Pontes térmicas: conceito, importância e método

de cálculo ...................................................................................................................................... 7

2.1 Mecanismos de Transmissão de Calor em Edifícios .......................................... 7

2.2 Conceito de Ponte Térmica ............................................................................... 11

2.3 Importância das pontes térmicas no desempenho dos edifícios: energia e

conforto .............................................................................................................. 14

2.4 Método de Cálculo das Pontes Térmicas. Programa BISCO............................ 16

2.4.1 Análise energética - coeficiente de transmissão térmica linear() ...................... 16

2.4.2 Análise térmica - parâmetros característicos ....................................................... 18

2.4.3 Programa BISCO ................................................................................................. 20

2.5 Metodologia de Cálculo Simplificada das necessidades energéticas de

aquecimento de edifícios (RCCTE) ................................................................... 22

2.5.1 Metodologia Geral ................................................................................................ 22

2.5.2 Tipos de pontes térmicas e formas de contabilização das perdas ...................... 26

V

3 Casos de Estudo ............................................................................................................... 29

3.1 Descrição do fogo tipo em análise .................................................................... 29

3.1.1 Zonamento Climático ........................................................................................... 32

3.1.2 Soluções construtivas actuais .............................................................................. 32

3.1.3 Soluções construtivas década de 90 ................................................................... 38

3.1.4 Soluções construtivas década de 80 ................................................................... 44

3.2 Quantificação das trocas energéticas ............................................................... 49

3.3 Discussão dos resultados .................................................................................. 54

4 Conclusões e propostas de estudos futuros ..................................................................... 60

Referências Bibliográficas ........................................................................................................... 62

Anexos ...................................................................................................................................... A - 0

Anexo I: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo da década Actual (c/ Pontes

Térmicas) .................................................................................................................................. A - 1

Anexo II: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo da década Actual (s/ Pontes

Térmicas) ................................................................................................................................ A - 10

Anexo III: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo da década de 90 (c/ Pontes

Térmicas) ................................................................................................................................ A - 13

Anexo IV: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo da década de 90 (s/ Pontes

Térmicas) ................................................................................................................................ A - 16

Anexo V: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo da década de 80 (c/ Pontes

Térmicas) ................................................................................................................................ A - 19

Anexo VI: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo da década de 80 (s/ Pontes

Térmicas) ................................................................................................................................ A - 22

VI

Índice de Figuras

FIGURA 1 – EFEITO DAS ALTERAÇÕES CLIMÁTICAS NOS GLACIARES, OCORRIDAS AO

LONGO DO ÚLTIMO SÉCULO [1] ........................................................................................... 1

FIGURA 2 - CONSUMO DE ENERGIA FINAL PER CAPITA [TEP/PESSOA] ................................ 2

FIGURA 3 - CONSUMO DE ENERGIA POR SECTOR EM PORTUGAL ....................................... 2

FIGURA 4 - DISTRIBUIÇÃO DOS CONSUMOS ENERGÉTICOS NO SECTOR DOS EDIFÍCIOS

EM PORTUGAL EM 1998 ......................................................................................................... 3

FIGURA 5 – MECANISMOS DE TRANSMISSÃO DE CALOR EM EDIFÍCIOS .............................. 7

FIGURA 6 – PONTE TÉRMICA DEVIDO À TRANSIÇÃO ENTRE DIFERENTES MATERIAIS

(PILAR DE BETÃO) ................................................................................................................ 11

FIGURA 7 – PONTE TÉRMICA DEVIDO A ALTERAÇÕES DE ESPESSURA ............................ 11

FIGURA 8 – PONTE TÉRMICA NUM CUNHAL ............................................................................ 12

FIGURA 9 – PONTE TÉRMICA DEVIDO À LIGAÇÃO DA LAJE COM A FACHADA ................... 12

FIGURA 10 – PONTE TÉRMICA DEVIDO A UM PILAR NUM CUNHAL ...................................... 13

FIGURA 11 – PONTE TÉRMICA DEVIDO À LIGAÇÃO DE PAREDES ....................................... 13

FIGURA 12 – PONTE TÉRMICA EXISTENTE NA OMBREIRA DUMA PORTA OU JANELA ..... 13

FIGURA 13 – ISOLAMENTO TÉRMICO COLOCADO PELO EXTERIOR ................................... 13

FIGURA 14 – CORRECÇÃO DE UMA PONTE TÉRMICA NA ZONA DE UM PILAR E VIGA COM

RECURSO A POLIESTIRENO EXTRUDIDO ......................................................................... 14

FIGURA 15 – TERMOGRAFIA DE UMA FACHADA, ONDE SÃO VISÍVEIS AS ZONAS DE

PONTES TÉRMICAS .............................................................................................................. 15

FIGURA 16 – APARECIMENTO DE BOLORES PROVOCADOS POR CONDENSAÇÕES NA

ZONA DE PONTE TÉRMICA DA OMBREIRA DA JANELA E CAIXA DE ESTORE ............. 15

FIGURA 17 – DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS NUMA ZONA DE PONTE TÉRMICA

(PILAR NUM CUNHAL), NUMA PAREDE COM ISOLAMENTO NA CAIXA DE AR .............. 15

FIGURA 18 – LINHAS ISOTÉRMICAS E LINHAS DE FLUXO DE CALOR NUMA ZONA DE

PONTE TÉRMICA (PILAR NUM CUNHAL) ............................................................................ 15

FIGURA 19 – CORTE POR UM PLANO XY .................................................................................. 17

FIGURA 20 – PORMENOR TRIDIMENSIONAL DE UMA PONTE TÉRMICA EM ZONA DE

CUNHAL.................................................................................................................................. 17

FIGURA 21 – VARIAÇÃO DA TEMPERATURA NO PARAMENTO INTERIOR DUMA PAREDE.

................................................................................................................................................ 18

FIGURA 22 – ECRÃ DO PROGRAMA BISCO ONDE É EFECTUADA A ABERTURA DO

FICHEIRO DO PORMENOR CONSTRUTIVO ....................................................................... 20

FIGURA 23 – ECRÃ ONDE É FEITA A INTRODUÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DOS

DIVERSOS MATERIAIS E DAS CONDIÇÕES DE FRONTEIRA EXTERIOR E INTERIOR . 21

FIGURA 24 – TRIANGULAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS NO PORMENOR

CONSTRUTIVO ...................................................................................................................... 21

VII

FIGURA 25 – RESULTADOS DO FLUXO DE CALOR QUE ATRAVESSA O PORMENOR E

RESPECTIVAS TEMPERATURAS MÍNIMAS E MÁXIMAS EM CADA MATERIAL .............. 22

FIGURA 26 – ALÇADO PRINCIPAL .............................................................................................. 29

FIGURA 27 – ALÇADO POSTERIOR ............................................................................................ 30

FIGURA 28 – PLANTA DO 2º PISO E IDENTIFICAÇÃO DO FOGO ANALISADO ...................... 31

FIGURA 29 - PORMENOR DA PAREDE EXTERIOR ................................................................... 34

FIGURA 30 - PORMENOR DE UMA VIGA, NA LIGAÇÃO DO PAVIMENTO COM A FACHADA

................................................................................................................................................ 34

FIGURA 31 – DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS DE UMA VIGA, NA ZONA DA LIGAÇÃO

DA FACHADA COM OS PAVIMENTOS ................................................................................. 35

FIGURA 32 – LINHAS ISOTÉRMICAS E DE FLUXO NA ZONA DA VIGA................................... 35

FIGURA 33 - PORMENOR DA CAIXA DE ESTORE..................................................................... 35

FIGURA 34 – DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS DE UM ...................................................... 36

FIGURA 35 – LINHAS ISOTÉRMICAS E DE FLUXO NA ZONA DO CUNHAL ............................ 36

FIGURA 36 - PORMENOR DA PAREDE DE SEPARAÇÃO PARA LNA ...................................... 37

FIGURA 37 - PORMENOR DA PAREDE DA CAIXA DE ELEVADORES ..................................... 37

FIGURA 38 - PORMENOR DO PILAR INSERIDO NUMA PAREDE DE SEPARAÇÃO PARA UM

LNA ......................................................................................................................................... 38

FIGURA 39 - PORMENOR DA VIGA INSERIDA NUMA PAREDE DE SEPARAÇÃO PARA UM

LNA ......................................................................................................................................... 38



................................................................................................................................................ 40




FIGURA 44 – DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS DE UM CUNHAL LOCALIZADO NUMA

PAREDE EXTERIOR .............................................................................................................. 41






LNA ......................................................................................................................................... 43


LNA ......................................................................................................................................... 43



................................................................................................................................................ 45

VIII




FIGURA 55 – DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURAS DE UM CUNHAL LOCALIZADO NUMA

PAREDE EXTERIOR .............................................................................................................. 46






LNA ......................................................................................................................................... 48


LNA ......................................................................................................................................... 48

FIGURA 62 – PERDAS TÉRMICAS GLOBAIS (PTG) [KWH/M2.ANO] ......................................... 54

FIGURA 63 – NECESSIDADE DE ENERGIA ÚTIL DE AQUECIMENTO (NAQ) [KWH/M2.ANO] 54

FIGURA 64 – PERDAS TÉRMICAS POR PONTES TÉRMICAS PLANAS E LINEARES

[KWH/M2.ANO] ........................................................................................................................ 55

FIGURA 65 – PESO DAS PONTES TÉRMICAS PLANAS NAS PERDAS TÉRMICAS GLOBAIS

(PTG) ....................................................................................................................................... 56

FIGURA 66 – PESO DAS PONTES TÉRMICAS LINEARES NAS PERDAS TÉRMICAS

GLOBAIS (PTG) ...................................................................................................................... 56

FIGURA 67 – PESO DAS PONTES TÉRMICAS NAS PERDAS TÉRMICAS GLOBAIS (PTG) ... 56

FIGURA 68 – PESO DAS PONTES TÉRMICAS PLANAS NAS NECESSIDADES DE

AQUECIMENTO (NAQ) .......................................................................................................... 56

FIGURA 69 – PESO DAS PONTES TÉRMICAS LINEARES NAS NECESSIDADES DE

AQUECIMENTO (NAQ) .......................................................................................................... 57

FIGURA 70 – PESO DAS PONTES TÉRMICAS NAS NECESSIDADES DE AQUECIMENTO

(NAQ) ...................................................................................................................................... 57

FIGURA 71 – RELAÇÃO ENTRE PONTES TÉRMICAS PLANAS E PONTES TÉRMICAS

LINEARES............................................................................................................................... 57

FIGURA 72 – RELAÇÃO ENTRE AS PERDAS POR PT PLANAS DE 80, 90 E AS ACTUAIS .... 58

FIGURA 73 – RELAÇÃO ENTRE AS PERDAS POR PT LINEARES DE 80, 90 E AS ACTUAIS 58

FIGURA 74 – RELAÇÃO ENTRE AS PERDAS POR PT DE 80, 90 E AS ACTUAIS ................... 58

FIGURA 75 – RELAÇÃO ENTRE AS PERDAS POR PT LINEARES ACTUAIS/90 E 90/80 ........ 58

FIGURA 76 – FACTOR DE CONCENTRAÇÃO DE PERDAS (FC) ............................................... 58

FIGURA 77 – GASTOS ENERGÉTICOS DEVIDO ÀS PERDAS POR PONTES TÉRMICAS NUM

FOGO DE TIPOLOGIA T2 COM 82M2 ................................................................................... 59

1

1 Enquadramento e Motivação da Dissertação

1.1 Enquadramento

Actualmente poucas dúvidas restam de que a Terra sofre um aquecimento global não natural,

provocado pela emissão crescente de gases de efeito de estufa, principalmente dióxido de

carbono, libertado sobretudo na queima de combustíveis fósseis, e com graves consequências

para a vida no planeta. Esse aquecimento não é igual em todo o planeta, como o comprova a

subida da temperatura média no Árctico, que é cerca de duas vezes maior do que no resto do

mundo [1]. Esta evidência tem, como se percebe, consequências a nível global, uma vez que

estas alterações de clima que têm vindo a ocorrer no Árctico - Figura 1 - se podem reflectir

catastroficamente sobre o resto do planeta. Hoje é ponto assente que o derreter dos gelos tem

como principal impacte o aumento do nível médio das águas do mar, podendo ser responsável

pelo desaparecimento de inúmeras ilhas e até de países, como por exemplo a Holanda. A

questão é muito complexa e os factores intervenientes variados, mas ainda assim é possível

retirar algumas conclusões e prever tendências futuras, sempre baseadas obviamente em

evidências científicas.

Figura 1 – Efeito das alterações climáticas nos glaciares, ocorridas ao longo do último século [1]

O sector energético é o principal emissor dos três mais importantes gases de efeito de estufa,

que são o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4) e o óxido nitroso (N2O). A combustão de

combustíveis fósseis e, em menor escala, a sua produção e transformação, contribuem com 80%

das emissões humanas de dióxido de carbono, 2,7% de metano e 1,1% de emissões de óxido

nitroso em países da OCDE, prevendo-se um crescimento de 60% nas emissões de CO2 até

2020. Prevê-se ainda que as emissões de dióxido de carbono em países da OCDE, que são

actualmente responsáveis por metade das emissões totais mundiais, cresçam cerca de 25% em

2020, enquanto que os países em desenvolvimento contribuirão com 50% das emissões totais

mundiais de dióxido de carbono advindas de processos energéticos, comparativamente aos 39%

actuais. O rápido desenvolvimento que se assiste actualmente destes países, como é o caso da

China e da Índia, deverá levar a uma duplicação dos seus valores de emissões de gases de

efeito de estufa até 2020. Este crescimento imparável das emissões decorrente do

desenvolvimento económico poderá ser combatido, por um lado, com uma utilização mais

2

intensiva de energias renováveis, e por outro, através de um aumento de eficiência dos

processos de produção e distribuição da energia. De facto, maior eficiência conduz a um menor

consumo energético para um mesmo resultado.

Relativamente ao consumo energético [2], este não está distribuído de forma equitativa,

apresentando as nações mais desenvolvidas consumos per capita muito mais elevados do que a

média mundial. Por exemplo, a América do Norte, em 2004, teve um consumo de energia final

per capita de 7,96 tep/pessoa, enquanto que a média mundial estava nos 1,77 tep/pessoa

(Tabela 1 e Figura 2). Se considerarmos a soma do consumo de energia final na América do

Norte e União Europeia, é possível verificar que 40% do consumo de energia final está

distribuído por 12,9% da população mundial.

Tabela 1 – Consumo de energia final em 2004

(fonte: [2] IEA Energy Statistics) Figura 2 - Consumo de Energia Final per

capita [tep/pessoa]

Em relação ao consumo energético por sector, em Portugal (Figura 3) os sectores com maior

peso são: transportes 36,4%, indústria 29%, doméstico 16,1% e serviços 12,3%. De todos estes

sectores, apenas a indústria e o doméstico utilizam fontes de energia renováveis. No sector da

indústria as fontes renováveis cobrem 9,9% do total utilizado, enquanto que no sector doméstico

estas cobrem 37,5% do total.

Figura 3 - Consumo de energia por sector em Portugal

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Portugal União Europeia

América do Norte

Mundial

2,2%

29,0%

4,0%

36,4%

16,1%

12,3%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

Agricultura e Pescas

Indústria Construção e Obras Públicas

Transportes Sector Doméstico

Serviços

Consumo de Energia Final

[Mtep]

Consumo de Energia Final

per capita [tep/pessoa]

Portugal 26,55 2,52

União Europeia 1757,25 3,82

América do Norte 2594,94 7,96

Mundial 11223,28 1,77

3

O consumo energético é dos maiores problemas da actualidade, porque conduz a um

esgotamento acelerado das reservas de combustíveis fósseis, que são a base do modelo de

desenvolvimento actual, e também porque a queima destes combustíveis fósseis causa grandes

impactes ambientais.

Os edifícios são responsáveis por uma parte significativa do consumo energético mundial. Na

União Europeia o consumo energético dos edifícios representa aproximadamente 41% da

energia total usada nos seus países membros. Nos edifícios destinados à habitação, a parcela

de maior relevância do consumo de energia cabe aos gastos com a climatização (aquecimento,

arrefecimento) e AQS (águas quentes sanitárias), representando aproximadamente 60% dos

gastos totais duma habitação. Os restantes 40% dividem-se por actividades como a iluminação,

5%, a confecção de alimentos, 6%, a conservação de alimentos (frigoríficos), 13%, e pelos

restantes electrodomésticos, 16%.

Em Portugal, o sector dos edifícios representa 3,3 milhões de fogos (em 2002), com a

construção de 200 000 novos fogos apenas entre 2000 e 2002. O peso deste sector no consumo

de energia final é de 28,4% (16,1% doméstico, 12,3% serviços), o que corresponde a um

consumo de 5,4 Mtep. Como tal, este é um sector com grande peso a nível energético, pelo que

a sua consideração é fundamental em qualquer estratégia de poupança e racionalização dos

consumos. Entre 1998 e 2003, a evolução do sector não foi encorajadora em termos

energéticos, pois os consumos passaram da ordem dos 3,5 Mtep em 1998, para os 5,4 Mtep em

2003. O peso deste sector no consumo final aumentou de 21% em 1998, para 28,4% em 2003.

A distribuição do consumo energético no sector dos edifícios em 1998 era de 50% para águas

quentes sanitárias e cozinhas, 25% para aquecimento e arrefecimento e 25% para iluminação e

equipamentos (Figura 4), mas a tendência é para que o aquecimento e arrefecimento aumentem

o seu peso, devido ao aumento das exigências de conforto e às alterações climáticas.

Figura 4 - Distribuição dos consumos energéticos no sector dos edifícios em Portugal em 1998

Aquecimento e Arrefeciemento;

25%

Iluminação e Equipamentos;

25%

Águas Quentes Sanitárias; 50%

4

Todos estes consumos de energia têm potencial para serem reduzidos: o aquecimento de águas

sanitárias pode ser obtido com recurso a painéis solares e a iluminação e climatização podem

ser melhor geridas com a aplicação de normas e princípios que promovam a utilização racional

de energia.

O sector dos edifícios apresenta, pois, um grande potencial de poupança energética e muito

pode ainda ser feito a este nível. Sendo a energia um bem escasso, há que usar bem os

recursos disponíveis, evitando desperdiçá-los de forma irracional. O uso racional da energia

deve passar por todas as áreas, mas é onde os gastos são maiores que se torna mais vantajoso

intervir. Neste sentido, têm sido tomadas muitas medidas nos últimos anos relativamente aos

consumos energéticos para climatização dos edifícios. No caso português, a legislação tem dado

bastante importância aos consumos energéticos decorrentes do aquecimento/arrefecimento dos

edifícios e, de forma a racionalizar estes consumos, tem-se assistido à aprovação de

regulamentos relativos ao comportamento térmico/energético dos edifícios cada vez mais

restritivos. Recentemente, aponta-se a aprovação do Regulamento das Características de

Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) [3], do Regulamento dos Sistemas Energéticos

de Climatização dos Edifícios (RSECE) [4] e a implementação do Sistema de Certificação

Energética dos Edifícios.

Uma vez que existe uma relação directa entre o consumo energético para climatização e o

isolamento térmico da envolvente, os regulamentos dão especial importância a este aspecto,

como forma de economizar e fazer um uso mais racional da energia. Dado que a envolvente não

é uniforme em termos características térmicas, nomeadamente no que toca às taxas de

transferência de calor, a quantificação e a forma de realização do isolamento térmico não se

deve apenas centrar nas zonas correntes dos elementos, mas deve também atender a todas as

zonas particulares da construção onde, por razões que adiante serão explicadas, se prevêem

maiores taxas de transferência de calor. Estas zonas tomam a designação de pontes térmicas e,

para além do peso que podem representar nas trocas de calor através da envolvente, e portanto

dos gastos energéticos associados, têm também um impacte importante em áreas como o

conforto, salubridade e patologias da construção, pela assimetria de temperaturas e fenómenos

de condensação a que correntemente dão lugar. É sobre este tema das pontes térmicas que se

debruça o presente trabalho, segundo os objectivos que se desenvolvem no ponto seguinte.

1.2 Objectivos e metodologia

Com este trabalho pretende-se avaliar a importância das pontes térmicas para a performance

térmica de edifícios correntes de habitação e a sua contribuição para os gastos energéticos dos

mesmos. O estudo será conduzido no sentido de perceber a evolução do impacte das pontes

térmicas neste tipo de edifícios e as formas encontradas pela regulamentação térmica para

minimizar os seus efeitos.

5

Para a concretização dos objectivos enunciados será seleccionado um fogo de habitação

corrente, de tipologia T2, sobre o qual irão incidir os estudos propostos. De forma a compreender

como o impacte das pontes térmicas nos edifícios tem vindo a evoluir ao longo dos tempos, as

análises serão efectuadas para diferentes soluções construtivas do fogo, as quais pretendem ser

representativas dos diversos tipos de construção praticados em Portugal ao longo das últimas

décadas.

Para cada uma dessas soluções, procurar-se-á avaliar a distribuição superficial de temperaturas

em zonas de pontes térmicas típicas, recorrendo a índices específicos de natureza adimensional.

Este estudo permitirá concluir sobre a melhoria das condições de salubridade do ambiente

interior dos edifícios introduzida pela regulamentação térmica, nomeadamente no que toca à

probabilidade de ocorrência de condensações superficiais. Para o cálculo da distribuição de

temperaturas, foi utilizado o programa de simulação Bisco, que é uma ferramenta numérica que

utiliza o método dos elementos finitos e que permite efectuar uma modelação fina das pontes

térmicas.

A importância das pontes térmicas em termos energéticos será também avaliada para cada uma

das soluções construtivas seleccionadas. Para tal serão estimados os consumos energéticos de

climatização do fogo com aquelas soluções nas hipóteses de serem consideradas ou não as

pontes térmicas. Desta forma é possível avaliar o peso relativo das pontes térmicas no consumo

global do fogo e retirar conclusões sobre a sua importância actual e no passado. Para a

estimação das necessidades energéticas do fogo será utilizada a metodologia proposta pela

mais recente regulamentação térmica, onde o cálculo das pontes térmicas é objecto de maior

detalhe comparativamente à regulamentação anterior. Em situações de pontes térmicas não

contempladas pela regulamentação, para proceder à sua caracterização, será de novo utilizado

o programa Bisco já referido. Este programa, pela maior precisão de cálculo conseguida,

permitirá também formar um juízo sustentado sobre a adequação dos valores adoptados pela

regulamentação para caracterizar pontes térmicas típicas.

1.3 Organização

A dissertação é iniciada, no primeiro capítulo, com a apresentação da sua motivação e

respectivo enquadramento, apresentando de uma forma breve o novo paradigma energético e o

papel que nele desempenha o sector da construção – em particular o das edifícios –; assim

como a referência aos objectivos e organização do trabalho proposto.

No segundo capítulo, antes de introduzir o tema das pontes térmicas, são apresentados, em

primeiro lugar, alguns conceitos base sobre os fenómenos de transferência de calor em edifícios.

Uma vez apresentados esses fenómenos, segue-se a definição do conceito de ponte térmica, a

6

explicação do processo de transferência de calor que lhe é característico, e a apresentação de

alguns exemplos deste tipo de heterogeneidades que ocorrem nos edifícios. Neste contexto, é

também descrita a importância das pontes térmicas nos edifícios em termos energéticos e de

conforto. Seguidamente descreve-se o método de cálculo das pontes térmicas, e a sua

contabilização através do programa de simulação Bisco. O assunto subsequente foi o cálculo

das necessidades energéticas de aquecimento dos edifícios, sendo descrita a metodologia

usada pelo RCCTE (Anexo I a VI) e a forma como este define e avalia a contribuição dos

diversos tipos de pontes térmicas.

Posteriormente, no terceiro capítulo, são apresentados os casos de estudo e é feita a

contabilização das perdas associadas às pontes térmicas. Os casos de estudo pretendem ser

representativos do parque habitacional corrente existente em Portugal, nas últimas décadas.

Para tal teve-se em consideração a evolução cronológica das diversas soluções construtivas

utilizadas na actualidade, na década de 90 e na década de 80.

Por último, no quarto capítulo, são analisados os resultados obtidos para os casos de estudo.

Desta análise pretende-se concluir sobre a importância global das pontes térmicas nos edifícios

(residenciais), em termos energéticos e de conforto, sobre a sua evolução ao longo das últimas

décadas e sobre o papel da legislação (RCCTE) neste domínio.

7

2 Transferência de calor em edifícios. Pontes térmicas: conceito, importância e método de cálculo

2.1 Mecanismos de Transmissão de Calor em Edifícios

Os edifícios devem assegurar no seu interior um ambiente com condições mínimas de conforto e

habitabilidade. Para tal, filtram a passagem de luz, ar, ruído e energia através da sua envolvente,

criando, entre os ambientes interior e exterior, um contraste que possibilita a satisfação das

condições referidas. Em todos estes processos, das naturezas mais diversas (luz, som, calor), a

envolvente do edifício, ou seja, o conjunto de todos os elementos que separam o interior do

exterior - paredes, coberturas, pavimentos, elementos de portas e janelas, etc. - desempenha um

papel fundamental.

No caso do conforto térmico, a avaliação da quantidade de energia necessária à sua promoção

exige a contabilização de todas as trocas de calor através da envolvente e uma interpretação

correcta da forma como o edifício reage dinamicamente a estes fenómenos. No que se segue

apresenta-se de uma forma muito resumida os principais mecanismos de transmissão do calor

em edifícios e o papel das pontes térmicas nestes processos.

A transmissão do calor entre dois pontos ocorre sempre que se estabelece uma diferença de

temperatura entre eles, desenvolvendo-se o fluxo de calor na direcção das temperaturas

decrescentes. Estas são leis básicas da termodinâmica que é fundamental ter presente.

A transmissão do calor a partir da envolvente pode ocorrer segundo três mecanismos distintos:

condução, convecção e radiação (Figura 5).

Figura 5 – Mecanismos de transmissão de calor em edifícios

A condução é um mecanismo de transmissão de calor que assenta na transferência de energia

cinética a nível molecular em sólidos, líquidos e gases. Nos líquidos e sólidos não condutores

8

eléctricos, a condução térmica dá-se devido às oscilações longitudinais da estrutura molecular.

Em metais, a condução do calor é semelhante à condução eléctrica, ou seja, está associada ao

movimento de electrões livres. Por último, nos gases, a condução processa-se por via da colisão

elástica entre moléculas. A transmissão do calor por condução através da envolvente dos

edifícios depende da condutibilidade dos materiais () e da espessura dos elementos que a

compõem (e) (para além, naturalmente, da diferença de temperatura entre as fronteiras dos

elementos). O parâmetro característico da condução, associado a um elemento de construção,

designa-se por condutância térmica desse elemento (K) e relaciona-se com as grandezas atrás

referidas através de:

K = e W/m2 .℃ (1)

vindo o fluxo de calor (em regime permanente) dado por

Q = K. A 1 − 2 [W] (2)

em que A é a área do elemento e 1 e 2 são as temperaturas das suas faces.

A convecção é um mecanismo de transmissão de calor que está associado ao movimento dos

fluidos, quer líquidos quer gasosos. Nos edifícios correntes o fluido em causa é normalmente o

ar e é a partir deste que ocorrem as trocas por convecção, que se podem subdividir em dois

tipos: convecção ar-sólido, entre as faces dos elementos e o ambiente com que contactam (seja

ele o exterior ou o interior); e convecção ar-ar, entre massas de ar a diferentes temperaturas.

Pertencem a esta última categoria as trocas de calor associadas à ventilação dos espaços. De

uma forma geral, a transmissão de calor por convecção depende da velocidade do fluído e do

regime de escoamento: laminar ou turbulento (para além, mais uma vez, da diferença de

temperatura, neste caso entre o fluído e as superfícies de contacto ou entre pontos do fluído). A

convecção pode também ser natural, quando gerada internamente devido à não homogeneidade

da densidade por diferenças de temperatura, como acontece com o fumo quente de um cigarro,

ou ser forçada, quando o fluxo é produzido por fontes externas, de que é exemplo um ventilo-

convector. No caso da convecção ar-sólido, as trocas de calor são normalmente traduzidas por

coeficientes adequados, normalmente tabelados para as situações correntes - designados por

condutâncias térmicas superficiais (hc) - que multiplicam a área do sólido(s) e diferença de

temperatura entre este e o fluído (f) para obter o fluxo de calor:

Q = hcAs(f − s ) [W] (3)

No caso da convecção ar-ar, as trocas de calor dependem da taxa de ventilação do local (Rph),

do seu volume e da diferença de temperatura entre os ambientes que são postos em contacto

(interior e exterior). Utilizando estas grandezas, a expressão tradutora do fluxo de calor pode

escrever-se:

Q = ρ cp Rph V i − e [W] (4)

9

em que e cp são, respectivamente, a massa específica e calor específico do ar.

Apesar da ventilação ser um processo favorável do ponto de vista da qualidade do ar, do ponto

de vista térmico acarreta perdas ou ganhos de calor que podem ter implicações directas nas

condições de conforto, sendo, nesta perspectiva, um processo a controlar. Daí que os valores

recomendados para as taxas de renovação do ar em edifícios decorram de uma solução de

compromisso entre as exigências de higiene do ar e as exigências de conforto térmico, ou seja,

não constituirão os valores óptimos para essas exigências quando consideradas individualmente.

O terceiro e último fenómeno de transmissão do calor, a radiação térmica, é um processo que

apresenta características muito particulares que o distinguem dos anteriores: ao contrário destes,

não necessita de nenhum suporte físico para se processar. Trata-se de um fenómeno

electromagnético, de natureza ondulatória, que ocorre sempre que entre duas superfícies se

estabelece uma diferença de temperatura, independentemente do meio que as separa. A

radiação é um fenómeno que ocorre, pois, no vácuo. Regressando ao edifício, todas as

superfícies dos elementos emitem e também recebem radiação térmica de outras superfícies

que estão no seu campo visual. Este tipo de radiação, associada a temperaturas baixas (no

sentido em que estão longe das que provocam a incandescência dos corpos), ocorre numa

gama de comprimentos de onda mais elevada do espectro electromagnético do que a radiação

emitida pelo sol. Por esse motivo, é conhecida por radiação de onda longa. A radiação deste tipo

que chega a uma superfície é em parte absorvida, e a restante parte reflectida. Se hr tiver o

significado de uma condutância térmica superficial, neste caso por radiação, as trocas de calor

entre duas superfícies, 1 e 2, podem ser expressas através de:

Q = hr2−1 A1(2 − 1) [W] (5)

Do ponto de vista teórico, para além das parcelas absorvida e reflectida da radiação incidente

numa superfície, haveria ainda a considerar a possibilidade de uma parcela transmitida. Se no

caso de uma superfície opaca, se compreende que essa parcela não exista, tal não é evidente

para as superfícies envidraçadas. No entanto, o mesmo acontece para estas superfícies e isso

deve-se ao comprimento de onda da radiação. Apesar da sua transparência visual, as

superfícies envidraçadas são opacas à radiação de onda longa, ou seja, não se deixam

atravessar por este tipo de radiação. Isto porque o coeficiente de transmissão da superfície

associado à radiação de onda longa é praticamente nulo. Ao contrário, radiação de curto

comprimento de onda, como é o caso da radiação solar, ao incidir sobre uma superfície

envidraçada, para além de ser absorvida e reflectida em parte, como sucede com uma superfície

opaca, uma importante parcela é transmitida para o interior do edifício, a qual, como se

compreende, pode desempenhar um papel de grande importância no comportamento térmico

deste. A entrada desta radiação no edifício, ou mais concretamente nos seus compartimentos,

não vai ter um efeito instantâneo na temperatura do ar, pois é primeiramente absorvida pelos

10

paramentos interiores. Só depois de ser transformada em energia calorífica e modificar a

temperatura das superfícies, é que a parcela transmitida da radiação solar é trocada por

convecção com o ar interior e por radiação de onda longa com as diversas superfícies. Daqui

decorre que o efeito da radiação solar (ou mais globalmente, da acção conjunta temperatura

exterior-radiação solar) na evolução da temperatura interior dos edifícios não é instantâneo, mas

caracterizado por um dado desfasamento temporal, que depende da maior ou menor capacidade

de armazenamento de calor do edifício. A esta capacidade de desfasamento da onda de calor,

que está directamente relacionada com a massa que o edifício expõe (não coberta por

isolamento térmico) ao fluxo de calor (quanto maior for esta massa, maior a capacidade de

armazenamento e portanto maior o desfasamento temporal referido), designa-se por inércia

térmica e, a par do nível de isolamento térmico da envolvente, é um parâmetro fundamental que

condiciona o comportamento térmico do edifício e do qual se pode tirar partido para racionalizar

o consumo de energia para conforto térmico: a inércia térmica permite amortecer as variações de

temperatura, mantendo a temperatura mais estável e portanto mais longe de valores extremos

causadores de desconforto.

A regulamentação térmica faz depender a inércia térmica duma construção do valor da sua

massa útil, tal como será apresentado mais adiante, em capítulo próprio. Relativamente ao nível

de trocas de calor através dos elementos da envolvente, em que estão em jogo os fenómenos de

condução, convecção ar-sólido e radiação de onda longa, a regulamentação recorre a um

parâmetro característico, que liga directamente as temperaturas do ar interior e exterior,

designado por coeficiente de transmissão térmica (U), e definido a partir das condutâncias

associadas àqueles fenómenos através da relação:

U = 1hi + 1

K + 1he W/m2 .℃ (6)

em que hi e he são, respectivamente, as condutâncias térmicas superficiais interior (relativa ao

lado interior do elemento) e exterior (relativa ao lado exterior do elemento), que agrupam o efeito

dos fenómenos de convecção e radiação (h hc + hr).

Utilizando este coeficiente, o fluxo de calor através de um elemento escreve-se, simplesmente,

Q = U A (i − e) [W] (7)

Esta expressão é utilizável para contabilizar as trocas de calor em zonas correntes de elementos

de construção, onde é possível admitir a unidireccionalidade do fluxo de calor - que nesta

hipótese toma a direcção perpendicular ao elemento. No entanto, é fácil reconhecer que numa

envolvente de um edifício existem inúmeras heterogeneidades, dos mais variados tipos -

geometria, propriedades dos materiais -, que afectam a direcção do fluxo e promovem o seu

desenvolvimento em mais do que uma direcção (3 dimensões, no caso mais geral). Essas

11

heterogeneidades constituem as designadas pontes térmicas, cujo conceito e importância no

desempenho dos edifícios se desenvolvem nos pontos seguintes.

2.2 Conceito de Ponte Térmica

Ponte térmica é o termo vulgarmente utilizado para designar fenómenos localizados de

transferência de calor na envolvente de um edifício, cuja consequência é uma redução das

características de isolamento térmico desses locais relativamente à zona corrente. A ponte

térmica é toda a parte da envolvente de um edifício onde não é possível admitir a hipótese de

unidireccionalidade do fluxo de calor e, por conseguinte, deixa de ser válida a abordagem de

cálculo convencionalmente usada em térmica de edifícios, que toma a resistência térmica dos

elementos uniforme na sua área. Em termos de fenómeno físico, nas zonas de pontes térmicas

as linhas do fluxo de calor deixam de ser rectilíneas, aspecto característico de um processo

unidireccional - Figura 6 e Figura 7 - , e tomam as direcções em que a resistência oferecida à

passagem de calor é menor. Esta particularidade transforma a transmissão de calor nessas

zonas num processo bidimensional ou mesmo tridimensional. Em termos práticos, as pontes

térmicas têm como efeito um acréscimo das trocas de calor através da envolvente, relativamente

a uma situação base que não contemple esse efeito, levando ao aumento dos consumos

energéticos de um edifício e a uma distribuição heterogénea de temperaturas nos paramentos.

Figura 6 – Ponte Térmica devido à transição

entre diferentes materiais (pilar de betão) Figura 7 – Ponte Térmica devido a alterações

de espessura

As pontes térmicas resultam sempre duma heterogeneidade, quer seja de ordem geométrica

quer seja de ordem estrutural. Os casos mais comuns são: transição entre materiais com

diferentes condutibilidades térmicas (Figura 6); alterações na espessura de um elemento (Figura

7); diferenças entre áreas internas e externas, como é o caso que ocorre nos encontros entre

paredes (cunhais) (Figura 8), entre paredes e pavimentos e entre paredes e tectos (Figura 9).

12

Figura 8 – Ponte Térmica num cunhal Figura 9 – Ponte Térmica devido à ligação da

laje com a fachada

Em todos estes casos, o fluxo de calor segue a trajectória com menor dispêndio de energia, ou

seja, procura o caminho em que a resistência térmica é menor. Sendo esta função da distância

entre pontos e da condutibilidade térmica do material, tal significa que o fluxo de calor percorre o

“caminho mais curto” que resulta da combinação destes dois parâmetros.

Devido às pontes térmicas, o fluxo de calor pode ter uma componente lateral muito elevada,

podendo atingir os 50%, reduzindo assim, de forma significativa, a resistência térmica da

envolvente do edifício. As pontes térmicas, devido às maiores taxas de perdas de calor

induzidas, acusam uma temperatura superficial mais baixa do que a da zona corrente, originando

heterogeneidades na distribuição das temperaturas faciais (interiores) dos elementos, que

potenciam o risco de condensações e o consequente aparecimento de patologias construtivas e

funcionais.

Actualmente os edifícios possuem sempre isolamento térmico para fazer face às exigências

regulamentares de limitação das necessidades energéticas de climatização. No caso de paredes

duplas, a solução mais comum é colocar o isolamento no interior da caixa de ar. No caso de

paredes simples, as soluções passam normalmente pela colocação do isolamento no paramento

exterior ou interior. Em ambos os casos as pontes térmicas surgem quando o isolamento térmico

não é homogéneo ao longo de toda a envolvente.

No caso do isolamento térmico no interior de caixas de ar, por razões construtivas é difícil

garantir a sua continuidade em zonas de encontro com elementos estruturais (Figura 10). O

mesmo acontece quando o isolamento é fixado ao paramento interior das paredes (Figura 11).

Também na zona das portas e janelas, é difícil garantir uma ligação eficaz do isolamento às

caixilharias, o que dificilmente elimina a ponte térmica no enquadramento dos vãos (Figura 12).

A situação que melhor previne o aparecimento de pontes térmicas é a do isolamento pelo

exterior das paredes (Figura 13). Neste caso garante-se a continuidade do isolamento, as pontes

térmicas são por ele recobertas e, por consequência, as trocas de calor minimizadas.

13

1175mm

Figura 12 – Ponte térmica existente na ombreira duma

porta ou janela

A correcção das pontes térmicas deve ser efectuada em função do tipo de pormenor construtivo

que a causa, procedendo ao reforço do isolamento térmico nessa zona de modo a minimizar o

seu efeito. A análise de cada pormenor susceptível de criar uma ponte térmica e a preconização

de uma solução correctiva que melhor se adapte ao tipo de construção, será a melhor forma de

solucionar os problemas associados às pontes térmicas (Figura 14). Alguns destes pormenores

e as correspondentes correcções térmicas serão analisados ao longo deste trabalho.

Figura 13 – Isolamento térmico colocado pelo exterior

Figura 10 – Ponte Térmica devido a um

pilar num cunhal

Figura 11 – Ponte Térmica devido à ligação de

paredes

14

Figura 14 – Correcção de uma ponte térmica

na zona de um pilar e viga com recurso a

poliestireno extrudido

2.3 Importância das pontes térmicas no desempenho dos edifícios: energia e conforto

Devido às quebras de isolamento produzidas, as pontes térmicas conduzem a gastos

energéticos acrescidos, podendo ser responsáveis por uma parcela importante das perdas que

ocorrem através da envolvente. Não é eficiente, nem inteligente, isolar termicamente as zonas

correntes dos elementos e depois descuidar as zonas das pontes térmicas. O fluxo de calor vai

sempre percorrer o caminho mais “fácil”, e neste caso prefere atravessar as zonas das pontes

térmicas, onde o isolamento é mais fraco, em vez de atravessar as zonas mais isoladas (Figura

15).

Outros problemas associados às pontes térmicas, além do aumento dos gastos energéticos, são

as patologias construtivas e a redução dos níveis de conforto associados à ocorrência de

fenómenos de condensação motivados pela diminuição da temperatura dos paramentos nas

zonas de pontes térmicas. As humidades de condensação nos edifícios são muito problemáticas,

originando gastos adicionais em manutenção, problemas de durabilidade dos materiais, redução

do conforto e o aparecimento de fungos e bolores que podem levar à insalubridade do ar e do

restante ambiente envolvente (Figura 16). A degradação dos edifícios devido à acção da

humidade é o factor com maior peso na limitação da vida útil dos edifícios.

A humidade nos edifícios pode ter várias origens, mas o fenómeno que surge associado às

pontes térmicas é o da condensação. A humidade de condensação deve-se à saturação do ar

pelo vapor de água em zonas onde a temperatura é inferior à temperatura de orvalho. Atendendo

ao abaixamento das temperaturas superficiais nas zonas de pontes térmicas, percebe-se que

estas são zonas potenciais de ocorrência de condensações, sobretudo no Inverno, com os

15

inconvenientes atrás apontados. Assim, uma das formas de prevenir a ocorrência de

condensações nos locais, para além da que consiste em promover a sua ventilação - prevenção

de condensações por redução da quantidade de vapor de água presente no ar - é a de

aumentar o isolamento térmico nas zonas de pontes térmicas - prevenção de condensações por

aumento das temperaturas superficiais e, consequentemente, por afastamento destas da

temperatura de orvalho.

Figura 15 – Termografia de uma fachada,

onde são visíveis as zonas de pontes térmicas

Figura 16 – Aparecimento de bolores provocados

por condensações na zona de ponte térmica da

ombreira da janela e caixa de estore

Como se pode observar nas figuras resultantes da simulação feita no programa Bisco, Figura 17

e Figura 18, a distribuição de temperaturas na zona de um pilar de canto (cunhal) de uma parece

exterior, com isolamento térmico colocado no interior da caixa de ar, sofre uma perturbação em

relação à zona corrente. Pode-se notar que as linhas de fluxo de calor deixam de ser paralelas

entre si e perpendiculares à parede e a distribuição de temperatura deixa de ser homogénea,

apresentando valores mais baixos junto ao canto, o que irá favorecer o aparecimento de

condensações nessa zona, pelas razões já apontadas.

Figura 17 – Distribuição de temperaturas numa zona

de ponte térmica (pilar num cunhal), numa parede

com isolamento na caixa de ar

Figura 18 – Linhas isotérmicas e linhas de

fluxo de calor numa zona de ponte térmica

(pilar num cunhal)

16

2.4 Método de Cálculo das Pontes Térmicas. Programa BISCO

2.4.1 Análise energética - coeficiente de transmissão térmica linear()

A avaliação das perdas energéticas através das pontes térmicas não é, em termos de princípio,

diferente do método geral de cálculo de um fluxo de calor, que envolve sempre um coeficiente

associado a uma diferença de temperatura. Se esta diferença de temperatura for entre os

ambientes interior e exterior, esse coeficiente toma a designação, como se viu, de coeficiente de

transmissão térmica e o fluxo de calor é traduzido pela equação 7. Assim, relativamente ao fluxo

de calor associado a uma ponte térmica, procura-se também um coeficiente () que, aplicado a

uma diferença de temperatura, traduza correctamente a taxa de transferência de calor por ela

originada. Por conveniência esse coeficiente é linear e não superficial - como é o caso do

coeficiente de transmissão térmica - e o fluxo de calor através de uma ponte térmica escreve-se,

de uma forma geral, como:

Q = B i − e [W] (8)

em que B é a dimensão linear da ponte térmica e as restantes grandezas têm o significado já

definido.

O problema fundamental reside, pois, na determinação do coeficiente . Para este efeito deve

ser seguida a norma EN ISO10211 [5], que indica a forma de modelar a ponte térmica em

programas numéricos de diferenças ou elementos finitos, e a correspondente forma de cálculo

do coeficiente a partir da utilização de programas desse tipo.

Relativamente ao domínio do cálculo, este deve incluir, para além da ponte térmica, uma

extensão suficiente de zona corrente, de forma a que a transmissão de calor estabilize e deixe

de sofrer o desvio provocado pela heterogeneidade em causa. Por outras palavras, deve

acautelar-se que a distancia à ponte térmica seja suficiente para que as linhas de fluxo de calor

voltem a ser perpendiculares ao paramento, retornando o fluxo à forma base de fenómeno

unidimensional. Deve também atender-se à eventual necessidade de refinamento da malha de

cálculo em zonas mais críticas e ter em conta possíveis interferências de outras pontes térmicas

próximas. Esta norma define as formas de abordagem quer de pontes térmicas em que a

transmissão de calor é tridimensional (caso geral), quer daquelas em que é possível admitir fluxo

bidimensional. Neste trabalho apenas será tratado o caso bidimensional, tendo em conta que o

programa de simulação utilizado (BISCO) apenas permite uma análise em duas direcções do

espaço.

Relativamente ao cálculo do coeficiente , considere-se o pormenor mostrado nas Figura 19 e

Figura 20, que representam uma ponte térmica separando dois ambientes cuja diferença de

temperatura é ∆θ = θi - θe.

17

20

00

mm

2600mm

lx

X

Y

ly

X

Y

Z

ly

lx

Ux,z

Ψz

Uy,z

1m

Figura 19 – Corte por um plano XY Figura 20 – Pormenor tridimensional de uma ponte

térmica em zona de cunhal

O fluxo de calor que atravessa o pormenor por unidade de comprimento z, considerando o

acréscimo introduzido pela ponte térmica, é dado por:

Q = Ψz × ∆θ+ Ux,z × lx × ∆θ+ Uy,z × ly × ∆θ (9)

O coeficiente de transmissão térmica linear que lhe fica associado é:

L2D =Q

∆θ= Ψz + Ux,z × lx + Uy,z × ly

(10)

Daqui resulta que o coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) vem dado por:

Ψz = L2D − Ux,z × lx − Uy,z × ly (11)

ou, no caso geral:

Ψ = L2D − Ui × li (12)

em que:

L2D

é o coeficiente de transmissão térmica do pormenor construtivo que faz a separação dos dois

ambientes, interior e exterior, tidos em consideração e obtido por cálculo bidimensional;

18

Ui é o coeficiente de transmissão térmica do componente unidimensional i que separa os dois

ambientes (zona corrente);

li é o comprimento, dentro do modelo geométrico bidimensional, ao qual Ui se aplica.

Enquanto que Ui × li pode ser obtido facilmente, o mesmo já não acontece com o coeficiente

L2D

. O cálculo deste coeficiente envolve um processo de transmissão de calor bidimensional que

deve ser resolvido por um método numérico adequado como, por exemplo, o das diferenças

finitas. Embora seja possível o cálculo manual, é preferível resolver o problema através de

programas de cálculo automático, com uma taxa de esforço incomparavelmente menor e com

muito boa precisão, como é o caso do programa BISCO que será utilizado neste trabalho e é

descrito mais a frente.

2.4.2 Análise térmica - parâmetros característicos

Para avaliar o impacto a nível térmico e consequente risco de condensações das

heterogeneidades presentes nos elementos construtivos, podem constituir-se alguns parâmetros

de valor informativo importante, em relação aos quais podem também ser elaboradas

recomendações para a prevenção daqueles fenómenos e das patologias associadas. Estão

neste caso o Factor de Temperatura Superficial e o Factor de Heterogeneidade de Temperatura

Superficial, cujas definições se apresentam de seguida, com base no exemplo da Figura 21.

.

Figura 21 – Variação da temperatura no paramento interior duma parede.

Entende-se por Factor de Temperatura Superficial o parâmetro adimensional calculado para

qualquer ponto da superfície interior analisada, através da expressão seguinte [6]:

ei

esis

(13)

i

si

e

sm

betão alvenaria

19

em que i, e e si são, respectivamente, a temperatura ambiente interior, temperatura ambiente

exterior, e temperatura superficial interior.

O valor mínimo deste factor, Factor de Temperatura Superficial Mínima, ocorrerá sobre a ponte

térmica e, de acordo com a Figura 21, será:

ei

esmsm

(14)

em que i, e tem o significado já anteriormente descrito e sm é a temperatura superficial interior

mínima.

Este valor, estando catalogado para determinado tipo de ponte térmica, permite avaliar qual a

temperatura mínima que sobre ela ocorre para um determinado par de valores de i e e.

Também, quanto menor for o factor de temperatura superficial maior o risco de condensações e

de desenvolvimento de fungos. Com o objectivo de prevenir o fenómeno da condensação,

existem recomendações para os valores mínimos do Factor de Temperatura Superficial,

apresentando-se na Tabela 2 algumas delas, em função do tipo de edifício ou local 7.

Tipo de Edifício Mínimo s

Armazém 0,30

Escritórios, casas de comércio a retalho 0,50

Edifícios residências e escolas 0,75

Pavilhões desportivos, cozinhas, cantinas, locais com aquecedores a gás sem extracção

0,80

Locais com elevada humidade, como piscinas, lavandarias, cervejarias 0,90

Tabela 2 - Valores mínimos do Factor de Temperatura Superficial para prevenir o fenómeno de

condensação.

O Factor de Temperatura Superficial pode também aparecer na literatura com uma definição um

pouco diferente da expressa pela equação 13, mais concretamente [8]:

ei

sii*s

(15)

Neste caso, o sentido da análise é naturalmente o oposto ao da primeira definição, ou seja,

quanto maior for este índice, maior o risco de condensação. Este índice assim definido aparece

frequentemente associado a um outro, na elaboração de recomendações para prevenir o

fenómeno da condensação. Este índice adicional denomina-se Factor de Heterogeneidade de

Temperatura Superficial e é definido por [8]:

sii

smih

(16)

20

Este índice fornece uma medida do afastamento da temperatura sobre a ponte térmica

relativamente ao valor que apresenta em zona corrente. Para evitar a ocorrência de manchas

resultantes de condensações superficiais ou de fenómenos de termoforese sobre as superfícies,

recomenda-se que, em condições de Inverno, os dois factores, μs* e μh, sejam inferiores aos

seguintes valores 8:

μs* < 0,25

μh < 2,0

2.4.3 Programa BISCO

O programa BISCO, da Physibel [9], permite efectuar uma análise térmica bidimensional de

qualquer pormenor construtivo. O programa solicita como dados de entrada: o desenho do

pormenor construtivo à escala; as espessuras das camadas dos diferentes materiais

constituintes; as condutibilidades térmicas de cada um desses materiais e, por último, a

temperatura interior e exterior. O ficheiro de entrada com o pormenor construtivo deve-se

encontrar no formato BMP, e cada material deve ser representado com cores distintas. Na Figura

22 apresenta-se um exemplo do ecrã de entrada do programa onde é feita a abertura do ficheiro

com o pormenor construtivo e as cores indicativas das diferentes camadas de material.

Figura 22 – Ecrã do programa Bisco onde é efectuada a abertura do ficheiro do pormenor

construtivo

21

Após a abertura no programa Bisco do desenho com o pormenor construtivo, são introduzidas as

características térmicas dos diversos materiais constituintes, bem como as condições ambientais

interiores e exteriores (Figura 23).

Figura 23 – Ecrã onde é feita a introdução das características dos diversos materiais e das condições

de fronteira exterior e interior

Depois de introduzidos os dados de entrada no BISCO, o programa calcula o fluxo de calor que

atravessa o pormenor construtivo para os dados fornecidos. Para tal o programa efectua a

discretização do pormenor numa malha de elementos triangulares (3 nós), ou seja, divide o

pormenor em triângulos de dimensões reduzidas. Depois de feita essa malha de elementos

finitos, o programa calcula a temperatura em cada um dos nós desses elementos. Por último,

depois de efectuados os cálculos, o programa fornece a distribuição de temperaturas no

pormenor construtivo analisado (Figura 24), e o valor do fluxo de calor (Figura 25).

Figura 24 – Triangulação e distribuição de temperaturas no pormenor construtivo

22

Figura 25 – Resultados do fluxo de calor que atravessa o pormenor e respectivas temperaturas

mínimas e máximas em cada material

2.5 Metodologia de Cálculo Simplificada das necessidades

energéticas de aquecimento de edifícios (RCCTE)

2.5.1 Metodologia Geral

Como metodologia para a quantificação das perdas energéticas globais e avaliação do impacte

das pontes térmicas, foi adoptada a metodologia simplificada usada no actual RCCTE –

Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios [7].

Este regulamento foi aprovado muito recentemente, em 2006, e, mais que uma revisão da

anterior versão, que data do início da década de noventa do século anterior, corresponde a um

aumento substancial dos níveis de exigência e a um maior detalhe dos métodos de cálculo.

O novo RCCTE é composto por 18 artigos e 9 Anexos. Os artigos definem toda a organização do

regulamento, remetendo para anexo todas as definições, dados climáticos e metodologias de

cálculo. Para a caracterização da performance energética dos edifícios, o RCCTE apresenta dois

parâmetros fundamentais: necessidades de aquecimento e necessidades de arrefecimento.

Dado que a análise dos impactes será feita na perspectiva das perdas de calor, correspondendo

à situação mais desfavorável em termos de pontes térmicas, nesta apresentação dá-se apenas

destaque ao primeiro daqueles dois índices.

O RCCTE considera que as necessidades de aquecimento (Nic) - por área útil de pavimento (Ap)

- são obtidas pelo balanço entre as perdas de calor pela envolvente, por condução (Qt) e por

renovação de ar (Qv), e os ganhos de calor úteis (QGU), de acordo com a equação 17.

23

𝑁𝑖𝑐 = (𝑄𝑡 + 𝑄𝑉 − 𝑄𝐺𝑈)/𝐴𝑝 𝑘𝑊𝑕 𝑚2 . 𝑎𝑛𝑜 (17)

A metodologia de cálculo de cada um destes termos apresenta-se de seguida, de forma muito

sintética.

1 – Qt – as perdas de calor por condução são obtidas pela soma das perdas por zonas

correntes (paredes, envidraçados, pavimentos e coberturas) em contacto com o exterior (Qext) ou

locais não aquecidos (Qlna), perdas por paredes ou pavimentos em contacto com o solo (Qpe) e

perdas por pontes térmicas (Qpt):

𝑄𝑡 = 𝑄𝑒𝑥𝑡 + 𝑄𝑙𝑛𝑎 + 𝑄𝑝𝑒 + 𝑄𝑝𝑡 [𝑘𝑊𝑕 𝑎𝑛𝑜 ] (18)

sendo cada uma destas categorias de perdas obtidas como se indica:

𝑄𝑒𝑥𝑡 = 𝐺𝐷 × 0,024 × 𝑈𝑖 × 𝐴𝑖

𝑛

𝑖=1

[𝑘𝑊𝑕 𝑎𝑛𝑜 ] (19)

em que os diferentes parâmetros têm o seguinte significado:

Ai - Área do elemento (m2);

Ui - coeficiente de transmissão térmica superficial do elemento (W/m2ºC);

GD - Graus-dias de aquecimento na base 20ºC (ºC dias) (função do local e tabelado anexo II do

RCCTE);

- Coeficiente de redução das perdas térmicas associadas aos locais não aquecidos (Tabela

IV.1 do RCCTE);

B; B* - Desenvolvimento da ponte térmica linear (m); Perímetro do pavimento ou

desenvolvimento da parede (m);

; * - Coeficiente de transmissão térmica linear associado à ponte térmica (W/mºC) (Tabela

IV.3 do RCCTE); coeficiente de transmissão térmica linear associado ao pavimento ou parede

em contacto com o solo (W/mºC) (Tabela IV.2 do RCCTE).

2 – QV – as perdas de calor por renovação de ar (ventilação) são obtidas através da seguinte

expressão:

𝑄𝑙𝑛𝑎 = 𝐺𝐷 × 0,024 × 𝑈𝑖 × 𝐴𝑖

𝑛

𝑖=1

× 𝜏𝑖 𝑘𝑊𝑕 𝑎𝑛𝑜 (20)

𝑄𝑝𝑒 = 𝐺𝐷 × 0,024 × 𝛹𝑖∗ × 𝐵𝑖

∗

𝑛

𝑖=1

[𝑘𝑊𝑕 𝑎𝑛𝑜 ] (21)

𝑄𝑝𝑡 = 𝐺𝐷 × 0,024 × 𝛹𝑖 × 𝐵𝑖

𝑛

𝑖=1

[𝑘𝑊𝑕 𝑎𝑛𝑜 ] (22)

24

𝑄𝑉 = 𝐺𝐷 × 0,024 × (𝐴𝑝 × 𝑃𝑑 × 𝑅𝑝𝑕 × 0,34) [𝑘𝑊𝑕 𝑎𝑛𝑜 ] (23)

em que:

Ap - Área útil de pavimento (m2);

Pd - Pé-direito (m);

Rph – taxa de renovação do ar horária (h-1

) (Quadro IV.1 do RCCTE).

3 – QGU – os ganhos úteis são obtidos através do produto dos ganhos brutos (QG) pelo factor de

utilização dos ganhos (η), como mostra a equação 24:

𝑄𝐺𝑈 = 𝑄𝐺 × 𝜂 [𝑘𝑊𝑕/𝑎𝑛𝑜] (24)

sendo os ganhos brutos, por sua vez, o resultado da soma dos ganhos internos (Qi)

(nomeadamente devidos à ocupação e utilização de equipamentos, com excepção dos de

climatização) com os ganhos solares (QS):

𝑄𝐺 = 𝑄𝑆 + 𝑄𝑖 [𝑘𝑊𝑕/𝑎𝑛𝑜] (25)

Estas duas categorias de Ganhos são obtidas a partir das seguintes expressões,

respectivamente:

𝑄𝑖 = 𝑞𝑖 × 𝑀 × 𝐴𝑝 × 0,720 [𝑘𝑊𝑕/𝑎𝑛𝑜] (26)

𝑄𝑠 = 𝐺𝑠𝑢𝑙 × 𝑀 × 𝑋𝑗 × 𝐴𝑆𝑛𝑗

𝑗

𝑗

[𝑘𝑊𝑕/𝑎𝑛𝑜] (27)

Nestas equações os diferentes parâmetros têm as seguintes definições:

qi - ganhos térmicos internos médios por área útil (W/m2) (Quadro IV.3 do RCCTE);

M - duração média da estação de aquecimento (meses) (Anexo II do RCCTE);

Gsul - valor médio mensal da energia solar média incidente numa superfície vertical orientada a

sul de área unitária (kWh/m2.mês) (Quadro III.8 do RCCTE);

X - factor de orientação (Quadro IV.4 do RCCTE),

ASnj - área efectiva colectora da radiação solar da superfície n que tem a orientação j (m2), dada

por:

𝐴𝑆𝑛𝑗 = 𝐴𝑒 × 𝐹𝑆 × 𝐹𝑔 × 𝐹𝑤 × 𝑔┴ [𝑚2] (28)

em que:

25

Ae – área do envidraçado (m2);

Fg – factor fracção envidraçada, que contabiliza a redução da transmissão de radiação solar

devido ao caixilho do envidraçado (Quadro IV.5 do RCCTE);

Fw – factor de correcção da selectividade angular dos envidraçados; este factor é 0,9 para vidros

simples e duplos, enquanto que para vidros especiais devem ser utilizados os valores fornecidos

pelos fabricantes;

g┴ – factor solar do envidraçado, obtido consultando a Tabela IV.4.1 e IV.4.2 do RCCTE,

relativamente a superfícies de vidro ou de plástico, respectivamente;

FS – factor de obstrução, que contabiliza a redução da transmissão de radiação solar devido a

vários obstáculos, dado pela equação 29:

𝐹𝑆 = 𝐹𝑕 × 𝐹0 × 𝐹𝑓 (29)

sendo:

Fh – factor de obstrução por obstáculos exteriores ao edifício (Tabela IV.5 do RCCTE);

F0 – factor de obstrução por elementos horizontais sobrepostos ao envidraçado, como palas e

varandas (IV.6 do RCCTE);

Ff – factor de obstrução por elementos verticais adjacentes ao envidraçado, como palas e corpo

do edifício (Tabela IV.7 do RCCTE).

O factor de utilização (η) depende da inércia térmica do edifício, traduzida por um factor (a) -

igual a 1,8 para inércia térmica fraca, 2,6 para inércia térmica média e 4,2 para inércia térmica

forte - e da relação () entre os ganhos térmicos e as perdas térmicas do edifício, da forma que

se indica:

𝜂 =1 − 𝑎

1 − 𝑎+1 𝑠𝑒 ≠ 1 (30)

𝜂 =𝑎

𝑎 + 1 𝑠𝑒 = 1 (31)

com:

𝛾 =𝐺𝑎𝑛𝑕𝑜𝑠

𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠=

𝑄𝐺𝑄𝑡 + 𝑄𝑉

(32)

A classe de inércia térmica interior do edifício é obtida a partir de um índice de massa superficial

útil obtido pela equação 33:

𝐼𝑡 = 𝑀𝑆𝑖 × 𝑆𝑖𝑖

𝐴𝑝 [Kg/m2] (33)

26

em que:

MSi - massa superficial útil do elemento i (kg/m2), obtida de acordo com o princípio de cálculo

descrito no Anexo VII do RCCTE;

Si - área da superfície interior do elemento i (m2);

Ap - área do pavimento (m2).

Consoante a gama de valores deste índice, a classe de inércia térmica interior é por sua vez

definida de acordo com a Tabela 3 (Quadro VII.6 do RCCTE).

Classe de Inércia

Massa superficial útil por metro

quadrado da área de pavimento

[Kg/m2]

Fraca It < 150

Média 150 ≤ It ≤ 400

Forte It > 400

Tabela 3 – Classes de inércia térmica interior (Quadro VII.6 do RCCTE)

2.5.2 Tipos de pontes térmicas e formas de contabilização das perdas

Relativamente aos tipos de pontes térmicas, o RCCTE faz a distinção entre pontes térmicas

planas e lineares.

O conceito de ponte térmica linear é o mesmo do já descrito anteriormente, e portanto este ponto

não necessita de explicações adicionais. O RCCTE fornece uma série de coeficientes de

transmissão térmica linear () para os casos mais comuns de pontes térmicas lineares em

função da localização do isolamento térmico, de que a Tabela 4 é um exemplo. Para as pontes

térmicas não contempladas nas tabelas do regulamento, é permitida a adopção de um valor de

=0,5 W/m.ºC. Importa referir que este valor é em geral penalizador do comportamento do

edifício, pelo que existe interesse em quantificar de forma mais rigorosa (Norma ISO14683)

[10]. Pode-se fazê-lo recorrendo a programas específicos como o BISCO. O RCCTE não

contabiliza as pontes térmicas lineares ( = 0) nos casos de paredes interiores intersectando a

cobertura e pavimentos, quer sobre o exterior, quer sobre espaços não-úteis (locais não-

aquecidos), nem nos casos de paredes interiores separando um espaço útil de um espaço não-

útil adjacente desde que < 0,7.

27

Tabela Fr.1 – Valores de [W/m.ºC]

em * [m]

≥ 0,22

0,20

* Se não for em betão, a parede deve ter uma

espessura superior a 0,22m

Tabela 4 - Coeficiente de transmissão térmica linear (ψ) da ponte térmica resultante da ligação entre

duas paredes verticais, com isolamento no interior da caixa de ar (Tabela IV.3 do RCCTE)

Conhecido o valor de , ou através do RCCTE ou através de um programa de cálculo específico

- da forma que se indicou em 2.4.1 -, a contabilização das perdas térmicas associadas à ponte

térmica linear, abrangendo toda a estação de aquecimento, é realizada neste trabalho através da

equação 22.

Relativamente às pontes térmicas planas, o RCCTE define-as como heterogeneidades inseridas

em zona corrente da envolvente, como pode ser o caso de certos pilares e talões de viga. Em

rigor, zonas de pontes térmicas planas também envolvem, nas zonas de contacto com as zonas

correntes, pontes térmicas lineares. Dado que neste caso o efeito da ponte térmica plana se

sobrepõe em muito ao efeito da ponte térmica linear, este último é, do ponto de vista do RCCTE,

desprezado ( = 0). Por consequência, o cálculo das pontes térmicas planas é em tudo similar ao

cálculo das zonas correntes, sendo apenas necessária mais atenção na contabilização das

áreas e dos coeficientes de transmissão térmica, pois normalmente são zonas de singularidades

em que se torna mais morosa a sua determinação.

Para obter o fluxo de calor unitário (W/ºC) que flúi através da ponte térmica plana, basta fazer o

produto da área respectiva pelo valor do seu coeficiente de transmissão térmica superficial. A

contabilização abrangendo a totalidade da estação de aquecimento é, por sua vez, realizada

como se de uma zona corrente se tratasse, aplicando as equações 19 ou 20.

Em pormenores em que simultaneamente haja lugar à consideração de pontes térmicas lineares

e planas, como é o caso do pormenor da Tabela 5, extraído do RCCTE, elas devem ser

contabilizadas separadamente, através do coeficiente para o primeiro tipo, e através do

coeficiente de transmissão térmica superficial específico da heterogeneidade, para o segundo

tipo.

28

Tabela Cr.1 – Valores de sup e inf [W/m.ºC]

em* [m] ep [m]

0,15 0,20 0,25 ≥ 0,35

≥ 0,30 0,15 0,20 0,25 0,30

* Se não for em betão, a parede deve ter uma espessura

superior a 0,22m

Nota: sup = inf

Para compartimentos contíguos de habitações distintas = sup = inf

Para compartimentos contíguos da mesma habitação = sup + inf

Tabela 5 - Coeficiente de transmissão térmica linear (ψ) da ponte térmica resultante da ligação da

fachada com pavimento intermédios, com isolamento no interior da caixa de ar (Tabela IV.3 do

RCCTE)

No caso da utilização do programa BISCO, como é a totalidade do pormenor que é avaliada,

para distinguir a parcela que apenas diz respeito à ponte térmica linear, a equação geral 12

(ponto 2.4.1) deve contemplar a zona corrente (zc) e a ponte térmica plana (ptp), ou seja:

= L2D − Uizc × Ai

zc

𝑖+ Ui

ptp× Ai

ptp

𝑖 [W/m.℃]

(34)

Foi este o processo utilizado nos casos de estudo apresentados seguidamente.

29

3 Casos de Estudo

3.1 Descrição do fogo tipo em análise

O fogo tipo usado nos estudos que se seguem situa-se num edifício destinado à habitação com

um total de 9 pisos, compreendendo 3 pisos enterrados (destinados a estacionamento e

restantes funções técnicas) e 6 pisos acima do nível do solo destinados a habitação. O edifício

tem um total de 12 fogos, distribuídos da seguinte forma, um T0 e um T2 no piso do R/C e um T3

e um T2 nos restantes pisos. Cada piso conta com uma área bruta de 258 m2. Em relação às

zonas comuns, podem-se encontrar ascensores, escadas, garagens, sala de condomínio e

zonas técnicas, nomeadamente, casa das máquinas e uma instalação sanitária. O edifício

encontra-se implantado no terreno, com a fachada principal virada a Norte (Sala e Cozinha)

(Figura 26), e a fachada posterior dos quartos voltada a Sul (Figura 27).

Figura 26 – Alçado Principal

Fogo Tipo

30

Fogo Tipo

Figura 27 – Alçado posterior

Este edifício compreende uma estrutura de pilares e vigas de betão armado, em que as lajes são

maciças e vigadas, com um pé direito livre de 2,60m, e os elementos de preenchimento são em

alvenaria de tijolo cerâmico de barro vermelho. O edifício situa-se em Cascais, numa zona

urbana, e apresenta uma arquitectura bastante regular, com os vãos envidraçados e varandas

nos alçados principal e posterior, e com as paredes de empena comuns a edifícios contíguos,

correspondentes aos lotes 2 e 4.

31

T2 T3

Fogo T

ipo A

nalis

ado

2º Piso

Figura 28 – Planta do 2º piso e identificação do fogo analisado

O estudo recai sobre o T2 situado no 2º piso (Figura 28), pois trata-se de um fogo intermédio

onde o fluxo térmico não é extremo e que, por se enquadrar na classificação de fogo corrente,

serve os objectivos deste trabalho. O fogo contacta, inferiormente, superiormente e lateralmente

com outros fogos adjacentes do mesmo edifício, e lateralmente com o lote adjacente e com as

zonas de circulação comum (caixa de escadas e caixa de elevadores). O fogo tem uma área de

pavimento de 82m2, e é composto por uma sala, uma cozinha, uma dispensa, dois quartos e

duas instalações sanitárias. A zona dos quartos está orientada a Sul e a zona da sala e cozinha

está orientada a Norte (fachada principal).

O edifício é considerado como sendo de inércia térmica forte, em linha com a construção

corrente que se pratica em Portugal. A descrição pormenorizada das soluções construtivas

características de cada época será feita na parte que lhes corresponde neste trabalho.

32

3.1.1 Zonamento Climático

O RCCTE divide o país em três zonas climáticas distintas de Inverno (I1, I2 e I3) e de Verão (V1,

V2 e V3). No presente caso, o edifício em estudo localiza-se em Cascais, que se integra na zona

climática I1-V1.

Neste trabalho, a quantificação das necessidades energéticas foi realizada unicamente para a

estação de aquecimento, pelo que tem interesse apenas apresentar os dados climáticos relativos

a esta estação. Assim, os dados climáticos da estação de aquecimento (Inverno) para a zona

climática I1 localizada no Continente, são:

- duração da estação de aquecimento igual a 6 meses;

- número de graus-dias (GD) igual a 1230ºC.dia;

- energia solar média mensal incidente numa superfície vertical orientada a sul (Gsul) igual a

108kWh/m2.mês;

- temperatura interior (θint) de conforto igual a 20ºC.

Foram estes os dados utilizados no cálculo das necessidades energéticas de aquecimento em

todos os casos estudados.

Para o tipo de análise térmica realizado, embora não fosse absolutamente necessário o

conhecimento das temperaturas interior e exterior, pois foram utilizados os índices térmicos

adimensionais apresentados em 2.4.2, tomaram-se para aquelas temperaturas o valor

característico de conforto (20ºC) e o valor de referência para a estação de aquecimento (3,5ºC)

constante no Quadro III.1, Anexo III do RSECE aprovado em 1998 [11].

3.1.2 Soluções construtivas actuais

Como já foi referido anteriormente, o primeiro caso de estudo recai sobre um edifício corrente de

habitação, o qual pretende ser representativo do parque habitacional nacional actual. Para fazer

face às exigências do novo RCCTE, adoptam-se, como soluções construtivas deste caso,

paredes exteriores duplas com caixa de ar e isolamento térmico no seu interior, correcção de

pontes térmicas em elementos estruturais e caixas de estore, paredes da envolvente interior

(confinantes com locais não aquecidos) também duplas – nalguns casos com e noutros sem

caixa de ar (caso da caixa de elevadores) –, e envidraçados em caixilharia de alumínio e vidro

duplo (U=3,10 W/m2.ºC). Os pavimentos são constituídos por uma laje de betão armado a que

acresce uma betonilha de regularização e um acabamento em parquet de madeira. Os

pormenores destas soluções, com a indicação dos seus elementos constituintes, respectivas

dimensões e coeficientes de transmissão térmica, apresentam-se nas Figura 29, Figura 36 e

Figura 37.

33

No caso das zonas de pontes térmicas planas, a correcção adoptada teve em conta a condição

regulamentar relativa ao coeficiente de transmissão térmica máximo permitido para essas zonas

- não pode ser superior ao dobro do dos elementos homólogos da zona corrente. Para isso

foram usados blocos de betão leve à base de argila expandida (Leca®) e uma camada de

isolamento térmico em poliestireno extrudido, tal como se representa nas Figura 30, Figura 33,

Figura 38 e Figura 39. No tratamento destas zonas de pontes térmicas em elementos estruturais

foi tido em conta a conveniência de ser mantida a espessura final da zona corrente adjacente, ou

seja, o elemento de betão de 20 cm mais o isolamento térmico mais o bloco de betão leve

devem totalizar os 35cm da parede onde se inserem, de modo a que se garanta a

homogeneidade das espessuras. Em relação às pontes térmicas existentes nas caixas de

estore, o seu isolamento foi feito com recurso a 3 cm de isolamento térmico (poliestireno

extrudido), colocado no interior da caixa de estore.

Relativamente ao cálculo das pontes térmicas, apresentam-se também os pormenores do

BISCO - Figura 31, Figura 32, Figura 34 e Figura 35 -, com os valores de Ψ calculados e os

correspondentes valores do RCCTE - Tabela 8, Tabela 10, Tabela 11. De referir que,

relativamente à caixa de estore, devido à complexidade da sua modelação, o programa não foi

utilizado, pelo que se apresenta apenas o valor do RCCTE. Naquelas tabelas apresentam-se

também, para as pontes térmicas analisadas, os valores que resultam para os índices térmicos

definidos em 2.4.2.

O RCCTE despreza as pontes térmicas lineares (Ψ=0) na envolvente interior sempre que o valor

do coeficiente τ seja inferior a 0,7. No caso em estudo o coeficiente τ é igual a 0,6 para a

parede de separação de edifícios adjacentes (Tabela IV.1 do RCCTE) e toma o valor igual a 0

para a parede de separação das circulações comuns (escadas e elevadores). Como estes

valores de τ são inferiores a 0,7, apenas serão contabilizadas as pontes térmicas planas,

desprezando a contribuição das pontes térmicas lineares da envolvente interior (Ψ=0).

Envolvente Opaca Exterior:

Zona Corrente

PE.1 - Parede Exterior

A parede exterior é composta por dois panos de alvenaria de tijolo de 15 e 11 respectivamente, e

caixa de ar parcialmente preenchida com isolamento térmico. O pormenor e a composição da

parede exterior da fachada (zona corrente), bem como as espessuras dos diversos materiais e o

cálculo do coeficiente de transmissão térmica (U), são mostrados a seguir (Figura 29 e Tabela

6).

34

Pontes Térmicas

Vigas de Betão (PT.1)

As vigas encontram-se inseridas nas paredes da envolvente exterior, criando zonas de

heterogeneidades, que dão lugar a pontes térmicas. Convêm salientar que a solução final

totaliza a mesma espessura que a parede onde se insere, ou seja 35cm. O pormenor e a

composição das vigas bem como as espessuras dos diversos materiais e o cálculo do

coeficiente de transmissão térmica (U), são apresentados a seguir (Figura 30 e Tabela 7).

Para o cálculo do coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) da ponte térmica, recorreu-se ao

programa BISCO. Os resultados apresentam-se nas figuras e tabela seguintes (Figura 31, Figura

32 e Tabela 8), juntamente com o valor de retirado do RCCTE e os valores dos índices

térmicos em análise.

ext int

1,5

15

3

3

11

1,5

35

1

2

3

4

5

6

PE.1 - Parede Exterior Espessura Condutibilidade Rj

(m) (W/mºC) (m2ºC/W)

Rse

0,04

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Tijolo furado 15 0,15 0,38 0,39

3- Caixa de ar 0,03 - 0,18

4- Poliestireno Extrudido

0,03 0,034 0,88

5- Tijolo furado 11 0,11 0,41 0,27

6- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13

Espessura total 0,35

Coeficiente de Transmissão Térmica - U (W/m2ºC) 0,52

Figura 29 - Pormenor da parede

exterior

Tabela 6 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica da

parede exterior

ext

int

int

1,5 1533

11 1,5

60

20

2

10

1,5

35

1 2 3 4 5

25,5

PT.1 - Viga Espessura Condutibilidade Rj


Rse

0,04

1- Reboco 0,015 1,15 0,013

2- Betão 0,20 1,75 0,114

3- Poliestireno Extrudido 0,02 0,034 0,588

4- Bloco betão leve (Leca) 0,10 0,25 0,400

5- Reboco 0,015 1,15 0,013

Rsi 0,13



Figura 30 - Pormenor de uma viga,

na ligação do pavimento com a

fachada

Tabela 7 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica das

vigas e pilares

35

Figura 31 – Distribuição de temperaturas de

uma viga, na zona da ligação da fachada com os

pavimentos

Figura 32 – Linhas isotérmicas e de fluxo na

zona da viga

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]

U zona corrente [W/m

2.ºC]

U pte térmica plana [W/m

2.ºC]

L2D

[W/m.ºC] Ψ (RCCTE) [W/m.ºC]

Ψ (BISCO) [W/m.ºC]

μSM μ*S μh

Viga 3,5 20 0,35 0,52 0,77 1,03 0,25 0,22 0,73 0,10 4,5

Tabela 8 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) das vigas inseridas em paredes

exteriores e índices térmicos adimensionais

Caixa de Estore (PT.2)

As caixas de estores encontram-se inseridas nas paredes da envolvente exterior, na zona da

viga de bordadura (Figura 33). Foi levado em atenção que o interior da caixa de estore se

encontra a uma temperatura igual à temperatura exterior. Para o cálculo do coeficiente de

transmissão térmica (U), foi apenas considerado o isolamento térmico (poliestireno extrudido) e

desprezou-se o material da própria caixa (Tabela 9).

ext

int

3

10

20

60

20

35

20

20

3

int1

PT.2 Caixa de Estore

Espessura Condutibilidade Rj


Rse

0,13


0,03 0,034 0,88

Rse

- 0,13


Figura 33 - Pormenor da caixa de estore

Tabela 9 – Cálculo do coeficiente de transmissão

térmica da caixa de estore

36

Para a ponte térmica linear existente na caixa de estore não se usou o programa BISCO, dada a

complexidade da modelação da caixilharia, pelo que é apenas apresentado o valor do RCCTE

na Tabela 10.

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]

U zona corrente

[W/m2.ºC]

U pte térmica plana

[W/m2.ºC]

L2D [W/m.ºC]

Ψ (RCCTE) [W/m.ºC]


Caixa de Estore

3,5 20 0,35 0,52 0,88 - 1 -

Tabela 10 – Coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) da caixa de estore

Ligação entre duas paredes verticais exteriores (cunhal)

Para o cálculo do coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) da ponte térmica linear existente

na zona do cunhal, recorreu-se ao programa BISCO. Convêm salientar que o RCCTE não faz

distinção entre a situação com e sem pilar na zona do cunhal. Os resultados obtidos são

apresentados na Figura 34, Figura 35 e Tabela 11:

Figura 34 – Distribuição de temperaturas de um

cunhal localizado numa parede exterior


zona do cunhal

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]


2.ºC]


2.ºC]

L2D



μSM μ*S μh

Cunhal 3,5 20 0,35 0,52 - 0,66 0,20 0,14 0,82 0,601 0,27

Tabela 11 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) na zona de cunhal em paredes

exteriores

Envolvente Interior:

Parede de Escadas e Edifícios Adjacentes (PI.1)

A parede interior que faz a separação para locais não aquecidos (LNA), como a zona das

escadas e os edifícios adjacentes, situados nos lotes 2 e 4, é composta por dois panos de

alvenaria de tijolo de 11 e uma caixa de ar, sem isolamento térmico. O pormenor e a composição

da parede, bem como as espessuras dos diversos materiais e o cálculo do coeficiente de

transmissão térmica (U), são apresentados a seguir (Figura 36 e Tabela 12):

37

Parede da Caixa de Elevadores (PI.2)

A parede interior da caixa de elevadores, que faz a separação da zona do núcleo dos elevadores

(LNA) e o interior do fogo é constituída por 20cm de betão armado e por um pano de alvenaria

de blocos de betão leve. Este pano de alvenaria foi necessário para que o coeficiente de

transmissão térmica (U) não fosse superior ao dobro do da zona corrente adjacente. O pormenor

e a composição da parede, bem como as espessuras dos diversos materiais e o cálculo do

coeficiente de transmissão térmica (U), são apresentados a seguir (Figura 37 e Tabela 13):

Pontes Térmicas Planas

Pilar e Viga de Betão (PT.3)

As pontes térmicas de pilares e vigas para LNA, encontram-se na parede de separação para os

edifícios adjacentes e na parede das escadas. O pormenor e a composição da parede, bem

como as espessuras dos diversos materiais e o cálculo do coeficiente de transmissão térmica

(U), são apresentados a seguir (Figura 38, Figura 39 e Tabela 14):

lna int

1,5

11

3

11

1,5

1 2 3 4 5

28

PI.1 - Parede LNA Espessura Condutibilidade Rj


Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Tijolo furado 11 0,11 0,41 0,27

3- Caixa de ar 0,03 - 0,18

4- Tijolo furado 11 0,11 0,41 0,27

5- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13



Figura 36 - Pormenor da parede de

separação para LNA


parede de separação para locais não aquecidos (LNA)

int

1,5 1,5

5

lna

28

20

1 2 3

4



Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Betão 0,20 1,75 0,11

3- Bloco Betão Leve 0,03 0,25 0,20

4- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13



Figura 37 - Pormenor da parede da

caixa de elevadores


parede da caixa de elevadores

38



Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Betão 0,20 1,75 0,11


4- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13



Tabela 14 - Cálculo do coeficiente de transmissão térmica dos pilares e vigas interiores

Em conformidade com o estipulado no RCCTE, o cálculo do coeficiente de transmissão térmica

linear (Ψ) das pontes térmicas lineares interiores foi dispensado porque o valor do coeficiente τ é

inferior a 0,7 (Ψ=0).

3.1.3 Soluções construtivas década de 90

Como soluções construtivas representativas da década de 90, em que vigorou a anterior versão

do RCCTE [Decreto-Lei Nº40/90, de 6 de Fevereiro], adoptaram-se neste segundo caso de

estudo paredes exteriores duplas com caixa de ar e isolamento térmico no seu interior, correcção

de pontes térmicas em elementos estruturais e caixas de estore, paredes para locais não

aquecidos também duplas com caixa de ar mas sem isolamento térmico, e caixilharia de

alumínio com vidro duplo (U=3,10 W/m2.ºC).

Tal como no caso de estudo anterior, o tratamento das pontes térmicas em elementos estruturais

teve em atenção a condição de assegurar nessas zonas a mesma espessura final da zona

int

11

3

11

5

60lna

28

20

1 2 3

4

int

int

1,5

11

3

11

1,5

60

20

5

1,5

28

40

lna

20

1 2 3

4

Figura 38 - Pormenor do pilar inserido numa

parede de separação para um LNA

Figura 39 - Pormenor da viga inserida numa


39

corrente adjacente, ou seja, o elemento de betão mais a correcção térmica, devem totalizar a

espessura da parede onde se inserem, de modo a que se garanta a homogeneidade das

espessuras. Resumidamente, as principais alterações relativamente ao caso de estudo anterior

consistiram numa menor espessura da envolvente opaca exterior, para a qual se tomou 30cm

em vez dos 35cm do caso anterior, e o isolamento das pontes térmicas pelo exterior com recurso

a uma forra térmica do mesmo material da parede (cerâmico).

A constituição das paredes da envolvente opaca exterior, interior e das pontes térmicas planas

são descritas detalhadamente a seguir, assim como o cálculo das diversas grandezas térmicas

em análise neste trabalho.


Zona Corrente

Parede Exterior (PE.1)

A parede exterior é composta por dois panos de alvenaria de tijolo de 11cm e caixa de ar

parcialmente preenchida com isolamento térmico. O pormenor e a composição da parede

exterior da fachada (zona corrente), bem como as espessuras dos diversos materiais e o cálculo

do coeficiente de transmissão térmica (U), são mostrados a seguir (Figura 40 e Tabela 15).

Pontes Térmicas


As vigas encontram-se inseridas nas paredes da envolvente exterior, criando pontes térmicas. A

correcção é feita com recurso a forra térmica de 3cm em material cerâmico colocada pelo

ext int

1,5

11

3

2

11

1,5

30


(m) (W/mºC) (m

2ºC/W)

Rse

0,04

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Tijolo furado 11 0,11 0,42 0,27

3- Caixa de ar 0,03 - 0,18


0,02 0,034 0,59

5- Tijolo furado 11 0,11 0,41 0,27

6- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13



Figura 40 - Pormenor da parede exterior Tabela 15 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica da

parede exterior

40

exterior. Convêm salientar que a solução final totaliza a mesma espessura que a parede onde se

insere, ou seja 30cm. O pormenor e a composição das vigas e pilares, bem como as espessuras

dos diversos materiais e o cálculo do coeficiente de transmissão térmica (U), são apresentados a

seguir (Figura 41 e Tabela 16).

Para o cálculo do coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) da ponte térmica associada ao

pormenor mostrado, recorreu-se ao programa BISCO, apresentando-se na Tabela 17 o resultado

obtido, juntamente com o valor retirado do RCCTE e os valores dos vários índices térmicos.



pavimentos


zona da viga

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]


2.ºC]


2.ºC]

L2D



μSM μ*S μh

Viga 3,5 20 0,30 0,67 2,47 1,49 0,25 0,22 0,73 0,061 4,5


exteriores e índices térmicos adimensionais

ext

int

int

1,5

11

32

11

1,5

60

20

24

1,5

30

1

2

3 4

3

PT.1 - Pilar e Viga Espessura Condutibilidade Rj (m) (W/mºC) (m

2ºC/W)

Rse

0,04

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Forra térmica 0,03 0,42 0,07

3- Betão 0,24 1,75 0,14

4- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi 0,13



Figura 41 - Pormenor de uma

viga, na ligação do pavimento

com a fachada

Tabela 16 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica das

vigas e pilares

41



na zona do cunhal, recorreu-se ao programa BISCO. Convêm salientar que o RCCTE não faz

distinção entre a situação com e sem pilar na zona do cunhal. O resultado deste cálculo, o valor

do mesmo coeficiente retirado do RCCTE e os valores dos vários índices térmicos são

apresentados na Tabela 18.

Figura 44 – Distribuição de temperaturas de um

cunhal localizado numa parede exterior


zona do cunhal

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]


2.ºC]

U pte térmica

plana [W/m

2.ºC]

L2D

[W/m.ºC]



μSM μ*S μh

Cunhal 3,5 20 0,30 0,67 - 0,83 0,20 0,16 0,82 0,601 3


exteriores



viga de bordadura (Figura 46). Tendo em conta que a temperatura do interior da caixa de estore

deve ser sensivelmente a mesma do exterior, para o cálculo do coeficiente de transmissão

térmica (U) foi apenas considerado o isolamento térmico (poliestireno extrudido), tendo-se

desprezado o material da própria caixa (Tabela 19).

42

ext

int

int1,5

11 11

40

20

24

1,5

30

1320

2

20

PT.2 Caixa de Estore Espessura Condutibilidade Rj

(m) (W/mºC) (m

2ºC/W)

Rse

0,13

1- Poliestireno Extrudido 0,03 0,034 0,88

Rse

- 0,13


Figura 46 - Pormenor da caixa de estore Tabela 19 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica

da caixa de estore


complexidade da modelação da caixilharia, pelo que são apresentados os valores do RCCTE a

seguir:

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]

U zona corrente

[W/m2.ºC]

U pte térmica plana

[W/m2.ºC]

L2D [W/m.ºC]



Caixa de Estore

3,5 20 0,30 0,52 1,18 - 1 -



Parede das Escadas e Edifícios Adjacentes (PI.1)


escadas e os edifícios adjacentes, situados nos lotes 2 e 4, é composta por dois panos de

alvenaria de tijolo de 11 e uma caixa de ar, sem isolamento térmico. O pormenor e a composição

da parede, bem como as espessuras dos diversos materiais e o cálculo do coeficiente de

transmissão térmica (U), são apresentados a seguir (Figura 47 e Tabela 21):

ext int

1,5

22

1,5

25

1 2 3


(m) (W/mºC) (m

2ºC/W)

Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Tijolo furado 22 0,22 0,42 0,52

3- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13







43


A parede interior da caixa de elevadores, que faz a separação da zona do núcleo dos elevadores

(LNA) e o interior do fogo, é constituída por 20cm de betão armado e por um pano de alvenaria

de blocos de betão leve. O pormenor e a composição da parede, bem como as espessuras dos

diversos materiais e o cálculo do coeficiente de transmissão térmica (U), são apresentados a

seguir (Figura 48 e Tabela 22):





como as respectivas espessuras dos diversos materiais e o cálculo do coeficiente de

transmissão térmica (U), são apresentados a seguir (Figura 49, Figura 50 e Tabela 23):

int

1,5 1,5

5

lna

28

20

1 2 3

4



Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Betão 0,20 1,75 0,11


4- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13




caixa de elevadores



lna int

25

1,5

60

1 2 3

221,5

lna

int

int

1,5

25

1,5

60

20

1,5

1 2 3

22





44

Tabela 23 - Cálculo do coeficiente de transmissão térmica dos pilares e vigas interiores

3.1.4 Soluções construtivas década de 80

A década de 80 é anterior à entrada em vigor da regulamentação térmica, pelo que as

disposições de projecto e construção voltadas para qualidade térmica da envolvente dos

edifícios eram muito incipientes e esporádicas. As soluções construtivas adoptadas neste

terceiro caso de estudo, como representativas dessa época, consistiram em paredes exteriores

simples de alvenaria de tijolo furado sem isolamento térmico, inexistência de correcção de

pontes térmicas em elementos estruturais e caixas de estore, paredes para locais não aquecidos

de alvenaria simples de tijolo furado, e caixilharia de alumínio com vidro simples (U=6,5 W/m2ºC).

A constituição das paredes da envolvente opaca exterior, interior e as pontes térmicas planas

são descritas detalhadamente a seguir, assim como o cálculo das diversas grandezas térmicas

em análise neste trabalho.


Zona Corrente

PE.1 - Parede Exterior

A parede exterior é composta por um pano de alvenaria de tijolo de 22 sem isolamento térmico.

O pormenor e a composição da parede exterior da fachada (zona corrente), bem como as

espessuras dos diversos materiais e o cálculo do coeficiente de transmissão térmica (U), são

mostrados a seguir (Figura 51 e Tabela 24).


(m) (W/mºC) (m

2 ºC/W)

Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Betão 0,22 1,75 0,13

3- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13



ext int

1,5

22

1,5

25

1 2 3



Rse

0,04

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Tijolo furado 22 0,22 0,42 0,52

3- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13



Figura 51 - Pormenor da parede exterior Tabela 24 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica da

parede exterior

45

Pontes Térmicas


As vigas encontram-se inseridas nas paredes da envolvente exterior, criando zonas de pontes

térmicas, relativamente às quais não é realizada qualquer protecção. O pormenor e a

composição das vigas bem como as espessuras dos diversos materiais e o cálculo do

coeficiente de transmissão térmica (U), são apresentados a seguir (Figura 52 e Tabela 25).

Para o cálculo do coeficiente de transmissão térmica linear (Ψ) da ponte térmica associada ao

pormenor mostrado, recorreu-se ao programa BISCO, apresentando-se na Tabela 26 o resultado

obtido e os valores dos vários índices térmicos. De referir que o RCCTE não dispõe deste caso

de ponte térmica, pelo que o valor que lhe corresponde na tabela foi deixado em branco.



pavimentos


zona da viga

ext

int

int

1,5

25

1,5

60

20

1,5

1 2 3

22

PT.1 - Viga Espessura Condutibilidade Rj (m) (W/mºC) (m

2ºC/W)

Rse

0,04

1- Reboco 0,025 1,15 0,01

2- Betão 0,22 1,75 0,13

5- Reboco 0,025 1,15 0,01

Rsi 0,13



Figura 52 - Pormenor de uma viga, na

ligação do pavimento com a fachada

Tabela 25 – Cálculo do coeficiente de transmissão

térmica das vigas

46

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]


2.ºC]


2.ºC]

L2D



μSM μ*S μh

Viga 3,5 20 0,25 1,39 3,11 2,15 - 0,49 0,61 0,18 2,33


exteriores



na zona do cunhal, recorreu-se ao programa BISCO. O resultado deste cálculo e os valores dos

vários índices térmicos são apresentados na Tabela 27. Refira-se que este caso também não é

contemplado pelo RCCTE.


um cunhal localizado numa parede exterior

Figura 56 – Linhas isotérmicas e de fluxo

na zona do cunhal

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]


2.ºC]

U pte térmica

plana [W/m

2.ºC]

L2D

[W/m.ºC]



μSM μ*S μh

Cunhal 3,5 20 0,25 1,39 - 1,55 - 0,16 0,61 0,18 2,33


exteriores



viga de bordadura (Figura 57). Tendo em conta que a temperatura do interior da caixa de estore

deve ser sensivelmente a mesma do exterior, para o cálculo do coeficiente de transmissão

térmica (U) foi apenas considerado o material da própria caixa (madeira) (Tabela 28).

47

ext

int

20

40

22

22

20 int

int1,5

25

1,5

PT.2 Caixa de Estore Espessura Condutibilidade Rj

(m) (W/mºC) (m

2ºC/W)

Rse

0,13

1- Madeira 0,02 0,15 0,13

Rse

- 0,13


Figura 57 - Pormenor da caixa de estore

Tabela 28 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica

da caixa de estore


complexidade da modelação da caixilharia, pelo que é apenas apresentado o valor do RCCTE

(Tabela 29):

θi

[ºC] θe

[ºC] em [m]

U zona corrente [W/m2.ºC]

U pte térmica plana [W/m2.ºC]

L2D [W/m.ºC]



Caixa de Estore

3,5 20 0,35 0,52 0,88 - 1 -



Parede de Escadas e Edifícios Adjacentes (PI.1)


escadas e os edifícios adjacentes, situados nos lotes 2 e 4, é composta por um pano de

alvenaria de tijolo de 15, sem isolamento térmico. O pormenor e a composição da parede, bem


(U), são apresentados a seguir (Figura 58 e Tabela 30):

lna int

1,5

18

1,5

15

1 2 3


(m) (W/mºC) (m

2ºC/W)

Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Tijolo furado 15 0,15 0,38 0,39

3- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13







48


A parede interior da caixa de elevadores, faz a separação da zona do núcleo dos elevadores

(LNA) e o interior do fogo. Esta parede é constituída por 20cm de betão e reboco. O pormenor e

a composição da parede, bem como as espessuras dos diversos materiais e o cálculo do

coeficiente de transmissão térmica (U), são apresentados a seguir (Figura 59 e Tabela 31):






(U), são apresentados a seguir (Figura 60, Figura 61 e Tabela 32):

int

1,5 1,5

lna

23

20

1 2 3


(m) (W/mºC) (m

2ºC/W)

Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Betão 0,20 1,75 0,11

3- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13




caixa de elevadores



int

1,5

15

1,5

1,5

60lna

18

20

1 2 3

int

int

1,5 1,5

60

20

1,5

18

40

lna

20

1 2 3

15





49



Rse

0,13

1- Reboco 0,015 1,15 0,01

2- Betão 0,20 1,75 0,11

3- Reboco 0,015 1,15 0,01

Rsi

0,13


Tabela 32 - Cálculo do coeficiente de transmissão térmica dos

pilares e vigas interiores

3.2 Quantificação das trocas energéticas

Para a quantificação das perdas térmicas globais e necessidades de energia útil dos casos de

estudos representativos das 3 ultimas décadas, aplicou-se a metodologia descrita em 2.5,

através da qual se apuraram as diversas categorias de perdas e ganhos térmicos (Anexos I a

VI). Relativamente às perdas, elas foram divididas em: condução pela envolvente opaca exterior

e interior (lna), onde se incluem as pontes térmicas, condução pelos envidraçados, e convecção

por renovação do ar. Dentro das perdas por condução pela envolvente opaca, separaram-se

ainda as que acontecem em zona corrente das que decorrem de pontes térmicas, de forma a

facilitar a análise de resultados. Relativamente aos ganhos, contabilizaram-se os decorrentes da

radiação solar (ganhos solares) e os resultantes da ocupação e equipamentos (ganhos internos).

Para efectuar os cálculos foi efectuado previamente todo o levantamento dimensional do fogo

(pé-direito, áreas de elementos, comprimentos de pontes térmicas, volume interior).

Nas Tabela 33, Tabela 34 e Tabela 35 listam-se os valores dos diferentes tipos perdas

correspondentes aos dados climáticos e parâmetros térmicos da construção anteriormente

apresentados, nomeadamente, coeficientes de transmissão térmica superficial (U) e linear (Ψ),

que foram calculados, e taxa de renovação horária, para a qual foi tomado o valor unitário

(Rph=1h-1

).

O cálculo das perdas térmicas globais apresenta-se na Tabela 33 e resulta da soma das

seguintes parcelas: perdas térmicas em zonas correntes com o exterior, perdas em zonas

correntes com locais não aquecidos (lna), perdas por ventilação, perdas através dos

envidraçados, perdas através das pontes térmicas lineares, perdas através das pontes térmicas

planas com o exterior e perdas através das pontes térmicas planas com locais não aquecidos

(lna).

50

Década Actual Década 90 Década 80

Pe

rda

s [

kW

h/a

no

]

Zona Corrente c/ Exterior 249,7 319,6 666,3

Zona Corrente c/ LNA 487,4 603,4 717,8

Ventilação 2136,7 2136,7 2136,7

Envidraçados 1442,2 1442,2 3024,0

Pontes Térmicas Planas c/ Exterior 137,2 364,3 507,5

Pontes Térmicas Planas c/ LNA 321,3 468,4 481,8

Pontes Térmicas Lineares 575,0 582,0 696,4

Perdas Térmicas Globais (PTG) 5349,4 5916,7 8230,6

Tabela 33 – Contabilização das Perdas Térmicas Globais, e respectivas perdas parcelares

As perdas através da envolvente opaca, que resultam da soma das perdas em zona corrente e

em pontes térmicas, apresentam-se na Tabela 34. Importa referir o ordem de grandeza das

perdas para os LNA relativamente às perdas com o exterior.


Perd

as

[kW

h/a

no

] Envolvente Opaca c/ Exterior 961,8 1265,9 1870,3

Envolvente Opaca c/ LNA 808,6 1071,8 1199,5

Envolvente Opaca (Total) 1770,5 2337,7 3069,8

Tabela 34 – Perdas através da envolvente opaca

Na Tabela 35 apresentam-se as perdas que têm lugar nas perdas térmicas e o seu valor global

para os períodos de tempo analisados.

Década Actual

Década 90

Década 80

Perd

as

[kW

h/a

no

] Pontes Térmicas Planas 458,5 832,7 989,3


Pontes Térmicas (Total) 1033,4 1414,7 1685,7

Tabela 35 – Perdas através das pontes térmicas

A partir dos resultados obtidos calcularam-se vários índices para melhor analisar a importância e

a evolução das perdas por pontes térmicas. Seguidamente são descritos esses índices e sua

forma de cálculo, bem como os valores que tomam para os períodos de tempo analisados

(Tabela 36).

Impacte das perdas por pontes térmicas planas no conjunto total das perdas:

𝐼𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 = 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑐/ 𝐸𝑥𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 + 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑐/ 𝐿𝑁𝐴

𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠 𝑇é𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎𝑠 𝐺𝑙𝑜𝑏𝑎𝑖𝑠 [%] (35)

51

Impacte das perdas por pontes térmicas lineares no conjunto total das perdas:

𝐼𝑃𝑇 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑒𝑠 = 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑒𝑠


Impacte das perdas por pontes térmicas no conjunto total das perdas:

𝐼𝑃𝑇 = 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑐/ 𝐸𝑥𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 + 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑐/ 𝐿𝑁𝐴 + 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑒𝑠


Relação entre perdas por pontes térmicas planas e lineares:

𝐼𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 /𝑃𝑇 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑒𝑠 = 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠

𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑒𝑠 [%] (38)

Década Actual

Década 90

Década 80

Índ

ices

[%

] PT Planas/PTG 8,6% 14,1% 12,0%

PT Lineares/PTG 10,7% 9,8% 8,5%

PT/PTG 19,3% 23,9% 20,5%

PT Planas/PT Lineares 79,7% 143,1% 142,1%

Tabela 36 – Índices comparativos

Para facilitar a análise da evolução das perdas por pontes térmicas calculadas anteriormente,

relativamente à década actual, foram calculadas as relações entre essas mesmas perdas e as

perdas da década actual (Perdas80/Perdasactual e Perdas90/Perdasactual). Os valores dessas

relações são apresentados na Tabela 37.

Ixx/Iactual

Década Actual

Década 90

Década 80

Rela

çõ

es

[%]

PT Planasxx / PT Planasactual 100,0% 181,6% 215,8%

PT Linearesxx / PT Linearesactual 100,0% 101,2% 121,1%

PTxx / PTactual 100,0% 136,9% 163,1%

Tabela 37 – Relações entre índices comparativos

O cálculo das necessidades de energia útil de aquecimento (NAQ) é bastante similar ao das

perdas térmicas globais já descrito anteriormente, havendo apenas a acrescentar uma parcela

52

referente aos ganhos solares e internos que subtrai às perdas para fornecer o valor das

necessidades de energia de aquecimento. Assim, as necessidades de energia de aquecimento

resultam da soma das parcelas: perdas térmicas em zonas correntes com o exterior, perdas em

zonas correntes com locais não aquecidos (lna), perdas por ventilação, perdas através dos

envidraçados, perdas através das pontes térmicas lineares, perdas através das pontes térmicas

planas com o exterior, perdas através das pontes térmicas planas com locais não aquecidos

(lna); e subtracção dos ganhos úteis (solares e internos). Os valores das várias parcelas bem

como das necessidades de energia útil de aquecimento anuais são apresentados na Tabela 38.


Ganhos Úteis (Solares+Internos) 2689,0 2714,2 2932,6

Pe

rda

s [

kW

h/a

no

]

Zona Corrente c/ Exterior 249,7 319,6 666,3

Zona Corrente c/ LNA 487,4 603,4 717,8

Ventilação 2136,7 2136,7 2136,7

Envidraçados 1442,2 1442,2 3024,0

Pontes Térmicas Planas c/ Exterior 137,2 364,3 507,5

Pontes Térmicas Planas c/ LNA 321,3 468,4 481,8


Necessidades Aquecimento Anual (NAQ) 2660,4 3202,4 5297,9

Tabela 38 – Contabilização das Necessidades de Energia Útil de Aquecimento Anuais

À semelhança do que já foi feito com as perdas térmicas globais, com base nos resultados

obtidos calcularam-se vários índices relativos as necessidades de energia útil de aquecimento

para melhor analisar a importância e a evolução das pontes térmicas. Seguidamente são

descritos esses índices e a sua forma de cálculo, bem como os valores que tomam para os

períodos de tempo analisados ( Tabela 39 e Tabela 36).

Impacte das perdas por pontes térmicas planas nas necessidades de energia útil de

aquecimento:

𝐼𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 = 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑐/ 𝐸𝑥𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 + 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑐/ 𝐿𝑁𝐴

NAQ [%] (39)

Impacte das perdas por pontes térmicas lineares nas necessidades de energia útil de

aquecimento:

𝐼𝑃𝑇 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑒𝑠 = 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑒𝑠

NAQ [%] (40)

53

Impacte das perdas por pontes térmicas nas necessidades de energia útil de

aquecimento:

𝐼𝑃𝑇 = 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑐/ 𝐸𝑥𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 + 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝑃𝑙𝑎𝑛𝑎𝑠 𝑐/ 𝐿𝑁𝐴 + 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑎𝑠𝑃𝑇 𝐿𝑖𝑛𝑒𝑎𝑟𝑒𝑠

NAQ [%] (41)

Década Actual

Década 90

Década 80

Índ

ices

[%

] PT Planas/NAQ 17,2% 26,0% 18,7%

PT Lineares/NAQ 21,6% 18,2% 13,1%

PT/NAQ 38,8% 44,2% 31,8%

Tabela 39 – Índices comparativos

Outro tipo de análise efectuada, foi o cálculo do factor de concentração de perdas. Este factor é

obtido através da relação entre as perdas da situação real com pontes térmicas e as perdas da

situação ideal de inexistência de pontes térmicas. Para tal são calculados dois fluxos de calor Q1

e Q2 correspondentes à situação real com pontes térmicas e à situação ideal sem pontes

térmicas, respectivamente. O fluxo de calor correspondente à situação real (Q1) é a soma do

produto da área da zona corrente (Azc) pelo respectivo coeficiente de transmissão térmica (Uzc),

com o produto da área da zona de ponte térmica plana (Apt) pelo respectivo coeficiente de

transmissão térmica (Upt) e com o produto do comprimento da ponte térmica linear (B) pelo

respectivo coeficiente de transmissão térmica linear (), de acordo com a equação 42.

𝑄1 = (Uzc × Azc ) + (Upt × Apt ) + (i

× Bi) ∆θ [W/℃] (42)

O fluxo de calor correspondente à situação ideal (Q2) resulta do produto da soma das áreas da

zona corrente (Azc) e zona de ponte térmica (Apt) pelo coeficiente de transmissão térmica da zona

corrente (Uzc), ou seja, as pontes térmicas são contabilizadas como zona corrente como

demonstra a equação 43.

𝑄2 = Uzc × Azc + Apt ∆θ [W/℃] (43)

A diferença entre os fluxos Q1 e Q2 representa o acréscimo das perdas por pontes térmicas

relativamente à situação ideal da sua não existência. O factor de concentração de perdas (fc)

54

resulta da razão entre os fluxos Q1 e Q2 e permite quantificar a contribuição das pontes térmicas

nas perdas relativamente à situação ideal de existência apenas de zona corrente (equação 44):

𝑓𝑐 =𝑄1

𝑄2= Uzc Azc + Upt Apt + i Bi ∆θ

Uzc × (Azc + Apt )∆θ= UiAi + i Bi

Uzc Ai [%] (44)

O valores dos fluxos Q1 e Q2 bem como do factor de concentração (fc) são apresentados na

Tabela 40.

Década Actual

Década 90

Década 80

Q1 = ∑Ui.Ai+∑i.Bi [W/ºC] 108,83 128,05 206,43

Q2 = Uzc.∑Ai [W/ºC] 83,37 92,07 167,01

fc [%] 1,31 1,39 1,24

Tabela 40 – Factor de concentração de perdas [%]

3.3 Discussão dos resultados

Com base nos resultados obtidos, é de salientar, numa primeira análise, uma redução

considerável quer das perdas térmicas globais (PTG) quer das necessidades de energia útil de

aquecimento (NAQ) anuais, desde a década de 80 até a actualidade (Figura 62 e Figura 63). É

interessante notar que esta redução é cerca de metade, entre a década de 80 e a actualidade, o

que mostra, por um lado, que houve uma melhoria efectiva da qualidade térmica/energética dos

edifícios novos e, por outro, que existe um grande potencial de poupança energética

relativamente aos edifícios mais antigos. Pode-se atribuir como um dos factores que mais

contribuiu para essa redução, a aprovação e a aplicação de legislação cada vez mais restritiva

em matéria de consumos energéticos, em linha com as crescentes preocupações ambientais e

energéticas das sociedades modernas.

Figura 62 – Perdas Térmicas Globais (PTG)

[kWh/m2.ano]

Figura 63 – Necessidade de Energia Útil de

Aquecimento (NAQ) [kWh/m2.ano]

6572

101

0

20

40

60

80

100

120


[kW

h/m

2.a

no]

32

39

65

0

10

20

30

40

50

60

70


[kW

h/m

2.a

no]

55

Na década de 80 não existia legislação que regulamentasse o comportamento térmico dos

edifícios, tendo a primeira legislação sobre esta matéria entrando em vigor no início da década

de 90, com a aprovação do antigo RCCTE (Decreto-Lei Nº40/1990) [7]. Esta legislação manteve-

se até muito recentemente, tendo sido revista e actualizada no ano de 2006 – através da

aprovação do novo RCCTE (Decreto-Lei Nº80/2006) [3] – de forma a adaptar-se às novas

realidades e exigências ambientais. A par da evolução verificada a nível regulamentar, também

surgiram novos materiais e soluções mais eficazes, que contribuíram para a melhoria do

desempenho dos novos edifícios.

Relativamente às perdas por pontes térmicas, também se observa uma redução assinalável das

mesmas entre os anos 80 e o momento actual, quer no que respeita às pontes térmicas planas,

quer no que se refere às lineares (embora neste caso não se tenha registado evolução entre a

década de 90 e a actualidade) e, obviamente, ao conjunto das duas (Figura 64). Esta evolução é

também em parte explicada pela aplicação de legislação cada vez mais eficaz, que preconiza

níveis e formas de isolamento cada vez mais cuidados das pontes térmicas. A maior evolução

registou-se da década de 90 para a actual, fruto de uma maior atenção dada pelo novo RCCTE à

problemática das pontes térmicas, de que é exemplo a limitação dos coeficientes de transmissão

térmica das pontes térmicas planas a um máximo que corresponde ao dobro do da zona corrente

adjacente. O antigo RCCTE, em vigor na década de 90, embora abordasse a temática das

pontes térmicas, fazia-o de uma forma mais simplista, o que explica em parte a evolução

verificada.

Figura 64 – Perdas térmicas por pontes térmicas planas e lineares [kWh/m

2.ano]

Os índices utilizados para avaliar a importância das pontes térmicas (Figura 65, Figura 66, Figura

67, Figura 68, Figura 69, Figura 70 e Figura 71), permitem fazer uma análise em termos relativos

do peso das respectivas perdas sobre o conjunto total das mesmas, demonstrando que esse

peso tem variado de forma não linear e que depende de diversos factores. Pode-se constatar

que o peso das pontes térmicas planas aumentou da década de 80 para 90, apesar de em

termos absolutos as perdas terem diminuído. Tal deve-se ao aumento do isolamento que se tem

verificado em zonas correntes da envolvente, o que potencia o efeito de transmissão marginal de

6

1012

7

7

9

0

5

10

15

20

25


PT Lineares

PT Planas

[kW

h/m

2.a

no]

56

calor nas zonas de heterogeneidades, cujo nível de isolamento não é suficiente para contrariar

aquele efeito. Os gráficos das Figura 66 e Figura 69 mostram que o peso das pontes térmicas

lineares relativamente às perdas térmicas globais (PTG) e às necessidades de energia útil de

aquecimento (NAQ) tem tendência a aumentar à medida que o nível de isolamento aumenta. O

novo RCCTE, ao preconizar uma maior exigência de isolamento térmico para as pontes térmicas

planas, aproximando-o mais do da zona corrente, consegue diminuir o peso das respectivas

perdas de calor relativamente às perdas globais (Figura 65). No entanto, esta medida pouco

adianta relativamente às pontes térmicas lineares e, pelo contrário, os gráficos das Figura 66 e

Figura 69 mostram mesmo que ela é contraproducente. Assim, é interessante verificar que,

apesar das perdas térmicas globais (PTG) e das necessidades de energia útil de aquecimento

(NAQ) terem vindo a diminuir significativamente desde a década de 80, o mesmo já não

acontece com as perdas por pontes térmicas lineares, que, ao contrário, têm vindo a subir

ligeiramente. Esta tendência de crescimento da importância das pontes térmicas lineares no

conjunto global das perdas, que não é acompanhada pelas pontes térmicas planas, é facilmente

observável na Figura 71. Esta Figura mostra que a importância relativa das pontes térmicas

planas face às lineares, que foi grande nas décadas de 80 e 90, inverteu actualmente o seu

sentido, passando as perdas por pontes térmicas lineares a serem superiores às perdas por

pontes térmicas planas.

Figura 65 – Peso das Pontes Térmicas Planas

nas Perdas Térmicas Globais (PTG)

Figura 66 – Peso das Pontes Térmicas Lineares

nas Perdas Térmicas Globais (PTG)

Figura 67 – Peso das Pontes Térmicas nas

Perdas Térmicas Globais (PTG)

Figura 68 – Peso das Pontes Térmicas Planas nas

Necessidades de Aquecimento (NAQ)

8,6%

14,1%

12,0%

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%


10,7%9,8%

8,5%

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%


19,3%

23,9%

20,5%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%


17,2%

26,0%

18,7%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%


57

Figura 69 – Peso das Pontes Térmicas Lineares

nas Necessidades de Aquecimento (NAQ)

Figura 70 – Peso das Pontes Térmicas nas

Necessidades de Aquecimento (NAQ)

Figura 71 – Relação entre Pontes Térmicas Planas e

Pontes Térmicas Lineares

Nas figuras Figura 72, Figura 73, Figura 74 e Figura 75, mostram-se as relações entre as

décadas passadas, de 80 e 90, e o momento presente para os diversos tipos de pontes térmicas

(Planas, Lineares e Planas+Lineares). Por sua vez, a Figura 75 mostra a taxa de evolução

decenal das pontes térmicas lineares. De uma forma geral, estes gráficos confirmam as

observações anteriores sobre a tendência de evolução dos dois tipos de pontes térmicas:

evolução positiva no que respeita às pontes térmicas planas, que passaram a estar mais

controladas actualmente, dados os maiores níveis de isolamento térmico que são exigidos;

estagnação relativamente às pontes térmicas lineares, cujas perdas não têm sofridos grandes

alterações com a evolução da regulamentação.

21,6%

18,2%

13,1%

0%

5%

10%

15%

20%

25%


38,8%

44,2%

31,8%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%

50%


79,7%

143,1% 142,1%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

160%


58

Figura 72 – Relação entre as perdas por PT

Planas de 80, 90 e as actuais


Lineares de 80, 90 e as actuais


de 80, 90 e as actuais


Lineares actuais/90 e 90/80

Outro tipo de análise efectuada foi a relativa ao factor de concentração de perdas (fc) (Figura 76).

Este factor, como anteriormente foi referido, permite medir a contribuição das pontes térmicas

face a uma situação ideal em que só exista zona corrente (inexistência de pontes térmicas). Este

factor foi utilizado na antiga versão do RCCTE para contabilizar e limitar as perdas por pontes

térmicas, tendo sido abandonado na versão actual do RCCTE, que o substituiu pela metodologia

já apresentada em capítulo anterior.

Figura 76 – Factor de concentração de perdas (fc)

181,6%

215,8%

160%

170%

180%

190%

200%

210%

220%

Década 90 Década 80

101,2%

121,1%

90%

95%

100%

105%

110%

115%

120%

125%


136,9%

163,1%

95%

105%

115%

125%

135%

145%

155%

165%

175%


98,8%

83,6%

75%

80%

85%

90%

95%

100%

Actual/90 90/80

1,31

1,39

1,24

1,15

1,20

1,25

1,30

1,35

1,40

1,45


59

A estimação deste factor para os casos de estudo analisados mostra que as pontes térmicas

tiveram um maior peso na década de 90, o que vem ao encontro das análises já efectuadas de

outros indicadores. É interessante notar que é na década de 80 que esse factor é mínimo, o que

não surpreende, pois o diferencial entre as características isolantes das pontes térmicas e das

zonas correntes era pequeno. À medida que aumenta esse diferencial, maior a relevância das

pontes térmicas. Assim, pode-se concluir com alguma generalidade que:

- na década de 80, o factor de concentração de perdas térmicas foi baixo porque tanto as pontes

térmicas como as zonas correntes estavam igualmente mal isoladas:

- na década de 90, o factor de concentração de perdas térmicas foi mais alto porque o nível de

isolamento térmico da zona corrente aumentou mais que o das pontes térmicas:

- no momento actual, o factor de concentração de perdas térmicas voltou a baixar porque os

níveis de isolamento entre zonas correntes e pontes térmicas se aproximaram.

Por último, é interessante traduzir o peso das pontes térmicas em termos económicos. É uma

análise simplista, mas permite formar uma ideia sobre os gastos de energia anuais, para

assegurar as condições de conforto térmico num fogo de tipologia média (T2 de 82m2), que são

apenas atribuíveis às perdas por pontes térmicas (Figura 77). Os valores que se apresentam na

figura correspondem a tomar a energia eléctrica como referência, a um preço por kWh de 0,1077

€/kWh [12] e a considerar que a taxa de inflação é aproximadamente a mesma que a taxa de

actualização. Verifica-se que um melhor isolamento das pontes térmicas pode dar lugar a uma

diminuição significativa dos gastos em energia, se for tido em conta que um imóvel tem uma vida

útil de varias dezenas de anos. Neste sentido, pode ser compensador o investimento inicial que

é feito em materiais e mão-de-obra no isolamento das pontes térmicas, e este investimento é

tanto mais justificável quanto se sabe que a tendência é para o aumento do custo da energia.

Figura 77 – Gastos energéticos devido às perdas por pontes

térmicas num fogo de tipologia T2 com 82m2

576 €

637 €

886 €

0 €

200 €

400 €

600 €

800 €

1.000 €


60

4 Conclusões e propostas de estudos futuros

Com base nos resultados obtidos neste trabalho foi possível confirmar que a aprovação de

legislação que regulamenta as características e o comportamento térmicos dos edifícios, teve um

efeito muito positivo na redução dos gastos energéticos e, com isso, na minimização dos

problemas de conforto, salubridade e ambientais associados. Esse efeito é notado tanto com a

aprovação do antigo RCCTE (Decreto-Lei Nº40/1990), ajustado a uma realidade que não

conhecia até aí qualquer legislação sobre esta temática, como com a aprovação muito recente

do actual RCCTE (Decreto-Lei Nº80/2006), mais ajustado à realidade actual e com um nível

exigencial acrescido.

Neste trabalho verificou-se que o peso das pontes térmicas depende principalmente do

diferencial de isolamento térmico existente entre as zonas correntes dos elementos construtivos

e as zonas de pontes térmicas. Para garantir um uso racional de recursos energéticos, assim

como a manutenção de bons níveis de conforto, não basta proceder a um isolamento eficaz das

zonas correntes dos elementos da envolvente, ignorando o efeito das zonas de pontes térmicas,

pois ficou demonstrado que quanto maior for o nível daquele isolamento maior será a

importância das pontes térmicas. Daí que um aumento do isolamento em zona corrente deva ser

acompanhado de um aumento de isolamento das pontes térmicas. Numa situação de fraco

isolamento térmico real, as pontes térmicas perdem importância, como ficou evidente na década

de 80, pelo que só faz sentido corrigir e calcular as perdas por pontes térmicas de uma forma

mais precisa e detalhada quando se lida com níveis e isolamento térmico mais elevados. Foi

também interessante notar com este trabalho que, apesar da nova regulamentação ter trazido

uma melhoria no capítulo das perdas por pontes térmicas, este efeito é notado sobretudo ao

nível das pontes térmicas planas, verificando-se que as pontes térmicas lineares se mantiveram

em níveis semelhantes aos de outras épocas.

A maior redução das perdas por pontes térmicas conseguida, com o actual RCCTE (Decreto-Lei

Nº80/2006), deve-se à maior atenção que é dada ao levantamento e cálculo das pontes

térmicas, assim como à limitação do diferencial de coeficiente de transmissão térmica (U) entre a

zona corrente e a zona de ponte térmica: a razão entre os coeficientes das duas zonas (zona de

ponte térmica/zona corrente) não pode ser superior a 2. O regulamento, para ter uma aplicação

relativamente simples recorre a algumas simplificações e aproximações, relativamente aos

coeficientes de transmissão térmica lineares (Ψ), mas verificou-se, através do programa BISCO,

que os valores tabelados pelo regulamento não se afastam muito da realidade, a não ser para

situações particulares que foram assinaladas no trabalho.

Relativamente à análise térmica, verificou-se que a probabilidade de ocorrência de

condensações nos edifícios construídos, quer da década actual, quer da década de 90 é

aproximadamente idêntica. Comparativamente com as anteriores, os edifícios construídos na

década de 80, apresentam probabilidades de ocorrência de condensações muito superiores. Os

61

índices térmicos analisados, μSM, μ*S e μh são superiores aos valores máximos, pelo que a

ocorrência de condensações terá forte probabilidade de se verificar, e com isso o surgimento das

patologias associadas, e consequente degradação dos materiais e das condições de conforto e

salubridade.

Neste trabalho apenas foram analisadas as soluções representativas da construção corrente

praticada em Portugal nas últimas décadas. Mas seria também interessante analisar outro tipo

de soluções, menos convencionais, mas que começam a ter alguma divulgação em Portugal,

como por exemplo: soluções de isolamento térmico contínuo pelo exterior associado a fachadas

ventiladas; soluções de isolamento pelo interior; soluções de isolamento e correcção de pontes

térmicas em reabilitações de edifícios antigos e novos materiais de isolamento, etc.

O caso de estudo recaiu sobre um fogo intermédio, e por conseguinte seria também interessante

analisar um fogo em que as condições fossem mais desfavoráveis, como o caso de um fogo

situado sob a cobertura, onde as perdas seriam certamente maiores. Também uma análise para

várias zonas climáticas poderia ser interessante, para se poder comparar as diferenças de

perdas e o peso que as pontes térmicas assumem para cada zona climática.

Em termos económicos, poderia ser feita uma análise económica e financeira detalhada,

calculando o período de retorno do investimento inicial e chegar a um valor óptimo do rácio

investimento/gastos energéticos. Isto, para optimizar o investimento feito em isolamento de modo

a obter reduções significativas nos gastos energéticos.

Este trabalho permitiu mostrar que o peso das perdas por pontes térmicas pode atingir cerca de

20% das Perdas Térmicas Globais (PTG). Isto demonstra que as pontes térmicas desempenham

um papel importante no desempenho térmico dos edifícios, pelo que é uma área onde se justifica

um maior cuidado no sentido de reduzir as perdas de calor associadas. E é neste sentido que vai

a nova regulamentação aprovada mais recentemente (RCCTE Decreto-Lei Nº80/2006) [3], a qual

é muito mais exigente e restritiva relativamente à anterior (RCCTE Decreto-Lei Nº40/1990) [7],

que contudo teve um papel muito meritório de transição entre uma fase sem regulamentação e a

fase actual, com uma legislação bastante exigente.

62

Referências Bibliográficas

[1] Gore, Al. Uma Verdade Inconveniente. s.l. : Esfera do Caos, 2006.

[2] International Energy Agence. [Online] OECD/IEA , 2007. www.iea.org.

[3] RCCTE - Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios -

Decreto-Lei Nº80/2006. s.l. : Porto Editora, 2006.

[4] RSECE - Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios - Decreto-Lei

Nº79/2006. s.l. : Porto Editora, 2006.

[5] European Standard EN ISO 10211-1:1995, Thermal bridges in building construction – Heat

flows and surface temperatures – Part 1: General calculation methods. s.l. : CEN, 1995.

[6] Corvacho, M. Helena, Pontes Térmicas: Importância da existência de um catálogo, 6as

Jornadas de Construções Civis. s.l. : FEUP, Porto, 1998.

[7] RCCTE - Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios -

Decreto-Lei Nº40/1990. s.l. : Porto Editora, 1990.

[8] Couasnet, Yves, Les Condensations dans les bâtiments, Presses de l’école nationale des

ponts et chaussées, Paris, 1990.

[9] Bisco, Computer program to calculate two-dimensional steady state heat transfer in free form

objects. s.l. : Physibel, 2005.

[10] International Standard ISO 14683-1:1999, Thermal bridges in building construction – Linear

transmittance – Simplified methods and default values. s.l. : ISO, 2005.

[11] RSECE - Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios - Decreto-

Lei Nº118/1998. s.l. : Porto Editora, 1998.

[12] Grupo EDP. [Online] 2007. www.edp.pt.

[13] Direcção-Geral de Geologia e Energia. [Online] 2007. www.dge.pt.

[14] Portail de l'Énergie en Région wallonne. [Online] Direction Générale des Technologies, de la

Recherche et de l'Énergie, 2007. energie.wallonie.be.

63

[15] Cordis - Community Research & Development Information Service. [Online] European

Communities. cordis.europa.eu/opet/buildings.htm.

[16] Physibel Software. [Online] 2007. www.physibel.be.

[17] Passivhaus Institut. [Online] 2007. www.passiv.de.

[18] P3E - Programa para a Eficiência Energética em Edifícios. [Online] 2007. www.p3e-

portugal.com.

[19] Braga, Marta e Rodrigues, António Moret. A Nova Regulamentação Térmica de Edifícios:

Fundamentos e Aplicação. s.l. : FUNDEC - IST, 2007.

[20] EPBD Buildings Platform: your information resource on the Energy Performance of Buildings

Directive. [Online] European Commission - Directorate General for Energy and Transport, 2007.

www.buildingsplatform.org/cms.

[21] Santos, Carlos Pina dos e Matias, Luís. ITE 50 - Coeficientes de transmissão térmica de

elementos da envolvente dos edifícios. s.l. : LNEC, 2006.

[22] Henriques, F. A. Heterogeneidades em elementos da envolvente exterior de edifícios.

Ingenium. Maio de 2001.

[23] Ward, Tim. BRE Informationa Paper IP 17/01, Assessing the efects of thermal bridging at

junctions and around openings. s.l. : BRE, 2001.

A- 0

Anexos

A- 1

Anexo I: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo da

década Actual (c/ Pontes Térmicas)

FICHA N.º 2

REGULAMENTO DAS CARACTERÍSTICAS DE

COMPORTAMENTO TÉRMICO DE EDIFÍCIOS (RCCTE)

Levantamento dimensional

[Nos termos da alínea b) do n.º 2 do artº 12º]

(Para uma única Fracção Autónoma ou para um corpo de um edifício)

Edifício/FA: Lote 3 2º D

Área útil de pavimento 81,88 m

2

Pé-direito médio (ponderado) 2,60 m

Elementos correntes da envolvente

Elementos em contacto com o solo

A

U

Comp.

(m2)

(W/m

2ºC)

(m)

(W/m

2ºC)

PAVIMENTOS

PAVIMENTOS

Sobre exterior

PAREDES

Sobre área não-útil

Total 0,00

Pontes térmicas

PAREDES

Exteriores (total) 16,25

0,52

Comp.

Interiores

52,80

1,00

(m)

(W/m2ºC)

PONTES TÉRMICAS

FACHADA COM

PLANAS

22,25

PAVIMENTO:

Total 91,30

térreo

COBERTURAS

intermédio 14,35

0,22

Terraço

sobre locais não-aquecidos

Desvão

ou

não-ventilado

exteriores

ventilado

Inclinadas

FACHADA COM:

Sobre área não-útil

cobertura

Total 0,00

varanda 2,8

0,40

caixa de estore 7,9

1,00

peitoril/padieira 28,1

0,20

COEFICIENTE DE ABSORÇÃO -

PAREDE COBERTURA

LIGAÇÃO ENTRE

0,4 -

DUAS PAREDES 12,00

0,14

A- 2

ENVOLVENTE OPACA U Áreas (m2) por orientação

(descrição sumária e valor U) W/m2ºC N NE E SE S SW W NW Total

ENVOLVENTE EXTERIOR

PE.1 - Parede Dupla Exterior 0,52 5,69 4,18 5,50 0,88 16,25

Pontes Térmicas Planas:

PT.1 - vigas 0,77 1,74 0,76 1,58 0,16 4,24

PT.2 - caixa de estore 0,88 1,00 0,58 1,58

ENVOLVENTE INTERIOR

PI.1 - Parede de alvenaria caixa de escadas 1,00 11,43

PI.2 - Parede de alvenaria edifício adjacente 1,00 27,59

PI.3 - Parede caixa de elevadores 1,67 13,78

Pontes Térmicas Planas:

PTI.1 - Pilares e vigas caixa de escada 1,67 5,54

PTI.2 - Pilares e vigas edifício adjacente 1,67 10,89

VÃOS ENVIDRAÇADOS (especificação incluindo o tipo de

protecção solar e valor g) - (Uenv=3,10 W/m2ºC)

3,10

ENV.1 - Vidro duplo incolor (6+6+5mm) protegido por estores

exteriores, g(Inverno)=0,63, g(Verão)=0,27 - quarto sul sem varanda

3,08 3,08


exteriores, g(Inverno)=0,63, g(Verão)=0,27 - quarto sul c\ varanda 3,3 3,30


exteriores, g(Inverno)=0,63, g(Verão)=0,27 - cozinha 2,34 2,34


exteriores, g(Inverno)=0,63, g(Verão)=0,27 - sala 7,04 7,04

0,00

ENVIDRAÇADOS m2

HORIZONTAIS

A- 3

Folha de cálculo FC IV.1a

Perdas associadas à envolvente exterior

Paredes exteriores Área U UA

(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

PE.1 - Parede dupla exterior 16,25 0,52 8,46

PT.2 - Vigas 4,24 0,77 3,27

PT.3 - Caixa de estore 1,58 0,88 1,38

22,07 Total 13,11

Pavimentos exteriores Área U UA

(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00

Coberturas exteriores Área U UA

(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00

Paredes e Pavimentos Perímetro B

em contacto com o solo B (m) (W/mºC) (W/ºC)

0,00

0,00

Total 0,00

Pontes térmicas lineares Perímetro B

Ligações entre: B (m) (W/mºC) (W/ºC)

Fachada com pavimentos térreos 0,00

Fachada com pavimentos sobre locais não aquecidos 0,00

Fachada com pavimentos intermédios 14,35 0,22 3,16

Fachada com cobertura inclinada ou terraço 0,00

Fachada com varanda 2,80 0,40 1,12

Duas paredes verticais 12,00 0,14 1,68

Fachada com caixa de estore 7,90 1,00 7,90

Fachada com padieira 28,10 0,20 5,62

Outras 0,00

Total 19,48

Perdas pela envolvente exterior (W/ºC) Total 32,58

da Fracção Autónoma

A- 4

Folha de cálculo FC IV.1b

Perdas associadas à envolvente interior

Paredes em contacto com espaços Área U UA

não-úteis ou edifícios adjacentes (m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

PI.1 - Alvenaria caixa de escadas 11,430 1,00 0,00 0,00

PTI.1 - Betão caixa de escadas (Pilar e Vigas) 5,544 1,67 0,00 0,00

PI.2 - Alvenaria edifício adjacente 27,590 1,00 0,60 16,51

PTI.2 - Betão edifício adjacente (Pilares e Vigas) 10,890 1,67 0,60 10,88

PI.3 - Betão Caixa de Elevadores 13,780 1,67 0,00 0,00

Porta 1,900 0,00 0,00

Total 27,39

Pavimentos sobre espaços Área U UA

não-úteis (m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00

Coberturas interiores (tectos Área U UA

sobre espaços não-úteis) (m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00

Vãos envidraçados em contacto Área U UA

com espaços não-úteis (m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00

Pontes térmicas (apenas para paredes de Comp. B

separação para espaços não-úteis com >0.7) B (m) (W/mºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00

Perdas pela envolvente interior

(W/ºC) Total 27,39


A- 5

Folha de cálculo FC IV.1c

Perdas associadas aos vãos envidraçados exteriores

Vãos envidraçados exteriores Área U UA

(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

Verticais:

ENV.1 (6+6+5) Quarto 3,08 3,10 9,55

ENV.2 (6+6+5) Quarto varanda 3,30 3,10 10,23

ENV.3 (6+6+5) cozinha 2,34 3,10 7,25

ENV.4 (6+6+5) Sala 7,04 3,10 21,82

Horizontais:

0,00

0,00

0,00

15,76 Total 48,86

A- 6

Folha de cálculo FC IV.1d

Perdas associadas à renovação de ar

Área útil de pavimento (Ap) 81,88 (m2)

x

Pé-direito médio (Pd)

2,60 (m)

=

Volume (V)

212,89 (m3)

VENTILAÇÃO NATURAL

Cumpre NP 1037-1? (S ou N)

N

Se Sim: RPH = 1

Se Não:

Classe de caixilharia (s/c, 1, 2 ou 3)

2

Taxa de renovação nominal

Caixas de estore? (S ou N)

S

Classe de exposição (1, 2, 3 ou 4)

1

Ver Quadro IV.1

Aberturas auto-reguladas? (S ou N)

N

Área de envidraçados > 15% Ap? (S ou N)

S

Portas exteriores bem vedadas? (S ou N)

N

RPH = 1,00

Volume (m3)

212,89

x

Taxa de renovação nominal (RPH)

1,00

x

(Wh/m3ºC)

0,34

=

Total (W/ºC)

72,38

A- 7

Folha de cálculo FC IV.1e

Ganhos úteis na estação de aquecimento (Inverno)

Ganhos solares:

Orientação

do vão envidraçado

Tipo (simples ou duplo)

Área (m

2)

Factor de orientação

X

Factor solar

do vidro g

Factor de obstrução Fs = FhF0Ff

Fracção envidraçad

a Fg

Factor de sel. angular

Fw

Área

efectiva

As (m2)

ENV.1 - Quarto Sul Duplo 3,08 1,00 0,75 0,33 0,70 0,90 0,48

ENV.2 - Quarto Varanda Sul

Duplo 3,30 1,00 0,75 0,26 0,70 0,90 0,42

ENV.3 - Cozinha Norte Duplo 2,34 0,27 0,75 1,00 0,70 0,90 0,30

ENV.4 - Sala Norte Duplo 7,04 0,27 0,75 1,00 0,70 0,90 0,90

Área efectiva total equivalente na orientação Sul (m

2)

2,10

x

Radiação incidente num envidraçado a Sul na zona climática I

Gsul (kWh/m

2.mês) (de acordo com Quadro III.8)

108

x

Duração da Estação de Aquecimento: M (meses)

6

=

Ganhos Solares Brutos (kWh/ano)

1362,06

Ganhos internos:

Ganhos internos médios: qi (W/m2) (Quadro IV.3) 4,00

x

Duração da Estação de Aquecimento: M (meses) 6

x

Área útil de pavimento: Ap (m

2)

81,88

x

0,72

(kWh/W.mês.ano)

=

Ganhos Internos Brutos (kWh/ano)

1414,89

Ganhos Totais Úteis

g = Ganhos Solares Brutos + Ganhos Internos Brutos = 2776,94

Necessidades Brutas de Aquecimento (FC IV.2)

5349,42

= 0,52

Inércia do edifício: Forte

Þ a = 4,2

Factor de utilização dos ganhos solares: h = (1 - ga)/(1 - g

a+1) = 0,97

x

Ganhos Solares Brutos + Ganhos Internos Brutos (kWh/ano)

2776,94

=

Ganhos Totais Úteis (kWh/ano)

2688,98

A- 8

Folha de cálculo FC IV.1f

Valor mínimo das necessidades de aquecimento (Ni)

Factor de Forma

Áreas (m2) de:

Paredes exteriores (FC IV.1a)

22,07

Coberturas exteriores (FC IV.1a)

0,00 Pavimentos exteriores (FC IV.1a)

0,00

Envidraçados exteriores (FC IV.1c)

15,76

+

Áreas equivalentes [A (m2)] de:

Paredes interiores (FC IV.1b)

27,39

Coberturas interiores (FC IV.1b)

0,00 Pavimentos interiores (FC IV.1b)

0,00

Envidraçados interiores (FC IV.1b)

0,00

=

Área total (m2):

65,22

/ Volume (m

3) (FC IV.1d)

212,89

= FF

0,306373

Graus-Dia no local (ºC.dia/ano)

1230

Ni = 4.5 + 0.0395 GD FF < 0,5

Ni = 4.5 + (0.021 + 0.037 FF) GD

0,5 < FF < 1,0

Ni = [4.5 + (0.021 + 0.037 FF) GD] (1.2 - 0.2 FF)

1,0 < FF < 1,5

Ni = 4.05 + 0.06885 GD FF > 1,5

Nec. Nominais de Aquec. Máximas: Ni (kWh/m2.ano)

53,09

A- 9

Folha de cálculo FC IV.2

Cálculo do indicador Nic

Perdas térmicas associadas a: (W/ºC)

Envolvente exterior (FC IV.1a) 32,58

Envolvente interior (FC IV.1b) 27,39

Vãos envidraçados (FC IV.1c) 48,86

Renovação de ar (FC IV.1d) 72,38

=

Coeficiente Global de Perdas (W/ºC) 181,21

x

Graus-Dia no local (ºC.dia/ano) 1230

x

(kWh/Wdia) 0,024

=

Necessidades Brutas de Aquecimento (kWh/ano) 5349,415

+

Ev (kWh/ano) (FC IV.1d) 0,00

-

Ganhos Totais Úteis (kWh/ano) (FC IV.1e) 2688,98

=

Necessidades de Aquecimento (kWh/ano) 2660,44

/

Área útil de pavimento: Ap (m2) 81,88

=

Necessidades Nominais de Aquecimento: Nic (kWh/m2.ano) 32,49

<

Necessidades Nom. de Aquec. Máximas: Ni (kWh/m2.ano) 53,09

A- 10

Anexo II: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo

da década Actual (s/ Pontes Térmicas)




(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)


PT.2 - Vigas 0,00 0,00 0,00


22,07 Total 11,49


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00



0,00

0,00

Total 0,00











Outras 0,00

Total 0,00



A- 11





2ºC) (W/ºC)






Porta 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 23,03



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



0,00

0,00

0,00

Total 0,00


(W/ºC) Total 23,03


A- 12








=


x


x

(kWh/Wdia) 0,024

=


+


-


=


/


=


<


A- 13

Anexo III: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo

da década de 90 (c/ Pontes Térmicas)




(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)


PT.2 - Vigas 4,24 2,47 10,48


22,07 Total 23,17


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00



0,00

0,00

Total 0,00











Outras 0,00

Total 19,72



A- 14





2ºC) (W/ºC)






Porta 1,90 0,26 0,00 0,00

Total 36,31



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



0,00

0,00

0,00

Total 0,00


(W/ºC) Total 36,31


A- 15








=


x


x

(kWh/Wdia) 0,024

=


+


-


=


/


=


<


A- 16

Anexo IV: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo

da década de 90 (s/ Pontes Térmicas)




(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)


PT.2 - Vigas 0,00 0,00 0,00


20,07 Total 14,70


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00



0,00

0,00

Total 0,00











Outras 0,00

Total 0,00



A- 17





2ºC) (W/ºC)






Porta 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 28,51



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



0,00

0,00

0,00

Total 0,00


(W/ºC) Total 28,51


A- 18








=


x


x

(kWh/Wdia) 0,024

=


+


-


=


/


=


<


A- 19

Anexo V: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo

da década de 80 (c/ Pontes Térmicas)




(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)


PT.2 - Vigas 4,24 3,11 13,18


22,07 Total 39,77


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00



0,00

0,00

Total 0,00











Outras 0,00

Total 23,59



A- 20





2ºC) (W/ºC)






Porta 1,900 0,26 0,00 0,00

Total 40,63



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



0,00

0,00

0,00

Total 0,00


(W/ºC) Total 40,63


A- 21








=


x


x

(kWh/Wdia) 0,024

=


+


-


=


/


=


<


A- 22

Anexo VI: Tabelas de Cálculo do RCCTE: Caso de estudo

da década de 80 (s/ Pontes Térmicas)




(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)


PT.2 - Vigas 0,00 0,00 0,00


22,07 Total 30,66


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00


(m2) (W/m

2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00 Total 0,00



0,00

0,00

Total 0,00











Outras 0,00

Total



A- 23





2ºC) (W/ºC)






Porta 0,00 0,00 0,00 0,00

Total 33,91



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



2ºC) (W/ºC)

0,00

0,00

0,00

Total 0,00



0,00

0,00

0,00

Total 0,00


(W/ºC) Total 33,91


A- 24








=


x


x

(kWh/Wdia) 0,024

=


+


-


=


/


=


<


Avaliação do Impacte das Pontes Térmicas no Desempenho ... · Em especial aos amigos João...

Documents

Transcript of Avaliação do Impacte das Pontes Térmicas no Desempenho ... · Em especial aos amigos João...