Sumário - oasrn.org · >Segurança na utilização >Aspectos de desempenho térmico >Desempenho...
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Ciclo Construir emCaixilharias de Vidro
Critérios de selecção de caixilharias
Ordem dos Arquitectos Secção Regional Norte2010-06-19
Armando PintoEngº Mecânico
NAICI/DED
Armando Pinto
Sumário
>Segurança na utilização
>Aspectos de desempenho térmico
>Desempenho mecânico e funcional (outra sessão)
Armando Pinto
Armando Pinto
Caixilharia exterior
Armando Pinto
Caixilharia exterior
Armando Pinto
Armando Pinto
Armando Pinto
Armando Pinto
Armando Pinto
Armando Pinto
Exigências essenciais (DPC)Directiva dos Produtos da Construção
>Resistência mecânica e estabilidade;
>Segurança em caso de incêndio;
>Higiene, saúde e protecção do ambiente;
>Segurança na utilização;
>Protecção contra o ruído;
>Economia de energia e isolamento térmico.
Armando Pinto
Segurança na utilização (vidros e caixilhos)
>Resistir às acções do vento
>Vidros tem de resistir à rotura por choque térmico
>Reduzir o risco de queda em altura (no caso de guardas e janelas em condições particulares)
>Reduzir o risco de fermentos das pessoas por:� colisão nos vidros,
� ferimento associada a queda de fragmentos de vidro (depende da dimensão dos fragmentos), corte nas suas arestas, escorregar anti-derrapante no caso de ser utilizado em pavimento;
>Manobra das folhas e a sua limpeza em condições de segurança
Armando Pinto
Segurança na utilização (vidros e caixilhos)
>A segurança contra incêndio, minimizando o risco de propagação do fogo;
>Protecção contra o arrombamento e vandalismo
>A protecção contra armas de fogo e explosões
>A arquitectura poderá resolver grande parte destes risquitos sem onerar as soluções de caixilharia.
Armando Pinto
Armando Pinto
Fachada-cortina
Armando Pinto
Vidro de segurança:
>Vidro destinado a minimizar o risco de ferimentos causados por fragmentos e que deve satisfazer aos seguintes requisitos:�Resistir ao impacto sem quebrar, satisfazendo pelo menos à classe 3 de altura de queda da massa de impacto da norma EN 12600.
�Se o vidro quebrar no ensaio de impacto, os fragmentos do vidro não devem ser causa de ferimentos nas pessoas. Ou seja, os fragmentos gerados devem: o i) ser de pequena dimensão, satisfazendo aos critérios aplicáveis aos fragmentos do vidro temperado, EN 12150;
o ii) devem ficar agregados sem cair satisfazendo no mínimo à classe 3B do ensaio de impacto da norma EN 12600.
Armando Pinto
Exemplos de vidros de segurança:
>Vidros laminados: em caso de rotura, os fragmentos do vidro se mantêm aderentes ao intercalar sem cair, permitindo manter o vidro no local durante um certo período de tempo. EN ISO 12543-2.
>Vidros temperados termicamente: em caso de rotura, os fragmentos são de pequena dimensão. EN 12150.
>Vidro temperado 1,5 m � 2,5 m de 12 mm (112 kg). A queda destes fragmentos salvaguarda ferimentos graves ?
>Os vidros duplos são vidros de segurança se ambas as folhas também forem de segurança.
Armando Pinto
Exemplos de vidros que podem
satisfazer aos requisitos de segurança:
Também se considera que podem satisfazer aos requisitos de segurança:
>O vidro aramado que dispõe de uma malha metálica que permite reter os fragmentos de vidro em caso de rotura, prevenindo o ferimento e também a queda de pessoas.
>Para vidros até 1,1 m × 1,1 m o vidro recozido com uma espessura de pelo menos 8 mm.
Armando Pinto
Risco de ferimentos causados por fragmentos de vidro
Envidraçados situados em zonas onde seja possível a circulação de pessoas devem satisfazer aos requisitos de segurança para minimizar o risco de ferimento dos ocupantes no caso destes colidirem com o vidro
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Armando Pinto
Zonas de risco - fragmentos
os envidraçados interiores ou exteriores situados em zonas comuns de edifícios de habitação ou de outros edifícios
> Vidros situados na cobertura.> Podem ser excluídas as portas contendo folhas de vidro recozido com pelo menos 6
mm de espessura e com um dos lados do vidro não superior a 0,25 m e uma área de cada vidro não superior a 0,5 m2.
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Armando Pinto
Vidros a adoptar - fragmentos
>Deve ser aplicado vidro de segurança ou vidros que satisfaçam aos requisitos de segurança.
>Caso contrário (ou em complemento), os envidraçados situados a menos de 0,8 m do pavimento devem ser protegidos com guardas ou similar.
>Nos envidraçados das coberturas, para evitar a queda de fragmentos, deve ser aplicado apenas vidro laminado. No caso de ser aplicado um vidro duplo, o vidro laminado deve estar do lado interior. Também deve ser aplicado vidro laminado do lado exterior caso exista possibilidade de impacto desse lado.
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Armando Pinto
Aspectos complementares
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Armando Pinto
Aspectos complementaresR
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Armando Pinto
Segurança contra choques –visualização do vidro transparente
Para minimizar o risco das pessoas colidirem com vidros transparentes estes devem ter motivos que evidenciem a sua presença, apesar dos envidraçados poderem resistir ao impacto das pessoas.
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aren
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Armando Pinto
Zonas de risco
> Carecem de identificação os vidros com cotas situadas a menos de 0,60 m do pavimento e a mais de 1,50 m do pavimento.
> O vidro é visível quando satisfaz aos requisitos:
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Armando Pinto
Motivos opacos
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Armando Pinto
Risco de queda em altura
O vidro contribui para minimizar o risco de queda em altura quando não se encontra protegido por uma guarda e satisfaz a uma das seguintes condições:
> A zona inferior do envidraçado situa-se a menos de 1,1 m do pavimento, excluindo os envidraçados que confinam com varandas, corredores, terraços ou galerias, ou se situam no rés-do-chão ou nos quais a altura de queda seja inferior a 1,0 m.
> Quando o envidraçado constitui um pavimento ou degraus de escada ou o preenchimento de uma guarda.R
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Armando Pinto
Vidros a adoptar> Devem satisfazer à classe 1B do ensaio de impacto de corpo mole da norma EN 12600, bem como ao ensaio de choque de corpo duro.
> Vidros laminados
> Vidro temperado que resista aos choques referidos, desde que exista uma protecção residual, ie, a existência de perfis situados pelo menos a 0,15 m, 0,45 m e 1,0 m do pavimento.
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Armando Pinto
Segurança na limpeza> Os vãos devem ser concebidos de forma a permitir a sua limpeza fácil e em condições de segurança a partir do interior, de uma superfície exterior estável (por exemplo, varandas, galerias, corredores) ou a serem facilmente desmontáveis.
> Nos restantes casos devem ser previstos meios que permitam a pessoas especializadas realizar a limpeza em segurança.
Seg
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Armando Pinto
Limpeza de envidraçados a partir do interior
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Armando Pinto
Segurança na limpezaQuando a limpeza é efectuada a partir do exterior e os envidraçados estão a mais de 6 m, o edifício deve dispor de pelo menos um dos seguintes meios:
> uma plataforma de manutenção (por exemplo uma varanda ou uma pala), que terá uma largura mínima de 40 cm e uma altura de protecção de pelo menos 1,2 m de altura.
> equipamento de acesso especial, por exemplo gôndolas, bailéus;
> a limpeza pode ser efectuada com alpinistas, devendo contudo estar previstos pontos fixos de ancoragem no edifício que garantam a resistência adequada para esse trabalho especializado.
Seg
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a lim
peza
Armando Pinto
Segurança na utilização das folhas móveis> As folhas móveis devem ser concebidas e executadas de forma a permitir uma manobra fácil e em segurança e a não ser causa de acidentes
> Forças de manobra limitadas (menos de 10 daN).
> Os dispositivos de comando devem ser facilmente manobráveis e encontrar-se ao alcance dos ocupantes quando estes se encontram em pé, próximos da janela, tanto na operação de abertura como na de fecho da janela.
> Quando os dispositivos de comando se encontram fora da zona de alcance dos ocupantes, será necessária a instalação de mecanismos de actuação à distância.
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Armando Pinto
Zona de alcance
>Caso contrário prever meios de actuação àdistância S
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Armando Pinto
Localização dos manípulos
> Nas portas e janelas de sacada os dispositivos de operação devem situar-se entre 0,8 a 1,1 m do pavimento.
> No caso de janelas que abram para o exterior a localização dos fechos deve permitir uma abertura e fecho em segurança, devendo ser evitada a existência de obstáculos e os dispositivos de fecho devem situar-se entre 1,3 a 1,5 m do pavimento.
> As folhas móveis devem estar providas de apenas um manípulo para actuação do fecho. Em alguns casos poderáser admissível a instalação de 2 fechos, como por exemplo nas folhas de ventilação, de viseira ou nas folhas não prioritárias das janelas de batente. Quando for necessária a actuação simultânea dos dois fechos para abrir a folha, estes devem estar a uma distância não superior a 0,8 m.
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Armando Pinto
Impacto em folhas abertas
Quando as folhas móveis das portas e janelas ficam abertas com uma extensão superior a 10 cm face ao paramento e confinam com zonas de circulação, devem ser tomadas medidas destinadas a limitar o risco de colisão, nomeadamente:
>a travessa inferior da folha móvel deve situar-se acima de 2,0 m de altura do pavimento na posição fixa de abertura;
>deve ser restringida a zona de circulação junto da folha móvel, utilizando elementos de 1,1 m de altura, ou soluções arquitectónicas que protejam os ocupantes de colidir com as arestas da folha. S
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Armando Pinto
Impacto em folhas abertas
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Armando Pinto
Resistência ao ventoS
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Armando Pinto
Armando Pinto
Rotura vidro recozido devido ao Choque térmico
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Tér
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Armando Pinto
Choque térmicoA rotura do vidro recozido devido ao fenómeno de choque
térmico depende de:
> Condições climáticas, radiação solar incidente na fachada, temperatura do ar, velocidade do vento.
> Existência de fontes de calor nas zonas próximas do vidro.
> Existência de sombras projectadas no envidraçado.
> Natureza e constituição do vidro (vidro simples/vidro duplo, características espectofotómetricas de cada chapa de vidro, U).
> Estado de acabamento dos bordos do vidro.
> Natureza da gola do vidro e do contorno do vão.
> Características dos dispositivos de protecção solar do vão ou de motivos decorativos.
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Armando Pinto
Vidros de elevada resistência ao choque térmico (VRCT)
Para limitar o risco de rotura devido ao choque térmico devem ser aplicados vidros de elevada resistência ao choque térmico, por exemplo:
� vidro temperado termicamente
� vidro termoendurecido
� vidro temperado quimicamente
� vidro com baixo coeficiente de dilatação térmica (ex. Vidro borosilicato)
Cho
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Tér
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Armando Pinto
A apreciação do risco de rotura por choque térmico
> métodos de cálculo, é determinada a diferença de temperatura no vidro, permitindo a análise do estado de tensão (NF P 78-201-1/A1)
> tabelas com valores da absortância máxima a não exceder
> exemplo de soluções para as quais é possível aplicar vidro recozido sem justificações complementares.
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Armando Pinto
Situações especificas (VRCT)
> Sistemas VEC com vidros decalados
> Vidros com a mesma face exposta ao ambiente interior e ao ambiente exterior
> Sistemas aquecimento
> Vidros pintados, motivos decorativos
> Envidraçados situados em frente a paredes opacas
> Folhas de correr ou guilhotina, estudar sobreposição das folhas abertas
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o
Armando Pinto
Apreciação do risco de rotura térmica: método de cálculo
> A temperatura do vidro é calculada para 3 locais:
� zona central do vidro com incidência directa da radiação solar
� zona central do vidro à sombra
� bordo do vidro situado na gola à sombra
> A temperatura do vidro deve ser apreciada para condição de Inverno, Meia-estação e Verão
> Devem ser consideradas as condições mais desfavoráveis para DT
> Por defeito é considerada a aplicação de cortina interior preta
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Análise do estado de tensãoC
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Armando Pinto
Análise do estado de tensão PT vs FR
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Tér
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Caso de estudo
Seria admissível um DT de 25,7 ºC.
Protecções solares pelo interior de cor clara, será possível obter no vidro interior diferenças de temperatura (θ1-θ3) de cerca de 39ºC.
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Caso de estudo
Medições no Edifício Pertejo
0.00
5.00
10.00
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time
T(º
C)
T3 - T exterior
T4 - Tinterior
T7 - Tsup. Interior vidro
T2 - Gola vidro interior A
T6 - Gola vidro interior B
T1 - Sup. Exterior vidro A
T5 - Sup. Exterior vidro B
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Radiação solar
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Time
(W/m
2)
IgobEnvidraçado
IgobHor
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Caso de estudoTemperatura no centro do vidro interior
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time
T(º
C)
T7 - Tsup. Interior vidro
Calc T Vidro int
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Armando Pinto
Vidro temperado EN 12150Heat soak
> Na massa de vidro existem impurezas, nomeadamente sulfuretos de níquel (NiS).
> Para minimizar o risco de rotura espontânea devido às inclusões de NiS, os vidros temperados devem ser submetidos ao tratamento/teste Heat Soak
> Quando for requerido o teste Heat Soak, este deve ser realizado em todos os vidros fornecidos.
> De acordo com a norma EN 14179-1 [30] é previsível uma rotura por cada 400 toneladas de vidro temperado com heat soak, bem como é referido que é impossível garantir a ausência de roturas devido aos NiS
Armando Pinto
Vidro temperado EN 12150> Dado o teste Heat Soak encarecer o custo do vidro e as roturas causadas pelas inclusões de NiS poderem não ser muito expressivas (1,73% em 17760 paineis de vidros em 8 edifícios com problemas de NiS situados na Austrália), este é um teste que nem sempre é realizado.
> Em função da utilização do vidro temperado deve o projectista avaliar a necessidade de realizar o teste Heat Soak.
> Sendo sempre recomendável realizar o teste Heat Soak, este é imprescindível quando o vidro é utilizado em sistemas sem gola do vidro e nas situações em que a substituição do vidro seja complexa ou demorada, por exemplo em fachadas com vidros exteriores fixos pontualmente (VEFP) e em fachadas com vidros exteriores colados (VEC).
Armando Pinto
Balanço térmico do edifício
Ganhos pela
envolvente
interior
Ganhos/perdas pela envolvente
exterior
Ganhos/perdas por
infiltração de ar
Ganhos pela
iluminação
Espaço não
condicionado
Ganhos por
radiação solar
Ganhos dos
equipamentos
Ganhos dos ocupantes
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Transmissão de calor envidraçados
Q (W)=Uw.Aw.∆T
Q(W)=Aw.E.g.s
Q(W)=ρcpV.∆T
Q(kWh=0,024*A*U*GD
Armando Pinto
Coeficiente de transmissão térmica do vidro - Ug
Armando Pinto
Transmissão de calor: condução Uw
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1
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5
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PVC Madeira Alumínio com CT Alumínio Parede, Lim MaxRegulamentar
Parede dupla
Tipo de caixilharia
U (
W/m
2K
)
VS
VD1
VD2
VS
VS
I2I1
I3
VD1
VD2
VD1
VD2
VD1 VD2
S/ Isol
C/ 20 mm Isol.
C/ 60 mm Isol.
VS - Vidro simples (Ug=5,8 W/m2.K)
VD1 - Vidro duplo, lâmina de ar 6 mm (Ug=3,3 W/m2.K)VD2 - Vidro duplo, lâmina de ar 16 mm, ε = 0,05 (Ug=1,5 W/m2.K)
Armando Pinto
Uf corte térmico
Armando Pinto
Transmissão de calor: condução
Uwdn [W/m2K]
Armando Pinto
Uwdn
Armando Pinto
Rccte – Uwdn de Referência para cálculo de Ni e Nv
Reg
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Armando Pinto
Armando Pinto
2,9W/m2K*
KmWKmWCPara
KmWKmWCPara
.2/0,6987
20272/9,2º18
.2/2,51416
25302/9,2º20
=×
=×
Portaria publicada dia 8 de Junho 2010 - ReabilitaçãoDedução à colecta de IRS para equipamentos e obras que contribuam para a melhoria do comportamento térmico dos edifícios
Medida 6b - Substituição de vãos envidraçados simples por vidros duplos com caixilharia de corte térmico.
perfis de alumínio com corte térmico e vidro duplo Uw= 3,7 W/(m2.K)
perfis de madeira e vidro duplo Uw=3,3 W/(m2.K)
perfis de PVC e vidro duplo Uw=3,2 W/(m2.K)
aplicação de uma segunda janela de alumínio com vidro simples Uw=3,1
também se encontra claramente incluída nesta medida pois dai resulta directamente o maior isolamento do edifício ?
Armando Pinto
Armando Pinto
Ponte térmica contorno do vão
Armando Pinto
Permeabilidade ao ar caixilhariaPermeabilidade ao ar de caixilharia alumínio - valor médio da constante C (m3/h.m2)
Anos Nº janelas ensaiadas Janelas de Correr Janelas Giratórias
1975 a 1979 14 Correr - 10 Gir 0,81 0,23
1980 a 1989 23 Correr - 21 Gir 0,56 0,49
1990 a 2000 42 Correr - 54 Gir 0,52 0,21
1975 a 2000 79 Correr - 85 Gir 0,58 0,28
> janelas giratórios apresentam cerca de metade da permeabilidade ao ar das janelas de correr (C correr ~ 0,58 m3/hm2 e C gir~ 0,28 m3/h.m2
> Em média as janelas de batente pertencem à classe 3, enquanto as de correr pertencem à classe 2
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Armando Pinto
RCCTE - QAI
Armando Pinto
Ganhos solares
Radiação Solar Transmitida
Radiação Solar Reflectida
Radiação Solar Incidente
Fracção da Radiação Solar Absorvida,
Transmitida para o Interior
Fracção da Radiação Solar Absorvida,
Transmitida para o Exterior
VidroExterior Interior
Armando Pinto
Protecções solares
- Protecções fixas:- palas, lâminas (… a 0,20);
- vidros especiais: absorventes, reflectantes, espectralmente selectivos, angularmente selectivos, fotocromáticos, termocromáticos, electrocromáticos, etc (0,85 a 0,10)
- películas reflectantes autocolantes
- Protecções móveis:- persianas, portadas, cortinas, estores
- Exteriores g 0,25 a 0,04- Interiores g 0,69 a 0,30.
Armando Pinto
Efeito sombreamento pala
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Soluções de palas
Armando Pinto
Dimensionamento palas
Armando Pinto
Requisito mínimo de qualidade –protecção solar dos vãos envidraçados -OBRIGATÓRIO
Reg
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Armando Pinto
Informação complementar:
> De forma a minimizar o risco de sobreaquecimento o requisito de protecção solar deve ser agravado de forma proporcional à área envidraçada:
Apav/Aenv15,0)2.QuadroIX(g
gFfFo×
≤××
Avidro=1 m2
g=0,5 (V3 inércia média)
Ganhos de calor=400 W
Avidro=3 m2
g=0,5 (V3 inércia média)
Ganhos de calor=1200 W
800 W/m2
Armando Pinto
Edifício - Inércia térmica
Armando Pinto
Optimização Vãos envidraçados - escritórios
Armando Pinto
Soluções não tradicionais
Armando Pinto
Optimização Vãos envidraçados
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Tec. solares passivas - aquecimento
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Hora Solar
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en
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W/m
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Hora Solar
Flu
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en
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W/m
2)
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Ciclo Construir emCaixilharias de Vidro
Critérios de selecção de caixilharias
Ordem dos Arquitectos Secção Regional Norte2010-06-19
Armando PintoEngº Mecânico
NAICI/DED