FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Ana Isabel Barbosa Morais Licenciada em Engenharia Civil pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos de grau de Mestre em Reabilitação do Património Edificado Dissertação realizada sob a supervisão do Professor Doutor Vasco Peixoto Freitas da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Porto, Novembro de 2007 RESUMO Portugal tem grande tradição na utilização de ladrilhos cerâmicos colados no revestimento de fachadas, sistema de elevada durabilidade quando correctamente concebido e aplicado. No entanto, foram construídos nas últimas décadas edifícios que não apresentam esse desempenho esperado, tendo-se registando inúmeros casos de patologias, como empolamento e descolamento precoce em edifícios recentes. É, por isso, fundamental que nos próximos anos se faça um esforço no sentido da reabilitação destes casos. Por outro lado, assiste-se em Portugal a uma evolução crescente do consumo da energia eléctrica em edifícios, com uma grande percentagem em climatização. Verifica-se também que a maioria da construção não cumpre os requisitos mínimos para que se atinja uma maior racionalização do consumo de energia, torna-se por isso inevitável avançar nesse sentido. A reabilitação destas fachadas pode então passar tanto pela reposição da solução original do revestimento cerâmico colado ou pela adopção de outras novas soluções que aumentem a sua resistência térmica e melhorem o conforto no interior dos edifícios, como é o caso de sistemas com revestimento térmico pelo exterior. É certo que estas soluções podem requerer, em alguns casos, um investimento inicial mais elevado mas, a longo prazo, podem fazer com que esse investimento seja mais rapidamente amortizado, uma vez que vão reduzir as necessidades energéticas do edifício, baixando o seu consumo, cujo custo tende a aumentar. Palavras-chave: revestimento cerâmico, patologias, reabilitação, eficiência energética, isolamento pelo exterior. I ABSTRACT Portugal has a great tradition in the usage of glued ceramic tiles on facade covering, which is a system of high durability when correctly conceived and applied. However, there are buildings constructed in the last decades that do not exhibit the expected performance, as many pathologies, such as “blistering” and precocious detachments in recent buildings, have been reported. It is therefore fundamental that, in the next years, there is an effort in the rehabilitation of such cases. On the other hand, Portugal has been facing a growing evolution of electrical energy consumption in buildings, with a big percentage in climatization. It is also evident that most of construction does not meet the minimum requirements for a greater rationalization of energy consumption, hence being unavoidable to make progress in that direction. The rehabilitation of these facades can thus be achieved both by the original method of glued ceramic covering or by the adoption of novel solutions designed to increase its thermal resistance and improve the buildings’ interior comfort, such as systems comprising external thermal covering. Although these solutions may require, in some cases, a higher initial investment, in the long term they should fasten its amortization, as they will reduce the energetic needs by lowering energy consumption, whose cost tends to rise. Keywords: ceramic covering, pathologies, rehabilitation, energetic efficiency, exterior insulation. III AGRADECIMENTOS Ao Professor Vasco Freitas, pelos conhecimentos partilhados, disponibilidade e incentivo. Ao Professor Vítor Abrantes, com amizade e admiração. Aos familiares e amigos, que muitas vezes privei da minha companhia e atenção. Ao Eng.º J. Dinis Silvestre que amavelmente disponibilizou a sua dissertação para consulta. À Maria de Lurdes, pela assistência em todo o processo. À Joana Delgado, pelo imprescindível apoio na entrega. Aos meus pais e ao meu irmão, por tudo. V ÍNDICE ÍNDICE RESUMO.................................................................................................................. I ABSTRACT............................................................................................................. III AGRADECIMENTOS.................................................................................................... V ÍNDICE................................................................................................................. VII ÍNDICE DE FIGURAS.................................................................................................. XI ÍNDICE DE TABELAS ................................................................................................ XV CAPÍTULO 1 ............................................................................................................ 1 1 INTRODUÇÃO .................................................................................................... 1 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS ................................................................................ 1 1.2 INTERESSE E OBJECTIVOS DO TRABALHO ............................................................. 1 1.3 ORGANIZAÇÃO E ESTRUTURAÇÃO DO TEXTO......................................................... 2 CAPÍTULO 2 ............................................................................................................ 3 2 CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS .................... 3 2.1 A EVOLUÇÃO HISTÓRICA DO REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS ......................... 3 2.2 SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO ADERENTE ................................................11 2.2.1 Introdução ..........................................................................................11 2.2.2 Componentes do sistema .........................................................................12 2.2.2.1 Suporte ........................................................................................12 2.2.2.2 Elementos de fixação .......................................................................15 2.2.2.3 Ladrilhos cerâmicos .........................................................................21 2.2.2.4 Juntas..........................................................................................25 2.2.3 Zonas singulares....................................................................................29 2.2.4 Durabilidade ........................................................................................33 2.3 2.2.4.1 O conceito de Durabilidade ................................................................33 2.2.4.2 Requisitos e Exigências .....................................................................34 2.2.4.3 Aspectos fundamentais da durabilidade.................................................38 PATOLOGIAS EM FACHADAS COM REVESTIMENTO CERÂMICO ADERENTE ......................42 2.3.1 Origem das patologias ............................................................................42 VII SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 2.3.2 Causas das patologias ............................................................................. 42 2.3.3 Patologias mais frequentes ...................................................................... 46 CAPÍTULO 3...........................................................................................................51 3 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO ...............................................................................51 3.1 GENERALIDADES .......................................................................................... 51 3.2 REABILITAÇÃO MANTENDO A SOLUÇÃO ORIGINAL ................................................. 53 3.2.1 3.3 Substituição do revestimento cerâmico (SOLUÇÃO A) ...................................... 54 3.2.1.1 Remoção dos ladrilhos degradados ....................................................... 54 3.2.1.2 Picagem da camada de assentamento ................................................... 54 3.2.1.3 Estabilização do suporte ................................................................... 55 3.2.1.4 Tratamento de fissuras ..................................................................... 56 3.2.1.5 Preparação do suporte e tarefas preliminares ......................................... 58 3.2.1.6 Aplicação do material de assentamento ................................................ 59 3.2.1.7 Assentamento dos ladrilhos................................................................ 62 3.2.1.8 Execução das juntas entre ladrilhos ..................................................... 64 3.2.1.9 Limpeza final ................................................................................. 65 3.2.1.10 Cura ............................................................................................ 66 REABILITAÇÃO COM MELHORIA DA RESISTÊNCIA TÉRMICA DA FACHADA....................... 67 3.3.1 Reposição dos ladrilhos cerâmicos de fachada e aplicação de isolamento térmico pelo interior (SOLUÇÃO A1) ........................................................................................ 70 3.3.1.1 3.3.2 Sistema de Isolamento Térmico pelo Interior .......................................... 70 Reabilitação da fachada através de soluções com aplicação de isolamento térmico pelo exterior .................................................................................................... 73 3.3.2.1 Reboco armado sobre isolamento térmico (ETICS) (SOLUÇÃO B) ................... 74 3.3.2.2 Fachada Ventilada (SOLUÇÃO C).......................................................... 85 CAPÍTULO 4......................................................................................................... 115 4 ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA ........................................................................... 115 4.1 INTRODUÇÃO ........................................................................................... 115 4.1.1 4.2 DEFINIÇÕES ............................................................................................. 119 4.2.1 VIII Eficiência Energética nos Edifícios ........................................................... 115 Custos.............................................................................................. 119 4.2.1.1 Custo Global ................................................................................ 120 4.2.1.2 Custo Inicial ( C 0 ) ......................................................................... 121 ÍNDICE 4.2.1.3 Custo de Manutenção ( C man )............................................................ 121 4.2.1.4 Custo de Exploração ( C exp ).............................................................. 122 4.2.2 4.3 Actualização ...................................................................................... 126 CASO DE ESTUDO....................................................................................... 127 4.3.1 Princípio ........................................................................................... 127 4.3.1.1 Custo Inicial ................................................................................ 127 4.3.1.2 Custo de Manutenção ..................................................................... 128 4.3.1.3 Custo de Exploração ...................................................................... 129 4.3.2 Folha de Cálculo ................................................................................. 132 4.3.3 Resultados ........................................................................................ 132 4.3.3.1 Situação 1 ................................................................................... 133 4.3.3.2 Situação 2 ................................................................................... 134 4.3.3.3 Situação 3 ................................................................................... 135 4.3.3.4 Situação 4 ................................................................................... 136 4.3.3.5 Situação 5 ................................................................................... 137 4.3.3.6 Situação 6 ................................................................................... 138 4.3.3.7 Período de retorno ........................................................................ 139 4.3.4 Análise dos resultados .......................................................................... 140 CAPÍTULO 5 ......................................................................................................... 141 5 CONCLUSÕES ................................................................................................. 141 5.1 CONCLUSÕES FINAIS ................................................................................... 141 5.2 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS ...................................................................... 142 BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................... 143 IX SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS X ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1 - Porta de Istar (Original em Berlim, Museu Pergamon). [2] ..................................... 3 Figura 2.2 – Galeria dos Reis no jardim do Palácio dos Marqueses da Fronteira, em Lisboa. [3] ....... 4 Figura 2.3 – Painel de Francisco de Matos, Igreja de S. Roque, Lisboa. [4] ................................ 4 Figura 2.4 – Típico conjunto de casas portuenses do séc. XIX na rua Álvares Cabral. [3]................ 6 Figura 2.5 – Fachadas de casa do século XIX na rua Alexandre Braga, Porto............................... 6 Figura 2.6 – Azulejos lisos de estampilha. [3].................................................................... 7 Figura 2.7 – Azulejos de alto-relevo. [3] .......................................................................... 7 Figura 2.8 – Azulejo de meio relevo. [3] .......................................................................... 7 Figura 2.9 – Azulejos biselados. [3] ................................................................................ 7 Figura 2.10 - Edifício na esquina da rua das Flores com o Largo São Domingos revestido com azulejos de meio-relevo. [3] ................................................................................................... 8 Figura 2.11 - Edifício na rua D. João IV revestido de azulejos biselados. [3] .............................. 8 Figura 2.12 – Painel na Estação de S. Bento, Porto. ............................................................ 9 Figura 2.13 – Igreja do Carmo, Porto. ............................................................................. 9 Figura 2.14 - Edifício com padronagem de azulejo, José Carlos Loureiro, Porto, 1958. [4]............. 9 Figura 2.15 – Edifício na Rua Gonçalo Cristóvão, Porto. ....................................................... 9 Figura 2.16 – Edifício na Rua Antero de Quental, Porto.......................................................10 Figura 2.17 - Edifício anos 90, Porto .............................................................................10 Figura 2.18 – Composição do sistema de revestimento cerâmico aderente. [1] ..........................11 Figura 2.19 e Figura 2.20 – Diferentes tipos de juntas [43] ..................................................27 Figura 2.21 – Ponte térmica. [61] .................................................................................29 Figura 2.22 – Descolamento em fachada curva. [44] ..........................................................30 Figura 2.23 – Decolamento no topo de uma pala de uma varanda. ......................................... 30 Figura 2.24 – Fachada de edifício onde se verifica descolamento em altura, podendo apresentar perigo para os transeuntes. ........................................................................................31 Figura 2.25 – Descolamento em zona de descontinuidade estrutural.......................................32 Figura 2.26 – Percentagem de ocorrência dos grupos de causas de anomalias em fachadas. [44] ....45 XI SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 3.1 – Exemplo de colagem dupla. [57]................................................................... 61 Figura 3.2 – Espalhamento do adesivo no suporte com o lado denteado da talocha. [57].............. 61 Figura 3.3 – Representação esquemática de denteados de alguns tipos de talochas. [55] ............. 61 Figura 3.4 – Assentamento de ladrilhos com ajuste do posicionamento dos ladrilhos. [57] ............ 63 Figura 3.5 – Utilização do martelo de borracha. [57] ......................................................... 63 Figura 3.6 – Pressão exercida sobre as placas no assentamento. [58]...................................... 64 Figura 3.7 – Esquema de colocação de ladrilhos com cruzetas. [59] ....................................... 64 Figura 3.8 – Aplicação do material de preenchimento de juntas. [57] ..................................... 65 Figura 3.9 –Limpeza do material de preenchimento das juntas com uma esponja.[57] ................ 66 Figura 3.10 – Classificação dos sistemas de isolamento térmico pelo interior. [62] ..................... 71 Figura 3.11 – Sistema ETICS. [63] ................................................................................. 74 Figura 3.12 – Colagem por pontos. [63] .......................................................................... 80 Figura 3.13 – Colagem por bandas.[63] .......................................................................... 80 Figura 3.14 – Colagem completa com talocha. [63] ........................................................... 80 Figura 3.15 – Figura esquemática do sistema de revestimento em fachada ventilada. [66] ........... 85 Figura 3.16 – Dimensão mínima da caixa-de-ar [79] ........................................................... 92 Figura 3.17 – Sistema de colocação por fixação mecânica. [77] ............................................ 94 Figura 3.18 - Grampo mecânico, colocado na junta horizontal dos elementos de revestimento e regulação do grampo no sentido paralelo ao suporte. [79] .................................................. 95 Figura 3.19 – Grampos de retenção e de sustentação. [71] .................................................. 95 Figura 3.20 – Distribuição do peso do revestimento pelos grampos. [71].................................. 96 Figura 3.21 – Fixação dupla com corte simples de ambas as placas e com bucha plástica. [71] ...... 96 Figura 3.22 – Fixação dupla com recorte no topo da placa (superior se o grampo for aplicado na junta horizontal) para ocultação do grampo e sem camis plástica. [71] .................................. 97 Figura 3.23 – Fixação simples. [71] ............................................................................... 97 Figura 3.24 – Afastamento mínimo do furo ao limite da placa. [71]........................................ 98 Figura 3.25 – Afastamento ao limite da placa quando o mesmo canto é perfurado em dois topos. [71] .......................................................................................................................... 98 XII ÍNDICE DE FIGURAS Figura 3.26 – Grampo mecânico com dois pinos. [79] .........................................................99 Figura 3.27 – Exemplo de grampo mecânico reforçado. [71].................................................99 Figura 3.28 – Exemplo de fixação de um grampo com bucha química. [71] ............................. 100 Figura 3.29 – Exemplo de fixação de um grampo com rasgo no tardoz. [71]............................ 100 Figura 3.30 – Exemplo de um grampo de chumbar. [79] .................................................... 101 Figura 3.31 – Fixação de um grampo de chumbar ao suporte. [71] ....................................... 101 Figura 3.32 – Exemplo de um grampo simples com dois pinos. [79] ...................................... 102 Figura 3.33 – Pormenor 1 e 1 bis: suporte de fixação de chumbar de sustentação ou de retenção. Colocação na junta vertical ou horizontal..................................................................... 102 Figura 3.34 - Pormenor 2: suporte de fixação de chumbar de sustentação ou de retenção. Colocação na junta vertical. .................................................................................................. 102 Figura 3.35 - Vista de frente e corte e pormenores do sistema de colocação por fixação de chumbar. [79] ................................................................................................................... 102 Figura 3.36 – Sistema de fixação contínua [77] ............................................................... 104 Figura 3.37 – Estrutura simples com perfis suspensos. [79] ................................................ 105 Figura 3.38 – Estrutura dupla com perfis verticais e horizontais. [79] ................................... 105 Figura 3.39 – Estrutura vertical fixada e suporte com alvenaria de preenchimento. [79] ............ 105 Figura 3.40 – Estrutura vertical para colocação na junta horizontal para um afastamento elevado. [79] ................................................................................................................... 106 Figura 3.41 - Estrutura vertical para colocação na junta vertical para um afastamento reduzido. [79] ........................................................................................................................ 106 Figura 3.42 – Implantes para fixação de placas de pedra. [71] ............................................ 106 Figura 3.43 – Dimensão máxima de placas de pedra [79] ................................................... 107 Figura 3.44 e Figura 3.45 - Junta de dilatação e Junta entre a parte superior da pedra e a parte achatada do varão. [79] .......................................................................................... 108 Figura 3.46 – Junta horizontal de seccionamento do espaço de ar. [82]................................. 110 Figura 3.47 – Esquema da fixação da estrutura vertical e exemplo de buchas químicas para fixação ao suporte. [82] .................................................................................................... 111 Figura 3.48 – Painel horizontal. [83]............................................................................ 112 XIII SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 3.49 – Painel vertical. [83]............................................................................... 112 Figura 3.50 – Painel ondulado. [83]............................................................................. 112 Figura 3.51 – Painel trapezoidal. [83] .......................................................................... 112 Figura 3.52 – Telecom Giubiasco, Giubiasco, Suíça. [83] ................................................... 113 Figura 3.53 – Centre Cogéneration, Luxemburgo. [83] ...................................................... 113 Figura 4.1 - Consumo de energia por utilização final, no sector doméstico, na União Europeia. [84] ........................................................................................................................ 116 Figura 4.2 – Distribuição do consumo da energia final e energia eléctrica por sector. [85].......... 116 Figura 4.3 – Variação do custo global associado ao isolamento térmico de um elemento construtivo em função do respectivo coeficiente de transmissão térmica. [88] ...................................... 120 Figura 4.4 – Variação da taxa de inflação em Portugal, nos últimos anos. [87] ........................ 121 Figura 4.5 – Evolução do preço de aquisição de energia eléctrica por consumidores doméstico médio, baixa tensão. ....................................................................................................... 125 Figura 4.6 – Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para Lisboa, para um nível de qualidade N1. ........................................................................................................................ 133 Figura 4.7 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para Lisboa, para um nível de qualidade N3. ........................................................................................................................ 134 Figura 4.8 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para o Porto, para um nível de qualidade N1. ........................................................................................................................ 135 Figura 4.9 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para o Porto, para um nível de qualidade N3. ........................................................................................................................ 136 Figura 4.10 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para Bragança, para um nível de qualidade N1. .................................................................................................................... 137 Figura 4.11 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para Bragança, para um nível de qualidade N3. .................................................................................................................... 138 XIV ÍNDICE DE TABELAS ÍNDICE DE TABELAS Tabela 2.1 – Classificação dos suportes de revestimento cerâmico em paredes exteriores. [46] .....13 Tabela 2.2 – Classificação do suporte em função do desvio de planeza. [13].............................14 Tabela 2.3 – Enquadramento normativo dos Cimentos-cola. [46] ...........................................17 Tabela 2.4 – Métodos de ensaio para avaliar as características fundamentais dos cimentos-cola. [46] ..........................................................................................................................20 Tabela 2.5 - Classificação dos azulejos e ladrilhos cerâmicos em função do processo de conformação e da absorção de água, de acordo com a Norma EN 14411 [23]. ............................................22 Tabela 2.6 - Normas de ensaio da série EN ISO 10545 para a determinação das características dimensionais e das propriedades físicas e químicas dos ladrilhos cerâmicos. [46] ......................24 Tabela 2.7 – Espessura mínima de juntas de assentamento, em função do tipo de ladrilhos (s = superfície do ladrilho) [13] .........................................................................................27 Tabela 2.8 – Durabilidade (em anos) dos produtos em função da durabilidade das construções [46] 34 Tabela 2.9 – Exigências funcionais para revestimentos de paredes aplicáveis ao sistema de revestimento cerâmico colado. (adaptado de [46]) ...........................................................35 Tabela 2.10 - Exigências funcionais para revestimentos de paredes aplicáveis ao sistema de revestimento cerâmico colado. (adaptado de [46]) (Continuação) .........................................36 Tabela 2.11 - Exigências funcionais para revestimentos de paredes aplicáveis ao sistema de revestimento cerâmico colado. (adaptado de [46]) (Continuação) .........................................37 Tabela 2.12 – Classificação das causas das anomalias em revestimentos cerâmicos aderentes. [44] 43 Tabela 2.13 – Patologias mais frequentes em revestimentos cerâmicos de fachadas. [51] ............46 Tabela 2.14 – Imagens de patologias mas frequentes e revestimentos de fachadas com ladrilhos cerâmicos..............................................................................................................47 Tabela 3.1 – Coeficientes de transmissão térmica (U-W/m2ºC) (RCCTE-90) [52], (RCCTE-2006 [89]. 52 Tabela 3.2 – Técnicas de Estabilização de paredes [53] ......................................................55 Tabela 3.3 – Estratégias de reabilitação em situações de variações de temperatura e humidade nas alvenarias [53] ........................................................................................................56 Tabela 3.4 – Estratégias de reabilitação da fissuração, técnicas e as suas condicionantes. [53]......57 Tabela 3.5 – Condições a satisfazer pelo suporte no momento da colagem. [55] ........................58 XV SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 3.6 – Classes de cimentos-cola recomendados para o assentamento de ladrilhos em fachadas. [13] ..................................................................................................................... 60 Tabela 3.7 – Alturas mínimas dos dentes da talocha a utilizar no assentamento de ladrilhos de grande formato [44] ................................................................................................. 62 Tabela 3.8 – Principais vantagens do isolamento térmico pelo interior em fachadas. [62] ............ 68 Tabela 3.9 - Principais desvantagens do isolamento térmico pelo interior em fachadas. [62] ........ 68 Tabela 3.10 - Principais vantagens do isolamento térmico pelo exterior em fachadas. [62] .......... 69 Tabela 3.11 - Principais desvantagens do isolamento térmico pelo exterior em fachadas. [62] ...... 69 Tabela 3.12 – Quadro-síntese para selecção de um sistema de isolamento térmico pelo interior [62] .......................................................................................................................... 72 Tabela 3.13 - Principais diferenças entre o sistema ETICS e a Fachada Ventilada. [64] ................ 73 Tabela 3.14 – Vantagens da utilização do sistema de Fachada de Ventilada. [68][69][70]............. 86 Tabela 3.15 – Compatibilidade entre suportes e os diferentes tipos de fixação de revestimento. [71] .......................................................................................................................... 88 Tabela 3.16 – Classificação ACERMI, massa volúmica aparente e condutibilidade térmica dos isolantes térmicos correntemente utilizados. [71][74] ....................................................... 90 Tabela 3.17 – Coeficientes de transmissão térmica (U –W/m2ºC) de paredes simples com revestimento exterior descontínuo e independente - exemplos. [74] ..................................... 91 Tabela 3.18 – Sistemas de fixação ................................................................................ 93 Tabela 3.19 – Dimensões a respeitar nos três casos. [71] .................................................... 97 Tabela 3.20 – Compatibilidade entre suportes e a fixação do revestimento. [71] ..................... 109 Tabela 3.21 – Dimensões da caixa-de-ar em função da altura da fachada. [83] ....................... 110 Tabela 3.22 – Variação da massa superficial com a espessura de placa de zinco. [83] ............... 113 Tabela 4.1 – Coeficientes de transmissão térmica máximos para a envolvente opaca vertical exterior, Umax W/(m2.ºC).......................................................................................... 123 Tabela 4.2 - Coeficientes de transmissão térmica de referência para a envolvente opaca vertical exterior, Umax W/(m2.ºC).......................................................................................... 124 Tabela 4.3 – Níveis de qualidade definidos na NIT 001 do LFC. ........................................... 124 Tabela 4.4 – Coeficiente de transmissão térmica, U W/(m2.ºC) e espessura do isolamento, em função do nível de qualidade térmica................................................................................... 124 XVI ÍNDICE DE TABELAS Tabela 4.5 – Custo inicial das diferentes soluções analisadas, para os diferentes níveis de qualidade ........................................................................................................................ 128 Tabela 4.6 – Valores da manutenção das diferentes soluções e sua periodicidade. ................... 128 Tabela 4.7 – Concelhos escolhidos para a análise técnico-económica.................................... 129 Tabela 4.8 – Valores adoptados para Lisboa. ................................................................. 130 Tabela 4.9 - Valores adoptados para o Porto. ................................................................ 131 Tabela 4.10 - Valores adoptados para Bragança.............................................................. 131 Tabela 4.11 – Retorno do investimento das soluções B, C1 e C2, relativamente à solução A. ....... 139 XVII CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO CAPÍTULO 1 1 INTRODUÇÃO 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS O revestimento de fachadas cumpre um papel importante no desempenho dos edifícios, não só no que diz respeito ao aspecto visual e embelezamento proporcionados, como também à durabilidade, valorização do imóvel e eficiência destes. Portugal tem uma grande tradição na utilização de revestimentos cerâmicos no revestimento de fachadas. É reconhecida a influência que a azulejaria exerceu na concepção arquitectónica das fachadas dos edifícios portugueses, que aliás dificilmente encontra paralelo em qualquer outro País. Actualmente, a Indústria portuguesa produtora de ladrilhos cerâmicos consegue compatibilizar perfeitamente a perpetuação das características da azulejaria tradicional com meios de produção tecnologicamente actualizados, a nível Mundial. No entanto, apesar do desenvolvimento da indústria cerâmica, muitas vezes o desempenho deste revestimento fica muito aquém do esperado. Aliás, são cada vez mais frequentes os casos que obrigam a intervenções precoces de reabilitação, para enfrentar os problemas de descolamentos em fachadas com este revestimento. 1.2 INTERESSE E OBJECTIVOS DO TRABALHO Como foi referido, muitos têm sido os casos de patologias identificados em fachadas revestidas com ladrilhos cerâmicos. O descolamento é o problema mais grave que este tipo de revestimento pode apresentar, pelas questões de segurança que levanta, por ser inevitável a sua reparação e por serem elevados os custos que essa reparação acarreta. Um revestimento afectado por descolamento deixa de cumprir as funções que lhe estavam destinadas e passa a afectar também o suporte onde se encontra aplicado, pois possibilita a penetração de água. É preocupante o facto de o descolamento ocorrer, muito frequentemente, nos primeiros anos de utilização. Muitos estudos têm sido feitos para perceber quais as principais causas que levam a essa situação, para que em trabalhos futuros não se voltem a repetir. No entanto, enquanto se 1 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS desenvolvem esforços nesse sentido, há que reabilitar os já existentes. Por outro lado, com a crescente preocupação com o ambiente e a eficiência energética e com a consequente entrada em vigor do novo RCCTE (Regulamento das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios) que impõe um aumento das exigências de conforto, não só para edifícios novos como também para grandes intervenções, surge a necessidade de se pensar em soluções que, para além de reabilitarem a fachada, melhorem as suas características energéticas. É com esse objectivo que se desenvolve este trabalho, pretende-se estudar soluções de reabilitação de fachadas com revestimento em ladrilhos cerâmicos que melhorem, não só as características estéticas e a estanqueidade, como também as características térmicas da fachada, contribuindo assim para um menor consumo de energia em aquecimento e arrefecimento. Na presente dissertação são abordadas soluções de reabilitação de revestimentos cerâmicos exteriores para edifícios unicamente a partir de 1960, já com estrutura porticada de betão armado. 1.3 ORGANIZAÇÃO E ESTRUTURAÇÃO DO TEXTO Este trabalho está estruturado em cinco capítulos. No presente capítulo, são feitas considerações iniciais acerca do tema em estudo e apresentados os objectivos e o interesse do trabalho. No capítulo 2, descreve-se, de uma forma genérica o sistema de revestimento cerâmico aderente e os seus constituintes – ladrilhos, colas, produtos de preenchimento de juntas. Apresenta-se a documentação normativa aplicável. É feita, também neste capítulo, uma pequena abordagem ao conceito de durabilidade e são identificados alguns casos particulares de situações mais susceptíveis a patologias. Apresentam-se as principais patologias que geralmente afectam o revestimento cerâmico de fachadas. No capítulo 3, são apresentadas as diferentes soluções propostas para a reabilitação de fachadas com ladrilhos cerâmicos, que passam por manter a solução inicial ou por soluções de reabilitação energética da fachada. No capítulo 4, é feita uma análise técnico-económica comparativa das várias soluções para diferentes condições e exigências de qualidade, atendendo aos vários custos. Por fim, no capítulo 5, apresentam-se as conclusões gerais resultantes deste estudo e os trabalhos futuros a desenvolver nesta mesma área. 2 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS CAPÍTULO 2 2 CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS 2.1 A EVOLUÇÃO HISTÓRICA DO REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS O uso do material cerâmico como revestimento remonta há, pelo menos, três mil anos atrás, devendo ter ocorrido provavelmente no Médio Oriente. [1] Já a civilização cretense fez uso das suas potencialidades, mas será na Mesopotâmia e na Asíria onde o revestimento cerâmico alcançará maior expressão. Com o fabrico do vidro pelos egípcios, os ladrilhos passam a ser vidrados e com uma policromia mais intensa e rica. São testemunhas alguns fragmentos de Ekal Masharti de Salmanasae en Kalkhu (século IX a.C.) ou os azulejos mais recentes (século V a.C.) situados na capital da Babilónia, como é exemplo a recorrentemente citada Porta de Istar (604-652 a.C.) (Figura 2.1). Na época da Grécia antiga ainda encontramos o uso da cerâmica na Figura 2.1 - Porta de arquitectura mas esta seria rapidamente substituída por pedra Istar policromada. A Pérsia e Fenícia divulgaram o uso da cerâmica com Berlim, utilidade funcional na arquitectura, nomeadamente em telhas e (Original em Museu Pergamon). [2] cornijas. A civilização romana não utilizou a cerâmica decorativa. O regresso da cerâmica ao Médio Oriente vinda da Ásia, onde se registava uma forte tradição e onde a tecnologia era muito desenvolvida, ocorreu no século IX. O império árabe alastrou-se até às fronteiras da China, estendendo-se por três continentes: África, Ásia e Europa. São exemplos as mesquitas de Chah-Sindeh ou de Gour Emir, construídas ao longo do século XIV durante o reinado de Tumarlan, que permitem perceber que a cerâmica da arquitectura árabe adquiriu um elevado grau de desenvolvimento técnico e um belo efeito decorativo. Já na Península Ibérica a permanência das comunidades árabes em Espanha terão deixado uma marca fecunda para as épocas e séculos seguintes, permitindo que fosse neste país que esta 3 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS tradição criasse raízes mais fortes, sendo o país europeu que registava maior desenvolvimento tecnológico nas artes cerâmicas durante o século XV e inícios do século XVI. [2] Portugal é agora, possivelmente, o país do mundo onde o azulejo está mais intrinsecamente relacionado com a cultura nacional. Embora os tenha importado nos primeiros séculos de utilização, teve uma produção importante e contribuiu para a sua propagação por outros continentes, através das suas colónias ultramarinas. A sua utilização em Portugal começou por volta do século XIII, descendendo directamente de uma tradição islâmica que se expandiu pela orla mediterrânica. Mas ao contrário dos povos muçulmanos, em Portugal, o azulejo teve durante cinco séculos (séc. XIII-XVII) uma vocação para revestimentos de ambientes interiores, sendo poucos os exemplos da sua utilização no revestimento de fachadas. Os casos conhecidos, como os exemplos no jardim do Palácio dos Marqueses de Fronteira (Figura 2.2), em Lisboa, são excepções que confirmam a regra. Figura 2.2 – Galeria dos Reis no jardim do Palácio dos Figura 2.3 – Painel de Francisco de Matos, Igreja de S. Marqueses da Fronteira, em Lisboa. [3] Roque, Lisboa. [4] A produção de azulejos decorativos em Portugal começou no mesmo período da expansão marítima, por volta do século XVI, com a utilização da técnica Majólica, sendo inequivocamente lusitano o exemplar da igreja de S. Roque em Lisboa, terminado em 1575 e assinado por Francisco de Matos (Figura 2.3). As fábricas portuguesas souberam tirar proveito do momento histórico para ganhar mercados e escoar a sua produção. Entre os séculos XVII e XVIII, os navios que partiam vazios das terras lusitanas, para voltarem carregados de produtos locais, costumavam levar grandes quantidades destes azulejos para servir de lastro. Mas eram levados não só azulejos decorados como também peças brancas, sem decoração, mais fáceis de negociar. 4 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Se no princípio do século XVI, Portugal ainda estava mais interessado nas colónias de África e Ásia, logo a seguir o Brasil se torna o alvo principal das atenções políticas e da cobiça dos mercadores. Assim, começa a existir uma grande disponibilidade de azulejos na colónia, o que poderia justificar a utilização deste material pelos construtores brasileiros como revestimento exterior, contrariando o modelo português. A sua utilização como revestimento exterior no Brasil deu-se também graças às suas qualidades mecânicas de protecção contra as intempéries somadas à carência de matérias de acabamento disponíveis. No século XVIII, o Marquês de Pombal, Primeiro-ministro de D. João VI, implanta em Portugal um projecto de industrialização manufactureira no País. Cria-se, então, a Fábrica de Loiça do Rato, que simplificava os padrões dos azulejos existentes (de rococós com predominância de concheados nos emolduramentos, policrômios, passam a perder a volumetria, as suas cores tornam-se mais flamejantes e começam a ser permeados de motivos neoclássicos) com o intuito de aumentar a produção. Posto isto, o custo do produto diminui significantemente, tornando-se acessível a um público maior. Já era possível ver-se, então, o revestimento cerâmico estender-se a espaços intermediários entre interior e exterior, como no revestimento de alpendres, pátios, claustros e também enfeitando os jardins com seus bancos ou chafarizes revestidos. [5] A produção na cidade do Porto iniciou-se provavelmente no século XVII, contribuindo para parte da exportação para o Brasil a partir de 1688. Durante dois séculos, as suas técnicas de fabricação consistiam em cópias ou fortemente inspirados nos outros grandes centros produtores, como Lisboa. Foi no século XIX que os azulejos portuenses conhecem uma fase de glória quando os brasileiros, como eram conhecidos os emigrantes portugueses que retornam ao país natal depois de um período no Brasil, não só aplicam azulejos em suas novas casas, como adquirem algumas fábricas reactivando as que estavam já desactivadas, trazendo novas técnicas de fabrico e aumentando a produção. 5 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 2.4 – Típico conjunto de casas portuenses do Figura 2.5 – Fachadas de casa do século XIX na rua séc. XIX na rua Álvares Cabral. [3] Alexandre Braga, Porto. Se a princípio as casas dos brasileiros foram referidas em tom pejorativo pelos portuenses, como “casas penico”, “casas de brasileiros” ou “casas de azulejo”, aos poucos, passadas as primeiras impressões, foram caindo no gosto dos portugueses. Rapidamente, não apenas as casas dos brasileiros, mas quase toda a cidade do Porto estava coberta de azulejos, e a sombria cidade do granito e do clima chuvoso ganhava cores e brilhos próprios. (Figura 2.4 e Figura 2.5). A produção oitocentista portuense apresenta três tipos básicos de azulejos: lisos (de estampilha e de estampagem), de relevo (alto-relevo e meio relevo) e biselados (de aresta). Esses azulejos são hoje conhecidos por semi-industriais porque embora a sua produção contasse com máquinas, ainda dependiam da acção da mão humana no processo de fabrico. Os azulejos lisos, geralmente, apresentavam padrões baseados em quatro azulejos iguais, compostos de forma a criar um padrão seguindo a fórmula 2x2/1. (Figura 2.6) Os azulejos de alto-relevo eram caracterizados por um grande rosetão central e quatro ramagens nas diagonais ou nos cantos do quadrado. Eram peças absolutas que não compunham combinações. (Figura 2.7) 6 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Figura 2.6 – Azulejos lisos de estampilha. [3] Figura 2.7 – Azulejos de alto-relevo. [3] Com o avanço da industrialização, os azulejos de alto-relevo são substituídos pelos de meio-relevo (Figura 2.8 e Figura 2.10). Em ambos os tipos a superfície recebia uma pintura externa esmaltada ligeiramente branca e, posteriormente, recebia uma pintura opaca que cobria ora o fundo ora as figuras relevadas. Os azulejos biselados ou de arestas são rectangulares, na proporção de 1:2, e chanfrado nas extremidades. (Figura 2.11) Mais espesso que os outros tipos de azulejos, são monocromáticos, mas a incidência da luz produz variações de cores e sombras entre as partes planas e os chanfros (Figura 2.9). [3] Figura 2.8 – Azulejo de meio relevo. [3] Figura 2.9 – Azulejos biselados. [3] 7 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 2.10 - Edifício na esquina da rua das Flores Figura 2.11 - Edifício na rua D. João IV revestido de com o Largo São Domingos revestido com azulejos de azulejos biselados. [3] meio-relevo. [3] A harmoniosa partilha da cidade entre granito e o azulejo fez com que o aspecto desta sofresse grandes alterações criando a imagem que hoje temos do Porto. [6] Na passagem do século XIX para o século XX os tipos mantiveram-se, porém adaptaram-se às novas tendências artísticas e técnicas. A valorização do azulejo como revestimento exterior no século XIX permitiu que o século XX já se iniciasse aberto a eles. [3] O material surge com motivos historicistas, tardo-românticos, art-nouveau e art-decô. As soluções historicistas e de revivalismo afirmam também a produção de azulejo de desenho completo, características da produção holandesa dos séculos XVII e XVIII, que foram produzidos pela Fábrica de Massarelos (no Porto), entre outras, durante o século XX. Podemos incluir ainda neste imaginário os diversos painéis de reminiscências do revivalismo historicista civil no Porto, tão virtuosamente ilustrado pelos painéis de Jorge Colaço para a Estação Ferroviária de S. Bento (Figura 2.12) ou também os painéis de carácter religioso como os da Capela das Almas ou os desenhados por Silvestre Silvestri para a Igreja do Carmo (Figura 2.13). 8 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Figura 2.12 – Painel na Estação de S. Bento, Porto. Figura 2.13 – Igreja do Carmo, Porto. A par desta azulejaria de características eruditas, o azulejo português continuou, nesta segunda metade do século XX, a manifestar-se através de exemplares menos elaborados ou de carácter popular, como os revestimentos das fachadas das casas dos emigrantes e os registos, cartelas e painéis naturalistas, desenhados pelos artífices que trabalham nas fábricas. Mas, através de todas estas formas, continuou a revelar a sua vitalidade e a reafirmar-se como uma das manifestações mais originais das artes decorativas europeias. [7] Figura 2.14 - Edifício com padronagem de azulejo, Figura 2.15 – Edifício na Rua Gonçalo Cristóvão, José Carlos Loureiro, Porto, 1958. [4] Porto. A partir da década de 50, este material ganha um novo impulso e será experimentado por artistas plásticos contemporâneos que exploram nele novas linguagens do século, como por exemplo Almada Negreiros, Maria Keil, Sá Nogueira, Júlio Resende entre outros. Nas décadas de 1960-1980 assiste-se, igualmente, à recuperação desta forma decorativa pelas 9 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS classes mais populares, em especial por parte de emigrantes deslocados, fundamentalmente no espaço europeu, que nas suas construções nas terras de origem, irão adoptando o azulejo como revestimento de exterior, fenómeno que não deixará de marcar posição na história do edificado (e também do azulejo) e com similitudes descritivas em relação ao que havia passado com os emigrantes portugueses que regressaram do Brasil. A par deste desenvolvimento, assiste-se ao regresso do recurso a estas soluções decorativas por parte dos arquitectos mas neste caso com azulejos expressamente desenhados por arquitectos. (Figura 2.14 e Figura 2.15) Vários edifícios dos anos 70, 80 e 90 vão encontrando no azulejo virtualidades não tanto decorativas (azulejos lisos de tons sombrios) mas sem dúvida mais relacionadas com as vantagens de durabilidade e de menor manutenção que este material apresenta (Figura 2.16 e Figura 2.17). [2] Figura 2.16 – Edifício na Rua Antero de Quental, Porto. 10 Figura 2.17 - Edifício anos 90, Porto CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS 2.2 SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO ADERENTE 2.2.1 Introdução Os sistemas de revestimento cerâmico aderente em paredes podem ser: - sistemas “aderentes tradicionais”, em que os ladrilhos são assentes directamente nos suportes com argamassas tradicionais; - sistemas “aderentes colados”, em que os ladrilhos são colados directamente aos suportes com argamassas-cola delgadas (não tradicionais), obtidas a partir de produtos preparados e prédoseados em fábrica. Um sistema de revestimento cerâmico aderente é constituído pelas seguintes camadas apresentadas na Figura 2.18: Figura 2.18 – Composição do sistema de revestimento cerâmico aderente. [1] - Suporte – é o componente de sustentação dos revestimentos, habitualmente formado por elementos de alvenaria/estrutura. - Chapisco – é a camada de revestimento aplicada directamente sobre a base, com a finalidade de uniformizar a absorção da superfície e melhorar a aderência da camada subsequente. É, normalmente, constituída por uma argamassa de cimento e areia, podendo conter ou não adesivos. - Emboço - é a camada de revestimento executada para cobrir e regularizar a superfície de suporte ou chapisco, com a função de definir o plano vertical e dar sustentação à camada seguinte, o revestimento propriamente dito. É uma argamassa de cimento, areia e/ou agregado fino, com 11 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS adição ou não de cal e aditivos químicos. - Produto de colagem - argamassa tradicional convencional - argamassa de cimento e/ou cal, preparada em obra apresentando dosagem variável de ligante/areia. - argamassa colante (cimento-cola) - “Mistura constituída de aglomerados hidráulicos, agregados minerais e aditivos, que possibilita, quando preparada em obra com a adição exclusiva de água, a formação de uma pasta plástica e aderente”. (definição da Norma NBR 13.755/1996 – item 3.2). [8] - Junta – entre os azulejos ou ladrilhos são definidas juntas que irão ser posteriormente preenchidas com argamassa de cimento ou outros produtos de substituição, e cuja largura depende dos elementos cerâmicos e da situação do paramento revestido. Estas juntas servem para dissipar as tensões que se instalem nos ladrilhos, absorver as irregularidades dimensionais com que estes sejam produzidos, estabelecer uma ligação suplementar entre os ladrilhos e a argamassa de assentamento e dotar o revestimento da necessária permeabilidade ao vapor de água. [9] - Ladrilhos cerâmicos - É o revestimento em si. Placas de material composto de argila e outras matérias-primas inorgânicas que são conformadas por extrusão ou por prensagem, podendo também ser conformadas por outros processos. [10] A seguir, descrevem-se com mais detalhes as principais características destes componentes. 2.2.2 Componentes do sistema 2.2.2.1 Suporte Na execução de um revestimento cerâmico aderente deve ter-se em conta as propriedades do suporte no qual este vai ser aplicado. Os suportes são classificados em função da sua natureza, o que constitui também um elemento a considerar na escolha, desde a execução dos substratos intermédios até à aplicação dos materiais cerâmicos de revestimento. Os suportes onde é admissível que seja aplicado um revestimento cerâmico colado, no caso de fachadas, são apenas os das classes S1, S2 e S3 e são os apresentados na Tabela 2.1. 12 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Tabela 2.1 – Classificação dos suportes de revestimento cerâmico em paredes exteriores. [46] Natureza dos suportes Classe Documentos de referência - acabamento corrente; S1 NF P 18-210-1 [11] - acabamento cuidado. S2 NF P 10-210-1 [12] S3 NF P 15-210-1 Paredes de betão ou painéis prefabricados em betão: Rebocos à base de cimento sobre paredes de betão ou paredes de alvenaria: - argamassa de cimento; - argamassa bastarda; - impermeabilização. Os suportes também se classificam em função da sensibilidade à humidade, distinguindo-se três classes de sensibilidade S: - Classe SA- correspondente aos suportes que apresentam uma grande sensibilidade à água do ponto de vista da sua durabilidade intrínseca, por exemplo: painéis com colagem sensível à humidade, rebocos em gesso natural cuja coesão em função dos ciclos de humidade/secagem pode variar de maneira continuamente decrescente; - Classe SB – correspondente a suportes que não apresentam gesso natural com uma sensibilidade moderada à água do ponto de vista da sua durabilidade intrínseca, por exemplo: certos rebocos à base de gesso natural modificados cuja coesão, em função dos ciclos de humidificação/secagem, apresentam-se estabilizados a um nível aceitável; certos painéis de partículas com colagem melhorada (ureia, melanina, fenólica) tratadas contra fungos, e mais a protecção da penetração normal da água pela cola ou por uma preparação adequada. - Classe SC – correspondente aos suportes que não apresentam sensibilidade à água do ponto de vista da sua durabilidade intrínseca; por exemplo: betão ou rebocos de argamassas de cimento. Os suportes adequados à colagem de ladrilhos, dos tipos S1, S2 e S3, não apresentam sensibilidade à água, inserindo-se, portanto, na classe de sensibilidade SC. [46] A escolha do processo de aplicação do revestimento deve considerar o comportamento provável do suporte para garantir a adequação dos materiais. 13 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS A determinação do método de aplicação depende, por isso, das seguintes características do suporte: - Resistência mecânica (por exemplo, resistência à ruptura ou a cargas de trabalho); - Regularidade superficial (nivelamento e irregularidades da superfície); - Propriedades químicas e físicas (resistência à água; compatibilidade do suporte e camadas dos substratos a aplicar). [13] A compatibilidade mecânica entre o revestimento e o suporte é fundamental, por isso, para a aplicação de revestimentos cerâmicos apenas se consideram os suportes de betão ou alvenaria com reboco de elevada rigidez que pode ser apenas dos seguintes tipos: [14] - Emboço sobre chapisco, aplicados manualmente, ou reboco projectado em duas camadas, com uma dosagem em ligantes não inferior a 350 kg por m3 de areia seca, sendo a dosagem em cimento de, pelo menos, 250 kg/ m3; - Monomassas (rebocos de impermeabilização pré-doseados) com módulo de elasticidade pertencentes à classe E4 (módulo de elasticidade, aos 28 dias, compreendido entre 7500 e 1400 Mpa) ou superior e resistência à tracção pertencente, pelo menos, à classe R4 (resistência à tracção por flexão, aos 28 dias, compreendida entre 2,0 e 3,5 Mpa). A compatibilidade mecânica está relacionada com o módulo de elasticidade e a resistência à tracção do suporte e do revestimento. Se o suporte tiver uma baixa resistência mecânica, são elevados os riscos de fissuração sob o efeito das tensões geradas pelas deformações de natureza higrotérmica do revestimento. [13] A compatibilidade geométrica entre um sistema de revestimento com ladrilhos cerâmicos e o respectivo suporte assume também grande importância. Esta traduz-se na necessidade do suporte apresentar planeza e regularidade superficial adequadas à espessura e técnica de aplicação do revestimento. Os suportes classificam-se em função dos desvios de planeza, de acordo com a Tabela 2.2. Tabela 2.2 – Classificação do suporte em função do desvio de planeza. [13] 14 Tipo de Suporte Desvio de Planeza (mm) I <6 II ≥ 6 e <10 III ≥ 10 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS No caso de existirem zonas curvas na fachada, é fundamental utilizar a dimensão de ladrilhos mais adequados para que seja possível a sua total aderência. Apesar de não ser preocupante em situações correntes, a incompatibilidade química entre o sistema de revestimento e o suporte tem que ser evitada pois pode provocar a degradação do elemento construtivo, traduzindo-se por deformações, destacamento do revestimento, etc. 2.2.2.2 Elementos de fixação Num sistema de revestimento directamente aderente ao suporte, o produto de colagem tem como função principal garantir a aderência, adequada às solicitações previstas, entre os elementos de revestimento e o suporte, para um tempo de vida útil suficientemente longo. Esse tempo de vida útil deve ser igual ao previsto para o suporte, tendo em conta as acções de manutenção periódicas. [15] Os ladrilhos cerâmicos podem ser assentes directamente sobre o suporte ou sobre a camada de regularização deste. Para tal, existem diferentes soluções, como as argamassas tradicionais e os cimentos-cola. 2.2.2.2.1 Argamassas tradicionais As argamassas tradicionais são compostas por constituintes primários (ligante, agregado e água), misturados em obra. Este produto, devido à sua constituição e forma, é aplicado em camada espessa de 5 a 20 mm (a composição e o modo de execução das argamassas tradicionais para assentamento de ladrilhos cerâmicos estão descritos na NP 56 [16] – “Assentamento de azulejos e ladrilhos” de 1963) e serve também de camada de regularização permitindo compensar as irregularidades do suporte, sendo esta a sua principal vantagem. O produto ganha presa, resultado da hidratação que tem lugar na união a água com os aglomerados que fazem parte da composição da argamassa (cimento, e em alguns casos, cal hidráulica), com um período de tempo de 12 a 24 horas para garantir, no final, uma total solidificação do conjunto. Até ao aparecimento dos produtos pré-fabricados, as argamassas eram muito utilizadas. Como desvantagens, apresentam a menor tensão de adesão ao ladrilho, em relação a outros produtos, uma vez que a colagem é por acção física, a maior sobrecarga da estrutura que acarreta, o tempo de aplicação mais longo; o traço aleatório e não sujeito a controlo de Qualidade e a 15 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS adequação apenas a suportes e materiais cerâmicos de elevada porosidade. Em exteriores, deve-se incorporar na sua constituição um aditivo hidrófugo, de forma a aumentar a sua resistência à penetração de água da chuva. [44] 2.2.2.2.2 Cimentos-cola Os cimentos-cola são definidos na Norma Europeia EN 12004:00 / A1:2002 - Adhesives for tiles– Definitions and specifications, [17] como uma “mistura de ligantes hidráulicos, inertes e aditivos orgânicos, a qual é misturada com água ou outro líquido imediatamente antes da aplicação”. Nesta Norma, estes produtos são classificados, em função da sua composição química, em 3 grupos: - Tipo C – cimentos-cola - Tipo D – colas em dispersão aquosa - Tipo R – colas de resina de reacção. As argamassas do Tipo C, mais clássicas, são constituídas por cimento, areia siliciosa e adjuvantes orgânicos, baseados numa resina de acetato de polivinilo e num éster celulósico. [18] As “colas em dispersão aquosa” (Tipo D) são uma mistura orgânica de agentes de fixação, composta por um polímero aquoso em dispersão, aditivos orgânicos e cargas minerais. A mistura está pronta a usar. As “colas de resina de reacção” (Tipo R) são misturas sintéticas, cargas minerais e aditivos orgânicos na qual a presa é obtido por reacção química. Estão disponíveis em várias formas. [17] Segundo a norma EN 12004:2001, cada um destes grupos está ainda dividido em classes, de acordo com as características de desempenho fundamentais e opcionais, da seguinte forma: - Classes de Características Fundamentais: 1- adesivo normal 2- adesivo melhorado (em termos de aderência e resistência ao corte) - Classes de Características Opcionais: E – adesivo de tempo de abertura alargado; 16 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS F – adesivo de presa rápida; T – adesivo com resistência ao deslizamento vertical. Dos três tipos de produtos de colagem apresentados, apenas os cimentos-cola se apresentam como adequados para a utilização em revestimentos de paredes exteriores, como é o caso, pelo que se precederá apenas à classificação a eles relativa As classes fundamentais podem-se combinar com todas as outras classes, podendo os cimentos-cola apresentar as seguintes designações: C1, C1F, C1T, C1FT, C2, C2E, C2F, C2T, C2TE, C2FT. Existem outras classificações normalizadas deste tipo de materiais de assentamento de ladrilhos, como as UEAtc (Union Européen pour l’Agrément Technique dans la Construction), do CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment – França), da BSI (British Standards Institution – Reino Unido), da normalização DIN (Deutsches Institut fur Normung – Alemanha) e da ANSI (Amerian National Standards Specifications – E.U.A.). Na Tabela 2.3 apresenta-se o resumo da classificação dos cimentos-cola segundo o panorama normativo correspondente ao país ou comunidade económica de origem do produto. [46] Tabela 2.3 – Enquadramento normativo dos Cimentos-cola. [46] Norma União Europeia EN 12004 Descrição das características principais Tipo Classe C – Argamassas à base de cimento 1 Cimento-cola normal 1F Cimento-cola de presa rápida 1T Cimento-cola resistente ao deslizamento 1FT Cimento-cola de presa rápida e resistente ao deslizamento 2 Cimento-cola com propriedades específicas melhoradas 2E Cimento-cola com propriedades específicas melhoradas e com tempo aberto alargado 2F Cimento-cola de presa rápida com propriedades específicas melhoradas 2T Cimento-cola com propriedades específicas melhoradas resistente ao deslizamento 17 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Europa UEAtc C – baixa sensibilidade à acção da água 2TE Cimento-cola com propriedades específicas melhoradas resistente ao deslizamento e com o tempo de abertura alargado. 2FT Cimento-cola de presa rápida com propriedades específicas melhoradas, resistente ao deslizamento Endurecimento Hidráulico Uso interno e externo em paredes e pisos Modificado com polímeros Uso interno e externo, características melhoradas Especial para pisos Presa rápida França CSTB Alemanha BS 5980 DIN 18.156-2 Endurecimento Hidráulico AA Desenvolvimento rápido de resistência à água A Desenvolvimento lento de resistência à água B Não requer resistência à água Não especifica Normal A118.1 Comum Presa rápida Anti-deslizante Estados Unidos Normal A118.4 Desenvolvimento rápido de resistência Classificação semelhante à da norma EN 12004. Considera mais uma classe fundamental, a classe 2S, e mais uma característica opcional, a fluidez – G. 1) Comum Reino Unido Melhorada para uso em camada espessa em pisos Modificado com polímero Presa rápida Anti-deslizante Uso geral Retenção de água Desenvolvimento rápido de resistência Deslizamento 0 Maior resistência de aderência ao corte Desenvolvimento rápido de resistência Deslizamento 0 Como é possível verificar na Tabela 2.3 existem algumas diferenças em relação à norma EN 12004:2001. 18 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Por exemplo, a UEAtc classifica os cimentos-cola de acordo com a sensibilidade à acção da água, sendo estabelecidos diferentes tipos de argamassas para cada grau de sensibilidade à água. O documento do CSTB (2000a), apresenta classificação semelhante à da norma EN 12004 mas considera mais uma classe fundamental, a classe 2S, e mais uma característica opcional, a fluidez – G. No caso da normalização BSI (1980), a classificação dos adesivos em três classes é efectuada com base na respectiva resistência à acção da água. 2.2.2.2.2.1 Propriedades Das propriedades que permitem avaliar as características dos produtos de colagem, pela sua importância, destacam-se as seguintes: - Tempo de vida útil – Tempo em armazém durante o qual uma argamassa mantém as suas propriedades. - Tempo de repouso – Intervalo de tempo necessário desde a preparação até ao uso. (EN 12004 [17]) - Tempo de vida – Máximo intervalo de tempo até ao uso. (EN 1015-9 [19]) - Tempo aberto – Máximo intervalo de tempo para acabamento desde a aplicação. (EN 1346 [20] e EN 12189 [21]) - Tempo de presa – Intervalo de tempo a partir do fabrico das argamassa até começar a endurecer. (EN 1015-4 [22]) - Tempo de endurecimento – Tempo necessário para que a argamassa desenvolva a sua resistência. Os cimentos-cola apresentam um conjunto de características estáveis que podem ser avaliadas de acordo com normas e especificações adequadas. Na tabela 2.4, apresentada a seguir, apresentam-se os métodos de ensaio para avaliar as essas características. 19 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 2.4 – Métodos de ensaio para avaliar as características fundamentais dos cimentos-cola. [46] Características fundamentais Método de Ensaio Determinação do tempo de ajustabilidade EN 1015-9 Determinação do tempo de armazenamento EN 12004 Aderência (ensaio de resistência à tracção) EN 1015-2; NP EN 1346 e 1348 Determinação do tempo aberto EN 1346 Determinação do deslizamento EN 1308 Determinação do poder molhante EN 1347 Determinação da resistência química de cimentos-cola de reacção (R) EN 12808-1 Determinação de resistência ao corte de cimentos-cola em dispersão (D) EN 1324 Determinação de resistência ao corte de cimentos-cola de reacção (R) EN 12003 Determinação de resistência ao corte de argamassa cimentícias (C) EN 1322; EN 12615 Determinação da deformabilidade de argamassas endurecidas ISO 5271 +2 Determinação da resistência à flexão e da resistência à compressão EN 1015-11; EN 13888 2.2.2.2.2.2 Aplicação São usados em camada fina (2 a 5 mm), nos seguintes 3 tipos de aplicação: - colagem simples – espalhamento da cola apenas no tardoz de cada peça a aplicar ou apenas no suporte; - colagem dupla – espalhamento da cola no tardoz e cada peça e no suporte. 2.2.2.2.2.3 Vantagens Os cimentos-cola apresentam uma maior rapidez de execução possibilitando maiores rendimentos da mão-de-obra relativamente ao que era conseguido com os métodos tradicionais de assentamento, com argamassas de cimento ou bastardas e respondem melhor aos movimentos diferenciais entre suporte e revestimento. Destacam-se das argamassas tradicionais pela sua capacidade de retenção de água, dado que é esta propriedade que permite que o material seja aplicado em camada fina sem perder, para o suporte ou para o ar, a quantidade de água necessária à hidratação do cimento portland. Apresentam maior elasticidade, proporcionando a obtenção de 20 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS maior resistência ao descolamento, por arrancamento ou por corte e tornando-as mais aptas para suportarem os movimentos de suportes dimensionalmente instáveis. As grandes potencialidades de aderência, características destas colas, nem sempre são aproveitadas em virtude do rendimento pretendido impor velocidades de revestimento incompatíveis com o cumprimento rigoroso das regras de preparação e aplicação das colas. Mesmo assim, a aderência instalada é superior à que se obtinha com as argamassas tradicionais. [44] 2.2.2.3 Ladrilhos cerâmicos Os ladrilhos cerâmicos são placas finas de argilas e/ou outras matérias primas inorgânicas e são geralmente utilizadas como revestimentos de pavimentos e paredes, usualmente conformadas por extrusão ou prensagem à temperatura ambiente (podendo ser moldadas por outros processos) em seguida secas e subsequentemente cozidas a temperaturas suficientes para se obterem as propriedades requeridas. Os ladrilhos podem ser vidrados (com a aplicação de um revestimento superficial) – GL ou não vidrados – UGL, são incombustíveis e não são afectados pela luz. [13] De acordo com a Norma Europeia EN 14411 [23], os ladrilhos cerâmicos são classificados pelo processo de conformação e pela porosidade medida através da percentagem de absorção de água (E), medida segundo a EN ISO 10545-3. Podem ser extrudidos (Tipo A), prensados a seco (Tipo B) ou fabricados por outros processos (Tipo C). O tipo A corresponde aos ladrilhos cuja pasta é conformada no estado plástico numa extrusora, sendo a barra obtida cortada em ladrilhos com dimensões pré-determinadas, diferindo dos prensados a seco (Tipo B) que são formados a partir de uma mistura em pó finamente moída, conformada em moldes a altas pressões. O tipo C corresponde aos ladrilhos moldados de forma manual, normalmente por processos artesanais, ao contrário dos dois primeiros tipos que resultam sempre de unidades industriais. No tipo C, incluem-se os pavimentos rústicos de barro vermelho (com E < 6%) ou os azulejos artesanais decorativos (normalmente com alta porosidade – E > 10% - e com acabamento superficial vidrado). [13 e 44] Quanto à classificação em função do seu coeficiente de absorção de água (E), os ladrilhos cerâmicos dividem-se nos seguintes grupos: 21 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS - ladrilhos de fraca absorção de água (Grupo I) – E ≤ 3% - ladrilhos de absorção de água média (Grupo II) – 3% < E ≤ 10% Este grupo é dividido em dois sub-grupos: - grupo IIa – 3% < E ≤ 6% - grupo IIb – 6% < E ≤ 10% - ladrilhos de elevada absorção (Grupo III) – E > 10%.[24] Na Tabela 2.5 é apresentada a classificação dos azulejos e ladrilhos cerâmicos em função do processo de conformação e da absorção de água, de acordo com a Norma EN 14411 [23]. Tabela 2.5 - Classificação dos azulejos e ladrilhos cerâmicos em função do processo de conformação e da absorção de água, de acordo com a Norma EN 14411 [23]. Absorção de água Processo de conformação A Extrusão* (E, % ponderal) E ≤ 3% 3% < E ≤ 6% 6% < E ≤ 10% E > 10% Grupo I Grupo II a Grupo II b Grupo III Grupo AI Grupo AIIa** Grupo AIIb** Grupo AIII Grupo BIIa Grupo B IIb Grupo BIII*** Grupo CIIa Grupo CIIb Grupo CIII Grupo BI B (E ≤ 0,5%) Prensagem a seco Grupo BIb (0,5% < E ≤ 3%) C Outros processos Grupo CI * - Os ladrilhos extrudidos podem ser produzidos individualmente (ladrilhos extrudidos separados) ou aos pares, unidos pelo tardoz, sendo neste caso separados após cozedura (ladrilhos extrudidos separáveis). ** - Os Grupos A IIa e A IIb são subdivididos em dois subgrupos, sujeitos a exigências distintas. *** - O Grupo BIII engloba apenas ladrilhos vidrados. Os ladrilhos não vidrados produzidos por prensagem a seco e que apresentem absorção de água superior a 10% não pertencem a esse grupo. Os ladrilhos cerâmicos são produzidos numa gama muito variada de características, em função das matérias-primas utilizadas e dos métodos e procedimento de fabrico. Estes parâmetros condicionam o grau de vitrificação (e, portanto, a porosidade) da massa cerâmica, que por sua vez determina o nível de desempenho técnico das peças produzidas – absorção de água; resistência ao desgaste, à flexão, aos choques, à formação de gelo a ao enodoamento; regularidade dimensional; etc. 22 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Dum modo geral, pode dizer-se que o nível desempenho técnico cresce com a vitrificação, com a excepção da resistência aos choques mecânicos de corpos duros que evolui em sentido inverso em virtude de à vitrificação corresponder uma maior fragilidade. Uma maior vitrificação da massa cerâmica é conseguida através da moagem mais fina dos grãos da argila utilizada no fabrico dos ladrilhos. [44] 2.2.2.3.1 Ensaios Consoante a utilização, existem características específicas que deverão ser determinadas nos ladrilhos a aplicar. No caso particular de aplicações no exterior, é fundamental conhecer as seguintes características dos ladrilhos: - Características específicas para aplicações exteriores: - Resistência ao gelo; - Resistência ao impacto; - Dilatação térmica linear. - Características especificas para ladrilhos vidrados: - Resistência a fendilhagem. - Características específicas para ladrilhos de cor uniforme: - Pequenas diferença de cor. A norma EN 14411 [25] remete para as normas de ensaio da série EN ISO 10545 a determinação das características dimensionais e das propriedades físicas e químicas dos ladrilhos cerâmicos, que se apresenta na Tabela 2.6. 23 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 2.6 - Normas de ensaio da série EN ISO 10545 para a determinação das características dimensionais e das propriedades físicas e químicas dos ladrilhos cerâmicos. [46] Propriedade Norma de ensaio Comprimento e largura Espessura Rectilinearidade das arestas ISO 10545-2 [26] Dimensões e qualidade superficial Determinação da ortogonalidade Planaridade (curvatura e empeno) Qualidade superficial Propriedades físicas Propriedades químicas Absorção de água, E (%) ISO 10545-3 [27] Resistência à flexão ISO 10545-4 [28] Módulo de rotura ISO 10545-4 [28] Resistência ao impacto ISO 10545-5 [29] Resistência à abrasão profunda ISO 10545-6 [30] Resistência à abrasão superficial ISO 10545-7 [31] Dilatação térmica linear ISO 10545-8 [32] Resistência ao choque térmico ISO 10545-9 [33] Expansão por humidade ISO 10545-10 [34] Resistência à fendilhagem ISO 10545-11 [35] Resistência ao gelo ISO 10545-12 [36] Pequenas diferenças de cor ISO 10545-16 [37] Resistência ao deslizamento ISO 10545-17 [38] Resistência química ISO 10545-13 [39] Resistência às manchas ISO 10545-14 [40] Libertação de chumbo e cádmio ISO 10545-15 [*] [*] International Organization for Standardization (ISO). EN ISO 10545-15 – Ladrilhos cerâmicos – Parte 15: Determinação da libertação do chumbo e cádmio d ladrilhos vidrados, 1997. 24 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS 2.2.2.4 Juntas Designam-se por juntas todos os sistemas que interrompem a continuidade da estrutura. [13] É fundamental que se utilizem juntas em todo o processo construtivo, para que a estrutura possa efectuar os seus movimentos habituais sem problemas como, por exemplo, a fissuração ou o descolamento de ladrilhos. Estes movimentos podem ter várias origens: variação térmica (expansão e contracção), variação de humidade, acção de cargas concentradas e distribuídas e outras. As juntas impedem em permanência a entrada de água e a infiltração de ar no revestimento cerâmico e no suporte, constituindo ainda a única zona de revestimento por onde pode ser libertado qualquer tipo de humidade contido no suporte ou no revestimento cerâmico, na forma de vapor de água. [44] É possível, em alguns casos, tirar partido estético das juntas de revestimento, pois possibilitam combinações com ladrilhos e revestimentos de qualquer escala, mas, dum modo geral, os utentes consideram-nas indesejáveis porque constituem uma descontinuidade no aspecto do revestimento e têm um comportamento em uso diferente do dos ladrilhos, sendo em regra mais susceptíveis ao enodoamento. Interessará então que as juntas sejam o mais estreitas possível ou, pelo menos, que os produtos utilizados no seu preenchimento sejam agradáveis à vista e resistentes ao enodoamento. [41] 2.2.2.4.1 Tipos de juntas Existem dois tipos de juntas, as juntas de construção, cuja finalidade é limitar o risco de levantamento e rupturas provocadas por movimentos estruturais (contracção/expansão, flexão), e as juntas de assentamento, que são dimensionadas pelo fabricante e utilizadas para compensar as expansões sofridas pelos ladrilhos. 2.2.2.4.1.1 Juntas de Construção As juntas de construção podem ser estruturais, periféricas e intermédias. a) Juntas estruturais São juntas já existentes na estrutura de betão e que têm obrigatoriamente que ser reflectidas no revestimento, sendo feitas em obra ou pré-fabricadas reforçadas com perfis metálicos ou plásticos, ou de mástiques sobre fundo da junta, para o seu preenchimento e tem a finalidade de absorver os movimentos estruturais previsíveis. Estas juntas devem ter uma largura igual ou superior às 25 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS existentes no suporte e uma profundidade adequada para garantir o prolongamento das mesmas, podendo estar também localizadas nas zonas e transição entre diferentes materiais de suporte. [13 e 44] b) Juntas periféricas Este tipo de juntas executa-se nos limites de superfícies revestidas (remates de vãos em revestimentos de paredes, por exemplo). Devem apresentar uma largura mínima de 5 mm e uma profundidade adequada para penetrar a totalidade da espessura do reboco do suporte. São feitas em obra ou pré-fabricadas, podendo em algumas situações (como juntas de esquina) utilizar-se apenas perfis metálicos ou plásticos para o seu tratamento. [44] c) Juntas intermédias As juntas intermédias têm como principal função evitar a fissuração e o descolamento dos ladrilhos devidos a tensões originadas por deformações de natureza higrotérmica do suporte, do material de assentamento e dos ladrilhos, devendo ter uma largura mínima de 5 mm (normalmente 12 mm) e uma profundidade que permita a penetração na totalidade da espessura da camada de regularização e assentamento. O seu preenchimento é efectuado inicialmente com um material de enchimento (fundo da junta compressível), devendo ser em seguida reforçada com um perfil pré-fabricado metálico ou plástico. A zona superficial da junta deve ser preenchida com o mesmo material utilizado no preenchimento das juntas de movimento do revestimento ou com mástique, dependendo da sua largura. [44] A definição deste tipo de juntas permite dividir o revestimento, quando extenso, em áreas menores e aproximadamente quadradas. Estas áreas deverão ser especificadas e dependem da espessura e flexibilidade da camada de assentamento e da agressividade do ambiente de exposição. 2.2.2.4.1.2 Juntas de assentamento As juntas de assentamento são espaços entre as placas cerâmicas que compõe o revestimento, preenchidas com material flexível. Estas juntas têm como funções, facilitar o alinhamento das peças, de absorver as tensões geradas pelas dilatações termo-higroscópicas sofridas pelos ladrilhos cerâmicos, a função estética de harmonizar o tamanho das peças, o tamanho do plano e do parâmetro e a largura das juntas e também a função de facilitar caso seja necessário a remoção das peças. [42] A largura das juntas depende do tamanho das placas cerâmicas. As juntas de assentamento são normalmente definidas pelo fabricante do ladrilho em função da aplicação e devem ser 26 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS dimensionadas de forma a, como foi referido, compensar as expansões sofridas pelos ladrilhos cerâmicos. Apresentam-se na Tabela 2.7 as larguras das juntas de movimento recomendadas para revestimentos cerâmicos aderentes em paredes exteriores, em função do tipo de ladrilho. Tabela 2.7 – Espessura mínima de juntas de assentamento, em função do tipo de ladrilhos (s = superfície do ladrilho) [13] Espessura Tipo de Ladrilhos [mm] Prensados a seco: S ≤ 500 cm2 2 S > 500 cm2 3 Ladrilhos e “plaquetas” de terracota e ladrilhos extrudidos 6 Restantes materiais 4 Nas Figura 2.19 e 2.20, apresentam-se esquematizados os diferentes tipos de juntas: Figura 2.19 e Figura 2.20 – Diferentes tipos de juntas [43] 2.2.2.4.2 Produtos para preenchimento de juntas entre ladrilhos Os produtos de preenchimento das juntas devem ser seleccionados a partir das dimensões das juntas a que se destinam, das características dos ladrilhos, do suporte e do produto de assentamento, e das condições de utilização. 27 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS As juntas entre ladrilhos fixados por contacto devem ser preenchidas com um material que deve apresentar: - Boa trabalhabilidade; - Reduzia retracção de secagem; - Boa adesão à face lateral do ladrilho; - Impermeabilidade; - Resistência à água, ao calor, aos agentes de limpeza e aos ataques químicos; - Resistência ao desenvolvimento de microorganismos; - Resiliência e compressibilidade. De referir que grande parte das anomalias verificadas em revestimentos cerâmicos exteriores se deve à definição incorrecta ou omissa dos tipos, dimensões e materiais de preenchimento das juntas, no respectivo projecto de execução. [13] Assim, o preenchimento das juntas entre ladrilhos pode ser efectuado com produtos, como: - calda de cimento tradicional, para juntas reduzidas, de 1 a 4 mm; - argamassa tradicional para juntas (2 volumes de cimento para um de areia), em juntas com mais de 4 mm de largura; - produtos industriais especiais para juntas. [13] Os produtos que tradicionalmente são utilizados no preenchimento das juntas entre ladrilhos são a calda de cimento e a argamassa de cimento. No entanto, estes produtos têm vindo gradualmente a sofrer alterações pela introdução de pigmentos ou adjuvantes orgânicos. Paralelamente, surgem os produtos de resinas de reacção, direccionados para revestimentos com exigências especiais de higiene, de resistência química, ou de estanqueidade, ou para revestimentos em que seja necessária muito boa aderência do produto das juntas aos bordos dos ladrilhos. [41] 2.2.2.4.3 Utensílios e métodos de aplicação Há três métodos para enchimento de juntas entre materiais cerâmicos: - manualmente com talocha de borracha; - com pistola de ar comprimido ou manualmente com cartuchos de resina; - mecanicamente, com recurso a equipamentos adequados. 28 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS A limpeza do revestimento depois de rejuntado pode ser feita manual ou mecanicamente. 2.2.3 Zonas singulares Quando um revestimento cerâmico é aplicado em fachadas com o suporte em alvenaria existem determinadas situações que requerem tratamentos especiais, como por exemplo, um reforço da camada de regularização do suporte, um aumento da largura das juntas de assentamento ou até uma diminuição das dimensões dos painéis de esquartelamento. São exemplos disso as situações que se seguem. a) Pontes térmicas Os revestimentos cerâmicos não têm uma influência directa no tratamento de pontes térmicas (Figura 2.21), no entanto as anomalias que lhes estão associadas influenciam o seu desempenho. Assim, deve garantir-se a existência de suportes de idêntica condutibilidade térmica em toda a fachada, de forma a evitar a existência de zonas preferenciais de transmissão de calor e de vapor de água (as quais afectam o revestimento exterior aí localizado). [13 e 44] Figura 2.21 – Ponte térmica. [61] b) Zonas curvas Nas situações em que a fachada a revestir curva (Figura 2.22) a opção mais adequada é escolha de ladrilhos rectangulares que deverão ser aplicados com o lado mais curto paralelo ao perímetro de curvatura, ou de mosaicos porcelânicos, mais conhecido por “pastilha”, com as dimensões de 2,5 x 2,5 cm, dado que permitem um acompanhamento mais eficaz da curvatura da superfície. [44] 29 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 2.22 – Descolamento em fachada curva. [44] c) Topo Um dos pontos mais sensíveis à entrada de água da chuva corresponde ao topo do revestimento. Podendo tratar-se de uma platibanda sem rufagem ou da base da cobertura do edifício é uma zona delicada dado que qualquer entrada de água pode levar à ocorrência de eflorescências ou à degradação do material de assentamento do revestimento, devendo por isso ser estudada e detalhada em projecto no que diz respeito ao remate do revestimento, ao dimensionamento e preenchimento da junta periférica e à solução de impermeabilização deste ponto.(Figura 2.23) Em parapeitos de janelas e em coroamentos superiores do revestimento cerâmico de fachadas devem existir pingadeiras na face inferior de modo a impedir que ocorram manchas de sujidade (devido ao arrastamento de sujidade) ou mesmo o descolamento do revestimento, por infiltração da água que escorre pelo revestimento. [44] Figura 2.23 – Descolamento no topo de uma pala de uma varanda. 30 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS d) Altura Os revestimentos cerâmicos aplicados em fachadas com mais de dois pisos requerem particular atenção pelo facto de, na hipótese do seu destacamento, colocarem em risco utentes e transeuntes.(Figura 2.24) Para estas fachadas é conveniente prever uma manutenção periódica do revestimento. Para tal, têm de ser previstos pontos de ancoragem, ou equipamentos de sustentação ao nível da cobertura, para plataformas de trabalho suspensas (bailéus eléctricos ou de manivela), permitindo a execução segura das necessárias operações de reparação pontuais, sem que seja necessário recorrer à utilização de andaimes, minimizando o custo de todas as operações, na situação onde estas poderiam ser mais onerosas e dificultadas. [44] Figura 2.24 – Fachada de edifício onde se verifica descolamento em altura, podendo apresentar perigo para os transeuntes. e) Situação de descontinuidade estrutural Sempre que a construção apresenta interrupção de elementos de alvenaria ou estruturais (Figura 2.25) (variação do módulo de elasticidade dos materiais) é recomendável o uso de uma malha de fibra de vidro ou tecido metálico. Exemplos desta situação são a variação de alvenaria para betão, juntas de placa de gesso, pequenos troços, buracos e fissuras existentes no suporte. A fixação da malha é feita com o recurso a pernos próprios em plástico ou metálicos ou por redes auto adesivas. A vantagem do uso de uma rede de fibra é fundamentalmente garantir, na projecção do reboco (via manual ou mecânica), uma cura em condições adequadas, tendo como consequência um ganho de resistência no material aplicado. A finalidade última desta aplicação é prevenir a fissuração e descolamento dos materiais aplicados. [13] 31 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 2.25 – Descolamento em zona de descontinuidade estrutural. 32 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS 2.2.4 Durabilidade 2.2.4.1 O conceito de Durabilidade A norma internacional ISO 15686 [45] define durabilidade (durability) como: A capacidade do edifício ou seus elementos de desempenhar as funções requeridas durante um determinado período de tempo sobre a influência dos agentes actuantes em serviço. E vida útil (service life) como: O período de tempo, após a construção, em que o edifício ou os seus elementos igualam ou excedem os requisitos mínimos de desempenho. A durabilidade pode então ser definida como a capacidade que um sistema possui de manter o seu † desempenho acima dos níveis mínimos especificados, de maneira a atender às exigências dos usuários, nas diferentes situações de utilização, por um período de tempo pré estabelecido. Este conceito prende-se com a estimativa do envelhecimento natural dos materiais e o processo como se dá este envelhecimento; é um dos condicionantes dos materiais para os diversos usos, em especial na construção de edifícios. A durabilidade, por exemplo, de um componente como o ladrilho cerâmico não deve ser confundida com a durabilidade do sistema Revestimento cerâmico de fachadas, uma vez que este último deve ser entendido como sendo uma sucessão de camadas que integram entre si, condicionando a durabilidade do subsistema às diferentes durabilidades de cada uma das camadas (alvenaria, chapisco, emboço, argamassa de assentamento e ladrilho cerâmico). A sua durabilidade resulta da correlação das durabilidades de cada constituinte. A vida útil do sistema será correspondente à menor longevidade dos seus constituintes. [46] Exige-se, por isso, um conhecimento aprofundado das propriedades dos materiais e componentes e das características dos ambientes a que estão sujeitos, bem como dos respectivos níveis de exigência requeridos. † Desempenho é definido pelo Conseil International du Bâtiment como sendo o comportamento de um elemento durante a sua utilização. O que pode ser entendido como sendo o resultado do equilíbrio dinâmico que se estabelece entre o subsistem e o meio. 33 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 2.8 – Durabilidade (em anos) dos produtos em função da durabilidade das construções [46] Durabilidade das construções Durabilidade dos produtos de construção Categoria Categoria Anos Reparáveis ou de Fácil Substituição Reparáveis ou Substituíveis com mais algum esforço Para toda a vida da construção Pequena 10 10 10 10 Média 25 10 25 25 Normal 50 10 25 50 Longa 100 10 25 100 2.2.4.2 Requisitos e Exigências Os revestimentos cerâmicos para poderem circular no mercado devem apresentar um comprovativo de que respeitam determinadas exigências para quando aplicados em obra garantirem o cumprimento dos Requisitos Essenciais. Os Requisitos Essenciais exigidos pela Directiva Europeia 89/106/CE “Produtos de Construção” [47] para produtos de construção aplicados em obra são: - Resistência mecânica e estabilidade; - Segurança contra incêndios; - Higiene, saúde e ambiente; - Segurança na utilização; - Protecção contra o ruído; - Economia de energia e retenção de calor. Para além dos Requisitos Essenciais, outras exigências devem ser respeitadas na concepção de revestimentos exteriores de paredes. O estabelecimento destas exigências decorre do facto dos edifícios serem indispensáveis à vida e à actividade do homem e por isso devem possuir características que correspondam e satisfaçam as necessidades humanas. 34 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Os diversos elementos e componentes dos edifícios, cada um com as suas funções, contribuem para a satisfação global das necessidades dos utentes. Aos revestimentos de paredes, exigir-se-lhes-á a sua quota-parte de participação na satisfação das necessidades humanas. Na Tabela 2.9, na Tabela 2.10 e na Tabela 2.11 apresentam-se as exigências funcionais para revestimentos de paredes aplicáveis ao sistema de revestimento cerâmico colado. Tabela 2.9 – Exigências funcionais para revestimentos de paredes aplicáveis ao sistema de revestimento cerâmico colado. (adaptado de [46]) Exigência Tipos Principais de Exigências Tipos Discriminados de Exigências Peso Próprio Estabilidade perante solicitações normais de uso Exigências de estabilidade Exigências de Segurança Exigências de segurança no uso Exigências de Compatibilidade com o Suporte Choques Normais Estabilidade perante solicitações de ocorrência acidental Exigências contra riscos de incêndio Solicitações Climáticas Choques acidentais Reacção ao fogo Rugosidade dos paramentos Segurança no contacto Temperatura dos paramentos Exigências de compatibilidade geométrica Exigências de compatibilidade mecânica Exigências de compatibilidade química Permeabilidade ao vapor de água Exigências de Estanqueidade Exigências de estanqueidade à água Estanqueidade à água da chuva Permeabilidade à água Absorção de água Exigências TermoHigrométricas Exigências de isolamento térmico 35 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 2.10 - Exigências funcionais para revestimentos de paredes aplicáveis ao sistema de revestimento cerâmico colado. (adaptado de [46]) (Continuação) Exigência Tipos Principais de Exigências Tipos Discriminados de Exigências Planeza geral Exigências de planeza Planeza localizada Exigências de verticalidade Exigências de rectidão das arestas Exigências de conforto visual Exigências de regularidade e de perfeição da superfície Exigências de homogeneidade de enodoamento pela poeira Exigências de homogeneidade de cor e de brilho Defeitos de superfície Largura das fissuras Homogeneidade da temperatura superficial interior Diferença de cor Diferença da reflectância difusa Classes de resistência à riscagem Exigências de resistência a acções de choque e de atrito Resistência aos choques Classes de resistência à riscagem Resistência à riscagem Classes de resistência à riscagem Resistência à água da chuva Exigências de Adaptação à Utilização Normal Exigências de resistência à acção da água Resistência às projecções acidentais de água Resistência à lavagem por via húmida Resistência aos vapores húmidos Exigências de aderência ao suporte Exigências de resistência ao enodoamento pela poeira Resistência ao arrancamento por tracção Resistência à peladura Resistência à formação de nódoas Lavabilidade Exigências de resistência à suspensão de cargas 36 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Tabela 2.11 - Exigências funcionais para revestimentos de paredes aplicáveis ao sistema de revestimento cerâmico colado. (adaptado de [46]) (Continuação) Exigência Tipos Principais de Exigências Tipos Discriminados de Exigências Resistência ao calor Resistência ao frio Exigências de resistência aos agentes climáticos Resistência à água Resistência à luz Resistência aos choques térmicos Exigências de Durabilidade Resistência ao ozono Exigências de resistência aos produtos químicos do ar Resistência ao dióxido de azoto Resistência ao dióxido de enxofre Resistência a soluções amoniacais Exigências de resistência à erosão provocada pelas partículas sólidas em suspensão no ar Exigências de resistência à fixação e ao desenvolvimento de bolores As exigências funcionais dos revestimentos estão estreitamente ligadas às exigências funcionais das paredes (ou mais propriamente das partes opacas das paredes). As funções atribuíveis ao conjunto tosco de parede-revestimento podem ser exercidas com maior ou menor contributo de cada um desses componentes. Há, no entanto, funções que competem em exclusivo, ou quase, a apenas um desses componentes. Por exemplo, a satisfação das exigências de estabilidade, de resistência estrutural, de segurança contra o risco de intrusões humanas ou animais, de ocultação, de conforto higrotérmico ou de conforto acústico compete geralmente apenas ao tosco das paredes. A satisfação das exigências de segurança no contacto, de aspecto, de regularidade superficial, de conforto visual, de conforto táctil ou de higiene é praticamente só da responsabilidade dos revestimentos das paredes. Por outro lado, a satisfação das exigências de segurança contra riscos de incêndio, de estanqueidade à água, de resistência os choques e atrito, de resistência à água, de durabilidade 37 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS compete ao conjunto tosco da parede-revestimento. Em suma, espera-se, de um modo geral, do revestimento para paramentos exteriores de paredes que protejam o tosco da parede das acções dos diversos agentes agressivos – água, choques, produtos químicos presentes no ar, poeiras etc – resistindo a esses agentes, que contribuam para a estanqueidade à água da parede, que confiram à parede características aceitáveis de planeza, verticalidade e regularidade superficial, que proporcionem à parede o efeito decorativo pretendido e que se mantenham limpos ou que, pelo menos, tornem fácil a sua limpeza. [48] 2.2.4.3 Aspectos fundamentais da durabilidade A durabilidade deve ser estudada tendo-se presente a influência de cinco aspectos principais: - os materiais utilizados, os quais são classificados de acordo com o grau de deterioração apresentados durante o uso; - o projecto, e a sua qualidade; - as condições de usos e os factores de degradação, - o rigor da execução; - a manutenção, a qual deve ser avaliada numa escala indo de frequente a inexistente, de acordo com o previsto em projecto. 2.2.4.3.1 Materiais No estudo da durabilidade de um sistema como o revestimento cerâmico colado não tem grande interesse classificar os materiais individualmente segundo um grau de deterioração. O revestimento cerâmico colado pode utilizar materiais duráveis mas que podem não evitar que o sistema como um todo se degrade, pois existem causas de perda de durabilidade que ultrapassam essas características dos materiais, tais como: - a inadequação ao uso causado por falhas de projecto ou especificações; - tensões excessivas ou resistências insuficientes que provocam rupturas; - procedimentos de execução falhados ou inadequados; - a ausência de manutenção. A qualidade dos materiais de fachada reflecte-se na qualidade do subsistema e na sua capacidade de proteger o edifício. 38 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS 2.2.4.3.2 Influência do projecto A qualidade de um projecto de fachada deve ter em consideração vários aspectos: estruturais, construtivos, funcionais, como, por exemplo, a facilidade de limpeza, a possibilidade de troca e facilidade de manutenção, e factores de uso como a durabilidade e o isolamento termo-acústico. A qualidade de um projecto de revestimentos cerâmicos aderentes, principalmente para fachadas de edifícios, garante, quase por si só, a durabilidade deste revestimento. Por este motivo, quando se pretende elaborar um projecto para um revestimento cerâmico colado durável é fundamental: - avaliar das condições de exposição da fachada; - proceder à análise da estrutura da fachada e as condicionantes construtivas da aplicação, de modo a permitir uma adequada manutenção do revestimento; - analisar a tipologia da placa cerâmica, a sua durabilidade e a protecção que esta confere à edificação; - avaliar a deformabilidade da estrutura de suporte do revestimento ao longo do tempo; - avaliar as características das alvenarias externas. [49] Apesar da sua grande importância, não é comum em Portugal a realização de projectos de revestimento. No nosso país, a informação relativa ao revestimento está incluída no projecto de arquitectura. É o arquitecto que define as características dos materiais e técnicas de aplicação, bem como a estereotomia do revestimento incluindo dimensões e localizações de juntas. 2.2.4.3.3 Condições de uso Sendo o sistema de revestimento cerâmico colado formado por componentes de materiais distintos com diferentes características e reacções às variadas situações e agressões, é de esperar que a degradação do subsistema esteja associada aos diversos tipos de deterioração a que cada componente está sujeito, assunto este que será abordado no ponto 2.3.3.. De uma forma genérica, destacam-se como principais mecanismos de degradação: - o peso próprio e as sobrecargas decorrentes da sua utilização normal; - os choques normais ou excepcionais; 39 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS - as acções climáticas externas, nomeadamente as solicitações higrométricas, a acção da neve e as acções de pressão e depressão, vibração e abrasão provocadas pelo vento; - as deformações impostas, de carácter estrutural ou de outra índole; - a acção da água e dos produtos quimicamente agressivos, inerentes, por exemplo, às operações normais de limpeza e conservação; - os agentes que provocam a degradação do aspecto dos revestimentos, em particular as poeiras, os microorganismos e a poluição atmosférica. 2.2.4.3.4 Influência da execução A execução é um aspecto fundamental para a obtenção da qualidade do produto final e da durabilidade pretendida; se não for devidamente considerada pode afectar todos os demais aspectos. Os erros mais comuns ligados à execução e que têm muita influência na durabilidade dos revestimentos cerâmicos de fachada são: - o assentamento em superfícies quentes; - o uso de argamassas de fixação erradas; - o assentamento sobre superfícies contaminadas (material pulverulento); - o espalhamento de argamassas de fixação simultaneamente em grandes áreas; - a diluição da argamassa de fixação para fazer render mais; - o assentamento sobre juntas de construção; - o assentamento sobre materiais distintos sem o uso de juntas; - o assentamento de argamassas de fixação seca (ou com o tempo em aberto vencido); - o assentamento sobre superfície húmida; - a execução acelerada do assentamento; - o assentamento sobre bases inadequadas; 40 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS - o espalhamento da argamassa erróneo (sem ou com cordões mal formados) - a limpeza inadequada de juntas; - a escolha de argamassas de fixação inadequada para o clima do local; - a omissão de etapas de assentamento para ganhar tempo; - a falta de supervisão dos trabalhos. [49] 2.2.4.3.5 Influência da manutenção A durabilidade do revestimento cerâmico colado não depende apenas de um bom projecto e de uma correcta execução, mas também da forma como é usado e da manutenção que lhe é aplicada. O facto do material cerâmico ser considerado altamente durável, leva muitas vezes ao desleixo da sua limpeza e conservação e à utilização de materiais inadequados para a limpeza, como ácidos e bases fortes. Quando isto acontece, dá-se uma diminuição da durabilidade do revestimento já que um plano de manutenção correctamente concebido pode prevenir muitos problemas e o desenvolvimento de várias anomalias, como por exemplo, a degradação do revestimento pela penetração de agentes agressivos nas juntas quando estas começam a apresentar defeitos localizados em consequência de retracções na secagem da base ou do substrato devido a alterações climáticas bruscas. As fachadas devem ser concebidas de modo a que seja fácil o seu acesso e que os detalhes arquitectónicos permitam a fixação de equipamentos de manutenção e limpeza, ou mesmo plataformas de trabalho suspensas, para que as acções de limpeza, manutenção e inspecção detalhada dos ladrilhos e selantes de juntas sejam feitas com total segurança e facilidade. [49] 41 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 2.3 PATOLOGIAS EM FACHADAS COM REVESTIMENTO CERÂMICO ADERENTE Um problema patológico pode ser entendido como uma situação em que, neste caso, um sistema de revestimento, num determinado instante da sua vida útil, não apresenta o desempenho previsto. 2.3.1 Origem das patologias A origem das patologias podem ser classificadas em: - Congénitas – são aquelas originárias da fase de projecto, em função da não observância das Normas Técnicas, ou de erros e omissões dos profissionais, que resultam em falhas no detalhe e concepção inadequada do revestimentos. São responsáveis por grande parte das avarias registadas em edificações. - Construtivas – quando a sua origem está relacionada com a fase de execução da obra, resultante do emprego de mão-de-obra desqualificada, produtos não certificados ausência de metodologia para assentamento das peças, o que, segundo pesquisas mundiais, também são responsáveis por grande parte das anomalias em edificações. - Adquiridas – quando ocorrem durante a vida útil dos revestimentos, sendo resultado da exposição ao meio em que se inserem, podendo ser naturais, decorrentes da agressividade do meio, ou decorrentes da acção humana, em função de manutenção inadequada ou realização de interferência incorrecta nos revestimentos, danificando as camadas e desencadeando um processo patológico. - Acidentais – caracterizadas pela ocorrência de algum fenómeno atípico, resultado de uma solicitação invulgar, como a acção da chuva com ventos de intensidade superior ao normal, recalques e até mesmo incêndio. A sua acção provoca esforços de natureza imprevisível, especialmente na camada de base e sobre as juntas, quando não atinge até mesmo as peças, provocando movimentações que irão desencadear processos patológicos em cadeia. [50] 2.3.2 Causas das patologias José Dinis Silvestre [44], no seu estudo, apresenta um sistema classificativo das causas de ocorrência das anomalias em revestimentos cerâmicos aderentes em grupos, referindo que estas 42 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS estão sempre dependentes das características dos revestimentos cerâmicos, da edificação onde estão aplicados, do uso a que foram sujeitos e do seu comportamento em serviço. Na Tabela 2.12 apresentam-se as principais causas das patologias em revestimentos cerâmicos aderentes de fachada, organizadas em grupos. Tabela 2.12 – Classificação das causas das anomalias em revestimentos cerâmicos aderentes. [44] Grupos Causas Escolha de materiais incompatível, omissa, ou não adequada à utilização Estereotomia não conforme com as características do suporte Prescrição de colagem simples em vez de dupla Dimensionamento incorrecto das juntas do revestimento cerâmico Erros de projecto Inexistência de juntas periféricas, de esquartelamento ou construtivas Existência de zonas do revestimento cerâmico inacessíveis para limpeza Deficiente cuidado na pormenorização das zonas singulares do revestimento cerâmico. Inexistência ou anomalia dos elementos periféricos do revestimento cerâmico Deformações excessivas do suporte Humidade ascensional do terreno 43 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Utilização de materiais não prescritos e/ou incompatíveis entre si Aplicação em condições ambientais extremas Desrespeito pelos tempos de espera entre as várias fases de execução Aplicação em suportes sujos, pulverulentos ou não regulares Desrespeito pelo tempo aberto do adesivo Espessura inadequada do material de assentamento Contacto incompleto do ladrilho – material de assentamento Assentamento de ladrilhos nas juntas de dilatação do suporte Erros de execução Colagem simples em vez de dupla Utilização de material de assentamento ou de preenchimento de juntas de retracção elevada Preenchimento de juntas sujas Execução de juntas com largura ou profundidade inadequada/não execução Preenchimento incompleto das juntas de assentamento Desrespeito pela estereotomia do revestimento cerâmico Inexistência ou insuficiência de pendentes em pavimentos exteriores Encastramento de acessórios metálicos não protegidos nas juntas Choques contra o revestimento cerâmico Vandalismo/grafitti Acções de origem mecânica exterior do revestimento cerâmico Concentração de tensões no suporte Deformação do suporte Vento Radiação solar Acções ambientais Exposição solar reduzida Choque térmico Lixiviação dos materiais do revestimento que contêm cimento 44 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Humidificação do revestimento Acção biológica Poluição atmosférica Criptoflorescências Envelhecimento natural Falta de limpeza do revestimento cerâmico ou de zonas adjacentes Falhas de manutenção Limpeza incorrecta do revestimento cerâmico Aplicação de cargas verticais revestimentos de paredes Alteração das condições inicialmente previstas excessivas em No seu estudo, Silvestre [44] inspeccionou e analisou 64 casos de patologias em revestimentos cerâmicos aderentes em paredes exteriores e chegou aos seguintes valores que se apresentam na Figura 2.26. Percentagem de ocorrência dos grupos de causas de anomalias em fachadas 5% 1% 37% 37% 9% 11% Erros de projecto Erros de execução Acções de origem mecânica exterior Acções ambientais Falhas de manutenção Alteração das condições Figura 2.26 – Percentagem de ocorrência dos grupos de causas de anomalias em fachadas. [44] As fachadas estão sempre expostas às acções ambientais o que justifica a grande percentagem de ocorrência desta causa verificada no estudo. Também os erros de projectos apresentam um lugar de destaque, e reflectem a carência de pormenorização, da escolha de materiais e de métodos de aplicação adequados o que prejudica a durabilidade de revestimento. Relativamente aos erros de execução, seria de esperar uma maior incidência, no entanto, a dificuldade em se obter informações acerca de intervenções construtivas que se realizaram um ano 45 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS ou mais antes da inspecção reduziu a sua percentagem. É possível perceber que as causas correspondentes a acções mecânicas como seria expectável é pequena devido à inacessibilidade das fachadas aos transeuntes. As alterações das condições praticamente não afectam as fachadas, pois não há aplicação de cargas excessivas. 2.3.3 Patologias mais frequentes As patologias registadas em revestimentos apresentam-se de diversas formas, todas elas resultando da impossibilidade de cumprimento das finalidades para as quais foram concebidos, nomeadamente no que se refere aos aspectos estético, de protecção e de isolamento. [42] Na Tabela 2.13, apresentam-se os principais tipos de patologias dos sistemas de revestimento cerâmico aderente e as suas formas de manifestação. Tabela 2.13 – Patologias mais frequentes em revestimentos cerâmicos de fachadas. [51] Tipo de patologia Descolamento Formas de manifestação Perda de aderência, relativamente ao suporte, com ou sem empolamento. Na maior parte dos casos não é possível recolocar os ladrilhos por estes não caberem no espaço que anteriormente ocupavam. Fissuras que atravessam toda a espessura dos ladrilhos. Fissuração Fissuras no seio do produto, afectando toda a profundidade da junta. Esmagamento ou lascagem dos bordos dos ladrilhos Enodoamento prematuro Manchas de produtos enodoantes na face útil dos ladrilhos, com origem, muitas vezes, em actos de vandalismo Riscagem ou desgaste prematuro dos ladrilhos Zonas evidenciando riscagem ou desgaste profundo ou desaparecimento do vidrado dos ladrilhos. Alteração de cor Alteração da cor inicial dos ladrilhos. Desprendimento do vidrado Crateras rodeadas por fissuras concêntricas. Eflorescência Manchas esbranquiçadas à superfície dos ladrilhos. Na Tabela 2.14, apresentam-se figuras com exemplos de algumas das patologias mais frequentes. 46 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS Tabela 2.14 – Imagens de patologias mas frequentes e revestimentos de fachadas com ladrilhos cerâmicos. - DESCOLAMENTO - FISSURAÇÃO 47 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS - ESMAGAMENTO OU LASCAGEM DOS BORDOS DOS LADRILHOS - ENODOAMENTO PREMATURO 48 CAPÍTULO 2 - CARACTERIZAÇÃO DO SISTEMA DE REVESTIMENTO CERÂMICO EM FACHADAS - EFLORESCÊNCIA 49 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 50 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO CAPÍTULO 3 3 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.1 GENERALIDADES Depois de determinadas as causas para as patologias encontradas na fachada, parte-se para a definição dos trabalhos de reabilitação a realizar. O resultado do processo de investigação, nomeadamente através da análise do grau da estabilização do suporte, permitirá concluir sobre a necessidade de se adoptar um revestimento do mesmo tipo ou se se poderá substituir o revestimento aderente por um de outro tipo, como por exemplo, um sistema independente do suporte. Em intervenções de reabilitação de edifícios deve estar presente a preocupação de melhorar a qualidade térmica economizando energia, quer numa perspectiva colectiva e social, contribuindo, com a poupança de energia, para um desenvolvimento sustentável com a diminuição da procura de recursos não renováveis e a redução da emissões para o ambiente, quer numa perspectiva individual e específica de melhoria da qualidade higrotérmica dos edifícios, garantindo aumento do conforto e melhoria da habitabilidade e até valorização do imóvel. No passado a construção de edifícios não tinha em conta a sua optimização energética nem a minimização dos seus efeitos ambientais. Considerando que o ciclo de vida dos edifícios e dos seus componentes é longo, uma grande parte dos edifícios encontra-se nessa situação. No entanto os ocupantes desses edifícios desejam níveis de conforto similares aos das habitações mais recentes, consumindo, para isso, muito mais energia. Este é, portanto, o momento certo para levar em consideração factores como a energia, conforto e ambiente e integrá-los no processo de reabilitação. O potencial de conservação de energia é bastante significativo e o processo de reabilitação pode contribuir para a melhoria do conforto térmico desses edifícios. Com a entrada em vigor do Decreto-Lei n.º 80/2006 de 4 de Abril que aprova o novo Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE), esta preocupação passa a ser uma obrigação em todas (…) as intervenções na envolvente ou nas instalações cujo custo seja superior a 25% do valor do edifício calculado com base num valor de referência CRef por metro 51 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS quadrado e por tipologia de edifício definido anualmente em portaria(…) (Decreto-Lei n.º 80/2006 de 4 de Abril). Pretende-se, com o novo Regulamento, aumentar o grau de exigência e melhorar o desempenho energético de referência para os edifícios a construir, bem como para os a renovar. Para esse efeito, foram feitas alterações ao RCCTE anterior, destacando-se, neste contexto, as seguintes: - passagem para cerca de metade dos valores de U (coeficiente de transmissão térmica) de paredes, coberturas e pavimentos exteriores; (ver Tabela 3.1) - reforço das propriedades dos envidraçados, em termos de isolamento térmico, estanqueidade ao ar e controlo solar; - factor de forma do edifício, de modo a que tenham envolventes demasiado recortadas sejam forçados a adoptar um maior grau de isolamento para não excederem o nível regulamentar das necessidades de energia de climatização; - recurso a tecnologias solares, passivas e activas; - melhoria de eficiência de equipamentos. Na Tabela 3.1 apresentam-se os Coeficientes de transmissão térmica para paredes exteriores preconizados pelo anterior RCCTE, de 1990, e pelo mais recente de 2006. De notar, como já foi referido, a diferença de 50 % entre valores do dois regulamentos para uma mesma zona climática. Tabela 3.1 – Coeficientes de transmissão térmica (U-W/m2ºC) (RCCTE-90) [52], (RCCTE-2006 [89]. Zona climática Elemento da envolvente Paredes 52 RCCTE-90 RCCTE-2006 RCCTE-90 RCCTE-2006 RCCTE-90 RCCTE-2006 I1 I1 I2 I2 I3 I3 1,4 0,70 1,2 0,60 0,95 0,50 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Surgem assim duas abordagens distintas para a reabilitação da fachada com revestimento em ladrilhos cerâmicos: - Reabilitar a fachada mantendo a solução inicial de revestimento exterior; - Reabilitar a fachada alterando a solução de revestimento exterior, adoptando uma solução que melhore as características térmicas da envolvente. 3.2 REABILITAÇÃO MANTENDO A SOLUÇÃO ORIGINAL Se se tratar de uma reabilitação parcial dos revestimentos cerâmicos, existem algumas regras que devem estar sempre presentes nos trabalhos de reabilitação parcial dos revestimentos cerâmicos: [13] - Só se deve iniciar a reposição dos ladrilhos depois de tratados o suporte e a camada de assentamento e, se possível, eliminar as causas de patologia a que lhes forem atribuídas. Se isso não acontecer, devem ser tomadas as necessárias precauções para que o sistema de revestimento não venha a ser atingido por esses defeitos ou tenha capacidade para lhes resistir; - A reposição de ladrilhos deve ser feita por zona bem definidas, em princípio em formato rectangular; - As zonas reabilitadas devem ser delimitadas por juntas de esquartelamento com preenchimento impermeável e pouco rígido; - A reutilização de ladrilhos pressupõe a sua limpeza prévia e integral, removendo todos os vestígios de produtos de colagem ou refechamento de juntas; - O suporte ou camada de assentamento devem estar isentos de quaisquer produtos de colagem poeiras ou outro tipo de resíduos resultantes do descolamento dos ladrilhos ou da sua exposição às condições climatéricas antes da reabilitação; - O aspecto final da zona reabilitada deve ser o mais semelhante possível ao das zonas confinantes, o que constitui um objectivo sempre difícil de atingir, quer pela coloração dos ladrilhos, quer pelo aspecto da junta; deve ser dada especial atenção à planeza do novo revestimento e ao seu alinhamento com a face da parede, uma vez que os novos ladrilhos ficam frequentemente mais salientes, devido às irregularidades do suporte e à dificuldade de colocação. 53 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.2.1 Substituição do revestimento cerâmico (SOLUÇÃO A) A substituição de ladrilhos ou assentamento de ladrilhos recuperados deve obedecer aos mais rigorosos preceitos de execução, aproximando-se, tanto quanto possível, da técnica usada na construção em causa, com eliminação das não-conformidades que estiveram na origem da patologia. [13] Quando se pretende aproveitar os ladrilhos, a remoção tem de ser manual e cuidada, com ferramentas ligeiras. Esta intervenção deverá ser efectuada na Primavera ou no Verão, para que a secagem do suporte (na fase em que não se encontrar revestido) seja maximizada. A substituição do revestimento cerâmico desenvolve-se assim ao longo das seguintes tarefas: - Remoção dos ladrilhos degradados; - Picagem da camada de assentamento; - Estabilização do suporte; - Tratamento de fissuras; - Preparação do suporte e tarfefas preliminares; - Aplicação do material de assentamento; - Assentamento dos ladrilhos; - Execução das juntas entre ladrilhos; - Limpeza final; - Cura. 3.2.1.1 Remoção dos ladrilhos degradados A remoção dos ladrilhos fissurados, empolados, manchados ou com algumas zonas já descoladas, deve ser feita através de corte por rebarbadora (dois cortes diagonais) e com a ajuda de martelo e escopro. 3.2.1.2 Picagem da camada de assentamento Se ficar camada de assentamento aderente, deve efectuar-se a sua picagem. 54 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.2.1.3 Estabilização do suporte Muitas vezes a causa das anomalias observadas no revestimento cerâmico prende-se com a instabilidade da parede exterior; nesses casos, é fundamental repor a estabilidade. Esta instabilidade pode ser provocada por um apoio insuficiente do pano ou falta de confinamento e quando isto acontece é fundamental reforçar o apoio e as ligações exteriores da parede. Também a variação da temperatura e da humidade que provocam variações dimensionais dos tijolos podem agravar esta instabilidade, recorrendo-se nestes casos, a outras técnicas como a protecção dessa zona contra estes agentes, promovendo o reforço das características mecânicas ou alterando as características funcionais do suporte. [53] Para minorar os problemas pode ser necessário proceder ao travamento do pano exterior da parede, através da realização de “pilaretes” e cintas em betão armado, de forma a garantir a estabilidade da fachada e diminuir a fissuração. Na Tabela 3.2 e Tabela 3.3 apresentam-se técnicas de estabilização de paredes. Tabela 3.2 – Técnicas de Estabilização de paredes [53] Técnicas Comentários Reforço localizado dos apoios com peças metálicas fixas mecanicamente Nas situações de semi-apoio dos panos é inevitável a utilização de um apoio adicional. Podem existir problemas na fixação desse apoio aos elementos estruturais. Escoramento oblíquo, no plano perpendicular à parede Pode não ser possível de realizar em reabilitação por impossibilidade de alteração dos elementos da arquitectura da fachada. É uma técnica de alguma complexidade na sua execução. Grampeamento das paredes a outros panos e/ou aos elementos estruturais É imprescindível quando são adoptadas juntas de dessolidarização e com a introdução de apoios suplementares. Reabertura de juntas para colocação de armaduras A colocação de armaduras é mais aconselhável como acção preventiva. Confinamento com cintas e montantes de betão armado Requer uma reabilitação profunda e onerosa e altera o aspecto da fachada. Demolição parcial e reconstrução de cunhais, com armaduras de canto ou criação de juntas de dessolidarização. 55 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 3.3 – Estratégias de reabilitação em situações de variações de temperatura e humidade nas alvenarias [53] Estratégias Diminuição da variação de temperaturas pela protecção das zonas das acções térmicas Técnicas Comentários - Aplicação de isolamento térmico pelo exterior em fachadas e em coberturas Implica a modificação total ou parcial da arquitectura de fachada ou de revestimentos. Em paredes de tijolo de face à vista não é interessante. - Aplicação de pinturas claras - Criação e sombreamentos Redução os teores de humidade na construção Aplicação de revestimentos independentes e descontínuos Aumentar o grau de liberdade dos elementos construtivos reduzindo as tensões por restrição das deformações - Criação de juntas flexíveis de dessolidarização nas ligações entre alvenaria e estrutura Pode haver problemas estanqueidade e durabilidade das soluções - Criação de juntas flexíveis entre alvenaria e laje de cobertura Exige a introdução de acessórios de reforço da estabilidade dos panos de parede às acções horizontais - Criar juntas de dilatação/contracção Aumentar a resistência mecânica dos materiais e ligações para que suportem as tensões instaladas - Introdução de ligadores entre alvenaria e estrutura - Introdução de grampos entre o pano exterior e interior de de Necessitam de demolição de parte da alvenaria e reconstrução posterior - Colocação de armaduras nas juntas horizontais da alvenaria - Aplicar revestimentos armados com reforço nas ligações entre alvenarias e estrutura e zona de vãos. A limpeza da caixa-de-ar, a impermeabilização, a ventilação e a aplicação de dispositivos de drenagem na base das paredes podem ser também fundamentais. A superfície exterior da fachada deve ser impermeabilizada com um reboco com argamassa à base de polímeros, armado, após tratamento das fissuras significativas. 3.2.1.4 Tratamento de fissuras Após ser garantida a estabilidade do suporte, procede-se à correcção das restantes patologias, como a reparação de fissuras. No caso de haver fissuração do suporte, o que é bastante grave para o sucesso da reabilitação do revestimento cerâmico, recomenda-se uma análise criteriosa do seu grau de estabilização e da amplitude dos seus movimentos potenciais, de modo a garantir que estes sejam compatíveis com a 56 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO capacidade de deformação dos ladrilhos, conjugada com a elasticidade da camada de colagem e com as juntas previstas. Há variadas estratégias para a reabilitação de paredes com fissuração mas a sua escolha depende das causas, da distribuição das fissuras, do seu grau de estabilização, das consequências da fissuração e do tipo de parede. Na Tabela 3.4, apresentam-se algumas dessas estratégias. Tabela 3.4 – Estratégias de reabilitação da fissuração, técnicas e as suas condicionantes. [53] Estratégias Eliminação das anomalias Técnicas Comentários - Criação de rebaixos sobre a fissura; - Reabilitação de fissuras em ponte; Pode não ser eficaz para fissuras não estáveis. É uma solução barata e de execução pouco complexa. - Colocação de revestimento armado. Substituição de materiais e elementos - Demolição total ou parcial dos panos de parede; - Demolição de cunhais não travados; - Remoço de peitoris e outros acessórios fissurados; É necessário quando o estado da fissuração é pronunciado e as fissuras são muito abertas. Em paredes de tijolo à vista é frequentemente necessária. - Reconstrução das zonas demolidas e substituição de acessórios removidos. Ocultação das anomalias - Aplicação de revestimentos aderentes a alvenaria; não Aplicação de cobrejuntas ou elementos decorativos de ocultação. Protecção contra os agentes agressivos - Colocação de isolante térmico; - Aplicação de revestimentos estanques; Pode ser uma solução eficaz se permanecer garantido o desempenho funcional da parede. É uma estratégia que garante a protecção e simultaneamente pode ser a base para uma reabilitação térmica. - Criação de juntas de dessolidarização. Eliminação das causas das anomalias As técnicas a utilizar dependem das causas da fissuração. No caso da fissuração esta acção pode ser complicada e economicamente inviável, embora seja a mais recomendável. É preciso analisar o custo-benefício da solução. Reforço das características funcionais - Aplicação de armaduras na juntas horizontais, nos casos de reconstrução de panos de parede; J.Silva [54] considera que esta estratégia é mais adequada na prevenção. - Grampeamento dos panos construídos. 57 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.2.1.5 Preparação do suporte e tarefas preliminares Antes de se iniciar o assentamento do revestimento cerâmico, são fundamentais as seguintes operações: - Verificar a esquadria e as dimensões do suporte a ser revestido, de modo a definir-se a largura das juntas entre ladrilhos, procurando reduzir o número de cortes e obter o melhor posicionamento destes. [56] A falta de planeza pode levar à execução de uma camada de regularização do suporte ou ao assentamento através de uma argamassa tradicional pelo método da camada espessa. A rugosidade, apesar de aumentar a aderência dos adesivos, pode também obrigar à utilização deste método. Para a aplicação de revestimento cerâmico aderente, as irregularidades no suporte, avaliadas com uma régua de 2 m de comprimento, não deverão ser superiores a 5 mm, enquanto que os desvios da verticalidade (avaliados com um fio-de-prumo de 3 m) não deverão ser superiores a 10 mm por andar, no caso dos revestimentos cerâmicos aderentes de fachada. [44] O estado de limpeza do suporte também influencia a qualidade da colagem, dado que uma superfície pulverulenta ou oleosa condiciona a aderência do material de assentamento Deve, por isso, evitar-se a presença de resíduos de argamassas, manchas de óleo, graxa ou qualquer outra substância gordurosa, manchas de bolor, fungos e outros microorganismos e quando necessário, ser efectuada uma limpeza com jacto de água do suporte. [44] Na Tabela 3.5 apresentam-se quais as principais condições que devem ser satisfeitas pelo suporte no momento da colagem. Tabela 3.5 – Condições a satisfazer pelo suporte no momento da colagem. [55] Característica Tipo de suporte Alvenaria rebocada ou betão com acabamento de superfície cuidado Exigência Observações Planeza geral: desvios ≤ 5 mm, avaliados sobre uma régua de 2m; Planeza localizada: desvios ≤ 2 mm, avaliados sobre uma régua de 0,20 m. - Planeza Betão com acabamento de superfície corrente Estado de limpeza (coesão, limpeza) Qualquer Planeza geral: desvios ≤ 7 mm, avaliados sobre uma régua de 2m; Planeza localizada: desvios ≤ 2 mm, avaliados sobre uma régua de 0,20 m. A superfície dos suportes deve ser coesa e estar isenta de produtos que possam prejudicar a aderência Desvios de planeza compatíveis apenas com colas espessas de endurecimento hidráulico - Um suporte muito poroso torna necessária a realização de uma operação prévia de tratamento com primário ou de humedecimento, enquanto que um suporte de baixa absorção de água retarda o 58 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO humedecimento e apenas permite a aderência química do material de assentamento, pelo que este último tem de ser escolhido tendo em conta esta condicionante. - Localizar as juntas horizontais e verticais entre os ladrilhos cerâmicos. [56] - Colocar cruzetas que marcam com exactidão a localização e a largura das juntas, e marcar os alinhamentos verticais e horizontais das primeiras fiadas com linhas de nylon, servindo então de referência para as demais fiadas. - Arranjar as placas de forma que sejam feitos cortes iguais nos lados opostos à superfície a ser revestida. - Planear a colocação das placas atendendo à decoração das placas, ao encaixe preciso dos desenhos e à colocação em diagonais e perpendiculares. - Desenhar com giz as figuras a serem formadas, para o caso de desenhos com mosaicos, colocando entre as linhas desenhadas o formato e a cor das placas que fazem parte do desenho. [56] 3.2.1.6 Aplicação do material de assentamento Esta fase inicia-se com a preparação da argamassa de assentamento. a) Preparação do material de assentamento O material de assentamento pode ser preparado manualmente ou em misturador mecânico, adicionando-se água potável (conforme indicações do fabricante, no caso de argamassas industrializadas). A quantidade a ser preparada deve ser suficiente para um período de trabalho no máximo de 2 a 3 horas, levando-se em consideração a habilidade do assentador e as condições climáticas. Após a mistura, a argamassa deve ficar em repouso pelo período de tempo indicado na embalagem para que ocorram as reacções dos aditivos, sendo a seguir reamassada. Para aumentar o ritmo de colagem é frequente o trabalho em equipa de dois ladrilhadores: um deles aplica a cola no suporte o outro aplica os ladrilhos. No caso da preparação manual, utilizar um recipiente plástico ou metálico limpo, para fazer a mistura. Durante a aplicação do revestimento nunca se deve adicionar água à argamassa já preparada. No caso particular dos cimentos-cola, o processo de preparação depende da sua composição; a alguns adiciona-se água de um modo idêntico ao de uma argamassa corrente, a outros, os bi- 59 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS componentes, não há necessidade de adição de água, pois misturam-se entre si. O cimento-cola deve ser criteriosamente escolhido em função das características do revestimento e o suporte (Tabela 3.6). Tabela 3.6 – Classes de cimentos-cola recomendados para o assentamento de ladrilhos em fachadas. [13] Revestimento Altura da fachada Natureza Área (cm2) Mosaico em pasta de vidro ou porcelânico S ≤ 50 Plaquetas murais em terracota S ≤ 231 H≤6m 6 m ≤ H ≤ 28 m C2 Ou Azulejos em terracota Ladrilhos extrudidos prensados, excepto plenamente vitrificados S ≤ 300 (15 x 15) C2S C2S S ≤ 2000 (40 x 40) ou os 2000 < S ≤ 3600 (60 x 60) C2S Ladrilhos plenamente vitrificados S ≤ 2000 (40x40) C2S b) Aplicação O método de assentamento dos ladrilhos depende da área da peça cerâmica a ser assentada. Há assim dois métodos, o método de colagem simples e o método de colagem dupla. Na colagem simples, a aplicação da argamassa é somente no suporte, estando a peça cerâmica limpa e seca para o assentamento. O posicionamento da peça deve ser tal que garanta contacto pleno entre o seu tardoz e a argamassa. Na colagem dupla o espalhamento é feito no suporte e no tardoz de cada peça cerâmica, como é visível na Figura 3.1. 60 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Figura 3.1 – Exemplo de colagem dupla. [57] A argamassa deve ser espalhada com o lado liso da talocha, comprimindo-a contra a parede num ângulo de 45º, formando uma camada uniforme. A seguir, deve-se utilizar o lado denteado da talocha sobre a camada de argamassa, para formar cordões que facilitarão o nivelamento e a fixação das placas cerâmicas (ver Figura 3.2). [56] Figura 3.2 – Espalhamento do adesivo no suporte com o lado denteado da talocha. [57] Na Figura 3.3, apresentam-se tipos de denteados de talochas frequentemente utilizados. - Talocha de dentes quadrados de 6 x 6 x 6 mm. - Talocha de dentes quadrados de 9 x 9 x 9 mm. - Talocha de dentes triangulares de base e altura de 6 mm Figura 3.3 – Representação esquemática de denteados de alguns tipos de talochas. [55] 61 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Para ladrilhos com dimensões (20x20) cm ou maiores são indicadas na Tabela 3.7 a alturas mínimas dos dentes da talocha que permitem garantir o máximo contacto entre o material de assentamento e o ladrilho. Tabela 3.7 – Alturas mínimas dos dentes da talocha a utilizar no assentamento de ladrilhos de grande formato [44] Dimensão dos ladrilhos Altura mínima dos dentes da talocha (20x20) cm 8 mm (25x25) cm 10 mm (e assentamento com colagem dupla) (30x30) cm 12 mm (e assentamento com colagem dupla) (40x40) cm ou superior ≥ 12 mm (e assentamento com colagem dupla) Durante a colocação das placas os cordões de cola devem ser totalmente esmagados, formando uma camada uniforme, e garantido o contacto pleno da argamassa com todo o verso da placa. Na colagem dupla, os cordões formados pelas duas superfícies devem cruzar-se em ângulos de 90º, e a cerâmica deve ser assentada de tal forma que os cordões estejam perpendiculares entre si. A espessura da camada final de argamassa colante deve ser de 2 a 5 mm, podendo chegar a 10 mm em pequenas áreas isoladas, onde existam irregularidades superficiais na base. As reentrâncias de altura maior que 1 mm, eventualmente presentes no tardoz das placas cerâmicas, devem ser preenchidas com argamassa colante no momento do assentamento. 3.2.1.7 Assentamento dos ladrilhos O tardoz das peças cerâmicas a serem assentadas deve estar limpo, isento de pó, gorduras, ou partículas secas e não deve ser molhado antes do assentamento. As peças cerâmicas devem ser colocadas, ligeiramente fora de posição, sobre os cordões de argamassa colante. O posicionamento da placa é então ajustado e o revestimento cerâmico é fixado através de um ligeiro movimento de rotação, como indicado na Figura 3.4. 62 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Figura 3.4 – Assentamento de ladrilhos com ajuste do posicionamento dos ladrilhos. [57] Para a retirada do excesso de argamassa, devem ser dadas leves batidas com um martelo de borracha sobre a face da cerâmica (Figura 3.5). A argamassa que escorrer deve ser limpa antes do seu endurecimento, evitando que esta prejudique a junta de assentamento. [56] Figura 3.5 – Utilização do martelo de borracha. [57] No método da camada fina, a colocação dos ladrilhos deverá ser efectuada através de uma forte pressa, que permita abater os cordões do adesivo e formar uma camada uniforme, garantindo o contacto pleno com o tardoz do ladrilho, podendo ser auxiliada pela utilização de um maço de borracha. A largura das juntas de assentamento pode ser garantida pelo uso de acessórios (cruzetas) (Figura 3.6). 63 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 3.6 – Pressão exercida sobre as placas no Figura 3.7 – Esquema de colocação de ladrilhos com assentamento. [58] cruzetas. [59] A utilização de cruzetas leva a um assentamento de qualidade inferior pois o ladrilho é apenas “colocado” no lugar, como está esquematizado na Figura 3.7, sendo difícil abater os cordões do adesivo. A colocação terá de respeitar sempre os tempos característicos do adesivo: tempo de vida útil, tempo aberto e tempo de repouso. Quando o adesivo utilizado no método da camada fina atinge o fim do tempo aberto, o que pode acontecer num tempo diferente do que é indicado pelo fabricante devido às acções ambientais, forma-se uma película esbranquiçada sobre os respectivos cordões. A partir desse momento, o assentamento dos ladrilhos deve ser interrompido e deve iniciar-se a remoção do adesivo aplicado no suporte. Nos casos em que os ladrilhos são muito porosos ou a humidade relativa ambiente é muito baixa, será sempre preferível utilizar primários que melhorem a qualidade da colagem a humedecer os ladrilhos, dado que este último método é prejudicial à colagem com as matérias que se utilizam actualmente em revestimentos cerâmicos aderentes. Periodicamente durante o assentamento, deve arrancar-se as placas aleatoriamente (1% das placas), verificando se estão com o verso totalmente preenchido com argamassa. Este procedimento é denominado de Teste de Arrancamento e destina-se a avaliar a qualidade do assentamento, e fazer ajustes caso seja necessário. [56] 3.2.1.8 Execução das juntas entre ladrilhos Devem ser criadas juntas de fraccionamento (> 6 mm) e juntas em correspondência com as juntas de dilatação. [56] 64 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Os ladrilhos devem ser aplicados com juntas rectas e regulares, cuja largura depende do tipo e formato destes e das acções específicas de utilização. As juntas de assentamento costumam realizar-se com a ajuda de cruzetas, ferramentas em forma de cruz, que permitem garantir a largura constante das mesmas. Estas são normalmente plásticas e devem ser retiradas do revestimento antes de se proceder ao preenchimento das juntas com um material de betumação adequado (Figura 3.8). Figura 3.8 – Aplicação do material de preenchimento de juntas. [57] Antes de preencher as juntas é necessário proceder à sua limpeza e pode ser necessário pincelar os bordos com um produto primário compatível com o produto de preenchimento para melhorar a sua aderência. As juntas devem ser preenchidas por um produto flexível (módulo de elasticidade < 8000 MPa). O seu preenchimento deve ser feito em extensões e ritmos compatíveis com o tempo de abertura do produto. Esta operação deve realizar-se pelo menos 24 horas após o assentamento dos ladrilhos, para garantir a secagem do material de assentamento. O material de preenchimento das juntas deve ser aplicado com uma espátula de borracha de forma cuidada para que todas as juntas sejam uniformemente preenchidas. Depois de se iniciar o endurecimento do material de preenchimento das juntas, este deve ser pressionado com uma ferramenta adequada de forma a garantir um acabamento perfeito. [44] 3.2.1.9 Limpeza final Esta é a operação final e tem a finalidade de eliminar resíduos de argamassas ou outros materiais usados no processo de assentamento. A limpeza deve ser feita com uma esponja ou pano seco ou humedecido, através de um movimento 65 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS na diagonal dos ladrilhos para não danificar as juntas preenchidas. Esta operação só deve ocorrer após ter decorrido o tempo necessário à cura do material de preenchimento das juntas indicado pelo fabricante. [44] A limpeza dos revestimentos com ácido é contra-indicada, pois pode prejudicar a superfície da placa cerâmica e o material de preenchimento das juntas. No entanto, se for mesmo necessária a limpeza com ácido, deve-se usar uma parte de ácido diluído em água, na razão de 1 para 10. Neste caso, deve-se proteger previamente com vaselina os componentes susceptíveis ao ataque pelo ácido. No final da limpeza, que deve ser feita com água em abundância, emprega-se uma solução neutralizante de amónia (uma parte de amónia para cinco partes de água) e enxagua-se com água também em abundância. Por fim, enxuga-se com um pano removendo a água presente nas juntas (ver Figura 3.9). [56] Figura 3.9 –Limpeza do material de preenchimento das juntas com uma esponja.[57] 3.2.1.10 Cura Após a limpeza, as operações para o revestimento da parede estão completas, no entanto, a utilização do revestimento só poderá ocorrer depois de decorrido o período de cura do material de assentamento que corresponde normalmente a duas semanas. Estas reacções físicas e químicas que acontecem com as argamassas são fundamentais para a qualidade da aderência entre as diversas camadas que compõe a parede revestida com ladrilhos cerâmicos. [56] 66 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3 REABILITAÇÃO COM MELHORIA DA RESISTÊNCIA TÉRMICA DA FACHADA Se há casos em que é importante manter o aspecto inicial da fachada, outros há, em que é vantajoso optar por outra solução e melhorar o conforto térmico. Muitos edifícios, por terem sido construídos antes da existência de regulamentação térmica de edifícios, apresentam uma deficiente qualidade térmica e energética, devido a envolventes com isolamento térmico insatisfatório. Nestes casos a reabilitação térmica e energética de edifícios proporciona a melhoria da qualidade térmica e das condições de conforto dos seus habitantes, permitindo reduzir o consumo de energia para aquecimento, arrefecimento, e possibilitando, em muitas situações, a correcção de certas patologias ligadas à presença de humidades e à degradação do aspecto nos edifícios, como é o caso das condensações superficiais [60]. Quando se pretende melhorar a resistência térmica da fachada, mantendo a solução de revestimento com ladrilhos cerâmicos, pode recorrer-se ao isolamento térmico pelo interior, constituído por um material com características de isolamento térmico e por um elemento interior destinado a conferir resistência mecânica e a permitir a aplicação de revestimentos superficiais diversos (reboco, pintura, papel de parede, etc). No entanto, os sistemas mais utilizados na reabilitação de fachadas, quando estas apresentam insuficiente isolamento térmico, aspecto degradado ou problemas de estanqueidade, são os de isolamento de fachadas pelo exterior. Estes sistemas são constituídos por uma camada de isolamento directamente aplicada sobre o suporte e um paramento exterior que o protege em particular das solicitações climatéricas e mecânicas. [61] Na Tabela 3.8, Tabela 3.9, Tabela 3.10 e Tabela 3.11 apresentam-se as vantagens e desvantagens dos sistemas de isolamento térmico pelo interior e pelo exterior. 67 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 3.8 – Principais vantagens do isolamento térmico pelo interior em fachadas. [62] Factor Desempenho Aplicação e durabilidade Aplicação e desempenho futuro não afectados pelas condições climáticas exteriores. Reabilitação térmica Possibilidade da manutenção da identidade arquitectónica da fachada, bem como de uma intervenção individualizada num ou mais fogos de um edifício residencial colectivo. Custo Solução construtiva pouco dispendiosa nas vertentes matéria-prima e execução (não necessita de recorrer a andaimes para a sua aplicação) – em média cerca de metade do custo da solução de isolamento térmico exterior. Aquecimento Eventual menor dispêndio de energia no aquecimento interior em regimes do tipo descontínuo (típicos no segmento residencial em Portugal). Instalações Permite em alguns tipos de soluções a integração de tubagens sem deterioração do pano de parede (o que acontece na generalidade das soluções tradicionais em alvenaria dupla ou simples com isolamento térmico pelo exterior). Isolamento Sonoro O isolamento sonoro entre compartimentos poderá ser melhorado (dependendo do tipo de sistema) pela diminuição da transmissão sonora por via marginal, para além do incremento do isolamento a ruídos aéreos provenientes do exterior garantido pela fachada (sobretudo no caso de não existirem vãos envidraçados). Comportamento ao fogo Quando combinados com determinados elementos de revestimento (ex. gesso cartonado) permitem aumentar significativamente a resistência ao fogo, podendo ser por exemplo utilizados para a protecção ao fogo de estruturas metálicas. Tabela 3.9 - Principais desvantagens do isolamento térmico pelo interior em fachadas. [62] Factor Desempenho Pontes Térmicas Potenciador de situações de ponte térmica em diversas configurações construtivas, requerendo disposições específicas de correcção. Variações de Temperatura Parede exterior mais susceptível a solicitações de natureza térmica decorrentes sobretudo da variação da radiação solar (incluindo o fenómeno de choque térmico). Estanqueidade Parede exterior mais susceptível à acção da água de precipitação. Inércia Térmica A inércia térmica (interior) é reduzida em consequência da inutilização da parede interior como massa de armazenamento térmico. Reabilitação Térmica Implica o abandono dos habitantes do interior do edifício. Área Útil Em operações de reabilitação verifica-se uma perda da área útil interior que, embora possa ser considerada reduzida, acarreta sempre uma diminuição do valor do imóvel. Condensações Internas Maior risco de ocorrências de condensações na interface entre o material isolante térmico e o pano exterior de parede face às demais soluções de isolamento, implicando a eventual utilização de uma barreira pára-vapor na face (interior) do material isolante. 68 Poderá não permitir a manutenção de ornamentos interiores em edifícios antigos. CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Tabela 3.10 - Principais vantagens do isolamento térmico pelo exterior em fachadas. [62] Factor Desempenho Pontes Térmicas A probabilidade de ocorrência de pontes térmicas fica praticamente limitada à ligação fachada/vãos envidraçados e à existência de varandas. Solicitações Parede Suporte Maior protecção da envolvente exterior face às solicitações climáticas exteriores. Inércia Térmica Incremento da inércia térmica (interior) com eventuais benefícios em termos de conforto interior e eficiência energética, sobretudo por regimes de aquecimento contínuo e com ganhos solares significativos. Reabilitação Térmica Sem necessidade de abandono dos habitantes no interior do edifício. Reabilitação Estética Conjugação da reabilitação do desempenho térmico da fachada com a melhoria estética, permitindo a correcção de possíveis patologias existentes. Área Útil Em situações de reabilitação é garantida a manutenção de área útil interior. Estanqueidade Contribui para a estanqueidade global da parede exterior à acção da água de precipitação. Tabela 3.11 - Principais desvantagens do isolamento térmico pelo exterior em fachadas. [62] Factor Desempenho Custo Custo unitário em média superior ao sistema de isolamento térmico pelo interior, podendo aumentar substancialmente com a pormenorização adequada ao sistema. Aplicação Técnica de execução delicada, efectuada normalmente especializadas e com condições climáticas apropriadas. por equipas Sistemas Fixação de A durabilidade e desempenho dos sistemas de fixação (excluindo os ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems)) necessitam de ser cuidadosamente avaliadas atendendo à gravidade da eventual queda de um elemento de revestimento exterior. Resistência Choque ao A generalidade dos sistemas possui uma resistência ao choque reduzida (particularmente os ETICS) requerendo disposições construtivas específicas para a sua utilização ao nível dos pisos inferiores, susceptíveis de actos de vandalismo. Inércia Térmica Uma inércia térmica (interior) elevada pode revelar-se como um factor prejudicial para edifícios com sistemas de aquecimento intermitente. Condensações Internas Risco de ocorrência de condensações internas na interface do material isolante térmico com a camada exterior, que poderão estar relacionadas com o desenvolvimento de fungo e algas que originam manchas nos primeiros anos após a aplicação do sistema. 69 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.3.1 Reposição dos ladrilhos cerâmicos de fachada e aplicação de isolamento térmico pelo interior (SOLUÇÃO A1) Para esta solução preconizam-se, pelo exterior, os trabalhos descritos no ponto 3.2.1 e, pelo interior, a aplicação de um sistema de isolamento térmico. De seguida, descreve-se o sistema de isolamento térmico pelo interior apenas de uma forma muito breve, visto este não ser, por si só, uma solução de reabilitação da fachada, pelo que não requer especial destaque ou pormenorização. 3.3.1.1 Sistema de Isolamento Térmico pelo Interior Como já foi descrito, um sistema de isolamento térmico pelo interior é constituído pelos seguintes elementos: - elemento de base; - isolamento térmico; - elemento de revestimento. Os sistemas de isolamento térmico pelo interior mais comuns podem ser classificados em função do tipo de fixação do isolamento térmico ao suporte, de acordo com a Figura 3.10: 70 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Figura 3.10 – Classificação dos sistemas de isolamento térmico pelo interior. [62] Na Tabela 3.12, apresenta-se um quadro-síntese com um conjunto de informações que permitem, de forma expedita, seleccionar o tipo de sistema que melhor se adequa a cada situação concreta. Esta informação deve ser complementada com uma análise tecnológica mais aprofundada dos diferentes sistemas. 71 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 3.12 – Quadro-síntese para selecção de um sistema de isolamento térmico pelo interior [62] 72 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3.2 Reabilitação da fachada através de soluções com aplicação de isolamento térmico pelo exterior Neste estudo, abordam-se os seguintes dois sistemas de isolamento pelo exterior: - reboco armado directamente aplicado sobre o isolamento térmico – ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems with rendering). [63] - revestimento descontínuo fixado ao suporte através de uma estrutura intermédia – fachada ventilada (com placas de pedra natural ou placas de zinco). As principais diferenças entre estes dois sistemas apresentam-se na Tabela 3.13: Tabela 3.13 - Principais diferenças entre o sistema ETICS e a Fachada Ventilada. [64] Tipo de sistema Características ETICS Fachada Ventilada - Isolamento térmico Funções do isolante - Suporte do revestimento - Isolamento térmico - Impermeabilização à água Processo de fixação do suporte - Colagem - Fixação por pontos Elementos responsáveis pela impermeabilização - Revestimento - Revestimento - Isolante - Lâmina de ar - Necessidade de escolha de revestimento e isolante compatíveis - Variações absorvidas pela geometria da ligação revestimento-estrutura de fixação - Deficiências de planeza ou de regularidade superficial do suporte - Fachadas com vãos numerosos Resolução do problema das variações dimensionais diferenciais Dificuldades de aplicação - Existência de revestimento antigo não aderente ao suporte Possibilidade de eliminação dos riscos de condensação no isolante - Compatibilidade das permeabilidades ao vapor de água do revestimento e do isolante - Paredes inadequadas à fixação mecânica - Ventilação da lâmina de ar De seguida, descrevem-se com mais pormenor ambos os sistemas e suas formas de execução. 73 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.3.2.1 Reboco armado sobre isolamento térmico (ETICS) (SOLUÇÃO B) Um sistema de isolamento pelo exterior muito utilizado é o do reboco armado aplicado sobre o isolamento térmico, o ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems), que é constituído por uma camada de poliestireno expandido revestidas com um reboco delgado aplicado em várias camadas, armado com uma ou várias redes de fibra de vidro. Como acabamento é utilizado, geralmente, um revestimento espesso. Figura 3.11 – Sistema ETICS. [63] Os ETICS destinam-se a ser aplicados em superfícies planas verticais exteriores de edifícios. Os suportes podem ser constituídos por: - paredes em blocos de betão leve com argila expandida; - paredes em alvenaria de tijolo, blocos de betão, pedra ou betão celular; - paredes de betão de inertes correntes ou leves; - painéis pré-fabricados de betão. A aplicação do sistema é também possível em suportes rebocados, pintados ou com revestimentos orgânicos ou minerais, desde que convenientemente preparados. 74 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3.2.1.1 Materiais 3.3.2.1.1.1 Produto de colagem Produto utilizado para a preparação da cola que se destina a fixar, por aderência, o isolamento térmico ao suporte. Trata-se, geralmente, de um produto pré-preparado fornecido: - em pó ao qual se adiciona água; - em pó para mistura com um determinado ligante (resina); - adesivo em dispersão aquosa para misturar com cimento. 3.3.2.1.1.2 Isolamento térmico – poliestireno expandido (EPS) O isolamento térmico destina-se a aumentar a resistência térmica da parede na qual é aplicado o sistema. Os componentes químicos do poliestireno expandido são o poliestireno, o agente expansor (principalmente o pentano) e o ar. Pode ser fornecido em placas com contorno plano ou com entalhe. A espessura de isolamento a utilizar deverá ser definida pelo cálculo térmico. As placas de poliestireno expandido que se destinam a integrar um sistema ETICS deverão satisfazer as especificações do documento “Polystyrène expansé moulé certifié ACERMI – Spécifications particulières à l’emploi comme support d’enduit mince (PSE collé et fixe mécaniquement)”. O nível mínimo de aptidão de utilização do isolamento deverá ser I2S4O3L4E2 (ACERMI). [76] 3.3.2.1.1.3 Armaduras São utilizadas armaduras de fibra de vidro (tecidas ou termo-coladas), incorporadas na camada de base, com tratamento de protecção anti-alcalino. Distinguem-se dois tipos de armaduras: - As “armaduras normais” que têm como função melhorar a resistência mecânica do reboco e assegurar a sua continuidade; - As “armaduras reforçadas” que são utilizadas como complemento das armaduras normais para melhorar a resistência aos choques do reboco. As características das armaduras são definidas no documento “Certification CSTBat dês treillis 75 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS textiles pour enduit de façade – Définition dês caractéristiques dês armatures utilisées dans les systèmes d’isolation thermique extérieure par enduit sur isolants. [65] As armaduras normais deverão dispor de um certificado CSTBat com a seguinte classificação TRAME: T≥1; Ra≥1; M≥1; E≥1. [63] 3.3.2.1.1.4 Produto de base Produto que se destina à preparação da argamassa de reboco a aplicar directamente sobre o isolamento térmico (camada de base). Na maior parte dos casos, o produto utilizado é idêntico ao produto de colagem. A camada de base consiste num reboco (barramento) com alguns milímetros de espessura, realizada em várias passagens sobre o isolamento, de forma a permitir o completo recobrimento da armadura. O barramento deve ser efectuado apenas após a secagem completa da argamassa de colagem. 3.3.2.1.1.5 Primário O primário consiste numa pintura opaca à base de resinas em solução aquosa, que é aplicada sobre a camada de base. É necessário que o produto seja compatível com alcalinidade da camada base. A função da camada de primário é regular a absorção e melhorar a aderência da camada de acabamento. Alguns sistemas não incluem esta camada. O primário só deve ser aplicado depois da camada base estar perfeitamente seca. [63] 3.3.2.1.1.6 Revestimento final Como revestimento final é normalmente utilizado um revestimento plástico espesso (RPE). Podem, no entanto, ser utilizados outros revestimentos desde que convenientemente testados e especificados no documento de homologação do sistema. A camada de acabamento possui para a protecção do sistema contra agentes climatéricos e assegura o aspecto decorativo. É aplicada sobre a base ou sobre a camada de primário (caso exista). 3.3.2.1.2 Fixação mecânica do isolamento Nos sistemas aderentes, apesar da sua estabilidade ser totalmente assegurada pela colagem, é possível utilizar fixações mecânicas complementares. As fixações mecânicas destinam-se, eventualmente, a fixar provisoriamente as placas de isolamento até à secagem ou cola ou, em caso de descolagem do sistema, a evitar a sua queda. 76 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO São utilizadas fixações compostas por buchas em plástico de cabeça circular com, pelo menos, 50 mm de diâmetro e por um prego ou parafuso metálico no seu interior. [63] 3.3.2.1.3 Acessórios Os ETICS incluem também outros produtos e componentes utilizados para reforço de pontos singulares, ligação com elementos construtivos e para assegurar a continuidade do sistema. Para reforço das arestas são utilizados perfis realizados em alumínio, aço inoxidável, fibra de vidro ou ainda em PVC ou alumínio com armaduras de fibra de vidro. Os perfis metálicos de ligação com elementos construtivos poderão ser em: - Alumínio ou aço inoxidável (perfis de arranque, perfis laterais à vista ou não, peitoris, e capeamentos); - Alumínio pré-lacado ou anodizado (perfis à vista); - Zinco (rufos e capeamentos). Não deverão ser utilizados perfis em aço galvanizado. As faces dos perfis sobre os quais seja aplicado reboco, deverão ter uma largura mínima de 30 mm e apresentar, pelo menos, duas fiadas de orifícios que correspondam a 15% da superfície (diâmetro dos orifícios deverá ter cerca de 6 mm). Os produtos utilizados para preenchimento de juntas, de forma a garantir a estanqueidade à água entre o sistema e os elementos construtivos, deverão ser quimicamente compatíveis com o poliestireno expandido. São geralmente utilizados mástiques elastómeros ou plásticos de 1ª categoria (silicone, poliuretano, acrílicos, etc.) e cordões de espuma impregnada pré-comprimida. Nas juntas de dilatação estruturais deverão se aplicados perfis cobre-juntas. [63] 3.3.2.1.4 Preparação dos trabalhos Antes de se proceder à aplicação do sistema deve fazer-se uma análise detalhada do edifício, dedicando especial atenção aos pormenores construtivos e identificação dos pontos singulares, como as janelas, varandas, juntas de dilatação, grelhas, todos os contornos dos vãos e da cobertura. 77 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.3.2.1.5 Equipamento O equipamento necessário para a aplicação de ETICS é: - Dispositivo mecânico de mistura; - Colher de pedreiro e talocha dentada; - Maço ou talocha em madeira; - Esquadro, nível e réguas; - Serra, plaina eléctrica e, eventualmente, talocha abrasiva; - Tesoura; - Espátula em inox; - Espátula de plástico ou rolo; - Equipamento de protecção. A utilização de andaimes suspenso não é aconselhável, pois estes devem garantir a estabilidade e segurança dos operários que aplicam o sistema. [63] 3.3.2.1.6 Preparação do suporte O suporte para estar apto terá que apresentar uma superfície plana, sem irregularidades significativas ou desníveis superiores a 1 cm sob uma régua de 2 m. Na reabilitação de fachadas é necessário: - garantir a estabilidade do suporte. Não é possível aplicar o sistema em suportes instáveis; - tratar as fissuras; - assegurar que os suportes de betão que apresentem corrosão de armaduras, sejam reparados com produtos compatíveis com a cola; - aplicar o sistema em suportes revestidos com elemento cerâmicos apenas se estes apresentarem aderência. Os elementos soltos devem ser removidos e reparados com argamassa cimentícia modificada com látex. - realizar ensaios de aderência depois da preparação do suporte. [63] 78 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3.2.1.7 Condições de Aplicação A colagem das placas de isolamento térmico não deve ser feita: - em período de chuva ou neve; - a temperaturas inferiores a 5ºC; - em superfícies expostas ao sol durante o meses de Verão ou sujeitas a vento forte. Em tempo frio é necessário verificar o tempo de presa do adesivo. Os tubos de queda existentes no exterior das fachadas terão que ser removidos, no entanto, há que garantir que o escoamento das águas pluviais durante os trabalhos seja feito longe das fachadas. 3.3.2.1.8 Aplicação do sistema 3.3.2.1.8.1 Montagem dos perfis de arranque e laterais Procede-se, em primeiro lugar, à montagem dos andaimes e protecções individuais, seguindo-se a remoção de todos os elementos existentes na fachada que tenham de ser substituídos ou cuja posição deva ser alterada. De seguida inicia-se a montagem dos perfis de arranque do sistema no limite interior da zona a revestir. Os perfis com espessura adaptada às placas de isolamento térmico a utilizar são colocados horizontalmente. Para sua fixação serão utilizados parafusos adequados ao suporte, com afastamento inferior a 30 cm. Deverá existir uma fixação a menos de 5 cm das extremidades. Entre os perfis deverá existir um espaço de 2 a 3 mm, de modo a permitir a sua dilatação. Durante a sua colocação é necessário verificar o seu alinhamento. A fixação dos perfis laterais é idêntica à dos perfis de arranque. 3.3.2.1.8.2 Preparação da cola Deve respeitar-se as dosagens recomendadas pelo fabricante para a preparação da cola. A mistura deve ser realizada com meios mecânicos para que se obtenha um produto homogéneo e é importante respeitar os tempos de repouso da mistura (5 a 10 minutos). Aplicar apenas produtos preparados recentemente. 79 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.3.2.1.8.3 Aplicação da cola A cola é aplicada sobre a placa de isolamento, excepto se se tiver feito uma decapagem parcial do suporte. A distribuição da cola sobre as placas, como se indica na Figura 3.12, Figura 3.13 e Figura 3.14, pode ser: - por pontos, - por bandas, - completa com talocha dentada. Figura 3.12 – Colagem por pontos. Figura 3.13 [63] bandas.[63] – Colagem por Figura 3.14 – Colagem completa com talocha. [63] Nos métodos de colagem por pontos e por bandas, a cola deve ser aplicada, no mínimo em 20% da superfície de isolamento. Para suportes com uma superfície plana é aconselhada a colagem completa com talocha. Para aplicações em grande altura, utilizando o método de colagem por pontos ou por bandas, devem ser colocadas cantoneiras horizontais de 5 em 5 m, para assegurarem a estabilidade do isolamento até à secagem da cola. Para espessuras de isolamento não superiores a 30 mm, a fixação deverá ser feita pelo método de colagem contínua. 3.3.2.1.8.4 Colocação do isolamento As placas devem ser colocadas imediatamente após a aplicação da cola. A regularidade da superfície deverá ser permanentemente verificada com uma régua de 2 m. Os espaços existentes devido a placas degradadas e as juntas entre placas superiores a 2 mm deverão ser preenchido com pedaços de poliestireno. 80 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO As placas devem ser colocadas de baixo para cima, colocando-as com o lado maior na posição horizontal, dispondo-as assimetricamente nos cantos. Para maximizar a superfície de contacto entre o suporte/argamassa de colagem/painel, será conveniente, imediatamente após o assentamento, exercer uma ligeira pressão com uma talocha. Adicionalmente à colagem pode-se adoptar também uma fixação mecânica dos painéis com cavilhas de polipropileno. Normalmente colocam-se duas cavilhas por painel; é possível aumentar o número de cavilhas até um máximo de 6-8 por metro quadrado. Não devem existir desníveis entre placas contíguas, mas caso se verifique esta situação, é necessário eliminar as irregularidades por alisamento e de seguida limpar a superfície de modo a remover os resíduos resultantes. O sistema deverá ser interrompido nas juntas de dilatação do edifício. O recorte e ajuste das placas, como cantos e vãos, deve ser realizado após a colagem do assentamento. [63] 3.3.2.1.8.5 Reforço de pontos singulares Deve existir uma folga de 5 mm entre o sistema e as caixilharias, peitoris ou saliências da fachada. As juntas entre cantoneiras não deverão coincidir com as juntas entre placas de isolamento. Deve ser colocado de um perfil protector nos cantos, imediatamente a seguir ao assentamento dos painéis. Deve ser colocado de rede (30x30 cm) na direcção oblíqua do envidraçado para evitar a fissuração devida à concentração de tensões. [63] 3.3.2.1.8.6 Aplicação da camada de base armada A camada base deverá ser realizada logo após a secagem da cola para evitar a deterioração superficial do isolamento térmico. Trata-se de uma aplicação realizada em várias subcamadas aplicadas sempre após a secagem da anterior. Aplica-se a armadura sobre a primeira subcamada ainda fresca e a segunda subcamada de forma a envolver totalmente a armadura, nunca aplicando a armadura directamente sobre o isolamento. 81 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS A constituição da camada base depende do grau de exposição da parede aos choques, podendo ser utilizadas uma ou duas armaduras normais, ou uma armadura normal e uma armadura reforçada. Nas emendas da armadura deverá existir uma sobreposição nunca inferior a 5 cm. A armadura deverá envolver arestas onde existam cantoneiras de reforço. Quando se utilizam duas armaduras normais, sobre a primeira armadura é colocada uma nova camada de reboco e de seguida, coloca-se a segunda armadura. No caso de se utilizar uma armadura reforçada, esta é aplicada sobre a camada ainda fresca de reboco com uma talocha de inox. As emendas de armadura de reforço são realizadas sem sobreposição. De seguida colocam-se as cantoneiras de reforço sobre a armadura reforçada. Após a secagem do reboco, a superfície é revestida com uma nova camada de armadura normal. As juntas da segunda armadura não deverão coincidir com as da armadura reforçada. [63] 3.3.2.1.8.7 Aplicação da camada de primário A camada de primário só deve ser aplicada após a secagem da camada base (pelo menos 14 dias). Esta camada, aplicada com rolo ou trincha, destina-se a favorecer a aderência da camada de acabamento. 3.3.2.1.8.8 Aplicação da camada de acabamento Na aplicação da camada de acabamento em grandes superfícies é conveniente dividir a fachada a revestir em zonas delimitadas por juntas aparentes. A flecha máxima admissível sob uma régua de 2 m para o revestimento final é de 7 mm. 3.3.2.1.9 Cuidados a ter na pormenorização da solução Os principais cuidados a ter na pormenorização da solução são: - Evitar a penetração de água nas ligações do sistema com outros elementos construtivos. - Realizar goteiras nos limites inferiores do sistema. - Prever uma largura suficiente de recobrimento dos perfis perfurados nos limites do revestimento. [63] 82 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3.2.1.10 Manutenção Este sistema requer manutenção regular, preconizando os seguintes trabalhos: - Limpeza por lavagem; - Eliminação de microorganismos; - Renovação por pintura; - Reparação de danos localizados. 3.3.2.1.11 Vantagens Esta solução de isolamento térmico pelo exterior apresenta inúmeras vantagens: - redução das pontes térmicas, o que se traduz por uma espessura de isolamento térmico mais reduzida para a obtenção de um mesmo coeficiente de transmissão térmica global da envolvente; - diminuição do risco de condensações; - aumento da inércia térmica interior dos edifícios, dado que a maior parte da massa das paredes se encontra pelo interior da camada de isolamento térmico; este facto traduz-se na melhoria do conforto térmica de Inverno, por aumento dos ganhos solares úteis, e também de Verão devido à capacidade de regulação da temperatura interior; - economia de energia devido à redução das necessidades de aquecimento e de arrefecimento do ambiente interior; - diminuição da espessura das paredes exteriores com a consequente aumento da área habitável; - redução do peso das paredes e das cargas permanentes sobre a estrutura; - aumento da protecção conferida ao tosco das paredes face às solicitações dos agentes atmosféricos (choque térmico, água líquida, radiação solar, etc); - diminuição do gradiente de temperaturas a que são sujeitas as camadas interiores das paredes; 83 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS - melhoria de impermeabilidade das paredes; - possibilidade de mutação do aspecto das fachadas e colocação em obra sem perturbar os ocupantes dos edifícios, o que torna esta técnica de isolamento particularmente adequada na reabilitação de fachadas degradadas; - grande variedade de soluções de acabamento. [63] 3.3.2.1.12 Desvantagens As principais desvantagens prendem-se com a baixa resistência mecânica a actos de vandalismo e face à acção dos agentes climatéricos, vegetação e microorganismos. 84 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3.2.2 Fachada Ventilada (SOLUÇÃO C) O sistema de Fachada Ventilada é cada vez mais utilizado na construção moderna pois constitui uma solução eficiente na resolução de problemas de isolamento térmico dos edifícios e simultaneamente permite conceber projectos de elevada qualidade estética e funcional. A Fachada Ventilada pode ser definida como um sistema de protecção e revestimento exterior de edifícios, caracterizado pelo afastamento entre a parede do edifício e o revestimento, criando uma câmara-de-ar em movimento. O atributo “ventilada” advém da câmara-de-ar que permite a ventilação natural e contínua da parede do edifício, através do efeito de chaminé (o ar entra frio pela parte inferior e saí quente pela parte superior). Assim, com este “arejamento” da parede, evitam-se as comuns humidades e condensações características das fachadas tradicionais e, consequentemente, consegue-se um maior conforto térmico. Na Figura 3.15, apresenta-se um do sistema de revestimento em fachada ventilada, com a indicação dos diferentes elementos que o constituem. Figura 3.15 – Figura esquemática do sistema de revestimento 1) revestimento exterior (porcelânico, cerâmico, alumínio, pedra, zincoetc.); 2) estrutura sobre a qual está fixado o revestimento exterior; 3) câmara-de-ar entre o revestimento exterior e o isolante térmico; 4) isolamento térmico directamente no suporte; 5) suporte. aplicado em fachada ventilada. [66] O sistema de Fachada Ventilada pode ser utilizado em construções novas ou como solução de reabilitação. A Fachada Ventilada pode ser aplicada com fixações visíveis ou ocultas. Esta escolha deverá atender a diversos aspectos, entre eles, o projecto da fachada em termos estéticos. [67] 85 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.3.2.2.1 Vantagens Este sistema apresenta vantagens a vários níveis: Tabela 3.14 – Vantagens da utilização do sistema de Fachada de Ventilada. [68][69][70] Vantagens - Optimização da inércia térmica e coeficientes de transmissão térmica; - Eliminação de pontes térmicas devido à continuidade do isolamento; Isolamento térmico - Poupança energética (menor absorção de calor nos meses quentes provocando uma poupança nos gastos com ar condicionado e com aquecimento nos meses frios com uma menor dispersão de calor); - Diminuição dos riscos de ocorrência de condensação; - Elevada resistência ao choque; Durabilidade - Devido à lâmina de ar ventilado, o sistema apresenta um período de secagem curto, reduzindo a degradação dos materiais e prolongando a vida útil do sistema; - Eliminação das radiações directas e severidades meteorológicas sobre as fachadas, protegendo-as das patologias que afectam os edifícios; - Possibilidade de renovar a estética do edifício, atribuindo-lhe um volume e um visual totalmente diferente do anterior; Estética - Grande variedade de materiais de revestimento; - Elevado rigor dimensional dos elementos, proporcionando um resultado final de grande qualidade e um acabamento perfeito; - Não necessita de suportes com características específicas, sendo apenas necessário seleccionar uma solução de fixação compatível com o suporte existente, com o revestimento e com o revestimento pretendido; - Dispensa a remoção do revestimento existente; Execução/manutenção - Não necessita da realização de quaisquer saliências no suporte com vista à estabilidade mecânica do revestimento, o que simplifica a execução; - Pode ser instalado sem interrupção das actividades normais do edifício; - Fácil limpeza e remoção de grafitagem; - Facilidade de inspecção e manutenção; - Necessidade reduzida de manutenção e a baixo custo; - Melhoria do isolamento acústico; - Maior conforto ambiental no interior os edifícios; - Protege o corpo do edifício contra as intempéries; Ambiente - Ventilação eficaz de todos os elementos; - Elevado nível de estanqueidade à água da chuva; - O uso das juntas abertas permite que, sob a actuação de rajadas intensas de vento, as pressões internas e externas ao revestimento se equilibrem em fracções de segundos, aliviando os esforços nos painéis em até 30%, possibilitando a adopção de painéis de maiores dimensões. 86 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3.2.2.2 Limitações Apesar das numerosas vantagens, são ainda algumas as limitações na utilização deste sistema: - Em Portugal, ainda há poucos sub-sistemas homologados e, por isso, muitas vezes a informação técnica não se coaduna com o panorama nacional; - O custo destes sistemas é superior ao de outras soluções de revestimento; - Este tipo de sistema, apesar de facilitar a execução do suporte, a sua colocação em obra é feita normalmente por empresas especializadas, pelo que implica uma sub-empreitada o que nem sempre agrada ao coordenador de obra ou até mesmo ao dono de obra. [71] 3.3.2.2.3 Revestimento a pedra natural (SOLUÇÃO C1) Em Portugal, a arquitectura contemporânea mostra um interesse cada vez maior nas fachadas ventiladas com revestimentos de placas de pedra natural, uma aplicação de alto valor estético. [72] A execução de revestimentos independentes em pedra natural (com juntas de topo) é objecto do DTU 55.2 do CSTB [73]. Este documento apresenta de forma exaustiva as recomendações tecnológicas para diversas soluções de fixação. Com este tipo de revestimento, em quase todos os processos de fixação (excepto quando utilizando agrafos com pontos de argamassa) existe a possibilidade de inserção de isolamento térmico entre o revestimento e a parede, conferindo-lhe portanto características de sistema de isolamento térmico. 3.3.2.2.3.1 Suporte É possível aplicar este tipo de revestimento à grande maioria de suportes, sendo necessário seleccionar o sistema de fixação mais adequado e as dimensões das placas compatíveis com a resistência mecânica do suporte. Na Tabela 3.15, apresenta-se a compatibilidade entre suportes e os diferentes tipos de fixação do revestimento. 87 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 3.15 – Compatibilidade entre suportes e os diferentes tipos de fixação de revestimento. [71] Fixação pontual Suporte mecânica Pano contínuo de betão corrente Fixação pontual por selagem Fixação contínua X X X Pano contínuo em betão de inertes leves (1) X X Alvenaria de tijolos cerâmicos maciços (1) X X Alvenaria de tijolos cerâmicos perfurados (2) X (4) Alvenaria de blocos de betão corrente (2) X (4) Alvenaria de pedra (1) X X Estrutura de betão e alvenaria de tijolos cerâmicos furados normais - (3) X Estrutura de betão e alvenaria de blocos de betão de agregados leves - X X Estrutura de betão e alvenaria de blocos de betão com agregados leves e geometria complexa - X X (1) Admissível se o suporte possuir uma resistência à compressão ≥ 15 MPa. (2) Não recomendável. (3) Admissível se a alvenaria possuir pelo menos 22 cm de espessura no tosco e estiver travada pela estrutura de betão armado com afastamento superior a 4 m em altura e 5 m em comprimento. (4) Admissível se existirem elementos resistentes, tais como topos de lajes, para assegurar a fixação principal. 3.3.2.2.3.2 Isolamento térmico Consideram-se como isolantes térmicos os materiais e produtos que apresentam uma condutibilidade térmica inferior a 0,065 W/(m.ºC) e uma resistência térmica superior a 0,03(m2.ºC)/W. [74] Consideram-se isolantes leves aqueles cuja massa volúmica é inferior a 300 kg/m3. [75] A resistência térmica do isolante deverá ser definida de acordo com o nível de qualidade térmica pretendido ou de modo a que o sistema cumpra o coeficiente de transmissão térmica máximo admissível. 88 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO A Nota de Informação Técnica (NIT) 001 do LFC [75], que se baseia na classificação ACERMI [76], define níveis mínimos de aptidão de utilização dos isolantes térmicos em paredes, atribuindo níveis para as seguintes características dos isolantes: - Compressibilidade – I - Estabilidade dimensional – S - Comportamento à água – O - Comportamento mecânico – L - Permeabilidade ao vapor de água – E No caso concreto de uma parede simples com revestimento exterior descontínuo em pedra independente do suporte, exige-se os níveis I1S1O2L2E1. O que significa: I1 – uma variação relativa de espessura sob pressão de 100 Pa, em relação a uma pressão inicial de 50 Pa, de acordo com a norma NF B 20-101, não superior a 35%. S1 – uma retracção ou dilatação relativa a partir da saída da fábrica, somadas às variações dimensionais relativas em função da humidade relativa entre dois ambientes (20ºC, 15% HR e 20ºC, 90% HR) menor ou igual a 0,01m/m. ‡ O2 – um isolante não hidrófilo , conforme a norma NF P 75-305. L2 – D ≤ 0,12 m (D - deformação por acção do peso próprio para um balanço de 0,35 m). E1 – P > 6,25x10-10 kg/(m2.s.Pa) (P – permeância ao vapor de água) No caso do sistema de revestimento de fachadas ventiladas com revestimento de pedra, os materiais para utilizados para isolamento térmico são os seguintes: - Poliestireno expandido moldado; - Lã de rocha; ‡ Produto que quando colocado em contacto com água não é susceptível de absorve-la senão em quantidade desprezável. [71] 89 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS - Espuma rígida de poliuretano; - Poliuretano projectado; - Poliestireno expandido extrudido. Na Tabela 3.16 e na Tabela 3.17 apresentam-se as propriedades térmicas dos isolantes, bem como a correspondente classificação ACERMI. Tabela 3.16 – Classificação ACERMI, massa volúmica aparente e condutibilidade térmica dos isolantes térmicos correntemente utilizados. [71][74] I Poliestireno extrudido S O L E Massa volúmica aparente Condutibilidade térmica (Kg/m3) (W/(m.ºC)) expandido 4 1 3 4 3 25-40 0,037 1 4 2 2 1 35-100 0,040 3 1 2 2 3 20-50 0,040 § * * * * 20-50 0,042 2 2 2 2 2 13-15 0,042 Lã de rocha Espuma rígida de poliuretano Poliuretano projectado Poliestireno moldado § expandido Por ser aplicado “in situ” não é possível a sua classificação segundo a ACERMI, no entanto segundo pressupostos da ACERMI obterá características idênticas às da espuma rígida. 90 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Tabela 3.17 – Coeficientes de transmissão térmica (U –W/m2ºC) de paredes simples com revestimento exterior descontínuo e independente - exemplos. [74] Isolante térmico Produto Esp. Suporte Tijolo cerâmico furado Blocos de betão normal Blocos de betão leve Pedra Betão corrente Espessura da alvenaria (mm) (m) Poliestireno expandido extrudido 0,20 a 0,24 0,20 a 0,30 0,20 a 0,30 0,40 a 0,60 0,10 a 0,20 30 0,67 0,76 0,67 0,86 0,92 40 0,59 0,65 0,59 0,72 0,76 60 0,47 0,51 0,47 0,57 0,55 80 0,40 0,42 0,40 0,46 0,44 30 0,70 0,80 0,70 0,90 0,96 40 0,61 0,68 0,61 0,76 0,80 60 0,49 0,53 0,49 0,58 0,60 80 0,41 0,44 0,41 0,47 0,48 30 0,70 0,80 0,70 0,90 0,96 40 0,61 0,68 0,61 0,76 0,80 60 0,49 0,53 0,49 0,58 0,60 80 0,41 0,44 0,41 0,47 0,48 30 0,71 0,81 0,71 0,93 0,99 40 0,62 0,70 0,62 0,78 0,82 60 0,50 0,55 0,50 0,60 0,62 80 0,43 0,46 0,43 0,49 0,50 30 0,71 0,81 0,71 0,93 0,99 40 0,62 0,70 0,62 0,78 0,82 60 0,50 0,55 0,50 0,60 0,62 80 0,43 0,46 0,43 0,49 0,50 Lã de rocha Espuma rígida de poliuretano Poliuretano projectado Poliestireno expandido moldado Estrutura de suporte do revestimento exterior Valores de U indicados no quadro anterior acrescidos de (W/m2ºC) Perfis metálicos interrompendo o isolante térmico 0,08 91 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.3.2.2.3.3 Caixa-de-ar A caixa-de-ar que se deixa entre o revestimento e o isolante terá que ter uma espessura entre 20 mm e 50 mm e será ventilada pelo exterior. Figura 3.16 – Dimensão mínima da caixa-de-ar [79] Nos pontos mais elevados e mais baixos do paramento revestido existirão orifícios com uma área não inferior a 100 cm2 por metro de comprimento do revestimento medido na horizontal, que originarão os diferenciais de pressão que vão provocar a circulação do ar. [67] 3.3.2.2.3.4 Elementos de fixação No revestimento de fachada ventilada com pedra natural os sistemas de fixação mais utilizados são os que se apresentam na Tabela 3.18. 92 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Tabela 3.18 – Sistemas de fixação Fixação mecânica Sistema de fixação pontual Fixação com selagem ao suporte Estruturas sobre calhas com furações no topo ou implantes no tardoz do revestimento Sistema de fixação contínua 3.3.2.2.3.5 Sistemas de fixação pontual Estes sistemas são conseguidos através de elementos de fixação directa entre o suporte e o revestimento, não dependendo de estruturas intermédias, pelo que o local de fixação no revestimento determina, excepto em peças especiais, o local de fixação no suporte. Estes sistemas obrigam à existência de um suporte com resistência para a fixação dos mesmos em quase toda a sua extensão. A fixação deste tipo de dispositivos pode ser mecânica ou de chumbar. 93 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.3.2.2.3.5.1 Fixação mecânica Este tipo de fixação ao suporte é conseguido através de parafusos e buchas e pode ser totalmente regulável através de uma afinação tridimensional aquando da colocação do revestimento. A vantagem da colocação não simultânea dos grampos do revestimento consiste na possibilidade de aplicação de isolamento térmico após a colocação dos grampos no suporte, garantindo uma melhor estanqueidade à água e isolamento térmico da fachada. Legenda: 1, 6, 8- Suporte 7- Laje 2- Isolamento térmico 9- Grampo 3- Placa de pedra 10- Pino com batente 4- Caixa-de-ar 11- Varão roscado 5- Fixação do isolamento 12- Juntas horizontais e térmico verticais Figura 3.17 – Sistema de colocação por fixação mecânica. [77] Este tipo de suportes de fixação, munido com uma contra-porca, permite uma afinação final rigorosa, sem desmontar a pedra para um afastamento de desde o eixo da placa de revestimento à face do suporte entre 33 mm e 271 mm. De acordo com a norma francesa NF P65-202, o varão roscado e achatado é fornecido já montado na base do suporte de fixação, tratando-se de um conjunto fixo, que não se pode desmontar. As dimensões do grampo e o afastamento do revestimento ao suporte influenciam directamente o peso máximo a suportar por cada grampo. 94 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Figura 3.18 - Grampo mecânico, colocado na junta horizontal dos elementos de revestimento e regulação do grampo no sentido paralelo ao suporte. [79] Geralmente são 4 grampos por pedra. Dois grampos são de sustentação e situam-se na parte inferior da pedra, suportando as placas e dois grampos de retenção para evitar que a placa tombe, devido às acções perpendiculares a esta. Figura 3.19 – Grampos de retenção e de sustentação. [71] Se os grampos forem aplicados na junta horizontal, considera-se o peso da pedra e divide-se por 2 (Figura 3.20). 95 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 3.20 – Distribuição do peso do revestimento pelos grampos. [71] Se os grampos forem colocados na junta vertical e a junta horizontal inferior não estiver livre de dilatação convém considerar que cada grampo suporta a totalidade do peso da pedra. Estes grampos suportam um peso máximo de 50 kg cada, ou seja, placas elementos até 100 Kg. Peças com mais de 80 kg requerem uma instalação com meios mecânicos mais complexos. Os grampos de fixação dupla devem ser fixos à placa de acordo com a Figura 3.21 e com a Figura 3.22. O pino deve ficar fixo a uma das placas (sustentação) e livre na outra (retenção) de modo a permitir a sua variação dimensional. De acordo com a norma NF P65-202 [78], as dimensões mínimas devem ser as indicadas nas figuras abaixo apresentadas. É aconselhável a utilização de bucha plástica para evitar a fricção directa entre o pino metálico e o elemento de revestimento (Figura 3.21). Quando o pino é excêntrico está associado a apenas uma perfuração no topo do revestimento, sendo geralmente utilizado e situações de remate e terá obrigatoriamente que ser solidário com o varão, enquanto o duplo pode ser amovível (Figura 3.22). [71] Figura 3.21 – Fixação dupla com corte simples de ambas as placas e com bucha plástica. [71] 96 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Figura 3.22 – Fixação dupla com recorte no topo da placa (superior se o grampo for aplicado na junta horizontal) para ocultação do grampo e sem camisa plástica. [71] Os diâmetros dos pinos variam de acordo com a Tabela 3.19. l (em mm) Figura 3.23 – Fixação simples. [71] ∅e (em mm) ≤ 20 4 de 21 a 50 5 de 51 a 80 6 > 80 8 Tabela 3.19 – Dimensões a respeitar nos três casos. [71] No caso de juntas entre placas superiores a 10 mm, terá que se verificar a possibilidade de utilizar pinos com diâmetros superiores aos atrás mencionados. [78] Os furos cilíndricos a realizar nos topos das placas de revestimento devem ir de encontro às seguintes exigências: - a profundidade será no mínimo de 30 mm e 5 mm (± 1 mm) superior á penetração do pino; - o diâmetro (∅t) será superior ao diâmetro do pino (∅e) pelo menos 1 mm; - a espessura restante (er) entre o furo e ambas as faces da placa não pode ser inferior a: - 10 mm (± 1 mm) para placas com espessuras ≥ 30 mm; 97 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS - 6 mm (± 1 mm) para placas com espessura ≥ 20 mm e < 30 mm; - a distância do eixo do furo ao limite da placa (d) deve estar compreendido entre os 10 e os 20 cm, de acordo com a Figura 3.24 e a Figura 3.25. Figura 3.24 – Afastamento mínimo do furo ao limite da placa. [71] No caso de um mesmo canto de uma placa receber uma fixação na horizontal e outra na vertical, estas devem ser realizadas a pelo menos 20 cm do limite da placa. Figura 3.25 – Afastamento ao limite da placa quando o mesmo canto é perfurado em dois topos. [71] Por razões de economia ou de falta de espaço, e em pedras com largura inferior a 25 cm, pode utilizar-se um só suporte de fixação mecânico, munido de uma “hélice de avião” composta por um varão roscado achatado e prolongado por uma parte plana, perfurada, destinada à passagem dos pinos com batente. Para equilibrar os esforços, o suporte de fixação deve estar colocado a prumo com centro o de gravidade da placa. Também pode ser colocado na junta vertical da pedra. 98 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Figura 3.26 – Grampo mecânico com dois pinos. [79] Quando se trata de pedras mais pesadas de 100 a 240 kg, utilizam-se grampos reforçados. Estes grampos são reguláveis na fixação ao revestimento e os afastamentos possíveis desde o eixo da placa de revestimentos até à face do suporte estão compreendidos entre os 75 mm e os 170 mm.(Figura 3.27) Por apoiarem pedras de peso elevado, transmitem maior esforço ao suporte, por isso só devem ser utilizados sobre panos contínuos de betão. Figura 3.27 – Exemplo de grampo mecânico reforçado. [71] Geralmente a fixação destes grampos é feita através de buchas metálicas e parafusos mas, por vezes, podem ser utilizadas buchas químicas, como se apresenta na Figura 3.28. 99 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 3.28 – Exemplo de fixação de um grampo com bucha química. [71] Também é possível fixar as placas de pedra pelo sistema de fixação através de furação ou rasgo no tardoz destas peças. Esta solução é utilizada quando não se tem acesso às arestas das pedras. Devem ser seguidas as indicações apresentadas na Figura 3.29. Figura 3.29 – Exemplo de fixação de um grampo com rasgo no tardoz. [71] De acordo com a Figura 3.29, a penetração do varão deve ser igual ou superior a 25 mm para placas com 30 mm de espessura, de modo a garantir 10 mm ao fundo do varão. Para placas com espessura superior a perfuração deve corresponder a 2/3 dessa espessura. Para placas com espessura de 20 mm a penetração deve ser reduzida para 17 mm. Se o componente utilizado na penetração tiver secção rectangular, trata-se de um rasgo na placa, se for circular é uma perfuração. A espessura do rasgo ou o diâmetro da perfuração devem ser superiores 1 a 3 mm ao do componente a introduzir. A posição do rasgo relaciona-se com a altura da placa. 100 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3.2.2.3.5.2 Fixação com selagem ao suporte O grampo de chumbar é mais simples que o grampo mecânico pois é constituído apenas pelo corpo e pelo pino (ver Figura 3.30). Pode suportar elementos de diferentes pesos, dependendo das dimensões do grampo e do afastamento do revestimento ao suporte. Figura 3.30 – Exemplo de um grampo de chumbar. [79] O grampo existe em várias dimensões e permite um afastamento desde o eixo do revestimento à face do suporte entre 20 mm e os 180 mm, valores que são inferiores aos atingidos pelos grampos mecânicos. (Figura 3.31) Figura 3.31 – Fixação de um grampo de chumbar ao suporte. [71] Para pedras com menos do que 250 mm de largura, pode usar-se um único grampo com dois pinos, como se apresenta na Figura 3.32, em alternativa a dois grampos próximos das extremidades da placa. 101 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 3.32 – Exemplo de um grampo simples com dois pinos. [79] Os grampos de chumbar são adequados para a colocação em betão e alvenaria, e podem ser utilizados em juntas horizontais e verticais. De acordo com a aplicação dos diferentes pinos, as funções dos grampos podem ser de sustentação, de retenção ou de ambas. Na Figura 3.35 apresentam-se a vista de frente, um corte e pormenores do sistema de colocação por fixação de chumbar. Figura 3.33 – Pormenor 1 e 1 bis: suporte de fixação de chumbar de sustentação ou de retenção. Colocação na junta vertical ou horizontal. Figura 3.34 - Pormenor 2: suporte de fixação de chumbar de sustentação ou de retenção. Colocação na junta vertical. Figura 3.35 - Vista de frente e corte e pormenores do sistema de colocação por fixação de chumbar. [79] 102 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Neste tipo de fixação, as pedras devem ser fixadas de acordo com o método que a seguir se descreve. [79] 1º – Ajustar o escoramento na atura exacta para a 1ª fiada de pedras. 2º – Cortar o isolamento térmico nas zonas dos furos previstos. 3º – Fazer os furos. Não furar as barras de armadura. Aspirar o pó do interior. 4º – Colocar a pedra natural na altura adequada. 5º – Nivelar a aresta superior da pedra e calçar. 6º – Encaixar os grampos de suporte de retenção. Humedecer os furos, encher com argamassa e apertar. 7º – Introduzir os grampos na argamassa à pressão e nivelá-los. Introduzir o pino do grampo. 8º – Apertar novamente a argamassa e alisar. Colocar novamente o isolamento térmico na zona do grampo. 9 – Encaixar a pedra seguinte de lado. 3.3.2.2.3.6 Sistemas de fixação contínua 3.3.2.2.3.6.1 Estruturas sobre calhas com furações no topo ou implantes no tardoz do revestimento Os sistemas de fixação contínua (Figura 3.36) são constituídos por: - uma estrutura intermédia entre o suporte e o revestimento; - componentes que permitem a sua fixação da estrutura ao suporte; - componentes que permitem a sua fixação do revestimento à estrutura. 103 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Legenda: 8- Pino com batente 1- Suporte 9- Perfil da estrutura 2- Isolamento térmico intermédia 3- Placa de pedra 10- Elemento 4- Caixa-de-ar estrutural 5, 6 – Fixação da 11- Fixação do estrutura ao suporte isolamento 7- Varão roscado 12- Junta horizontal e vertical Figura 3.36 – Sistema de fixação contínua [77] Este sistema utiliza-se em situações de afastamentos mais elevados em que a solução de suportes mecânicos se revela pouco económica. No caso do revestimento com pedra natural, as estruturas são realizadas, geralmente, em alumínio ou aço inoxidável e podem ser: - estruturas intermédias simples (constituídas por elementos apenas na vertical ou na horizontal) (Figura 3.37); - estruturas duplas (com elementos em ambas as direcções)(Figura 3.38). 104 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Figura 3.37 – Estrutura simples com perfis suspensos. Figura 3.38 – Estrutura dupla com perfis verticais e [79] horizontais. [79] A principal vantagem da utilização da fixação contínua em relação à fixação mecânica é a compatibilidade entre o suporte e estas estruturas, uma vez que todos os suportes são admissíveis desde que a estabilidade dos pontos de fixação principais da estrutura intermédia ao suporte seja assegurada. Esta solução é de grande interesse quando o suporte é constituído por uma estrutura reticulada resistente e alvenaria de preenchimento. Isto porque como as estruturas intermédias têm pontos de fixação ao suporte diferentes dos pontos de fixação ao revestimento, os primeiros podem ser localizados nas zonas de maior resistência mecânica do suporte, como é o caso dos elementos estruturais. (Figura 3.39) Figura 3.39 – Estrutura vertical fixada e suporte com alvenaria de preenchimento. [79] 105 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS A fixação do revestimento à estrutura intermédia pode ser feita de várias formas: através de soluções de furação no topo do revestimento (Figura 3.40 e Figura 3.41) ou soluções com implantes no tardoz do revestimento (Figura 3.42). Figura 3.40 – Estrutura vertical para colocação na Figura 3.41 - Estrutura vertical para colocação na junta horizontal para um afastamento elevado. [79] junta vertical para um afastamento reduzido. [79] Figura 3.42 – Implantes para fixação de placas de pedra. [71] A forma de fixação do revestimento aos grampos no primeiro caso é semelhante à da fixação pontual, no entanto, a fixação dos grampos ao suporte dá-se de uma forma indirecta, através da estrutura intermédia. Esta solução é muito útil no caso de suportes que não apresentam resistência mecânica para suportar a aplicação de grampos de chumbar. Por outro lado, os implantes de fixação podem existir com diversas configurações e são introduzidos no tardoz das pedras ficando ocultos. A fixação dos elementos de fixação à pedra pode ser feita através de perfuração parcial da espessura do revestimento seguida de encaixe (Figura 3.42) ou colagem, ou através da inserção aquando do fabrico dos elementos do revestimento. Estes métodos 106 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO variam consoante o peso a suportar. A ligação entre estes elementos e a estrutura intermédia pode ser directa ou através de outros pequenos componentes. 3.3.2.2.4 Pedra De acordo com a Norma NF P65.202 [78]: - a maior dimensão da pedra não deve exceder os 1,4 m; - a superfície máxima da placa não deve ultrapassar 1 m2; - a altura do edifício deve ser inferior a 28 m. Figura 3.43 – Dimensão máxima de placas de pedra [79] A espessura mínima das placas de pedra varia consoante a natureza da rocha, as dimensões faciais da placa, o modo de fixação e as solicitações a que irá ser submetida. Geralmente recomenda-se pelo menos 30 mm de espessura. [71] Por ser um produto natural, há uma grande variedade de tonalidades e padrões de pedras, este facto merece atenção para não comprometer o aspecto estético da fachada. É importante utilizar os métodos correctos, materiais mais indicados e atender à periodicidade adequada para executar a limpeza dos revestimentos pétreos que podem manchar ou degradar-se. [80] 3.3.2.2.5 Juntas Neste tipo de revestimentos, as juntas entre placas são quase sempre de topo e não tornadas estanques. Estes painéis só poderão ser revestidos de estanqueidade se o dispositivos de fixação os tornarem independentes da parede e se a caixa-de-ar assim constituída entre o revestimento e o suporte for ventilada. Esta caixa-de-ar deve estar munida dos necessários dispositivos para 107 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS evacuação da água que se infiltre através do revestimento. [67] Cada pedra do sistema tem que ser considerada como um elemento completamente independente, podendo dilatar-se nas 3 dimensões, por isso, para o seu bom funcionamento, devem ser tomadas algumas medidas, tais como: - deixar as juntas desobstruídas ou enche-las com mástique maleável em elastómero ou plástico (é fundamental certificar-se que o mástique e o seu primário não mancham a pedra)(Figura 3.44); - deixar 2 mm de folga entre a parte achatada do suporte de fixação, a parte superior da pedra inferior e o topo (Figura 3.45); Figura 3.44 e Figura 3.45 - Junta de dilatação e Junta entre a parte superior da pedra e a parte achatada do varão. [79] - possibilidade de desbastar a pedra para esconder o varão roscado, respeitando ao mesmo tempo (se a junta está livre) uma dilatação de 2 mm; 3.3.2.2.6 Revestimento metálico (Zinco) (SOLUÇÃO C2) Uma outra solução de fachada ventilada é o revestimento com placas de zinco. Estas placas apresentam elevada durabilidade, leveza, resistência e facilidade de conformação. [81] Podem ser colocadas na horizontal ou na vertical e em superfícies curvas e têm um modo de fixação oculta. Trata-se de uma solução ainda pouco divulgada em Portugal mas já bastante utilizada em países da Europa Central, como a Alemanha e a Suiça. 108 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO 3.3.2.2.7 Suporte Na Tabela 3.21, apresenta-se a compatibilidade entre os suportes e a fixação do revestimento do zinco. Tabela 3.20 – Compatibilidade entre suportes e a fixação do revestimento. [71] Suporte Fixação Pano contínuo de betão corrente X Pano contínuo em betão de inertes leves X Alvenaria de tijolos cerâmicos maciços X Alvenaria de tijolos cerâmicos perfurados (1) Alvenaria de blocos de betão corrente (1) Alvenaria de pedra X Estrutura de betão e alvenaria de tijolos cerâmicos furados normais X Estrutura de betão e alvenaria de blocos de betão de agregados leves X Estrutura de betão e alvenaria de blocos de betão com agregados leves e geometria complexa X (1) Admissível, se existirem elementos resistentes, tais como topos de lajes, para assegurar a fixação principal. 3.3.2.2.8 Isolamento térmico O isolamento é aplicado de forma contínua, de forma a permitir também o tratamento das pontes térmicas. Tal como na solução anterior, o isolamento térmico apresenta diferentes soluções: - o poliestireno expandido moldado; - a lã de rocha; - a espuma rígida de poliuretano; 109 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS - o poliuretano projectado; - o poliestireno expandido extrudido. Na Tabela 3.16, atrás, são apresentadas as propriedades térmicas destes materiais. 3.3.2.2.9 Caixa-de-ar A caixa-de-ar deverá ter uma espessura mínima de 2 cm e a sua ventilação deverá ser assegurada por aberturas na base, nas juntas e no topo da fachada, devendo apresentar uma secção mínima de 200 cm2 por metro linear da fachada. Tabela 3.21 – Dimensões da caixa-de-ar em função da altura da fachada. [83] Altura da fachada Espessura da caixa-de-ar Secção livre de ventilação ≤6m 20 mm 200 cm2/m > 6 ≤ 22 m 30 mm 300 cm2/m > 22 m 40 mm 400 cm2/m A caixa-de-ar deverá se interrompida ao nível dos pisos com um rufo em aço inox, revestido com zinco, afastado de 18 m (6 em 6 pisos), como se apresenta na Figura 3.46. Figura 3.46 – Junta horizontal de seccionamento do espaço de ar. [82] 3.3.2.2.10 Estrutura de fixação As placas são aplicadas sobre uma estrutura secundária de suporte. 110 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO É recomendável que estas estruturas sejam de materiais metálicos de dois ou mais componentes inoxidáveis. Para além das vantagens relacionadas com a física das construções, estes sistemas compensam as tolerâncias de obra sem nenhum problema. Devido ao seu comportamento perante a humidade, não se recomendam bases de apoio de madeira para superfícies de fachadas de grandes dimensões. Quando se instala madeira com um grau de humidade demasiado alto, podem surgir deformações. Sob a acção do Sol, a madeira seca e contrai. Este comportamento, ao contrário da estrutura metálica, pode provocar ondulações de tensão no revestimento da fachada e deste modo, prejudicar a aparência do edifício. No entanto, para aplicações de superfícies de pequenas dimensões, uma base de apoio em madeira pode ser apropriada. Geralmente a estrutura é constituída por prumos verticais fixados ao suporte através de cantoneiras metálicas e fixadas ao suporte com buchas químicas (Figura 3.47), e por perfis horizontais (no caso de os paneis serem colocados na vertical) fixados à estrutura vertical por parafusos. Figura 3.47 – Esquema da fixação da estrutura vertical e exemplo de buchas químicas para fixação ao suporte. [82] Os painéis de zinco são fixados às madres horizontais por parafusos auto-roscantes. 111 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 3.3.2.2.11 Placas de Zinco São variados os tipos de painéis de zinco que se podem aplicar.(ver Figura 3.48Figura 3.49Figura 3.50Figura 3.51 Figura 3.48 – Painel horizontal. [83] Figura 3.49 – Painel vertical. [83] Figura 3.50 – Painel ondulado. [83] Figura 3.51 – Painel trapezoidal. [83] Na Figura 3.52, apresenta-se um exemplo de aplicação do revestimento com placas de zinco colocadas na vertical e na Figura 3.53, painéis aplicados na horizontal. 112 CAPÍTULO 3 - SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO Figura 3.52 – Telecom Giubiasco, Giubiasco, Suíça. Figura 3.53 – Centre Cogéneration, Luxemburgo. [83] [83] As placas de zincos podem ter uma espessura entre 1,0 e 1,50 mm, como é visível na Tabela 3.22. Tabela 3.22 – Variação da massa superficial com a espessura de placa de zinco. [83] Espessura Massa Superficial (mm) (kg/m2) 1,00 7,2 1,20 8,6 1,50 10,8 113 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 114 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA CAPÍTULO 4 4 ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 4.1 INTRODUÇÃO A escolha de uma solução de reabilitação para uma fachada com revestimento cerâmico pressupõe cada vez mais a existência de uma análise económica prévia, de modo a permitir uma tomada de decisão mais fundamentada por parte do investidor. Definidas várias alternativas, cada uma deve ser analisada do ponto de vista económico. Frequentemente a melhor alternativa pode não ser a mais económica, mas sim aquela que do ponto de vista técnico melhor se adapta ao fim em causa. O objectivo é maximizar a relação benefício/custo. 4.1.1 Eficiência Energética nos Edifícios A Eficiência Energética nos Edifícios está relacionada directamente com a Utilização Racional da Energia (URE). O sector dos edifícios é responsável por cerca de 40% do consumo do total de energia da União Europeia, sendo que cerca de 70% do consumo de energia do sector é nos edifícios residenciais. Na União Europeia, o consumo de energia por utilização final, no sector doméstico distribui-se de acordo com o apresentado na Figura 4.1. [84] 115 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 4.1 - Consumo de energia por utilização final, no sector doméstico, na União Europeia. [84] Como é possível observar no gráfico acima, a climatização ambiente nos edifícios residenciais é responsável por cerca de 57% do consumo global de energia do sector, cabendo ao aquecimento de água cerca de 25% e aos aparelhos eléctricos e iluminação cerca de 11%. Também em Portugal, segundo dados de 2005, disponibilizados pela Direcção-Geral de Geologia e Energia (DGGE), os sectores domésticos e de serviços correspondem a 30% do consumo final de energia e a 62% do consumo nacional de electricidade, como se constata nos gráficos representados na Figura 4.2. Figura 4.2 – Distribuição do consumo da energia final e energia eléctrica por sector. [85] 116 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA Em Portugal, estima-se que os consumos de energia nos edifícios residenciais tenham a seguinte distribuição aproximada: - 50% cozinhas e aquecimentos das águas sanitárias (AQS); - 25% iluminação e equipamentos; - 25% climatização (aquecimento e arrefecimento). Estes números evidenciam o peso significativo dos consumos no aquecimento das AQS, assim como os consumos com base em energia eléctrica, traduzindo a necessidade de actuar nestas duas vertentes. A climatização representa apenas 25%, mas com uma taxa de crescimento elevada, devido a maior exigência no conforto térmico. O aquecimento e arrefecimento representam uma terceira vertente de intervenção, a qual deverá ser acautelada através do RCCTE. Na última década, o sector dos edifícios de serviços foi um dos que mais cresceu em consumos energéticos, cerca de 7,1%. Existe uma grande heterogeneidade no sector dos serviços, que vai desde pequena loja até um grande hotel ou grande superfície, assim como, dentro da mesma categoria, existem unidades eficientes e outras grandes consumidoras de energia. Tendo em conta esta diferenciação, é necessário separar o sector em tipos de edifícios, dos quais os mais significativos (em termos de consumes específicos), são os restaurantes, hotéis, hipermercados, supermercados, piscinas, hospitais e escritórios. De acordo com um estudo da Agência para a Energia (ADENE) de 1999, os consumos para climatização correspondem a 70% dos consumos finais de energia nos centros comerciais, a 30% nos hipermercados e variam entre 30% e 35% nos hotéis de 4 ou 5 estrelas. Por outro lado, a produção de energia a partir de recursos naturais não renováveis, tais como os produtos petrolíferos, o gás natural e os combustíveis sólidos, é uma das principais fontes de emissão de dióxido de carbono (CO2) e de outros gases responsáveis pelo aumento do efeito de estufa (GEE). As emissões de CO2 per capita, resultantes de processos de combustão em Portugal foram de 5,73 t CO2, em 2004. Portugal ocupou o 22º lugar a nível europeu, à frente da Hungria, Lituânia e Letónia (DGEG 2005). Assim, a necessidade de fazer face à escassez de alguns recursos e de cumprir os limites impostos aos países signatários do Protocolo de Quioto, relativos às emissões de GEE para a atmosfera, tornam imperativo que haja uma maior eficiência energética dos edifícios e consequentemente contenção dos consumos energéticos. 117 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Para que sejam atingidos estes objectivos, a Directiva 2002/91/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 16 de Dezembro de 2002, relativa ao desempenho energético dos edifícios, impõe aos Estados-Membros da União Europeia, entre outras, a adopção das seguintes medidas: - Adoptar uma metodologia de cálculo do desempenho energético dos edifícios; - Estabelecer requisitos mínimos para o desempenho energético dos novos edifícios e dos grandes edifícios existentes que sejam sujeitos a importantes intervenções de reabilitação, que deverão ser revistos em intervalos regulares não superiores a cinco anos e, se necessário, actualizados a fim de reflectir o progresso técnico no sector dos edifícios; - Estudar a viabilidade técnica, ambiental e económica de sistemas energéticos alternativos em edifícios novos com uma área útil total superior a 1000 m2. - Assegurar que, aquando da construção, da venda ou o arrendamento de um edifício, seja fornecido um certificado de desempenho energético ao proprietário ou por este ao potencial comprador ou arrendatário, cuja validade não deve ser superior a 10 anos. Neste sentido, foi apresentado em 2002 o Programa para a Eficiência Energética nos Edifícios (P3E), promovido pela Direcção-Geral de Geologia e Energia (DGGE), que, tem como objectivo final a melhoria da eficiência energética dos edifícios em Portugal. Este Programa definiu um conjunto de actividades estratégicas a desenvolver no muito curto prazo, algumas delas de índole inovador, por forma a moderar a actual tendência de crescimento dos consumos energéticos nos edifícios e, consequentemente, o nível das emissões dos Gases de Efeito de Estufa (GEE) que lhes são inerentes. Entre as medidas de intervenção previstas no P3E, incluía-se, nomeadamente, a aprovação do Sistema de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior de Edifícios (SCE), a revisão dos já existentes regulamentos das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) aprovado pelo Decreto-Lei n.º 40/90, de 6 de Fevereiro, e dos Sistemas Energéticos de Climatização de Edifícios (RSECE), aprovado pelo Decreto-Lei nº 118/98, de 7 de Maio, a definição de requisitos de formação e competência técnica para os técnicos intervenientes no processo de aplicação da regulamentação, a organização de acções de formação acreditadas obrigatórias para a qualificação dos técnicos e a promoção da utilização de energias renováveis nos edifícios. No âmbito deste programa foram publicados os seguintes diplomas: - Decreto-Lei nº 78/2006, de 4 de Abril, que aprova o Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE); - Decreto-Lei nº 79/2006, de 4 de Abril, que aprova o Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE); 118 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA - Decreto-Lei nº 80/2006, de 4 de Abril, que aprova o Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE). Foi, atendendo às alterações preconizadas por este último diploma, nomeadamente no que respeita a coeficientes de transmissão térmica de fachadas, que se desenvolveu o estudo que se apresenta nos pontos seguintes. 4.2 DEFINIÇÕES 4.2.1 Custos Como já foi referido, para além dos benefícios ambientais, a eficiência energética dos edifícios traduz-se em menores gastos por parte dos consumidores na factura energética anual. A selecção de uma alternativa de reabilitação que melhore a qualidade térmica pode ser adoptada por imposição regulamentar (no caso de grandes intervenções), ou numa perspectiva de custo/benefício. Uma intervenção de reabilitação num edifício que reduz as necessidades energéticas do edifício, baixando os custos do consumo acumulado de energia para aquecimento ou arrefecimento do ambiente interior, pode não parecer económica devido ao investimento inicial. Porém o custo crescente da energia pode fazer com que o investimento inicial seja mais rapidamente amortizado e, numa perspectiva de custo global, mais económico. [86] Na Figura 4.3, apresenta-se a variação dos diferentes custos de uma determinada solução em função da variação do coeficiente de transmissão térmica do isolamento aplicado. 119 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Figura 4.3 – Variação do custo global associado ao isolamento térmico de um elemento construtivo em função do respectivo coeficiente de transmissão térmica. [88] A redução do coeficiente de transmissão térmica, resultante do aumento da espessura de isolamento térmico, corresponde a um crescente investimento inicial e a menores consumos energéticos durante a exploração do edifício. A partir do valor mínimo da curva de custos globais é possível identificar a espessura de isolamento economicamente mais vantajosa. 4.2.1.1 Custo Global O Custo Global resulta da composição dos Custos Iniciais (aplicação da solução de reabilitação) com os Custos de Manutenção da solução adoptada e de Exploração (consumo de energia), para um horizonte de 30 anos (neste estudo). Assim temos que: C g = C 0 + C man + C exp [€/m2 de fachada] com Cg - Custo Global; C 0 - Custo Inicial que corresponde aos custos de implementação da solução adoptada (investimento no ano 0); C man - Custo de Manutenção (periódico); 120 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA C exp - Custo de Exploração que diz respeito ao custo de energia do edifício associado à solução adoptada. 4.2.1.2 Custo Inicial ( C 0 ) O custo inicial, como já foi referido, é o custo que a implementação de cada solução acarreta. O custo inicial varia de solução para solução de acordo com os materiais e técnicas de construção empregues e, dentro da mesma solução, de acordo com o Nível de Qualidade (definido mais à frente) exigido, que está por sua vez relacionado com a espessura do isolamento térmico a aplicar e o seu respectivo valor comercial. 4.2.1.3 Custo de Manutenção ( C man ) O custo de manutenção contabiliza todos os trabalhos de limpeza e pequenas reparações que cada solução exige periodicamente. Visto que se pretende obter uma previsão para um horizonte de 30 anos, é necessário aplicar taxas de inflação para prever as variações de preços no futuro. Na Figura 4.4, apresenta-se um gráfico com a variação da taxa de inflação em Portugal nos últimos 40 anos. Variação da Inflação 35,00% 30,00% 25,00% 20,00% Inflação 15,00% 10,00% 5,00% 0,00% 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Figura 4.4 – Variação da taxa de inflação em Portugal, nos últimos anos. [87] 121 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Neste estudo, para as projecções, foi considerada a taxa de inflação média de 2007 de 2,5% para a variação dos preços para os trabalhos de manutenção. Então, no ano n, o valor do custo de manutenção será: C man n = C man 0 × (1 + α ) n , com α=0,025 No entanto, interessa quantificar, não apenas os custos em cada ano mas o acumulado ao fim de n anos. Assim, ao fim de x anos, e considerando que no ano 0 não há despesas de manutenção nem custos de exploração, tem-se que: - o custo total de manutenção será: n ∑C man x × (1 + α ) x , com α=0,025 x =1 4.2.1.4 Custo de Exploração ( C exp ) Para o cálculo da parcela do custo de exploração, utilizou-se a seguinte fórmula: C exp = U × GD × 0,024 × C e [€/m2] Sendo, U – coeficiente de transmissão térmico do elemento da envolvente [W/(m2.ºC)]; GD – nº de graus-dias de aquecimento especificados para cada concelho no Anexo III do RCCTE [ºC.dias]; 0,024 – factor de conversão de W.dia para kW.hora; C e – custo do kWh [€]. 4.2.1.4.1 Nº de Graus-dias (GD) Graus-dias de aquecimento (base 20 ºC) é um número que caracteriza a severidade de um clima durante a estação de aquecimento e que é igual ao somatório as diferenças positivas registadas 122 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA entre uma dada temperatura de base (20 ºC) e a temperatura do ar exterior durante a estação de aquecimento. As diferenças são calculadas com base nos valores horários da temperatura do ar (termómetro seco). [89] No RCCTE foi adoptado como temperatura de base o valor de 20 ºC, definindo-se a estação convencional de aquecimento como o período do ano com início no primeiro decénio posterior a 1 de Outubro em que, para cada localidade, a temperatura média diária é inferior a 15 ºC e com termo no último decénio anterior a 31 de Maio em que a referida temperatura ainda é inferior a 15 ºC. [88] O País é dividido em 3 zonas climáticas de Inverno e de Verão. O Quadro III.1 do RCCTE [89] define estas zonas climáticas por concelho. 4.2.1.4.2 Coeficiente de transmissão térmica (U) O coeficiente de transmissão térmica de um elemento da envolvente é a quantidade de calor por unidade de tempo que atravessa uma superfície de área unitária desse elemento da envolvente por unidade de diferença de temperatura entre os ambientes que ele separa. [89] Este coeficiente é representado pela letra U e a unidade é o W/(m2.ºC). O RCCTE (Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios [89] apresenta, para o U, dois valores a ter em conta aquando da execução de projectos: - Umax – valores máximos admissíveis; - Uref – valores de referência. Os valores máximos são importantes para ajudar no controlo das condensações superficiais. Os valores de referência não são obrigatórios mas pretendem ser um indicativo sobre a qualidade mínima do ponto de vista térmico a envolvente dos edifícios. Tabela 4.1 – Coeficientes de transmissão térmica máximos para a envolvente opaca vertical exterior, Umax W/(m2.ºC). Zona Climática Elemento da envolvente opaca I1 I2 I3 Umax W/(m2.ºC) Vertical exterior 1,80 1,60 1,45 123 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 4.2 - Coeficientes de transmissão térmica de referência para a envolvente opaca vertical exterior, Umax W/(m2.ºC). Zona Climática Elemento da envolvente opaca I1 I2 I3 RA (I1)** 0,50 1,40 Uref W/(m2.ºC) Vertical exterior 0,70 0,60 ** Apenas para edifícios situados na zona I1 das regiões autónomas. Neste estudo atendeu-se à Nota de Informação Técnica 001 do LFC [75] que define níveis de qualidade térmica para o U dos elementos em função dos valores de referência preconizados no RCCTE. Tabela 4.3 – Níveis de qualidade definidos na NIT 001 do LFC. Nível de Qualidade Térmica Limite de U N1 U = Uref N2 U = 0,75 . Uref N3 U = 0,60 . Uref N4 U = 0,50 . Uref Apresentam-se na Tabela 4.4 os valores mínimos da resistência térmica do isolamento para atingir diferentes níveis de qualidade e a respectiva espessura. Tabela 4.4 – Coeficiente de transmissão térmica, U W/(m2.ºC) e espessura do isolamento, em função do nível de qualidade térmica. Zona Climática Nível de Qualidade Térmica 124 I1 I2 I3 U W/(m2.ºC) e (mm) U W/(m2.ºC) e (mm) U W/(m2.ºC) e (mm) N1 0,70 30 0,6 30 0,50 40 N2 0,53 30 0,45 50 0,38 60 N3 0,42 50 0,36 70 0,30 80 N4 0,35 70 0,30 80 0,25 110 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 4.2.1.4.3 Custo do kWh Considerou-se, para aquecimento interior, apenas o recurso a sistemas eléctricos com uma eficiência nominal de 100%. Com a crescente subida do preço do barril de petróleo, também se prevê uma subida no preço da aquisição de energia eléctrica. No gráfico que se segue é apresentada a evolução do preço médio de aquisição de energia eléctrica para consumidores domésticos (baixa tensão), desde 1980 e as previsões para o futuro. Preço kWh Preço de aquisição de energia eléctrica 0,70 € 0,65 € 0,60 € 0,55 € 0,50 € 0,45 € 0,40 € 0,35 € 0,30 € 0,25 € 0,20 € 0,15 € 0,10 € 0,05 € 0,00 € 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 Ano Consumidor doméstico médio, BT Previsões Figura 4.5 – Evolução do preço de aquisição de energia eléctrica por consumidores doméstico médio, baixa tensão. Para as projecções a 30 anos considerou-se um crescimento anual (α’) da ordem dos 6% de acordo com o que aconteceu no presente ano de 2007. (DL 539/2006) Assim, a expressão dos custos de exploração para no ano 2007+n será: ( ) n C exp n = U × GD × 0,024 × C e 0 × 1 + α ' , com α’=0,06 No entanto, interessa quantificar, não apenas os custos em cada ano mas o acumulado ao fim de n anos. 125 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Ao fim de x anos, tem-se que: - o custo total de exploração será: n ( ) x C exp n = U × GD × 0,024 × ∑ C ex × 1 + α ' , com α’=0,06 x =1 4.2.2 Actualização A Actualização é a operação através da qual se calcula o valor de uma determinada quantia num momento anterior ao do seu vencimento. [90] Para se poder comparar os custos nos diferentes anos é necessário actualiza-los a todos para o mesmo ano, neste caso, o ano 0, que corresponde ao presente, aplicando-se uma taxa de actualização. - Taxa de interesse ou actualização – a taxa de actualização representa a taxa mínima de rendibilidade, ou o custo de oportunidade de capital. Numa aplicação sem risco, pode assumir-se que essa taxa corresponde à taxa de juro praticada pela banca. [90] O valor actual de um capital vencível no ano x é: VA = C x (1 + i ) − x ** Para a taxa de actualização i considerou-se o valor da Euribor anual de 14/07/2006, que é 4,5 %. No presente caso, o custo global dispendido ao fim de n anos será: n C g x = C0 + ∑ C manx (1 + α ) x + U × GD × 0,024 × C ex × (1 + α ' ) x x =1 (1 + i ) x com α=0,025; α’=0,06 ; i=0,045 ** A Euribor é uma taxa interbancária (média das taxas de oferta de fundos praticada entre bancos), resultante de um painel de 57 bancos de países da União Europeia e de países terceiros, escolhidos por serem particularmente activos no mercado do euro. 126 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 4.3 CASO DE ESTUDO 4.3.1 Princípio Neste trabalho, foram estudadas 4 soluções diferentes para a reabilitação de fachadas revestidas com ladrilhos cerâmicos: - Solução A: Remoção e aplicação de novos ladrilhos cerâmicos; - Solução B: Aplicação do ETICS sobre os ladrilhos; - Solução C1: Aplicação de revestimento em pedra (fachada ventilada com isolamento térmico); - Solução C2: Aplicação de revestimento em zinco (fachada ventilada com isolamento térmico). Para cada solução é feita uma projecção dos respectivos custos globais num horizonte de 30 anos para diferentes zonas climáticas e níveis de exigência. Os custos são estimados por m2 de fachada em zona corrente, sem atender a pontos singulares, como pontes térmicas, etc. Com os Custos Globais obtidos para as diferentes situações é feita uma análise técnico económica comparativa e tiradas conclusões. 4.3.1.1 Custo Inicial Para cada uma das soluções apresentadas foram adoptados os custos iniciais que se apresentam na Tabela 4.5. Para atribuição desses valores foram consideradas as diferentes zonas climáticas e os níveis de exgência N1 e N3. Os valores iniciais, para cada solução, aumentam com o aumento da espessura de isolamento necessária para satisfazer o nível de exigência pretendido. 127 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Tabela 4.5 – Custo inicial das diferentes soluções analisadas, para os diferentes níveis de qualidade Solução Custo Inicial* Custo Inicial* N1 N3 (€/m2) (€/m2) Descrição I1 I2 I3 I1 I2 I3 Solução A Remoção dos ladrilhos existentes e tratamento do suporte. Aplicação de novos ladrilhos 75 75 75 75 75 75 Solução B Aplicação de ETICS sobre ladrilhos 40 40 41,95 43,9 47,8 49,74 Solução C1 Aplicação de revestimento em pedra (fachada ventilada com isolamento térmico e fixações mecânicas/grampeamento) 125 125 126,95 128,9 132,8 134,74 Solução C2 Aplicação de revestimento em zinco (fachada ventilada com isolamento térmico e fixações mecânicas/grampeamento) 125 125 126,95 128,9 132,8 134,74 * estes preços foram calculados com base em consultas, das quais se obteve um preço médio. São preços indicativos apenas para validação deste modelo. 4.3.1.2 Custo de Manutenção Para os custos de manutenção adoptaram-se os seguintes valores: Tabela 4.6 – Valores da manutenção das diferentes soluções e sua periodicidade. Solução Descrição Periodicidade (anos) Custo de manutenção* (€/m2) Solução A Limpeza 15 10 Solução B Reparação e pintura 5 8,5 Solução C1 Limpeza da pedra com jactos de água 10 6,5 Solução C2 Não requer manutenção - - * estes preços foram calculados com base em consultas, das quais se obteve um preço médio. São preços indicativos apenas par validação deste modelo. 128 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 4.3.1.3 Custo de Exploração Para o cálculo da parcela do custo de exploração, utilizou-se a seguinte fórmula: C exp = U × GD × 0,024 × C e [€/m2] Sendo, U – coeficiente de transmissão térmico do elemento da envolvente [W/(m2.ºC)]; GD – nº de graus-dias de aquecimento especificados para cada concelho no Anexo III do RCCTE [ºC.dias]; 0,024 – factor de conversão de W.dia para kW.hora; C e – custo do kWh [€]. 4.3.1.3.1 Nº de Graus-dias Para esta análise consideraram-se 3 cidades, uma em cada zona climática de Inverno, correspondendo a cada uma delas um determinado nº de Graus-dias, de acodo com a Tabela 4.7. Tabela 4.7 – Concelhos escolhidos para a análise técnico-económica. Número de graus-dias (GD) Concelho Zona climática de Inverno Lisboa I1 1190 Porto I2 1610 Bragança I3 2850 4.3.1.3.2 (ºC.dias) Coeficiente de transmissão térmica Para a Solução A considerou-se um U de 1,1 W/(m2.ºC) [74] correspondente a uma parede dupla de 11 + 15 sem isolamento no espaço de ar, solução muito utilizada nos anos 80, do qual datam muitos dos edifícios revestidos a ladrilhos cerâmicos a necessitar de reabilitação. Para as restantes soluções atendeu-se à Nota de Informação Técnica 001 do LFC [75] que define níveis de qualidade para o U dos elementos em função dos valores de referência preconizados no RCCTE. 129 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS Como as soluções B, C1 e C2 preconizam isolamento térmico por toda a totalidade do paramento exterior do suporte, o isolante será o elemento determinante no coeficiente de transmissão térmica, independentemente do suporte. Para estas soluções B, C1 e C2, a análise técnico-económica incidiu sobre soluções que garantem o nível de qualidade N1 e o nível N3. Como foi referido, foram consideradas duas situações diferentes para cada zona climática: uma em que se adoptaram nas soluções B, C1 e C2, valores de U que garantem um nível de qualidade N1 e um segunda em que se adoptaram valores para um N3. Para a solução A o valor de U mantêm-se constante no 1,1 W/(m2.ºC) pois esta solução não preconiza a aplicação de isolamento térmico. Os valores de U adoptados para as diferentes soluções foram os apresentados na Tabela 4.8, Tabela 4.9 e Tabela 4.10. Tabela 4.8 – Valores adoptados para Lisboa. I1 – LISBOA Nível de Qualidade GD: 1190 Solução U [W/(m2.ºC] Solução A 1,10 Solução B 0,70 Solução C1 0,70 Solução C2 0,70 Solução A 1,10 Solução B 0,42 Solução C1 0,42 Solução C2 0,42 N1 N3 130 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA Tabela 4.9 - Valores adoptados para o Porto. I2 – Porto Nível de Qualidade GD: 1610 Solução U [W/(m2.ºC] Solução A 1,10 Solução B 0,60 Solução C1 0,60 Solução C2 0,60 Solução A 1,10 Solução B 0,36 Solução C1 0,36 Solução C2 0,36 N1 N3 Tabela 4.10 - Valores adoptados para Bragança. I3 – Bragança Nível de Qualidade GD: 2850 Solução U [W/(m2.ºC] Solução A 1,10 Solução B 0,50 Solução C1 0,50 Solução C2 0,50 Solução A 1,10 Solução B 0,30 Solução C1 0,30 Solução C2 0,30 N1 N3 131 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 4.3.2 Folha de Cálculo Com o objectivo de comparar os custos para as 4 soluções nas diferentes situações, foi criada uma folha de cálculo com todas as variáveis já descritas e para a qual se adoptou para os Custos Globais, ao fim de x anos, a fórmula já apresentada: n C g x = C0 + ∑ x =1 C manx (1 + α ) x + U × GD × 0,024 × C ex × (1 + α ' ) x (1 + i ) x As situações consideradas foram: Situação 1 – Para um edifício localizado em Lisboa, para um nível de qualidade N1. Situação 2 - Para um edifício localizado em Lisboa, para um nível de qualidade N3. Situação 3 - Para um edifício localizado no Porto, para um nível de qualidade N1. Situação 4 - Para um edifício localizado no Porto, para um nível de qualidade N3. Situação 5 - Para um edifício localizado em Bragança, para um nível de qualidade N1. Situação 6 - Para um edifício localizado em Bragança, para um nível de qualidade N3. 4.3.3 Resultados Apresentam-se nos seguintes pontos, sob a forma de gráficos, os resultados obtidos para os custos globais num horizonte de 30 anos para as diferentes situações. 132 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 4.3.3.1 Situação 1 - Zona Climática I1: Lisboa - Nível de Qualidade: N1 Custos Globais 300 280 260 240 220 Custos (€/m2) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2007 2012 2017 2022 2027 2032 2037 Horizonte (Anos) Solução A Solução B Solução C1 Solução C2 Figura 4.6 – Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para Lisboa, para um nível de qualidade N1. Da análise do gráfico representado na Figura 4.6, conclui-se que a solução B se mantém sempre mais vantajosa que a solução A, isto acontece porque apresenta um custo inicial mais baixo e, apesar de ser uma solução que requer trabalhos de manutenção mais frequentes (5 em 5 anos), o facto de proporcionar um acréscimo de isolamento térmico conduz a custos de exploração inferiores, fazendo os custos globais aumentarem mais lentamente ao longo do tempo. A solução C1 apresenta um custo inicial bastante mais elevado que a solução A que é recuperado ao fim de 23 anos (em 2030), devido ao menor consumo de energia eléctrica para aquecimento que esta solução requer. A solução C2 apresenta custos globais inferiores aos da solução A ao fim de 20 anos (em 2027), um pouco mais cedo que a solução C2, por não requerer trabalhos de manutenção. 133 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 4.3.3.2 Situação 2 - Zona Climática I1: Lisboa - Nível de Qualidade: N3 Custos Globais 300 280 260 240 220 Custos (€/m2) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2007 2012 2017 2022 2027 2032 2037 Horizonte (Anos) Solução A Solução B Solução C1 Solução C2 Figura 4.7 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para Lisboa, para um nível de qualidade N3. Da análise do gráfico representado na Figura 4.7 conclui-se que a solução B se mantém sempre mais vantajosa que a solução A, a solução C1 apresenta um custo inicial bastante mais elevado que a solução A que é recuperado ao fim de 16 anos (em 2023) e a solução C2 apresenta custos globais inferiores aos da solução A ao fim de 15 anos (em 2022). De notar que, nesta situação, as soluções B, C1 e C2 atingem valores mais baixos que na situação anterior, por se tratar de um nível de exigência o qual a resistência térmica aumenta relativamente ao nível N1, o que, para uma mesma zona climática, vai originar consumos de energia eléctrica menores. Esta poupança em energia, cujo preço tende a aumentar, supera largamente o investimento inicial do incremento de isolamento térmico preconizado para o nível de exigência N3. É por este motivo também que as soluções C1 e C2 se tornam vantajosas ao fim de menos tempo que na situação anterior. 134 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 4.3.3.3 Situação 3 - Zona Climática I2: Porto - Nível de Qualidade: N1 Custos Globais 340 320 300 280 260 240 Custos (€/m2) 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2007 2012 2017 2022 2027 2032 2037 Horizonte (Anos) Solução A Solução B Solução C1 Solução C2 Figura 4.8 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para o Porto, para um nível de qualidade N1. Da análise do gráfico representado na Figura 4.8 conclui-se que a solução B se mantém sempre mais vantajosa que a solução A, a solução C1 apresenta um custo inicial bastante mais elevado que a solução A que é recuperado ao fim de 14 anos (em 2021) e a solução C2 apresenta custos globais inferiores aos da solução A ao fim de 13 anos (em 2020). Nesta situação, por se tratar de um concelho na zona climática I2, as necessidades de aquecimento são maiores, fazendo sentir-se por isso, ao fim de menos tempo, o “peso” dos elevados consumos que a solução A acarreta, comparativamente às outras soluções. 135 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 4.3.3.4 Situação 4 - Zona Climática I2: Porto - Nível de Qualidade: N3 Custos Globais 340 320 300 280 260 240 Custos (€/m2) 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2007 2012 2017 2022 2027 2032 2037 Horizonte (Anos) Solução A Solução B Solução C1 Solução C2 Figura 4.9 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para o Porto, para um nível de qualidade N3. Da análise do gráfico representado na Figura 4.9 conclui-se que a solução B se mantém sempre mais vantajosa que a solução A, a solução C1 apresenta um custo inicial bastante mais elevado que a solução A que é recuperado ao fim de 12 anos (em 2019) e a solução C2 apresenta custos globais inferiores aos da solução A ao fim de 11 anos (em 2018). Nesta situação, para além do consumo elevado por se tratar de um concelho em zona climática I2, as diferenças de consumo de energia para aquecimento entre a solução A e as restantes é mais acentuada por se tratarem, no caso destas últimas, de soluções com nível de exigência N3. 136 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 4.3.3.5 Situação 5 - Zona Climática I3: Bragança - Nível de Qualidade: N1 Custos Globais 500 475 450 425 400 375 350 Custos (€/m2) 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 0 2007 2012 2017 2022 2027 2032 2037 Horizonte (Anos) Solução A Solução B Solução C1 Solução C2 Figura 4.10 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para Bragança, para um nível de qualidade N1. Da análise do gráfico representado na Figura 4.10 conclui-se que a solução B se mantém sempre mais vantajosa que a solução A, a solução C1 apresenta um custo inicial bastante mais elevado que a solução A que é recuperado ao fim de 8 anos (em 2015) e a solução C2 apresenta custos globais inferiores aos da solução A ao fim de 8 anos (em 2015). Nesta situação, por se tratar de um concelho na zona climática I3, as necessidades de aquecimento são ainda maiores que nos casos anteriores, fazendo sentir-se por isso, ao fim de menos tempo, o “peso” dos elevados consumos que a solução A acarreta comparativamente às outras soluções. 137 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 4.3.3.6 Situação 6 - Zona Climática I3: Bragança - Nível de Qualidade: N3 Custos Globais 500 480 460 440 Custos (€/m2) 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2007 2012 2017 2022 2027 2032 2037 Horizonte (Anos) Solução A Solução B Solução C1 Solução C2 Figura 4.11 - Custos das 4 soluções ao longo de 30 anos para Bragança, para um nível de qualidade N3. Da análise do gráfico representado na Figura 4.11 conclui-se que a solução B se mantém sempre mais vantajosa que a solução A, a solução C1 apresenta um custo inicial bastante mais elevado que a solução A que é recuperado ao fim de 7 anos (em 2014) e a solução C2 apresenta custos globais inferiores aos da solução A ao fim de 7 anos (em 2014). Nesta situação, por se tratar, tal como na situação anterior de um concelho na zona climática I3, as necessidades de aquecimento são elevadas, fazendo sentir-se, por isso, o “peso” dos elevados consumos que a solução A acarreta comparativamente às outras soluções, que nesta situação são de um nível e exigência N3. 138 CAPÍTULO 4- ANÁLISE TÉCNICO-ECONÓMICA 4.3.3.7 Período de retorno Abaixo, apresenta-se uma tabela com o retorno de investimento das soluções B, C1 e C2 relativamente à solução A. Tabela 4.11 – Retorno do investimento das soluções B, C1 e C2, relativamente à solução A. Concelho Nível de Qualidade Térmica Período de retorno relativamente à Solução A (anos) Poupança relativamente à Solução A 15 anos 2 20 anos 2 30 anos (€/m ) (€/m ) (€/m2) SOLUÇÃO B – ETICS Lisboa (I1) Porto (I2) Bragança (I3) N1 0 54,00 59,30 90,77 N3 0 70,31 83,36 132,09 N1 0 73,95 86,91 135,42 N3 0 89,58 111,53 180,07 N1 0 126,88 160,89 256,30 N3 0 153,65 200,93 325,88 SOLUÇÃO C1 – Fachada ventilada com revestimento em pedra Lisboa (I1) Porto (I2) Bragança (I3) N1 23 -15,06 -8,23 29,59 N3 16 1,24 15,82 70,92 N1 14 4,89 19,37 74,25 N3 12 20,52 43,99 118,89 N1 8 57,81 93,36 195,13 N3 7 84,58 133,39 264,70 SOLUÇÃO C2 – Fachada ventilada com revestimento em zinco Lisboa (I1) Porto (I2) Bragança (I3) N1 20 -9,91 1,16 42,63 N3 15 6,39 25,22 83,96 N1 13 10,04 28,77 87,29 N3 11 25,67 53,39 131,93 N1 8 62,96 102,75 208,17 N3 7 89,74 142,79 277,74 139 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS 4.3.4 Análise dos resultados Verifica-se que, num horizonte de 30 anos, em todas as soluções e para ambos os níveis de qualidade estudados se pode obter um retorno do investimento, reduzindo consumos, contribuindo para diminuir a emissão de gases efeito de estufa (taxa ambiental mais baixa). A Solução B apresenta-se sempre como a solução mais económica pois, para além de permitir uma poupança energética relativamente à solução A, o seu custo inicial é mais baixo. Mesmo para Lisboa e para um Nível de Qualidade Térmica N1, adoptando-se a Solução B ao fim de 15 anos já se obtém uma poupança de 54 €/m2 de fachada. Consegue-se com esta solução para Bragança e para um nível de Qualidade Térmica N3 um retorno de 325,88 €/m2. A Solução C1 apresenta um período de retorno reduzido (7, 8 anos) para Bragança, atingindo um retorno no valor de 84,58 €/m2 ao fim de 15 anos e 264,70 €/m2 aos 30 anos (para o nível N3). Para Lisboa a Solução C1, para um Nível de Qualidade Térmica N1, apresenta-se vantajosa apenas ao fim de 23 anos. No entanto, para o Porto, apresenta um período de retorno mais curto (14 e 12) atingindo mesmo um retorno de investimento de 118,89€/ m2 ao fim de 30 anos. A solução C2, apesar de ter um custo inicial idêntico ao da Solução C1, por não requerer manutenção, apresenta períodos de retorno ligeiramente inferiores, conseguindo atingir um retorno de investimento máximo para Bragança para o nível N3, ao fim de 30 anos, de 277,74 €/ m2. Em suma, para as situações com maiores necessidades de aquecimento como é o caso de Porto (I2) e Bragança (I3), o crescente custo da energia faz-se sentir mais, pois há um consumo mais elevado. Por este motivo, o facto de se optar por uma solução que melhore as características térmicas das paredes e baixe o consumo, apesar do investimento inicial, acaba por trazer vantagens a longo prazo. No caso de se estabelecer um nível de qualidade elevado, como o N3, em que são consideradas soluções de paredes com coeficientes de transmissão térmica reduzidos, essa diferença vai ser mais significativa, pois o investimento inicial é praticamente igual ao de uma solução para o nível N1 mas a poupança energética conseguida com essa solução é muito superior. Em Bragança e para o Porto todas as soluções têm um período de retorno inferior a 15 anos, revelando-se a reabilitação energética com isolamento pelo exterior compensadora. 140 CAPÍTULO 5 - CONCLUSÕES CAPÍTULO 5 5 CONCLUSÕES 5.1 CONCLUSÕES FINAIS No caso de fachadas revestidas com ladrilhos cerâmicos a reabilitação pode passar por várias soluções. Quando se tratar de uma intervenção numa fachada revestida com ladrilhos cerâmicos, em que se pretenda, para além de melhorar o aspecto da fachada, também melhorar as suas propriedades térmicas, as soluções de isolamento pelo exterior apresentam-se como alternativas à solução original. Também o novo RCCTE impõe, para grandes intervenções, que este seja aplicado ao edifício em reabilitação e que assim seja feita uma reabilitação energética. Neste caso particular da fachada, estudaram-se soluções de isolamento pelo exterior e concluiu-se que, apesar do investimento inicial, com o crescente aumento do custo da energia, estas são mais favoráveis, a longo prazo. Das soluções estudadas, a solução B (ETICS) apresenta-se como a solução mais económica, mas em contrapartida requer mais manutenção devido à sua baixa resistência mecânica e apresenta um acabamento mais modesto. No caso das soluções de fachada ventilada, apresentam um investimento inicial elevado, mas requerem baixos custos de manutenção e proporcionam um acabamento muito superior. Devido ao incremento de resistência térmica que impõe à fachada, em situações de grande consumo de energia e de elevado nível de qualidade, o seu investimento inicial é amortizado em pouco mais de 5 anos. Como os isolantes térmicos são os materiais que mais contribuem para a resistência térmica da envolvente opaca exterior e, assim, para a redução das trocas de calor através destes elementos, é fundamental avaliar a espessura de isolamento mais vantajosa do ponto de vista económico, dentro de um prazo de tempo aceitável, sendo para tal necessário conhecer o custo global associado, que 141 SOLUÇÕES DE REABILITAÇÃO DE FACHADAS COM REVESTIMENTO EM LADRILHOS CERÂMICOS resulta da composição do custos iniciais (Aplicação da solução de isolante térmico, a Exploração e Manutenção). A maioria dos edifícios existentes encontra-se muito afastada do cenário óptimo e são responsáveis por consumos significativos de energia o que constitui uma boa oportunidade também para a melhoria da eficiência energética através da implementação de medidas de reabilitação energética adequadas, reduzindo assim os custos e tornando essas medidas mais viáveis do ponto de vista económico. 5.2 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS A reabilitação de fachadas e a reabilitação energética são temas vastos. Nesse contexto e na linha deste trabalho seria oportuno seguir as seguintes ideias: - no âmbito da reabilitação energética de fachadas, fazer uma análise comparativa e técnico económica relativamente também ao consumo de energia no fabrico dos próprios isolantes térmicos. Os produtos mais usuais podem exigir grandes quantidades de outros materiais e de energia durante a sua produção. Esta situação origina impactes negativos sobre o ambiente. A estes efeitos junta-se a necessidade de transporte, quando muitos dos materiais não são locais. Assim, o edifício deve poupar recursos, através da maximização da eficiência dos materiais e componentes. - utilizar o mesmo modelo, fazendo variar o tipo de isolamento térmico, associando-lhe o custo inicial, conseguindo-se assim análise comparativa de diferentes materiais de isolamento, optimizando soluções. - relativamente a soluções de reabilitação de fachada, criar um observatório onde pudessem ser avaliados os principais trabalhos de reabilitação de fachadas, com a sua descrição e condições técnicas, associando o custo inicial de cada intervenção e o respectivo custo de manutenção. - toda a análise é feita em zona corrente, seria pertinente aprofundar este estudo com mais detalhe, atendendo a pontos singulares, como o topo de elementos, contorno de vãos e cobertura, tratamento de juntas de dilatação. 142 BIBLIOGRAFIA BIBLIOGRAFIA [1] Medeiros, Jonas Silvestre; Sabbatini, Fernando Henrique. Tecnologia e Projecto de revestimento cerâmico de fachadas de edifícios. 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