O GUIA TERMOS DE REFERÊNCIA:
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
VASCO PEIXOTO DE FREITAS
Faculdade Engenharia Universidade do Porto
Laboratório de Física das Construções
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
SUMÁRIO
1. Introdução
2. Tipificação das Soluções Construtivas
3. Importância Energética
4. Níveis de Qualidade
5. Princípios Construtivos da Reabilitação
6. Colectores Solares
7. Exemplo de Aplicação
8. Conclusões
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
1
INTRODUÇÃO
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
A reabilitação do património edificado é um
exercício complexo
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
PORTO - PATRIMÓNIO EXTRAORDINÁRIO
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
CAIXILHARIAS / FACHADAS
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
COBERTURAS
•
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
COBERTURAS
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
2
TIPIFICAÇÃO DAS
SOLUÇÕES CONSTRUTIVAS
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Paredes Exteriores
•Parede de
pedra
PE1
•Parede de
tabique
PE2
•Parede simples
de alvenaria de
tijolo
PE3
Coeficiente de
transmissão
térmica
U (W/m2.ºC)
PE1
PE2
PE3
2,9
3
1,3
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Coberturas
C1 - Cobertura inclinada fortemente ventilada
C2 - Cobertura inclinada sobre espaço ocupado
C3 - Cobertura horizontal
C1
C2
C3
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Vãos Envidraçados
Caixilharia de Madeira
Sem protecção – VE1
Com protecção interior - VE2
Com protecção exterior – VE3
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Vãos Envidraçados
CAIXILHARIA DE
MADEIRA
SEM PROTECÇÃO
COM PROTECÇÃO
EXTERIOR
CAIXILHARIA
METÁLICA
COM PROTECÇÃO
INTERIOR
Caixilharia de Madeira
LFC
Coeficiente de
transmissão
térmica
U [W/(m2.ºC)]
Vasco Peixoto de Freitas
Caixilharia Metálica
s/ protecção
c/ protecção
s/ protecção
c/ protecção
4,3
3,7
5,0
4,3
LFC/FEUP - AdePorto
3
IMPORTÂNCIA
ENERGÉTICA
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Importância Energética
Paredes exteriores
Vãos envidraçados
Caixilharia de
Madeira
Coberturas
Caixilharia Metálica
Inclinada
Horizontal
P
e
d
r
a
Tabique
Alvenaria
de tijolo
Simples
sem
protecção
com
protecção
sem
protecção
com
protecção
leve
laje
aligeirada
laje
maciça
laje
aligeirada
laje maciça
U
[W/(m2.º
C)]
2,9
3,0
1,3
4,3
3,7
5,0
4,3
3,8
2,8
3,4
2,3
2,6
Q
(kWh/m2)
112
116
50
166
143
193
166
147
108
131
89
100
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
4
NÍVEIS DE QUALIDADE TÉRMICA
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Níveis de Qualidade Térmica
•Coeficiente de transmissão térmica - U
Nível de Qualidade
Limites de U
N1
U = Uref
N2
U = 0,75·Uref
N3
U = 0,6·Uref
N4
U = 0,5·Uref
Elemento da envolvente
N1 (Referência)
N2
N3
N4
Paredes exteriores
0,60
0,45
0,36
0,30
Coberturas
0,45
0,34
0,27
0,23
Vãos envidraçados
3,30
2,50
2,00
-
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Níveis de Qualidade Térmica
•FACTOR SOLAR - G⊥ (Verão)
Classe de inércia térmica
g⊥ máx
Fraca (It < 150 kg/m2)
0,15
Média (150 kg/m2 ≤ It ≤ 400 kg/m2)
0,56
Forte (It > 400 kg/m2)
0,56
Nível de Qualidade
Limites de g⊥
Q1
g⊥ ≥ 0,56
Q2
0,25 ≤ g⊥ < 0,56
Q3
0,10 ≤ g⊥ < 0,25
Q4
g⊥ ≤ 0,10
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Níveis de Qualidade Térmica
•ORIENTAÇÃO
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Níveis de Qualidade Térmica
•ADEQUAÇÃO DO VÃO PARA UM DETERMINADO
COMPARTIMENTO - VERÃO
Classe
Valor g⊥.Av/AS
Classe 1
≤ 0,02
Classe 2
> 0,02 e ≤ 0,03
Classe 3
> 0,03 e ≤ 0,06
Classe 4
> 0,06 e ≤ 0,09
Classe 5
> 0,09
g⊥ - Factor solar do vidro e sua protecção
Av - Área dos vãos envidraçados [m2]
As - Área útil do compartimento [m2]
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Níveis de Qualidade Térmica
•ADEQUAÇÃO DO VÃO PARA UM DETERMINADO
COMPARTIMENTO - VERÃO
Habitação individual e
habitação colectiva com
Inércia
ventilação transversal
Térmica
Habitação colectiva sem
ventilação transversal
Orientações dos vãos
Orientações dos vãos
envidraçados
envidraçados
“Norte”
“Este-
“Oeste
“Norte
“Este-
Sul”
”
”
Sul”
“Oeste”
Forte
≤5
≤4
≤4
≤5
≤4
≤4
Média
≤4
≤3
≤2
≤4
≤3
≤1
Fraca
≤4
≤1
≤1
≤4
b)
b)
b) Recomendável arrefecimento climatização
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
5
PRINCÍPIOS CONSTRUTIVOS
DA REABILITAÇÃO
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
C
CL
C
Cobertura
CL
Clarabóia
Parede Exterior de
Empena
Parede Exterior de
PEF
Fachada
PEE
PEE
VE
Vão Envidraçado
PEF
VE
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
PEE - Aplicação de isolamento térmico pelo exterior com revestimento
independente e espaço de ar ventilado (fachada ventilada)
Nível de
Qualidade
Eisolamento*
[mm]
U
[W/(m2.ºC)]
N1
50
0,60
N2
70
0,45
N3
100
0,36
* λ=0,04 [W/(m.ºC)]
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
PEF (posterior) - Aplicação de isolamento térmico pelo exterior com
revestimento aplicado sobre isolamento térmico
Nível de
Qualidade
Eisolamento*
[mm]
U
[W/(m2.ºC)]
N1
50
0,60
N2
70
0,45
N3
100
0,36
* λ=0,04 [W/(m.ºC)]
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
5) Princípios Construtivos da Reabilitação
PEF (principal) - Aplicação de isolamento térmico pelo interior associado a uma
forra pesada (alvenaria, elemento pré-fabricado, etc.)
Nível de
Qualidade
Eisolamento*
[mm]
U
[W/(m2.ºC)]
N1
50
0,60
N2
70
0,45
N3
100
0,36
* λ=0,04 [W/(m.ºC)]
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
PEF (principal) - Aplicação de isolamento térmico pelo interior com
revestimento leve (gesso cartonado, madeira, derivados de madeira, etc.)
Nível de
Qualidade
Eisolamento*
[mm]
U
[W/(m2.ºC)]
N1
50
0,60
N2
70
0,45
N3
100
0,36
* λ=0,04 [W/(m.ºC)]
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
VE - Conservar o princípio da caixilharia existente substituindo o vidro simples
por vidro duplo associado a portada ou estore interior
Nível de
Qualidade
U
[W/(m2.ºC)]
N1
3,30
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
VE – Introdução de uma segunda caixilharia interior associada a portada ou
estore interior
Nível de
Qualidade
U
[W/(m2.ºC)]
N3
2,00
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
VE – Substituição da caixilharia existente por uma nova caixilharia associada a
protecção exterior (apenas em caso de degradação profunda)
Nível de
Qualidade
U
[W/(m2.ºC)]
N2
2,50
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
C – Aplicação de isolamento em cobertura inclinada com desvão não útil
(Revestimento em telha cerâmica)
LFC
Nível de
Qualidade
Eisolamento*
[mm]
U
[W/(m2.ºC)]
N1
70
0,45
N2
100
0,34
N3
130
0,27
N4
160
0,23
* λ=0,04 [W/(m.ºC)]
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
C – Aplicação de isolamento em cobertura inclinada com desvão útil
(Revestimento em telha cerâmica)
LFC
Nível de
Qualidade
Eisolamento*
[mm]
U
[W/(m2.ºC)]
N1
70
0,45
N2
100
0,34
N3
130
0,27
N4
160
0,23
* λ=0,04 [W/(m.ºC)]
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Princípios Construtivos da Reabilitação
C – Aplicação de isolamento em cobertura inclinada com desvão útil
(Revestimento em telha cerâmica)
LFC
Nível de
Qualidade
Eisolamento* [mm]
U
[W/(m2.ºC)]
N1
70
0,45
N2
100
0,34
N3
130
0,27
N4
160
0,23
* λ=0,04 [W/(m.ºC)]
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
5) Princípios Construtivos da Reabilitação
Cl – Substituição da caixilharia existente por uma nova caixilharia associada a
protecção exterior ou interior
Nível de
Qualidade
G⊥<0,20
U=2,5
[W/(m2.ºC)]
Q3
N2
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
6
COLECTORES SOLARES
TÉRMICOS
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Colectores Solares Térmicos
A área total de colectores não deve ultrapassar 10% da
área total de cobertura;
Os colectores deverão ser instalados à face da vertente
com a mesma inclinação da telha;
Os colectores devem estar alinhados pela cumeeira;
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Colectores Solares Térmicos
Só devem ser instalados em vertentes orientadas no
quadrante Sul (azimutes de 90º entre SE e SW);
Cobertura a evitar
Não devem ser instalados em vertentes com geometria
triangular;
Cobertura a evitar
Não devem ser colocados em águas ou vertentes de
telhado viradas à via pública, ou directamente visíveis
da via pública
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Colectores Solares Térmicos
Os métodos de fixação dos colectores à cobertura
devem garantir a ausência de infiltrações e, de modo
geral, não devem propiciar qualquer tipo de patologia;
Apenas são permitidos sistemas do tipo ‘circulação
forçada’, eliminando assim o impacte visual dos
sistemas de termossifão;
Os sistemas devem ser certificados com a marca
Solarkeymark e/ou Certif (listagem dos equipamentos
certificados em www.aguaquentesolar.com), ser
instalados por entidades acreditadas e ser abrangidos
pela garantia de fabricante por um prazo de 6 anos;
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
7
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
ƒ
LFC
Edifício multifamiliar situado no quarteirão das Cardosas
R/C + 4 (3 pisos e recuado)
Fracção analisada – 3º piso
R1 – intervenção sem instalação de colectores solares
R2 – intervenção com instalação de colectores solares
Alçado Principal
Vasco Peixoto de Freitas
Alçado Posterior
Planta
LFC/FEUP - AdePorto
PAREDES EXTERIORES
Fachada Principal
Descrição
Solução Existente
Parede de Pedra
Medida de Melhoria
Aplicação de isolamento térmico pelo
interior com revestimento leve (gesso
cartonado, madeira, derivados de
madeira, etc.)
PE1
Esquema
PE.S3
Aspecto
LFC
Coeficiente de transmissão
térmica [W/(m2.ºC)]
2,9
0,45
(7 cm de isolamento)
Nível de Qualidade
< N1
N2
Perda de calor anual por área
útil de pavimento
[kWh/(m2.ano)]
9,1
1,4
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
PAREDES EXTERIORES
Fachada Posterior
Descrição
Solução Existente
Medida de Melhoria
Parede de Pedra
Aplicação de isolamento térmico pelo
exterior com revestimento aplicado
sobre o isolante (ETICS)
PE.S1
PE1
Esquema
Aspecto
LFC
Coeficiente de transmissão
térmica [W/(m2.ºC)]
2,9
0,45
(7 cm de isolamento)
Nível de Qualidade
< N1
N2
Perda de calor anual por área
útil de pavimento
[kWh/(m2.ano)]
10,8
1,7
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
PAREDES EXTERIORES
EMPENA (ZONA CORRENTE)
Descrição
Solução Existente
Medida de Melhoria
Parede de Pedra
Aplicação de isolamento térmico
pelo exterior com revestimento
independente e espaço de ar
ventilado (fachada ventilada –
soletos de ardósia)
PE.S2
PE1
Esquema
Aspecto
LFC
Coeficiente de transmissão térmica
[W/(m2.ºC)]
2,9
0,45
(7 cm de isolamento)
Nível de Qualidade
< N1
N2
Perda de calor anual por área útil de
pavimento
[kWh/(m2.ano)]
14,3
2,2
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
VÃOS ENVIDRAÇADOS
FACHADA PRINCIPAL
Descrição
Solução Existente
Medida de Melhoria
Caixilharia de madeira associada
a vidro simples com protecção
interior
Introdução de uma segunda
caixilharia interior (mantendo a
protecção interior)
Ventilação
Esquema
VE.S2
VE2
Aspecto
LFC
Coeficiente de transmissão térmica
[W/(m2.ºC)]
3,7
2,5
Factor solar (g⊥)
0,30 (Q2)
0,10-0,25 (Q3)
Nível de Qualidade
< N1
N2
Perda de calor anual por área útil de
pavimento
[kWh/(m2.ano)]
18,7
12,6
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
VÃOS ENVIDRAÇADOS
FACHADA POSTERIOR
Descrição
Solução Existente
Medida de Melhoria
Caixilharia de madeira associada
a vidro simples sem protecção
interior
Substituição da caixilharia
existente por uma nova
caixilharia com colocação de um
estore ou portada exterior
Ventilação
Esquema
VE.S3
VE1
Aspecto
LFC
Coeficiente de transmissão térmica
[W/(m2.ºC)]
4,3
2,5
Factor solar (g⊥)
0,70 (Q1)
0,03 (Q4)
Nível de Qualidade
< N1
N2
Perda de calor anual por área útil de
pavimento
[kWh/(m2.ano)]
6,7
3,9
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
COBERTURAS
COBERTURA INCLINADA
Descrição
Esquema
Solução Existente
Medida de Melhoria
Cobertura inclinada com desvão
fortemente ventilado
Aplicação de isolamento em
cobertura inclinada com desvão
não útil
Ventilação
C1
Ventilação
C.S1
Aspecto
LFC
Coeficiente de transmissão térmica
[W/(m2.ºC)]
3,8
0,34
(10 cm de isolamento)
Nível de Qualidade
< N1
N2
Perda de calor anual por área útil de
pavimento
[kWh/(m2.ano)]
32,9
2,9
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
SISTEMAS DE AQS
Solução Existente
Medida de Melhoria
Termoacumulador eléctrico com
50 a 100 mm de isolamento (η =
0,90)
Sistema composto por colectores
solares térmicos planos e apoio do
tipo caldeira mural a gás natural
(η = 0,83)
Esolar (kWh)
0
1102,75
Nac (kWh/m2.ano)
36,10
23,51
Nac (kgep/m2.ano)
11,63
2,44
Descrição
Esquema
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
8
CONCLUSÕES
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO
ƒ
ƒ
LFC
R1 – intervenção sem instalação de colectores solares
R2 – intervenção com instalação de colectores solares
Alçado Principal
Vasco Peixoto de Freitas
Alçado Posterior
Planta
LFC/FEUP - AdePorto
CONCLUSÕES
CONDIÇÕES NOMINAIS (RCCTE)
Nic
Nvc
Nac
% redução
Ntc
(energia
kWh/(m2.ano)
kgep/(m2.ano)
kWh/(m2.ano)
kgep/(m2.ano)
kWh/(m2.ano)
kgep/(m2.ano)
kgep/(m2.ano)
221,8
64,3
7,7
0,7
36,1
11,6
18,2
-
94,4
27,4
6,6
0,6
39,2
4,1
6,9
62%
94,4
27,4
6,6
0,6
23,5
2,4
5,2
71%
primária)
Solução
Existente
(E)
Solução de
Reabilitação
Sem
Colectores
(R1)
Solução de
Reabilitação
com
Colectores
(R2)
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
CONCLUSÕES
CONDIÇÕES REAIS UTILIZAÇÃO (30% Nic e 0% Nvc)
Nic
Nvc
Nac
Nic+Nac
%
redução
kWh/(m2.ano)
kgep/(m2.ano)
kWh/(m2.ano)
kgep/(m2.ano)
kWh/(m2.ano)
kgep/(m2.ano)
kgep/(m2.ano)
(energia
primária)
Solução
Existente (E)
66,6
19,3
--
--
36,1
11,6
31,0
-
28,3
8,2
--
--
39,2
4,1
12,3
60%
28,3
8,2
--
--
23,5
2,4
10,7
66%
Solução de
Reabilitação
Sem
Colectores
(R1)
Solução de
Reabilitação
com
Colectores
LFC
(R2)
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
Não há uma única via para a obtenção do
conforto e da eficiência energética …
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto
…mas é possível …
LFC
Vasco Peixoto de Freitas
LFC/FEUP - AdePorto