Caracterização dos elementos da envolvente

Segundo o DL_118/2013, entende-se por envolvente o conjunto de elementos de construção do edifício ou fração, compreendendo paredes, pavimentos, coberturas e vãos, que separam o espaço interior útil do ambiente exterior, dos edifícios ou frações adjacentes, dos espaços não úteis e do solo.

A definição da envolvente é um dos parâmetros mais importantes durante um estudo térmico de um edifício visto que é este dado que define a área que está em contacto com o exterior, zona de maiores trocas térmicas devido à variação de temperatura. Segundo o RECS, a definição da envolvente do edifício e as suas trocas são identificadas por três cores sendo elas o castanho, o encarnado e o verde. O castanho é utilizado para identificar trocas com o solo e com espaços sem requisitos como é o caso de frações, destinadas a comércio e serviços, e edifícios adjacentes ou espaços complementares (como arrumos). A cor encarnada serve para assinalar as áreas em contacto com o meio exterior, tanto paredes como coberturas e, finalmente, a cor verde é utilizada para identificar envolventes que estejam em contacto com espaços com requisitos.

4.4.1 Paredes Exteriores

As paredes são duplas com dois panos de tijolo furado do tipo 11 + 15, com isolamento térmico de 40 mm de espessura e 1 cm de reboco em cada um dos lados da parede.

4.4.2 Paredes interiors

A parede interior é simples constituída por tijolo do tipo 15 com reboco em cada extremidade da parede.

4.4.3 Coberturas

A cobertura é em desvão ventilado não útil, com placas de isolamento térmico do tipo XPS de 40mm colocadas sobre a laje com 20 cm de espessura.

4.4.4 Pavimentos

O pavimento é composto por lajes aligeiradas, com isolante de XPS de 40 mm de espessura sob a laje do pavimento referente ao primeiro andar.

4.4.5 Inércia Térmica

Atendendo ao Despacho 15793-E/2013, existem dois métodos possíveis para identificar a classe de inércia térmica interior de um edifício (8).

A primeira opção e, também preferencialmente utilizada, consiste na realização do cálculo presente no despacho que recorre aos parâmetros térmicos com base nos valores de massa superficial das soluções e revestimentos implementados no edificio, apresentando-se da seguinte forma.

p i i i tr

A

s

r

Ms

I

I





.

.

[kg/m

]

(1)

Msi – Massa superficial útil do elemento i, [kg/m2];

r – Fator de redução da massa superficial útil; Si – Área da superfície interior do elemento i,[m2_]; Ap – Área interior útil de pavimento, [m2_].

O resultado de It, obtido através da expressão identifica a classe de inercia térmica segundo a tabela abaixo, presente despacho 15793-K/2013 na Tabela 10.

Tabela 10 - Classes de inércia térmica interior, It

Classe de inércia térmica It [kg/m2]

Fraca It < 150

Média 150 < It < 400

Forte It > 400

O segundo método de identificação, apenas aplicável a edifícios existentes, é efetuado de uma forma qualitativa recorrendo a Tabela 11, tabela esta correspondente à Tabela 03 presente no despacho acima referido [10].

Tabela 11 - Regras de simplificação aplicáveis à quantificação da inércia térmica interior

Classe de Inércia

Térmica Interior Requisitos

Fraca

Caso se verifiquem cumulativamente as seguintes soluções:

Teto falso em todas as divisões ou pavimento de madeira ou esteira leve (cobertura);

Revestimento de piso do tipo flutuante ou pavimento de madeira;

Paredes de compartimentação interior em tabique ou gesso cartonado ou sem paredes de compartimentação;

Média Caso não se verifiquem os requisitos necessários para se classificar a classe de inércia térmica em Forte ou Fraca.

Forte

Caso se verifiquem cumulativamente as seguintes soluções, sem aplicação de isolamento térmico pelo interior:

Pavimento e teto de betão armado ou pré-esforçado; Revestimento de teto em estuque e reboco;

Revestimento do piso cerâmico, pedra, parquet, alcatifa tipo industrial sem pelo, com exclusão de soluções de pavimentos flutuantes;

Paredes interiores de compartimentação em alvenaria com revestimentos de estuque ou reboco;

Paredes exteriores de alvenaria com revestimentos interiores de estuque ou reboco;

Paredes da envolvente interior (caixa de escadas, garagem, …) em alvenaria com revestimentos interiores de estuque ou reboco.

Neste caso de estudo e uma vez não existir informação suficiente sobre a constituição dos elementos foi utilizado o segundo método de identificação da classe de inércia térmica interior sendo definida a classe média.

4.4.6 Vãos envidraçados

O dimensionamento das áreas envidraçadas, consoante a orientação solar é uma das medidas que contribui significativamente para o conforto de espaços interiores. Para edifícios com uma utilização destinada a habitação/hotelaria, a capacidade de captar a radiação solar é umas das principais preocupações a ter a fim de aumentar a exposição do espaço à luz natural.

Os vãos envidraçados, identificados aquando da visita, são do tipo duplo incolor com 6 mm de espessura e a caixilharia é de alumínio com proteção solar exterior do tipo persianas metálicas de cor escura (castanho avermelhado).

4.4.6.1 Sombreamento

A presença de objetos exteriores ao edifício, tais como outros edifícios, orografia, vegetação, ou elementos incorporados no próprio edifício que reduzam a incidência de radiação solar no vão envidraçado é contabilizada pelo fator de obstrução dos vãos envidraçados, Fs. Este fator é traduzido segundo a expressão:

f

F

F

Fh

Fs

.

.

₍₂₎

Fh – Fator de sombreamento do horizonte por obstruções exteriores ao edifício ou por outros elementos do edifício;

F0 – Fator de sombreamento por elementos horizontais sobrejacentes ao envidraçado, compreendendo palas e varandas;

Ff – Fator de sombreamento por elementos verticais adjacentes ao envidraçado, compreendendo palas verticais, outros corpos ou partes de um edifício.

O sombreamento do horizonte, Fh, engloba o efeito do sombreamento provocado por obstruções exteriores ao edifício ou por edifícios vizinhos consoante o ângulo do horizonte, latitude, orientação. O efeito do sombreamento do horizonte na estação de arrefecimento é desprezado, sendo atribuído o valor 1 ao fator Fh. O ângulo do horizonte resulta do ângulo entre o plano horizontal e a reta que atravessa o centro do vão envidraçado, conforme apresentado na Figura 6.

Figura 6 - Ângulo de horizonte α

Os fatores de sombreamento de elementos verticais e horizontais, Ff e F0 traduzem o sombreamento resultante da existência de elementos horizontais e verticais acoplados ao edifício como palas, varandas ou outros elementos semelhantes, sendo esse sombreamento influenciado pelo comprimento e ângulo da obstrução, pela

latitude e pela exposição local do edifício. As tabelas 11 e 12 traduzem os valores a serem utilizados consoante o ângulo de obstrução relacionado com o obstáculo.

Tabela 12 - Valores dos fatores de sombreamento de elementos horizontais F0 na estação de

arrefecimento Ângulo da pala horizontal Portugal Continental Latitude de 39º N NE /NW E / W SE / SW S 0º 1 1 1 1 1 30º 0,98 0,86 0,75 0,68 0,63 45º 0,97 0,78 0,64 0,57 0,55 60º 0,94 0,70 0,55 0,50 0,52

Tabela 13 - Valores dos fatores de sombreamento de elementos horizontais F0 na estação de aquecimento Ângulo da pala horizontal Portugal Continental Latitude de 39º N NE /NW E / W SE / SW S 0º 1 1 1 1 1 30º 1 0,94 0,84 0,76 0,73 45º 1 0,90 0,74 0,63 0,59 60º 1 0,85 0,64 0,49 0,44

4.4.7 Correção de Pontes Térmicas

As pontes térmicas são zonas da envolvente de um edifício onde a resistência térmica dos elementos que a constituem não são uniformes originando um acréscimo das trocas térmicas através da envolvente correspondendo a uma heterogeneidade de temperaturas nos parâmetros. Ao abrigo do Despacho nº15793- K/2013 do DL nº118/2013, na avaliação energética de um edifício é necessário contabilizar as Pontes Térmicas Lineares (PTL) e as Pontes Térmicas Planas (PTP).

As pontes térmicas planas consistem numa heterogeneidade da envolvente exterior ou da envolvente interior, caso esta última esteja em contacto com espaços não úteis, pilares, vigas e caixas de estore, por ser considerado que existe perda térmica. A quantificação de uma PTP é feita multiplicando o valor de U pela respetiva área. As PTLs, ou pontes térmicas lineares, resultam da junção de dois ou mais elementos construtivos exteriores ou interiores (em contacto com espaço não útil cujo τ seja superior = 0,7).

Segundo o RECS, as PTPs podem ser contabilizadas fazendo o agravamento de 35% no coeficiente de transmissão térmica das paredes em contacto com o exterior.

No caso das PTLs, o STE-Monozona contabiliza estas perdas agravando 5% às cargas térmicas finais. Tal não acontece no HAP mas como é uma percentagem pequena e considerando já o agravamento de 35% referente às PTPs, os 5% não irão influenciar significativamente os resultados finais (10).