Considerações sobre a avaliação do desempenho térmico

Como foi referido anteriormente, a análise energética do edifício para os cinco casos, foi efetuado recorrendo à folha de cálculo do REH disponibilizada pelo Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Ciências da Construção (ITeCons). Por forma a se conseguir utilizar esta folha de cálculo, foi necessário fazer o cálculo do coeficiente de transmissão térmica (U) de cada elemento da envolvente, isto é, das paredes exteriores, vãos envidraçados e pontes térmicas planas (zona dos pilares, vigas e caixas de estores). Este cálculo será exemplificado nos capítulos seguintes, com os respetivos materiais escolhidos para cada um dos cinco casos de estudo e de forma completa nos anexos correspondentes. Os dados gerais do edifício, são idênticos em todos os cenários e integram a primeira secção a ser preenchida na folha de cálculo, denominada caracterização da fração.

Figura 9 - Imagem da secção de caracterização da fração retirada da folha de cálculo

Uma vez que se quer apenas fazer um estudo do impacte nas melhorias energéticas que as diferentes envolventes provocam, na secção seguinte, a dos sistemas, no abastecimento de combustível líquido ou gasoso, optou-se por garrafas de GPL, uma vez que o edifício se localiza numa zona rural. Como aqui apenas se pretende fazer um cálculo do impacte da envolvente e das alterações efetuadas, não foi adotado qualquer outro tipo de sistema de aquecimento ou arrefecimento, que não fosse o definido por defeito ou seja o elétrico, também não foi, para este cálculo específico, adotado qualquer tipo de energia renovável. Isto porque através da utilização desta folha de cálculo, apenas se pretendeu fazer o estudo da envolvente.

Foi necessário também, calcular as taxas nominais de renovação do ar interior, tanto para a estação de aquecimento, como para a de arrefecimento, Rph,i e Rph,v respetivamente, cálculo este que foi feito recorrendo à aplicação do LNEC para ventilação no REH e RECS.Para esta folha de cálculo é necessário fazer inicialmente o enquadramento do edifício, isto é a sua localização, número de fachadas expostas ao exterior, pé direito médio, entre outros e é igual para todos os 5 cenários.

Nesta folha de cálculo foi necessário colocar os dados referentes às trocas de ar pela envolvente, mais concretamente nas portas exteriores e vãos envidraçados. Este vai depender tanto das áreas dos envidraçados e das portas exteriores, quanto da qualidade das caixilharias, podendo esta ser do tipo não classificada (o pior cenário) ou ter uma classificação de 1 a quatro, sendo 4 o melhor cenário. Nos seguintes capítulos referentes a cada um dos casos, serão explanados os valores utilizados para cada caso, bem como a respetiva imagem. Também foi necessário considerar todas as aberturas exteriores existentes no edifício, onde se incluem a abertura existente da corete e as aberturas para exaustão na cozinha e nas instalações sanitárias. Com estas considerações foram retirados os valores específicos em cada um dos casos, para a renovação do ar por hora no edifício.

Feitos os cálculos do coeficiente de transmissão térmica da envolvente e da renovação horária de ar no edifício, preenche-se o restante da folha de cálculo DL 118/2013, assim, na secção da envolvente exterior, foram considerados todos os tipos de paredes exteriores, bem como as pontes térmicas planas para pilares, vigas e estores. Na Figura 10, que é apenas uma representação do quadro da folha de cálculo e não tem qualquer tipo dado deste estudo específico, estão representados os dados a preencher, bem como os de preenchimento automático. Como é visível, será definido para cada orientação, norte, sul, este, oeste, entre outros, a cor que a parede terá, clara, média ou escura e seguidamente o tipo de fachada, ventilada ou não. No caso de ser ventilada, ter-se-á ainda de definir o grau de ventilação, fortemente ou francamente e ainda o tipo de emissividade, baixa ou normal. Para cada um dos casos será representado no respetivo capítulo uma imagem exemplificativa apensa, respetiva ao preenchimento desta secção. Seguidamente é necessário definir a área da parede respetiva, bem como as obstruções que possa ou não ter em palas horizontais, verticais à esquerda ou à direita, sendo estas obstruções representadas recorrendo ao ângulo que faz desde o ponto médio da parede até à extremidade da pala. Por último, o U, sendo que este valor foi calculado anteriormente para cada tipo de parede com os respetivos materiais, e o Uref que é dependente de todos os dados anteriormente definidos e é automaticamente preenchido pela folha de cálculo.

Figura 10 - Paredes exteriores folha de cálculo DL 118/2013

As duas secções seguintes, são referentes aos pavimentos exteriores definidos na regulamentação do REH e às coberturas. Onde para este edifício, apenas existe uma área muito pequena de pavimento exterior, com apenas 1,95 m2 e o respetivo Udescendente dependendo do caso de envolvente em análise, já para a cobertura exterior, apenas foi considerada a zona plana com uma área de 12,13 m2 de cor escura, sem caixa de ar ventilada.

A parte da cobertura inclinada foi aqui ignorada e apenas considerada na secção da envolvente interior, uma vez que esta tem desvão e funciona como espaço não útil.

A definição dos vãos envidraçados está dividida em duas secções, sendo a primeira onde se define a orientação, a área, posição do envidraçado (face exterior da parede ou não), as obstruções a horizonte, palas horizontais e verticais esquerda e direita e o coeficiente de transmissão térmica de vãos envidraçados (Uwdn). Já a segunda secção diz respeito à classe da caixilharia, permeabilidade da caixa de estore, a fracção envidraçada (Fg) e os diferentes fatores solares, só do vidro, com proteções permanentes ou móveis, de inverno ou de verão.

Ainda sobre os vãos envidraçados, em todas as soluções de envolvente será utilizado vidro duplo estes não estão na face exterior da parede. É ainda necessário referir que há obstruções horizontais, palas horizontais e verticais esquerda ou direita para determinados vãos envidraçados do edifício.

Continuando a folha de cálculo, é apresentada a secção dos vãos opacos exteriores, ou seja, das portas exteriores, que para este projeto são duas, uma orientada a norte e outra a oeste. O ponto seguinte deste cálculo das necessidades energéticas, são os elementos em contacto com o solo, sendo isto calculado de acordo com a norma EN 13370:2007, tal como é referido na folha de cálculo. Neste projeto do edifício habitacional, apenas se tem em contacto com o solo a laje térrea, não havendo pavimentos enterrados ou paredes enterradas.

Ainda na envolvente exterior, a última secção, é a das pontes térmicas lineares, é de referir que todos os cálculos foram efetuados de acordo com os valores tabelados no REH e no antigo RCCTE, mas poderiam ser por intermédio do catálogo fornecido pelo ITeCons ou pela norma EN ISO 10211. Como é visível quando observadas as plantas do edifício, há vários tipos de ligações entre elementos, isto é pontes térmicas lineares, sendo essas ligações a fachada com pavimentos térreos, fachada com cobertura, duas paredes verticais em ângulo saliente, fachada com pavimento intermédio, fachada com varanda e fachada com caixilharia. É ainda de referir que na fachada com cobertura, o isolamento é sobre a cobertura e esta é sem teto falso, tal como na interseção das fachadas com o pavimento intermédio, também na fachada com a caixilharia, o isolamento contacta com a caixilharia.

A definição da envolvente interior é a parte que se segue nesta folha de cálculo, onde começa- se por definir os espaços não úteis em contacto com os úteis, como está visível na Figura 11, e para o edifício em estudo apenas se tem dois desses espaços, são eles o desvão da cobertura e a lavandaria. É importante referir que a garagem apenas está em contacto com a lavandaria, o que, apesar de ser um espaço não útil, não é considerada para os cálculos, uma vez que não tem influência nos mesmos.

Figura 11 - Espaço não útil retirado da folha de cálculo DL 118/2013

Uma vez que o desvão da cobertura tem uma área bastante elevada, é necessário calcular as perdas térmicas do que separa o espaço não útil do espaço útil, sendo estas calculadas em função do coeficiente de perdas térmicas (btr) para locais não aquecidos. Onde (ITeCons, 2013):

btr ≈ 𝐴𝑖 𝐴𝑢

 Ai – Área do elemento que separa o espaço útil interno do espaço não útil;  Au – Área do elemento que separa o espaço não útil do ambiente exterior.

De btr retira-se através da tabela 22 presente no despacho n.º 15793-K/2013 do diário da república o btr referente ao espaço não útil em estudo. Neste caso, uma vez que a lavandaria e o desvão da cobertura não são espaços climatizados e estão em contacto com os espaços que o são, então estes consideram-se espaços não úteis e são relevantes para o cálculo da análise energética. Definidos os espaços não úteis, nos quadros seguintes, é registado o coeficiente de transmissão térmica para cada um dos elementos separadores do espaço útil do não útil, ou seja, a parede da lavandaria e a laje de teto do piso 2. Concluído toda esta definição da envolvente interior, foi necessário definir as pontes térmicas lineares para a envolvente

interior, que foram a fachada com cobertura e a fachada com pavimentos térreos utilizando um cálculo de acordo com os valores tabelados, tal como tinha acontecido na envolvente exterior. Finalizando assim o cálculo das necessidades energéticas do edifício e retirando os valores correspondentes a cada caso de estudo.