Elementos da envolvente opaca

O cálculo do coeficiente de transmissão térmica superficial (U), considerando os elementos opacos constituídos por um ou vários materiais em camadas de espessura constante deve ser efetuado com base na Equação (4.6).

Refira-se entretanto que não são considerados neste critério os elementos que envolvem transferência de calor para o solo, elementos de preenchimento de fachadas-cortina e vãos envidraçados e não envidraçados, compreendendo janelas e portas, e elementos permeáveis ao ar.

U=_R 1

si+∑jRj+Rse [W/m

2_{⸱ºC] (4.6)}

Onde:

Rj é a resistência térmica da camada “j” [m2⸱ºC/W]; Rsi é a resistência térmica interior [m2⸱ºC/W], e Rse é a resistência térmica exterior [m2⸱ºC/W].

Quanto aos valores das resistências superficiais, (Rsi) e (Rse) eles são obtidos por consulta da

Tabela 1 do Despacho 15793 K/2013 [24].

Por sua vez os valores das resistências térmicas (Rj) respeitantes aos constituintes dos

elementos da envolvente opaca, eles são conhecidos por consulta direta das tabelas anexas da publicação do LNEC-ITE50 [27].

Nos casos em que estes valores não estejam tabelados, eles terão que ser calculados com base em modelos matemáticos indicados na bibliografia, conforme descrito na secção 3.1.1.

Posto isto, pode então agora, proceder-se à determinação dos coeficientes de transmissão térmica superficial (U) dos elementos da envolvente opaca do laboratório 4.

 Elemento 1 (U1) - Parede exterior orientada para Este

Considerando fluxo horizontal, temos:

- A resistência térmica exterior (Rse) com um valor de 0.04 [m2⸱ºC/W]

Por sua vez os valores da condutibilidade e da resistência térmica dos materiais constituintes do elemento 1 da envolvente opaca estão ilustrados na Tabela 4.6 e na Tabela 4.7 respetivamente. Tabelas estas que indicam também o modo como estes valores foram obtidos.

Tabela 4.6 - Valores da condutibilidade térmica dos constituintes do elemento 1 da envolvente

Material Condutibilidade térmica λ

[W/m⸱ºC]

Modo de Determinação

Reboco Exterior 1.3 Quadro I.2, [27]

Bloco de betão - -

Reboco 1.3 Quadro I.2, [27]

Poliestireno expandido extrudido

(XPS) 0.037 Quadro I.1, [27]

Bloco de betão - -

Reboco interior 1.3 Quadro I.2, [27]

Tabela 4.7 - Valores da resistência térmica dos constituintes do elemento 1 da envolvente

Material Resistência térmica R_[m2_⸱ºC/W] j _{Determinação} Modo de

Reboco Exterior 0.0115 Rt=0.015/1.3

Bloco de betão 0.3300 Quadro I.5, [27]

Reboco 0.0154 Rt=0.020/1.3

Poliestireno expandido extrudido

(XPS) 1.6216 Rt=0.060/0.037

Bloco de betão 0.3300 Quadro I.5, [27]

Reboco interior 0.0154 Rt=0.020/1.3

Depois de todos os valores das resistências térmicas das camadas conhecidas, pode determinar-se o valor do coeficiente de transmissão térmica superficial (U1) deste elemento da

envolvente. Para isso basta substituir os valores obtidos na Equação (4.6), donde resulta

U1=_{0.13+(0.0115+0.33+0.0154+1.6216+0.33+0.0154)+0.04}1

U1=0.40 [W/m2⸱ºC]

 Elemento 2 (U2) - Paredes laterais em contacto com as frações autónomas adjacentes

Atendendo a que neste caso se está perante uma situação em que o elemento em causa separa o espaço interior da fração considerada de um outro de um edifício adjacente, devem ser consideradas duas resistências térmicas superficiais interiores (Rsi), correspondentes ao espaço

interior considerado e a um espaço não útil respetivamente. Considerando ainda que o fluxo é horizontal, temos:

- A resistência térmica interior (Rsi) com um valor de 0.13 [m2⸱ºC/W]

Por sua vez os valores da condutibilidade e da resistência térmica dos materiais constituintes do elemento 2 da envolvente opaca estão ilustrados na Tabela 4.8 e na Tabela 4.9, respetivamente. Tabelas estas que indicam também o modo como estes valores foram obtidos.

Tabela 4.8 - Valores da condutibilidade térmica dos constituintes do elemento 2 da envolvente

Material Condutibilidade térmica λ

[W/m⸱ºC]

Modo de Determinação

Reboco Exterior 1.3 Quadro I.2, [27]

Bloco de betão - -

Reboco 1.3 Quadro I.2, [27]

Tabela 4.9 - Valores da resistência térmica dos constituintes do elemento 2 da envolvente

Material Resistência térmica Rj [m2⸱ºC/W] Modo de Determinação

Reboco Exterior 0.0192 Rt=0.025/1.3

Bloco de betão 0.3300 Quadro I.5, [27]

Reboco 0.0192 Rt=0.025/1.3

Depois de todos os valores das resistências térmicas das camadas conhecidas, pode determinar-se o valor do coeficiente de transmissão térmica superficial (U2) deste elemento da

envolvente. Para isso basta substituir os valores obtidos na Equação (4.6), donde resulta

U =_{0.13+(0.0192+0.33+0.0192)+0.13}1

U2=1.59 [W/m2⸱ºC]

 Elemento 3 (U3) - Porta interior de acesso ao laboratório 4

Relativamente ao elemento 3 da envolvente, os valores da sua condutibilidade e da sua resistência térmica têm os valores e foram determinados conforme se indica na Tabela 4.10.

Tabela 4.10 - Valor da condutibilidade térmica do elemento 3 da envolvente

Material Condutibilidade térmica λ [W/m⸱ºC] Modo de Determinação

Uma vez conhecido o valor da condutibilidade térmica, pode-se calcular o valor da resistência térmica deste elemento da envolvente opaca através da Equação (3.4).

Rt=0.04_0.23

Rt=0.1739 [m2⸱ºC/W]

Relativamente ao valor do coeficiente de transmissão térmica superficial (U3) deste elemento

da envolvente, ele pode então ser calculado através da Equação (4.6), desprezando os valores das resistências térmicas interior e exterior (Rsi) e (Rse).

U = 1

0.1739

U =5.75 [W/m2⸱ºC]

 Elemento 4 (U4) - Parede interior que separa o laboratório 4 de um espaço não útil

Atendendo a que neste caso se está perante uma situação em que o elemento em causa separa dois espaços interiores, devem ser consideradas duas resistências térmicas superficiais interiores (Rsi). Considerando ainda que o fluxo é horizontal.

Temos assim, uma resistência térmica interior (Rsi) com o valor de 0.13 [m2⸱°C/W].

Por sua vez os valores da condutibilidade e da resistência térmica dos materiais constituintes do elemento 4 da envolvente opaca estão ilustrados na Tabela 4.11 e na Tabela 4.12 respetivamente. Tabelas estas que indicam também o modo como estes valores foram obtidos.

Tabela 4.11 - Valores da condutibilidade térmica dos constituintes do elemento 4 da envolvente

Material Condutibilidade térmica λ

[W/m⸱°C]

Modo de Determinação

Reboco Exterior 1.3 Quadro I.2, [27]

Tijolo - -

Reboco 1.3 Quadro I.2, [27]

Tabela 4.12 - Valores da resistência térmica dos constituintes do elemento 4 da envolvente

Material Resistência térmica Rj [m2⸱ºC/W] Modo de Determinação

Reboco Exterior 0.0192 Rt=0.025/1.3

Tijolo 0.5200 Quadro I.5, [27]

Depois de todos os valores das resistências térmicas das camadas conhecidas, pode determinar-se o valor do coeficiente de transmissão térmica superficial (U4) deste elemento da

envolvente. Para isso basta substituir os valores obtidos na Equação (4.6), donde resulta

U =_{0.13+(0.0192+0.52+0.0192)+0.13}1

U4=1.22 [W/m2⸱ºC]

 Elemento 5 (U5) - portões de acesso do laboratório 4 ao exterior

Atendendo a que este elemento da envolvente tem as suas propriedades indicadas pelo fabricante, o valor do coeficiente de transmissão térmica superficial foi conhecido a partir da consulta do catálogo de produto [23], sendo o seu valor:

U5=6.40 [W/m2⸱ºC]

 Elemento 6 (U6) - porta de segurança de acesso ao exterior e orientada para Este

Atendendo a que este elemento da envolvente tem as suas propriedades indicadas pelo fabricante, o valor do coeficiente de transmissão térmica superficial foi conhecido a partir da consulta do documento [22]. Sendo o seu valor

U =3.00 [W/m2⸱ºC]