Envolvente horizontal exterior – Pavimentos exteriores

3.3.4.1. Considerações de isolamento térmico em pavimentos exteriores

Nos edifícios, as perdas de calor através dos pavimentos pode atingir 20% das perdas totais, valor efectivamente importante e que justifica um cuidado especial em relação ao comportamento térmico dos pavimentos, quer sejam pavimentos em contacto com o terreno, sobre espaços de ar ventilado (laje sanitária), directamente sobre espaços não úteis ou exteriores [20].

De acordo com o tipo de utilização dos edifícios, os pavimentos poderão estar sujeitos a diferentes tipos de solicitação para as quais o isolamento deverá estar preparado.

Independentemente das suas propriedades como isolante térmico (extremamente importantes), há que avaliar num material de isolamento térmico a capacidade para serem aplicados em pavimentos, mantendo o seu comportamento e durabilidade de todas as suas propriedades ao longo do tempo.

São determinantes os factores seguintes:

• a resistência à compressão uma vez que o isolante térmico de um pavimento estará sujeito a cargas permanentes;

• a resistência à humidade e à água, uma vez que humidades provenientes do terreno, de condensação ou da própria humidade de construção poderão estar em contacto com o isolamento.

Estas duas propriedades determinam a capacidade que o material de isolamento terá para manter a sua resistência térmica durante toda a sua vida útil. Uma adequada resistência à compressão permitirá a manutenção da sua espessura, determinante para a resistência térmica, enquanto que a insensibilidade à água evitará a absorção de água o que aumentaria a condutibilidade térmica [20].

3.3.4.2. Comportamento térmico

Os pavimentos preconizados em projecto, são em laje maciça de 20 cm, compostos na parte superior por uma camada de “betespuma”, membrana acústica, camada de regularização em betonilha e revestimento final em pavimento flutuante de madeira ou em cerâmico. Na parte inferior está previsto a colocação de um sistema de tecto falso em gesso cartonado hidrófugo, suportado por uma estrutura de alumínio suspensa à laje com isolamento térmico em poliuretano projectado (PUR).

Para os pavimentos em contacto com o exterior, analisam-se duas soluções, com isolamento pelo interior e pelo exterior, para diferentes espessuras.

• Solução A – Laje de betão armado com isolamento em EPS, pelo interior, entre a camada de enchimento e a betonilha, para posterior colocação de revestimento em madeira ou cerâmico. Pelo exterior considera-se a colocação de um tecto falso.

o Solução A1 – 3 cm de isolamento

o Solução A2 – 4 cm de isolamento

o Solução A3 – 5 cm de isolamento

• Solução B –Laje de betão armado com camada de enchimento e a betonilha, para posterior colocação de revestimento em madeira ou cerâmico, no interior. Pelo exterior considera-se a colocação de um tecto falso, com isolamento em PUR projectado.

o Solução B1 – 3 cm de isolamento

o Solução B2 – 4 cm de isolamento

o Solução B3 – 5 cm de isolamento

Analisa-se o comportamento térmico das diversas soluções, para os limites impostos pelo regulamento (Tabela 14).

Tabela 14.Analise do comportamento térmico dos diversos pavimentos

Verificar limites para U, função da Zona Climática:

U

Umáx Uref Observações:

Pavimentos Exteriores (W/m2.ºC) (W/m2.ºC) (W/m2.ºC) Umáx Uref Solução A1 0,48 Solução A2 0,43 Solução A3 0,39 Solução B1 0,49 Solução B2 0,44 Solução B3 0,40 1,25 0,50 OK OK

Pela Tabela 14 conclui-se que a solução A, apresenta um melhor comportamento térmico, do que a solução B.

Apresenta-se, na Figura 14, Figura 15 e Figura 16, uma análise gráfica para as necessidades de aquecimento, necessidades de arrefecimento e necessidades globais de energia primária, para cada fracção com pavimento sobre o exterior, nas diferentes opções estudadas.

As necessidades de aquecimento, são mais altas nas fracções que apresentam uma orientação mais desfavorável.

As necessidades de arrefecimento são mais altas nas fracções com maiores áreas envidraçadas como é o caso da fracção 1.1 e 5.1.

As necessidades globais de energia primária são mais altas nas fracções com áreas mais pequenas. Isto deve-se ao facto de as necessidades globais de energia primária contemplarem as necessidades para aquecimento das águas quentes sanitárias, que diminuem com o aumento da área da fracção, conforme já referido anteriormente.

15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 1,1 2,1 3,1 4,1 5,1 Fracções N ic ( k W h /m 2 .a n o )

Solução A1 Solução A2 Solução A3 Solução B1

Solução B2 Solução B3

Figura 14. Variação das necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento das fracções do piso 1

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 1,1 2,1 3,1 4,1 5,1 Fracções N v c (k W h /m 2 .a n o )

Solução A1 Solução A2 Solução A3 Solução B1

Solução B2 Solução B3

Figura 15. Variação das necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento das fracções do piso 1

0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,1 2,1 3,1 4,1 5,1 Fracções Nt c ( k g e p /m 2 .a n o )

Solução A1 Solução A2 Solução A3 Solução B1

Solução B2 Solução B3

Figura 16. Variação das necessidades globais de energia primária das fracções do piso 1

A variação das necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento e arrefecimento e necessidades globais de energia primária, são mínimas em ambas as soluções. A solução A apresenta melhor comportamento térmico, no entanto pouco expressivo nas necessidades energéticas das fracções. Por outro lado a solução A, tem a desvantagem de obrigar a uma cota superior do piso final, o que causa dificuldades em grande parte dos edifícios.

3.3.4.3. Estimativa de custos

Para apoio à escolha final, da solução adoptada, faz-se uma análise de custos para cada fracção, nas várias soluções. A análise económica, é feita apenas para o isolamento pois é a única variável nas diferentes soluções.

Tabela 15.Estimativa orçamental para as diferentes soluções

Custo

Unitário Custo Global

Designação Quant Un

€/ m2 €

Solução A1 - Isolamento EPS 3 cm 3,99 592,79

Solução A2 - Isolamento EPS 4 cm 5,15 765,14

Solução A3 - Isolamento EPS 5 cm 2,91 432,34

Solução B1 - Isolamento PUR 3 cm 4,50 668,57

Solução B2 - Isolamento PUR 4 cm 5,50 817,14

Solução B3 - Isolamento PUR 5 cm

148,57 m2

6,50 965,71

Relativamente ao comportamento térmico já se tinha concluído que ambas as soluções eram muito semelhantes, no entanto a solução A, apresentava um coeficiente de transmissão térmica ligeiramente inferior.

Pela estimativa de custos conclui-se que a solução A é mais económica, apesar de pouco significativa para as quantidades de pavimento sobre o exterior que o edifício apresenta.

Apesar de todos os índices apontarem a solução A como mais vantajosa, a opção será pela solução B. O motivo desta escolha, deve-se à dificuldade que a solução A tem de implementação ao nível das cotas existentes, bem como pelo facto da solução B contribuir para a redução das perdas por pontes térmicas lineares (valores Ψ inferiores).

A espessura de isolamento adoptada será 5 cm, pois representa uma maior valia no comportamento térmico do edifício e os custos inerentes a este aumento de espessura são irrelevantes, para o empreendimento em estudo.