ISOLAMENTO TÉRMICO. aplicação de poliestireno extrudido na envolvente dos edifícios

(1)

ISOLAMENTO TÉRMICO

aplicação de poliestireno extrudido

na envolvente dos edifícios

ISOLAMENTO TÉRMICO

(2)

(3)

aplicação de poliestireno extrudido

na envolvente dos edifícios

ISOLAMENTO TÉRMICO

(4)

(5)

(6)

(7)

VASCO PEIXOTO DE FREITAS

· Professor Catedrático - Construções - Departamento de Engenharia Civil da Fac. de Engenharia da Univ. do Porto - FEUP. · Director do Laboratório de Física das Construções – LFC.

· Director do Mestrado em Reabilitação do Património Edificado.

· Autor de mais de 100 publicações científicas e didácticas no domínio da Física das Construções e da Tecnologia das Construções. · Consultor na área da Higrotérmica, Patologia e Reabilitação de Edifícios.

Preâmbulo

Construir é um acto complexo que exige um profundo conhecimento dos materiais de construção e das tecnologias mais actuais. Por outro lado, quando projectamos edifícios não nos podemos esquecer que se trata de um objecto que vai ser utilizado ao longo de várias décadas, pelo que as exigências a satisfazer devem perspectivar o futuro.

A energia, o conforto, a durabilidade e a sustentabilidade são palavras chave que condicionam a concepção da envolvente dos edifícios, em particular as paredes, as coberturas e os pavimentos. O custo da energia e o facto de ser um bem escasso impõem que se construam edifícios energeticamente eficientes, o que se consegue, em parte, isolando termicamente a envolvente. A Directiva 2002/91/CE e o novo RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (Decreto-Lei nº80/2006) conduzem à aplicação de fortes espessuras de isolamento térmico.

Na presente publicação faz-se uma breve síntese das implicações construtivas da entrada em vigor do novo RCCTE e apresenta--se uma metodologia exigencial para a selecção de isolantes térmicos, tendo por base o nível de qualidade pretendido e a localização do edifício no território nacional.

Deseja-se que este documento contribua para uma correcta aplicação de isolantes térmicos na envolvente dos edifícios.

VASCO PEIXOTO DE FREITAS Professor Catedrático - FEUP

(8)

9 1. INTRODUÇÃO

1.1 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA 11

1.2 LEGISLAÇÃO PORTUGUESA 11

2. RCCTE - DECRETO-LEI Nº 80/2006, DE 04 DE ABRIL 13

2.1 OBJECTIVOS E ÂMBITO DE APLICAÇÃO 15

2.2 ÍNDICES E PARÂMETROS 15

2.3 DADOS CLIMÁTICOS 16

2.4 TROCAS DE CALOR COM ESPAÇOS “NÃO ÚTEIS” 24

2.5 COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO TÉRMICA - U 27

2.5.1 Definição 27

2.5.2 Valores limite de U 27

2.5.3 Pontes térmicas planas 28

2.6.2 Elementos em contacto com o solo 29

2.6 COEFICIENTE DE TRANSMISSÃO TÉRMICA LINEAR - ψ 28

2.6.1 Definição 28

2.6.3 Ligação entre elementos construtivos (Pontes térmicas lineares) 30

2.6.3.1 Situações analisadas 30

índice

2.6.3.2 Ligação da fachada com pavimentos térreos 31

2.6.3.3 Ligação da fachada com pavimentos sobre locais não aquecidos 32

2.6.3.4 Ligação da fachada com pavimentos intermédios 34

2.6.3.5 Ligação da fachada com cobertura inclinada ou terraço 35

2.6.3.6 Ligação da fachada com varanda 36

(9)

2.6.3.7 Ligação entre duas paredes verticais 37

2.6.3.8 Ligação da fachada com caixa de estore 38

2.6.3.9 Ligação da fachada/ombreira, padieira ou peitoril 39

2.7. INÉRCIA TÉRMICA 40

4. SELECÇÃO DE ISOLANTES TÉRMICOS 49

4.1 TIPIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS DA ENVOLVENTE 51

4.2 QUALIDADE TÉRMICA DA ENVOLVENTE 54

4.3 SELECÇÃO DA ESPESSURA DE ISOLANTE TÉRMICO FIBRAN ECO EM FUNÇÃO DA QUALIDADE DESEJADA 54

3. CARACTERIZAÇÃO DOS ISOLANTES TÉRMICOS 43

FICHA 1. PAREDE DUPLA 55

FICHA 2. PAREDE SIMPLES COM ISOLAMENTO PELO EXTERIOR 57

FICHA 3. PAREDE SIMPLES COM ISOLAMENTO PELO INTERIOR 59

FICHA 4. PAREDE ENTERRADA 61

FICHA 5. COBERTURA INCLINADA COM ISOLAMENTO NA VERTENTE SOBRE A ESTRUTURA 62

FICHA 6. COBERTURA INCLINADA LEVE 63

FICHA 7. COBERTURA EM DESVÃO (ISOLANTE SOBRE LAJE DE ESTEIRA) 64

FICHA 8. COBERTURA EM TERRAÇO 65

FICHA 9. COBERTURA EM TERRAÇO-JARDIM 66

FICHA 10.PAVIMENTO ELEVADO (ISOLAMENTO EXTERIOR) 68

FICHA 11.PAVIMENTO ELEVADO (ISOLAMENTO INTERIOR) 69

FICHA 12.PAVIMENTO TÉRREO 71

FICHA TÉCNICAS 55

(10)

1

(11)

1

(12)

(13)

introdução

1

O consumo energético dos edifícios corresponde a uma importante parcela dos consumos totais de energia na Europa, contribuindo de forma significativa para as emissões de gases com consequências no aquecimento global ou efeito de estufa.

Com o objectivo de aumentar a eficiência energética dos edifícios, seguindo assim as recomendações do protocolo de Quioto, a União Europeia redigiu a Directiva 2002/91/CE, de 16 de Dezembro, cujas principais recomendações são as seguintes:

· Os estados membros devem definir uma metodologia para determinação do desempenho energético dos edifícios, impondo requisitos mínimos para esse desempenho; · A referida metodologia deve aplicar-se aos edifícios novos, assim como aos edifícios já existentes quando submetidos a acções de reabilitação significativas;

· Em edifícios de grande superfície (área útil superior a 1 000 m2₎

devem ser promovidos estudos para avaliar a utilização de energias alternativas;

· É obrigatória a certificação energética dos edifícios, por for-ma a que no momento da sua transacção seja possível obter informação sobre o seu desempenho energético; · É necessário promover a inspecção regular das caldeiras

e dos sistemas de ar condicionado.

Os isolantes térmicos1_{desempenham um papel fundamental}

neste contexto, na medida em que são os materiais com

maior influência no coeficiente de transmissão térmica da envolvente opaca dos edifícios. A escolha e aplicação dos materiais mais adequados a cada elemento construtivo, assim como a definição da sua espessura, devem obedecer a critérios objectivos, que se apresentam nesta publicação.

EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

1.1

1_{isolante térmico é, por definição, um material de condutabilidade térmica ( ) inferior a 0,065 W/(m·ºC) ou cuja resistência térmica é superior a 0,30 m}2_·ºC/W

LEGISLAÇÃO PORTUGUESA

1.2

Os principais diplomas que transpõem para a legislação nacional as recomendações da Directiva 2002/91/CE são: · O RCCTE – Regulamento das Características de Compor-tamento Térmico dos Edifícios, aprovado pelo Decreto-Lei n.º 80/2006, de 04 de Abril.

· O RSECE – Regulamento dos Sistemas Energéticos de Cli-matização em Edifícios, aprovado pelo Decreto-Lei n.º 79/2006, de 04 de Abril;

· O SCE – Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios, aprovado pelo Decreto-Lei n.º 78/2006, de 04 de Abril;

O RCCTE é um instrumento fundamental no controlo do desempenho energético dos edifícios e na avaliação da “qualidade térmica” da sua envolvente, servindo de base à metodologia de selecção de isolantes térmicos que aqui se propõe. No § 2 referem-se os principais conteúdos deste diploma que influenciam a concepção da envolvente opaca dos edifícios.

(14)

2

(15)

2

(16)

(17)

OBJECTIVOS E ÂMBITO DE APLICAÇÃO

2.1

O RCCTE – Regulamento das Características de Comporta-mento Térmico dos Edifícios tem como principais objectivos os seguintes:

· Satisfazer as exigências de conforto térmico nos edifícios, sejam elas de aquecimento ou arrefecimento, e de ventilação para garantia da qualidade do ar interior, bem como as ne-cessidades de água quente sanitária, sem dispêndio exces-sivo de energia;

· Minimizar as situações patológicas nos elementos de construção provocadas pela ocorrência de condensações superficiais ou internas, com potencial impacte negativo na durabilidade dos elementos de construção e na qualidade do ar interior.

O RCCTE aplica-se a edifícios de habitação e de serviços sem sistemas de climatização centralizados, sejam eles novos ou existentes quando sujeitos a “grandes” intervenções de reabilitação da envolvente ou das instalações de preparação de águas quentes sanitárias. As intervenções são consideradas “grandes” quando o seu custo é superior a 25% do valor do edifício, calculado com base num valor de referência (C_ref), actualizável por portaria.

ÍNDICES E PARÂMETROS

2.2

No RCCTE a caracterização das necessidades energéticas dos edifícios faz-se através da quantificação dos seguintes índices fundamentais:

· Necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento – N_ic;

· Necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento – N_vc;

· Necessidades nominais anuais de energia para produção de águas quentes sanitárias – N_ac;

· Necessidades globais de energia primária – N_tc.

Para cada um destes parâmetros é fixado um limite máximo admissível, actualizável por portaria. Esses limites designam-se, respectivamente, por Ni, Nv, Na e Nt.

A metodologia de obtenção destes índices fundamentais pressupõe a quantificação, sob condições específicas, dos seguintes parâmetros complementares:

· Coeficientes de transmissão térmica superficiais – U; · Coeficientes de transmissão térmica lineares – ψψ; · A classe de inércia térmica do edifício ou fracção autónoma – I_t; · O factor solar dos vãos envidraçados – g ;

· A taxa de renovação do ar interior – Rph.

RCCTE

2 Decreto-Lei nº 80/2006, de 04 de abril

(18)

16 RCCTE

Decreto-Lei nº 80/2006, de 04 de abril

A metodologia de verificação do RCCTE admite determinadas condições interiores de referência, definidas no Artigo 14.º e actualizáveis por portaria, que são as seguintes:

· Temperatura do ar no Inverno = 20 ºC

· Temperatura do ar no Verão = 25 ºC e Humidade Relativa = 50% · Ventilação = 0,6 renovações/hora

· Consumo de água quente sanitária a 60 ºC = 40 l/pessoa

DADOS CLIMÁTICOS

2.3

A transferência de calor através da envolvente dos edifícios depende das condições interiores (definidas anteriormente no § 2.2) e do clima exterior. Face à variabilidade das condições do clima exterior, o RCCTE apresenta dados climáticos médios para cada concelho de Portugal Continental e para as Regiões Autónomas, distinguindo 3 zonas climáticas, tanto na estação de aquecimento (zonas climáticas de Inverno: I₁, I₂ e I₃) como na estação de arrefecimento (zonas climáticas de Verão: V₁, V₂ e V₃).

Na Figura 2.1 pode observar-se a distribuição dessas zonas

climáticas em Portugal Continental. Figura 2.1 - Zonamento climático de Portugal Continental (Inverno e Verão)

ZONAS CLIMÁTICAS VERÃO V 3 V 2 V 1 ZONAS CLIMÁTICAS INVERNO I 3 I 2 I 1

(19)

No Quadro 2.1 indicam-se, para cada concelho de Portugal Continental, as zonas climáticas de Inverno e de Verão, que devem ser corrigidas nos seguintes casos particulares: · Nos concelhos de Alcobaça, Leiria e Pombal, os locais situados numa faixa litoral com 10 km de largura são incluídos na zona climática de Inverno I₁;

Quadro 2.1 - Distribuição dos concelhos de Portugal Continental segundo as zonas climáticas

ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Abrantes Águeda Aguiar da Beira Alandroal Albergaria-a-Velha Albufeira Alcácer do Sal Alcanena Alcobaça Alcochete Alcoutim Alenquer Alfândega da Fé Alijó ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Aljezur Aljustrel Almada Almeida Almeirim Almodôvar Alpiarça Alter do Chão Alvaiázere Alvito Amadora Amarante Amares Anadia I1 I1 I1 I3 I1 I1 I1 I1 I2 I1 I1 I2 I2 I1 I2 I1 I3 I1 I1 I1 I1 I2 I2 I1 I1 I1 I3 I3 V1 V3 V1 V2 V3 V3 V3 V3 V3 V3 V1 V2 V2 V2 V3 V1 V2 V3 V1 V2 V3 V2 V1 V3 V3 V2 V2 V3

· Nos concelhos de Pombal e Santiago do Cacém, os locais situados numa faixa litoral com 15 km de largura são incluídos na zona climática de Verão V₁;

· No concelho de Alcácer do Sal, os locais situados numa faixa litoral com 10 km de largura são incluídos na zona climática de Verão V₂.

2

(20)

18

ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Ansião Arcos de Valdevez Arganil Armamar Arouca Arraiolos Arronches Arruda dos Vinhos

Aveiro Avis Azambuja Baião Barcelos Barrancos Barreiro Batalha Beja Belmonte Benavente Bombarral Borba Boticas Braga Bragança ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Cabeceiras de Basto Cadaval Caldas da Rainha Caminha Campo Maior Cantanhede Carrazeda de Ansiães Carregal do Sal Cartaxo Cascais Castanheira de Pêra Castelo Branco Castelo de Paiva Castelo de Vide Castro Daire Castro Marim Castro Verde Celorico da Beira Celorico de Basto Chamusca Chaves Cinfães Coimbra Condeixa-a-Nova I2 I3 I2 I3 I2 I1 I1 I1 I1 I1 I1 I3 I2 I1 I1 I2 I1 I2 I1 I1 I1 I3 I2 I3 I3 I2 I1 I2 I1 I1 I3 I2 I1 I1 I3 I2 I2 I2 I3 I1 I1 I3 I2 I2 I3 I3 I1 I2 V2 V2 V2 V3 V1 V3 V3 V2 V1 V3 V3 V3 V1 V3 V2 V1 V3 V2 V3 V1 V3 V1 V2 V2 V2 V1 V1 V2 V3 V1 V2 V2 V3 V1 V3 V3 V1 V3 V2 V3 V3 V1 V2 V3 V2 V2 V2 V2

RCCTE

Decreto-Lei nº 80/2006, de 04 de abril

(21)

ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Constância Coruche Covilhã Crato Cuba Elvas Entroncamento Espinho Esposende Estarreja Estremoz Évora Fafe Faro Feira (Santa Maria da)

Felgueiras Ferreira do Alentejo

Ferreira do Zêzere Figueira da Foz Figueira de Castelo Rodrigo

Figueiró dos Vinhos Fornos de Algodres Freixo de Espada à Cinta

Fronteira ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Fundão Gavião Góis Golegã Gondomar Gouveia Grândola Guarda Guimarães Idanha-a-Nova Ílhavo Lagoa Lagos Lamego Leiria Lisboa Loulé Loures Lourinhã Lousã Lousada Mação Macedo de Cavaleiros Mafra I2 I1 I3 I1 I1 I1 I1 I2 I2 I1 I1 I1 I2 I1 I2 I2 I1 I2 I1 I3 I2 I2 I3 I1 I2 I2 I3 I1 I2 I3 I1 I3 I2 I2 I1 I1 I1 I3 I2 I1 I1 I1 I1 I2 I2 I2 I3 I1 V3 V3 V2 V3 V3 V3 V3 V1 V1 V1 V3 V3 V2 V2 V1 V2 V3 V3 V1 V2 V3 V1 V2 V3 V3 V3 V2 V3 V1 V1 V2 V1 V2 V3 V1 V2 V1 V3 V1 V2 V2 V2 V1 V2 V2 V3 V2 V1

2

19

(22)

20

ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Maia Mangualde Manteigas Marco de Canaveses Marinha Grande Marvão Matosinhos Mealhada Mêda Melgaço Mértola Mesão Frio Mira Miranda do Corvo Miranda do Douro Mirandela Mogadouro Moimenta da Beira Moita Monção Monchique Mondim de Basto Monforte Montalegre ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Montemor-o-Novo Montemor-o-Velho Montijo Mora Mortágua Moura Mourão Murça Murtosa Nazaré Nelas Nisa Óbidos Odemira Odivelas Oeiras Oleiros Olhão Oliveira de Azeméis Oliveira de Frades Oliveira do Bairro Oliveira do Hospital Ourique Ovar I2 I2 I3 I2 I1 I2 I2 I1 I3 I3 I1 I2 I1 I2 I3 I3 I3 I3 I1 I2 I1 I3 I1 I3 I1 I1 I1 I1 I1 I1 I1 I3 I1 I1 I2 I2 I1 I1 I1 I1 I3 I1 I2 I2 I1 I2 I1 I1 V1 V2 V1 V2 V1 V3 V1 V2 V2 V1 V3 V3 V1 V2 V2 V3 V2 V3 V2 V2 V1 V2 V3 V1 V3 V1 V3 V3 V2 V3 V3 V2 V1 V1 V2 V3 V1 V1 V2 V1 V3 V2 V1 V1 V1 V2 V3 V1

RCCTE

Decreto-Lei nº 80/2006, de 04 de abril

(23)

ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Paços de Ferreira Palmela Pampilhosa da Serra Paredes Paredes de Coura Pedrógão Grande Penacova Penafiel Penalva do Castelo Penamacor Penedono Penela Peniche Peso da Régua Pinhel Pombal Ponte da Barca Ponte de Lima Ponte de Sôr Portalegre Portel Portimão Porto Porto de Mós ZONA CLIMÁTICA DE VERÃO ZONA CLIMÁTICA DE INVERNO CONCELHO Póvoa de Lanhoso Póvoa de Varzim Proença-a-Nova Redondo Reguengos de Monsaraz Resende Ribeira de Pena Rio Maior Sabrosa Sabugal Salvaterra de Magos

Santa Comba Dão Santa Marta de Penaguião

Santarém Santiago do Cacém

Santo Tirso São Brás de Alportel São João da Madeira São João da Pesqueira

São Pedro do Sul Sardoal Sátão Seia Seixal I2 I1 I3 I2 I3 I2 I2 I2 I2 I2 I3 I2 I1 I2 I3 I2 I3 I2 I1 I2 I1 I1 I2 I2 I2 I2 I2 I1 I1 I3 I3 I2 I3 I3 I1 I1 I2 I1 I1 I2 I1 I2 I3 I2 I2 I3 I3 I1 V2 V3 V3 V1 V2 V3 V2 V2 V1 V3 V2 V2 V1 V3 V2 V2 V2 V2 V3 V3 V3 V1 V1 V1 V2 V1 V3 V3 V3 V3 V2 V2 V3 V2 V3 V2 V3 V3 V2 V2 V2 V1 V3 V2 V3 V2 V2 V2