Aplicação de isolamento térmico pelo exterior tipo ETICS associado a revestimento cerâmico

A

PLICAÇÃO DE

I

SOLAMENTO

T

ÉRMICO

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ETICS

A

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EVESTIMENTO

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ERÂMICO

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Dissertação submetida para satisfação parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL —ESPECIALIZAÇÃO EM CONSTRUÇÕES CIVIS

Orientador: Professor Doutor Vasco Manuel Araújo Peixoto de Freitas

M

I

E

C

2011/2012

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tel. +351-22-508 1901

Fax +351-22-508 1446

 miec@fe.up.pt

Editado por

FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO Rua Dr. Roberto Frias

4200-465 PORTO Portugal Tel. +351-22-508 1400 Fax +351-22-508 1440  feup@fe.up.pt  http://www.fe.up.pt

Reproduções parciais deste documento serão autorizadas na condição que seja mencionado o Autor e feita referência a Mestrado Integrado em Engenharia Civil - 2011/2012 - Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal, 2012.

As opiniões e informações incluídas neste documento representam unicamente o ponto de vista do respetivo Autor, não podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em relação a erros ou omissões que possam existir.

Este documento foi produzido a partir de versão eletrónica fornecida pelo respetivo Autor.

AGRADECIMENTOS

Ao longo da execução deste trabalho senti de forma muito lúcida alguns apoios e estímulos que me levam agora a deixar aqui os meus sinceros agradecimentos, nomeadamente:

Ao Professor Vasco Freitas, pelos conselhos, pelo constante incitamento e por ter acreditado em mim.

Ao meu namorado, pela ajuda prestada, por todo apoio e amor que me deu para que tivesse a força de vontade necessária para completar esta jornada.

À minha família, por acreditarem na minha dedicação a este trabalho e compreenderem as longas ausências.

Ao engenheiro António Pereira, pelo apoio e motivação prestados.

E a todas as pessoas que de forma direta ou indireta contribuíram para a realização deste trabalho.

RESUMO

Tem havido uma evolução significativa na forma como se executam as fachadas dos edifícios em Portugal. Na última década, foi introduzido em Portugal o sistema de isolamento térmico pelo exterior, ETICS, no sentido de responder às crescentes exigências de conforto higrotérmico. Este sistema constitui uma ótima solução, tanto do ponto de vista energético como do ponto de vista construtivo.

Portugal tem também, uma forte tradição no que diz respeito ao revestimento de fachadas com cerâmica. Na construção portuguesa, os revestimentos cerâmicos colados continuam a ser amplamente utilizados, pois oferecem elevada durabilidade, bom desempenho técnico e vastas possibilidades estéticas. Apesar da evolução da indústria e dos métodos de fixação, continua a ser um revestimento confrontado frequentemente com graves patologias. O facto de este tipo de revestimento de fachadas ter começado a surgir nos últimos anos, cada vez com maior frequência, aplicado sobre o sistema ETICS, leva-nos a refletir até que ponto é viável podermos considerar este sistema válido para a criação de uma ETA.

Avaliou-se desta forma no decorrer deste trabalho o processo para a elaboração de uma ETA, bem como as suas exigências.

Procedeu-se à caraterização do cerâmico, à classificação das juntas, bem como à identificação das patologias principais associadas ao sistema. Após esta análise pegou-se numa amostra de edifícios com as características do sistema de aplicação de isolamento térmico pelo exterior tipo ETICS associado a revestimento cerâmico, por forma a conseguir avaliá-la no seu desempenho. Desta forma este trabalho teve o propósito de fazer uma amostra de obras realizadas com este sistema e tentar perceber através das mesmas a exequibilidade do sistema.

ABSTRACT

There has been a significant evolution in the way are executed the facades of buildings in Portugal. In the last decade, was introduced in Portugal the thermal insulation system from outside, ETICS, in order to respond to growing requirements for comfort hygrothermal. This system is a great solution, both from the point of view of energy as the constructive point of view. Portugal has also, a strong tradition with respect to the cladding with ceramic. In the construction Portuguese, the ceramic coatings glued still widely used, because they offer high durability, good technical performance and many aesthetic possibilities. Despite the evolution of the industry and methods of fixation, continues to be a coating often confronted with severe pathologies. The fact this type of cladding begun to emerge in recent years, with increasing frequency, applied to ETICS system, leads us to consider until point is feasible we can consider this system valid for creating an ETA.

Thus was evaluated during this work the process for developing an ETA and their requirements. Proceeded to the characterization of the ceramic, the classification of joints, and the identification of the major pathologies associated with the system. After this analysis, picked up a sample of buildings, with the characteristics of the application system external thermal insulation type ETICS associated with ceramic coating, in order to achieve evaluate it on its performance.

Thus this work aimed to make a sample of the works with this system and trying to understand through the same, the feasibility of the system.

ÍNDICE GERAL AGRADECIMENTOS ... i RESUMO ... iii ABSTRACT ... v

1. INTRODUÇÃO

2. ANÁLISE DA ETAG 004

2.1.EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS SISTEMAS ETICS ... 3

2.2.CARATERIZAÇÃO DO SISTEMA ETICS ... 4

2.2.1.DESCRIÇÃO DOS ETICS ... 4

2.2.2.ÂMBITO DE APLICAÇÃO DO SISTEMA ... 7

2.2.3VANTAGENS DO SISTEMA ETICSASSOCIADO A CERÂMICO. ... 8

2.3.REGRAS PARA A CONCESSÃO DE UMA APROVAÇÃO TÉCNICA EUROPEIA (ETA) OU DE UM DOCUMENTO DE HOMOLOGAÇÃO (DH) A SISTEMAS COMPÓSITOS DE ISOLAMENTO TÉRMICO PELO EXTERIOR ... 10

2.3.1.PASSOS A SEGUIR PARA ESTUDOS DE CONCESSÃO DE ETAS PARA ETICS ... 10

2.3.2. O PROCESSO PARA APLICAÇÃO DE UMA ETA DE UM SISTEMA COMPÓSITO DE ISOLAMENTO TÉRMICO PELO EXTERIOR ... 15

2.3.3ANÁLISE CRITICA NO QUE SE REFERE ÀS PRINCIPAIS PREOCUPAÇÕES COM CERÂMICA ... 25

3. REVESTIMENTOS CERÂMICOS COLADOS EM

FACHADAS

3.1.INTRODUÇÃO ... 27

3.2.SÍNTESE HISTÓRICA DA APLICAÇÃO DE REVESTIMENTOS CERÂMICOS EM FACHADAS ... 27

3.3.ESTRUTURA DO SISTEMA ... 28

3.3.1REVESTIMENTO CERÂMICO ... 28

3.3.3MATERIAIS DE ASSENTAMENTO... 34

3.4.ESTUDO DE PATOLOGIAS DE REVESTIMENTOS CERÂMICOS COLADOS EM FACHADAS – CLASSIFICAÇÃO GERAL ... 36

3.4.1INTRODUÇÃO ... 36

3.4.2DESCRIÇÃO DAS PATOLOGIAS ... 37

3.4.3DESCOLAMENTO E EMPOLAMENTO ... 39

3.4.4FISSURAÇÃO ... 40

3.5ANÁLISE CRITICA ... 43

4. AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE EDIFICIOS COM

REVESTIMENTO CERÂMICO SOBRE ETICS

4.1.INTRODUÇÃO ... 45

4.1.1ORIGEM DAS PATOLOGIAS ... 45

4.2.CARATERIZAÇÃO DA AMOSTRA ... 47

4.3.ESTRUTURA DA FICHA ... 48

4.4.FICHAS ... 49

4.5.ANÁLISE DE RESULTADOS ... 66

4.6.IDENTIFICAÇÃO DAS PATOLOGIAS OBSERVADAS NO SISTEMA ETICS ... 69

4.7.PREOCUPAÇÕES A TER NA EVENTUAL APLICAÇÃO DE CERÂMICA SOBRE ETICS ... 72

4.8.ANÁLISE CRITICA ... 72

5. CONCLUSÃO

ÍNDICE DE FIGURAS

Fig.1 – Evolução da aplicação do sistema ETICS em Portugal (Fonte: APFAC) ... 4

Fig.2 – Composição esquemática de um ETICS constituído por reboco delgado armado sobre poliestireno expandido (Freitas,2002) ... 5

Fig.3 – Colagem Contínua ... 7

Fig.4 – Fixação Mecânica ... 8

Fig.5 – Cantoneira ... 8

Fig.6 – Ficha de Informação sobre sistema ETICS ... 16

Fig.7 – Ficha de visita à fábrica ... 18

Fig.8 – Exemplo de ensaio feito no LNEC – À esquerda: Murete com um sistema aplicado; À direita: Execução de provetes de menores dimensões de um sistema, [LNEC] ... 19

Fig.9 – Exemplo de ensaio feito no LNEC – À esquerda: Ensaio higrotérmico em curso; À direita: Sistema após ensaio de choque (com fendilhação mas sem penetração), [LNEC] ... 19

Fig.10 – Exemplo de ensaio feito no LNEC – À esquerda: Sistema após ensaio de perfuração (zona em que não resistiu ao punção de 12mm); À direita: Carotagem com uma broca apropriada para a realização do ensaio de aderência, [LNEC]. ... 20

Fig.11 – Exemplo de ensaio feito no LNEC – À esquerda: Ensaio de aderência da camada de base ao isolante; À direita: Ensaio de aderência da camada de base ao betão, [LNEC] ... 20

Fig.12 – Exemplo de ensaio feito no LNEC - Ensaio de resistência de sucção do vento, [LNEC] ... 21

Fig.13 – Quadro a preencher pela Empresa requerente ... 23

Fig.14 – Ficha a preencher por técnicos do LNEC ... 24

Fig.15 – Designação das dimensões dos ladrilhos ... 29

Fig.16 – Imagem de peça cerâmica com identificação da junta ... 33

Fig.17 – Identificação das patologias mais relevantes... 67

Fig.18 – Distribuição percentual das patologias registadas nas inspeções ... 68

ÍNDICE DE QUADROS

Quadro 1 – Caraterísticas do sistema ETICS e sua descrição... 6

Quadro 2 - Vantagens do sistema ETICS associado a cerâmico ... 9

Quadro 3 - Equivalências entre as especificações do LNEC e as do sistema Europeu ... 12

Quadro 4 - Classes de reação ao fogo do sistema ETICS e o material de isolamento térmico ... 12

Quadro 5 - Características do sistema ETICS exidas para a ER3 ... 13

Quadro 6 - Resistência mínima do sistema ETICS exigidas para a ER4 ... 14

Quadro 7 - Critérios de apreciação dos ensaios realizados sobre o sistema aplicado no murete ... 21

Quadro 8 - Exigências definidas para os componentes do sistema ... 21

Quadro 9 - Caraterísticas exigidas para as diferentes aplicações ... 30

Quadro 10 - Valores caraterísticos médios ... 31

Quadro 11 - Tipos de juntas de construção (juntas estruturais) ... 32

Quadro 12 - Tipos de juntas de construção (juntas periféricas) ... 32

Quadro 13 - Tipos de juntas de construção (juntas intermédias) ... 32

Quadro 14 - Espessuras recomendadas para as juntas entre ladrilhos fixados por colagem com colas ou cimentos - cola ... 33

Quadro 15 - Propriedades das cotas a ter em conta na aplicação em obra ... 34

Quadro 16 - Especificações para cimento cola e colas ... 35

Quadro 17 - Resumo da aplicabilidade dos cimentos – cola ... 36

Quadro 18 - Patologias dos revestimentos cerâmicos ... 37

Quadro 19 - Tipos de rutura das ligações ladrilho-cola-suporte e suas causas ... 41

Quadro 20 - Classificação das causas das patologias em revestimentos cerâmicos sobre sistema ETICS... 46

Quadro 21 - Identificação da Amostra ... 48

Quadro 22 - Identificação das patologias ... 66

Quadro 23 - Identificação das patologias nos cerâmicos colados sobre ETICS nos edifícios observados ... 66

Quadro 24 - Quantificação dos edifícios com determinadas patologias ... 67

Quadro 25 - Idades dos Edifícios observados com sistema do cerâmico sobre ETICS ... 68

SÍMBOLOS E ABREVIATURAS

ETICS - External Thermal Insulation Composite System ETA - European Technical Approvals

EOTA - European Organisation for Technical Approvals

ETAG 004 – Guideline for European Technical Approval of External Thermal Insulation Composite Systems With Rendering

DEC - Departamento de Engenharia Civil

APFAC - Associação Portuguesa dos Fabricantes de Argamassas de Construção LNEC – Laboratório de Engenharia Civil

01

INTRODUÇÃO

1.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS

O revestimento de fachadas cumpre um papel importante no desempenho dos edifícios, não só no que diz respeito ao aspeto visual e embelezamento proporcionados, como também na durabilidade, na valorização do imóvel e na eficiência térmica destes.

O sistema tipo ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems) garante a continuidade do isolamento e a melhoria do conforto resultante do aumento da inércia térmica interior. Os fatores mais relevantes da não aplicação do sistema, são a fraca resistência ao choque e o aparecimento de manchas.

Portugal tem uma grande tradição na utilização de revestimentos cerâmicos no revestimento exterior de fachadas. Assim a associação do revestimento cerâmico ao sistema tipo ETICS além de resolver os problemas de resistência a choque e aparecimento de manchas, mantém a tradição incorporada em Portugal de fachadas revestidas a cerâmica.

A integração destes dois elementos vai ser estudada e analisada ao longo desta dissertação.

1.2.OBJETIVOS E METODOLOGIA

É objetivo deste trabalho contribuir para o estudo da aplicação de isolamento térmico pelo exterior tipo ETICS associado a revestimento cerâmico, através da análise da metodologia que poderá vir a ser aplicada, com base na ETAG 004.

A recolha e tratamento de informação relativa a casos de estudo existentes no nosso país, é imprescindível, de forma a poder definir as preocupações de desempenho deste sistema, identificar as exigências de aprovação técnicas e poder propor uma metodologia de avaliação do seu desempenho e durabilidade.

São assim objetivos deste trabalho:

 Estudar as exigências de aprovação técnica do sistema;

 Fazer a caraterização do sistema cerâmico associado ao ETICS, a avaliação das junta, das colas e a sua aplicação (tempo de vida útil), bem como as principais patologias associadas;

 Avaliar o desempenho de edifícios nos quais foi aplicada a solução de aplicação de isolamento térmico pelo exterior tipo ETICS associado a revestimento cerâmico, numa amostra recolhida.

A metodologia aplicada baseou-se no estudo da ETAG004 [1], como ponto de partida para o estudo das exigências a ter em conta do sistema em estudo e posteriormente no levantamento e análise de uma amostra de edifícios nos quais foi aplicado esse mesmo sistema.

1.3.ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

A presente dissertação encontra-se organizada em 6 capítulos, podendo ser divididos em 2 partes distintas.

Na primeira parte, nos capítulos 2 e 3 avaliou-se informação relativamente ao sistema, sua caracterização, levantamento das principais normas e regulamentos associados, aplicação de cerâmica em fachadas e estudo das patologias mais frequentes.

Na segunda parte, nos capítulos 4 e 5, recolheu-se uma amostra demonstrativa do sistema em estudo e apresentou-se propostas para uma possível aprovação do produto e conclusões finais a retirar.

Nos pontos seguintes, apresenta-se o resumo da informação contida em cada um dos capítulos.

 CAPÍTULO 1: Este capítulo constitui a introdução da dissertação, no qual se elaboram algumas considerações iniciais sobre o âmbito da mesma, se apresenta a justificação da sua elaboração e se descreve resumidamente a metodologia que se adotou.

 CAPÍTULO 2: Neste segundo capítulo, apresenta-se uma caracterização exaustiva do sistema ETICS. Com este objetivo descrevem-se os diversos constituintes do sistema e as suas principais caraterísticas. Simultaneamente descreve-se em traços gerais técnicas de aplicação identificando-se os principais cuidados a ter na sua execução. Por último faz-se apresentação resumida da ETAG 004.

 CAPÍTULO 3: No terceiro capítulo, é descrito o estudo da aplicação de cerâmica colada sobre ETICS em fachadas, as suas vantagens e desvantagens, as suas características e o seu comportamento.

 CAPÍTULO 4: Neste capítulo, é feito o estudo de obras e seu desempenho onde foi aplicado o sistema em estudo e é apresentada uma proposta de metodologia como proceder à homologação do sistema.

 CAPÍTULO 5: O último capítulo apresenta as considerações e conclusões gerais relativamente à dissertação e apresenta sugestões para desenvolvimentos futuros.

 CAPÍTULO 6: Na bibliografia são indicados todos os documentos que serviram de referência à elaboração da presente dissertação.

02

ANÁLISE DA ETAG 004

2.1EVOLUÇÃO HISTÓRICA DOS SISTEMAS ETICS

Nos anos 40, surgiu na Suécia um sistema de isolamento térmico de fachadas pelo exterior, constituído por lã mineral revestida com um reboco de cimento e cal. De acordo com alguns autores, Edwin Horbach, químico suíço, foi o responsável pelo desenvolvimento dos sistemas de reboco delgado armado sobre poliestireno expandido. Edwin Horbach testou diversas composições de reboco, produtos de reforço e materiais de isolamento, num pequeno laboratório, que construiu na sua cave, tendo posteriormente contactado com um fabricante alemão de poliestireno expandido e foi então que no final dos anos 50 o seu sistema começou a ser utilizado. [5]

A primeira utilização de um sistema de revestimento e isolamento térmico pelo exterior em grande escala foi efetuada na Alemanha, em indústria, nos finais da década de 50 e na década seguinte em uso doméstico.

Os ETICS foram introduzidos nos Estados Unidos da América no final dos anos 60 por Frank Morsilli (1)

. O sistema teve de sofrer algumas alterações para que se adaptasse ao tipo de construção existente e ao mercado americano.

Inicialmente existiu alguma resistência à utilização do sistema nos Estados Unidos. Foi durante a crise energética do final dos anos 60 e início dos anos 70, que aumentou o interesse pelo isolamento térmico pelo exterior, principalmente pela conservação de energia que lhe estava associada. [5]

Só no final do século XX (inicio dos anos 90) é que se verificou a introdução, de uma forma generalizada, do sistema ETICS no nosso país, quer em construções novas, quer na reabilitação de edifícios.

A Fig.1 mostra a evolução da aplicação do sistema ETICS em Portugal, onde se pode observar que é pouco utilizado até 2005,mas com um enorme “boom” a partir desse anos, em que os ETICS crescem em Portugal de forma explosiva devido a exigências regulamentares ao nível da térmica (Regulamento

das Caraterísticas de Comportamento Térmico dos Edifícios) e pelas vantagens que o sistema apresenta.

A oferta é enorme, além dos fabricantes de argamassas, muitas empresas de tintas, face à redução de atividade, interessaram-se por esta solução com aplicação na construção nova/reabilitação.

Fig.1 - Evolução da aplicação do sistema ETICS em Portugal (Fonte: APFAC)

(1)

Nos Estados Unidos da América utiliza-se a sigla EIFS (Exterior Insulation and Finish Systems) para designar os ETICS.

2.2.CARATERIZAÇÃO DO SISTEMA ETICS

2.2.1DESCRIÇÃO DOS ETICS

O sistema ETICS é uma solução de isolamento térmico aplicável em paramentos exteriores de paredes. Este tipo de sistema pode ser aplicado em paredes de alvenaria (por exemplo constituídas por tijolos, blocos de betão ou blocos de betão celular autoclavado) ou em paredes de betão (betonadas in situ ou pré-fabricadas).

O sistema tipo ETICS mais frequente no mercado português é constituído por suporte (alvenaria ou betão), por placas de poliestireno expandido (EPS), coladas ao suporte e revestidas com um reboco delgado aplicado em várias camadas e armado com uma ou várias redes de fibra de vidro. O conjunto é geralmente recoberto com um revestimento plástico espesso como acabamento final. (Fig.2).

Relativamente à forma de fixação, os ETICS podem classificar-se em:

• Sistemas colados (incluindo ou não fixações mecânicas complementares); • Sistemas fixos mecanicamente (incluindo ou não colagem complementar).

Os sistemas colados são os sistemas que iremos ter especial atenção, pois é sobre eles que desenvolvemos o estudo deste trabalho, mas por sua vez a fixação mecânica é muito importante no caso se aplicar cerâmica.

Nos sistemas colados, que são os mais comuns, o produto usado como camada de base é em geral também usado como produto de colagem.

Este sistema está preparado para receber os revestimentos plásticos espessos (RPE) tal como preconizado na ETAG 004, embora o mercado português esteja neste momento a aplicar outros materiais, tais como a cerâmica, tema de desenvolvimento deste estudo.

Fig.2 - Composição esquemática de um ETICS constituído por reboco delgado armado sobre poliestireno expandido (Freitas,2002)

2.2.2.1Suporte

Os suportes sobre os quais se pode aplicar o sistema ETICS deverão ser superfícies planas verticais exteriores e superfícies horizontais ou inclinadas não expostas à precipitação, tais como:

 Alvenaria de blocos de betão, tijolo, pedra;

 Alvenaria com reboco de ligantes hidráulicos;

 Suportes pintados, desde que convenientemente preparados.

2.2.2.2 Materiais

Os elementos que constituem o sistema, bem como as suas características variam de acordo com o fabricante, no entanto devem sempre respeitar a respetiva ETA.

O Quadro 1 a seguir representado especifica esses elementos e faz a sua breve descrição nos parâmetros mais importantes a ter em conta.

Quadro 1– Caraterísticas do sistema ETICS e sua descrição

CARATERISTICAS DESCRIÇÃO

1. Colagem / Cola Produto utilizado para a preparação da cola que se destina a fixar, por aderência, o isolante térmico ao suporte. Geralmente é um produto pré-doseado, fornecido em:

- Pó e ao qual se adiciona apenas água;

- Pó para mistura com um determinado ligante (resina); - Pasta, à qual se adiciona 30% em peso de cimento Portland.

2. ISOLANTE TÉRMICO - poliestireno expandido (EPS)

O poliestireno expandido moldado (EPS) em placas é o material usado como isolante térmico. Deve ter uma massa volúmica compreendida entre 15 e 20 kg/m3 e ser ignífugo.

Além disso devem possuir as duas características fundamentais: • Boa resistência térmica (λ≤0,065 W/m. K) e resistência mecânica suficiente para o tipo de ações que vai estar sujeito ( ≥0,02N/mm2

). • Baixo módulo de elasticidade transversal (> 1,0 kN/mm2

).

3. CAMADA DE BASE A camada de base é constituída pelo reboco (barramento) de alguns milímetros de espessura (entre 2 e 5mm), executado em várias passagens sobre o isolamento, de forma a permitir o completo recobrimento da armadura. O produto utilizado é geralmente idêntico ao de colagem

4. ARMADURAS As armaduras são, geralmente redes de fibra de vidro com características técnicas devidamente definidas para esse efeito e com um tratamento antialcalino contra a agressividade dos cimentos

Distinguem-se dois tipos de armaduras:

• As “armaduras normais” têm como função melhorar a resistência mecânica do reboco e assegurar a sua continuidade;

• As “armaduras de reforço” são utilizadas como complemento das armaduras normais para melhorar a resistência aos choques do reboco.

5. CAMADA DE PRIMÁRIO

O primário consiste numa pintura opaca à base de resinas em solução aquosa, que é aplicada sobre a camada de base. É necessário que o produto seja compatível com a alcalinidade da camada de base. A função da camada de primário é regular a absorção e melhorar a aderência da camada de acabamento. Alguns sistemas não incluem esta camada

6. REVESTIMENTO FINAL

É neste ponto que nos vamos debruçar um pouco mais, pois é nesta fase que iremos ter uma camada diferente de acabamento, nomeadamente o cerâmico, que talvez um pouco pela vertente

tradicionalista da cerâmica em Portugal, tem vindo a ser opção nas fachadas de ETICS. No sistema tradicional o revestimento final normalmente usado é o revestimento plástico espesso.

A camada de acabamento confere aspeto decorativo e contribuiu para a proteção do sistema contra os agentes climatéricos. Esta camada é aplicada sobre a camada base ou sobre a camada de primário (caso exista).

2.2.2ÂMBITO DE APLICAÇÃO DO SISTEMA

Para responder às crescentes exigências de conforto higrotérmico, que estão intimamente associadas às preocupações com o consumo de energia e proteção ambiental, é necessário isolar termicamente a envolvente dos edifícios, de modo a minimizar as trocas de calor com o exterior.

O sistema ETICS apresenta vantagens no caso de edifícios com isolamento térmico insuficiente, infiltrações ou aspeto degradado. Além disto, pode diminuir o risco de ocorrência de condensações, tratando de certo modo as pontes térmicas.

Têm sido desenvolvidos diversos sistemas de isolamento térmico de fachadas pelo exterior que são de utilização corrente em diversos países europeus, quer na reabilitação de edifícios cuja envolvente vertical apresente índices de isolamento térmico insatisfatórios, infiltrações ou aspeto degradado, quer em novas construções. Estes sistemas constituem uma ótima solução, tanto do ponto de vista energético como do ponto de vista construtivo.

2.2.2.1 Aplicação do sistema

De um modo geral pode-se descrever e enunciar a aplicação do sistema da seguinte forma: 1. Montagem dos andaimes e proteções individuais;

2. Preparação do suporte, que deve estar limpo e sem grandes irregularidades superficiais, no caso de reabilitação;

3. Fixação mecânica ao suporte dos perfis de arranque (limitam o contorno inferior dos ETICS); 4.Fixação das placas de isolante térmico ao suporte. Temos quatro tipos de colagem, por pontos, por bandas ou continua, em que todas podem ser associadas a fixação mecânica. A colagem mais eficaz é a contínua, em conjunto com a fixação mecânica, uma vez que as colagens por pontos ou bandas originam espaços vazios nas placas, sendo que ao longo do tempo estas têm maior probabilidade de empenar e tendo nós um peso adicional do cerâmico colado sobre estas mesmas placas é fundamental que a colagem seja continua, para evitar a maior probabilidade de haver descolamentos.

Fig.4 - Fixação Mecânica

5. Colagem dos perfis de canto, sobre o isolante térmico;

Fig.5 - Cantoneira

6. Aplicação do cimento cola, de forma também continua, número mínimo de 2cm, com recurso a uma talocha metálica, recobrindo as cantoneiras de proteção;

7. Aplicação da cerâmica escolhida;

8. Para acabamento, é aplicada a massa das juntas, em todas ou na matriz definida pelo sistema; 9. Limpeza do sistema.

NOTA: Importa referir que as várias fases descritas são de carácter particularmente exemplificativo, devendo para cada sistema a aplicar ser estritamente seguidas as várias fases definidas e detalhadas nos respetivos manuais técnicos de cada fabricante.

2.2.3VANTAGENS DO SISTEMA ETICSASSOCIADO A CERÂMICO

A solução indicada para o sistema ETICS tradicional, composta por colagem, isolante térmico, camada de base, armaduras, camada de primário e revestimento final plástico espesso apresenta, contudo, limitações do ponto de vista de determinadas solicitações mecânicas, especificamente devidas a ação

especialmente pela pouca resistência apresentada à perfuração. Os testes efetuados de acordo com a ETAG 004 [1] raramente conduzem a boas soluções, neste âmbito. O resultado pode significar degradação por ações de vandalismo ou até degradação por ações naturais, no mínimo insólitas, como ações de bico de pica-pau.[31]

Desta forma podemos constatar que as duas maiores desvantagens do sistema tradicional ETICS são a baixa resistência ao impacto, que é particularmente gravosa em zonas acessíveis e que pode acarretar, além das evidentes consequências estéticas, pontos privilegiados de entrada de água para o interior e a degradação do aspeto exterior devido ao aparecimento de manchas (algas e fungos). Este problema apesar de não provocar qualquer alteração no desempenho térmico e mecânico do sistema, tem um grande impacto visual, conferindo às fachadas um aspeto de acentuada degradação.

A solução para este problema passa, evidentemente, por garantir maior resistência superficial do material de revestimento associado ao sistema, podendo ao mesmo tempo garantir todas as vantagens já existentes associadas ao ETICS tradicional. Nesta ótica, no contexto português, não se pode simplesmente desconsiderar a solução de aplicação de materiais cerâmicos sobre o ETICS, porque por um lado é uma solução de fachada com forte tradição no nosso país.

De seguida apresentam-se as vantagens do sistema ETICS associado ao cerâmico tendo como consideração o anteriormente dito no ponto anterior.

Quadro 2– Vantagens do sistema ETICS associado a cerâmico

VANTAGENS DESCRIÇÃO

1. Aumento da resistência ao choque

O acabamento final de um material mais resistente vai diminuir a degradação das fachadas, sujeitas a possíveis atos de vandalismo, ou mesmo intempéries.

Resistindo melhor aos atos de vandalismo, tem uma maior durabilidade, assim como a necessidade de pintura ao longo dos anos não é necessária, sendo mais fácil de manter um aspeto mais “generoso” ao longo dos anos a nível estético (isento de manutenção).

2. Tradição Conjugação da solução de isolamento térmico com os revestimentos históricos em Portugal (cerâmica).

3. Estética Grande variedade de cores e texturas de acabamento. Ideal para recuperação de fachadas.

2.3. REGRAS PARA A CONCESSÃO DE UMA APROVAÇÃO TÉCNICA EUROPEIA (ETA) OU DE UM

DOCUMENTO DE HOMOLOGAÇÃO (DH) A SISTEMAS COMPÓSITOS DE ISOLAMENTO TÉRMICO PELO

EXTERIOR

A Diretiva Comunitária 89/106/CEE, de 21 de Dezembro de 1988, transposta para a ordem jurídica nacional pelo Decreto-Lei n.º 113/93, alterado e republicado pelo Decreto-Lei n.º 4/2007, de 8 de Janeiro, é quem conjuga a Marcação CE aos produtos de construção. Essa conjugação é feita basicamente com a comprovação de conformidade desses produtos, associada a dois tipos de especificações técnicas: Normas Europeias (Normas EN) harmonizadas e Aprovações Técnicas Europeias (ETA – European Technical Approvals).

Desta forma, a Aprovação Técnica Europeia aplica-se a produtos ou sistemas inovadores, para os quais não existe nem está prevista, a médio prazo, a existência de uma norma europeia harmonizada. É uma apreciação técnica favorável com base em requisitos definidos a nível europeu, concedida por qualquer organismo membro da EOTA (Organização Europeia para a Aprovação Técnica) e válida em todo o espaço europeu.

Em Portugal, o LNEC é o organismo nacional membro da EOTA e encontra-se, portanto, em condições de conceder ETAs, após a verificação dos requisitos estabelecidos em cada caso.

Os Sistemas Compósitos de Isolamento Térmico pelo Exterior, designados pela sigla ETICS, a partir da terminologia anglo-saxónica (“External Thermal Insulation Composite Systems”), fazem parte deste conjunto de sistemas considerados inovadores e é objeto do ETAG 004 – “Guideline for European Technical Approval of External Thermal Insulation Composite System with redering”, em vigor desde Março de 2000.

A avaliação da aptidão ao uso destes sistemas deixou assim, a partir de Março de 2000, de ser realizada com base nos Guias da União Europeia para a Aprovação Técnica na Construção até então adotados no LNEC para dar origem a Homologações nacionais, passando a ser realizada com base no ETAG 004, originando Aprovações Técnicas Europeias.

Posto isto, o LNEC, perante o pedido de um fabricante de um ETICS propõe ao requerente, em alternativa, a realização de um estudo com vista à obtenção de uma ETA (e posterior marcação CE) ou de um Documento de Homologação (DH). O requerente deve ter em conta o facto de o DH ser essencialmente vocacionado para o mercado português, ao passo que a ETA visa permitir a livre circulação do produto no Espaço Económico Europeu. [30]

De seguida apresentam-se os passos a seguir para os estudos de concessão de ETAs para ETICS, descreve-se a organização destes estudos no LNEC e referem-se as ações que devem ser realizadas no âmbito desses estudos e os critérios aplicados na avaliação dos sistemas, o que com as devidas adaptações são igualmente válidas para a concessão de DHs a este tipo de produto da construção.

2.3.1.PASSOS A SEGUIR PARA ESTUDOS DE CONCESSÃO DE ETAS PARA ETICS

O ETICS envolve diversas ações, entre as quais a realização de uma campanha experimental, a avaliação das condições de produção do requerente e a verificação da aplicabilidade em obra, que será o que mais à frente tentaremos fazer de forma experimental para a colagem de cerâmico sobre ETICS, nossa base de estudo.

Neste Guia de Aprovação Técnica são descritas as exigências de desempenho aplicáveis ao sistema ETICS para utilização como isolamento exterior de paredes de edifício. São também definidos métodos de verificação de variados aspetos de desempenho do sistema, critérios de avaliação que se devem ter em conta para avaliar o desempenho para o uso pretendido do sistema, assim como possíveis condições para conceção e execução do sistema ETICS.

Desta forma o guia para Aprovação Técnica ETAG004, em vigor desde Março de 2000, estabelece os requisitos que este sistema deve ter para que quando incorporado num edifício este cumpra as 6 exigências essenciais definidas na Diretiva de Produtos da Construção:

 ER1 – Resistência mecânica e estabilidade;  ER2 – Segurança contra incêndios;

 ER3 – Higiene, saúde e ambiente;  ER4 – Segurança na utilização;  ER5 – Proteção contra o ruído;

 ER6 – Economia de energia e retenção do calor.

Para o nosso estudo é relevante referir a ER2, a ER3, a ER4 e a ER6, pois são exigências que influenciam de alguma forma com a aplicação de cerâmica sobre ETICS.

I. ER2 – Segurança Contra Incêndios

As obras devem ser concebidas e realizadas de modo a que, no caso de se declarar um incêndio, a capacidade das estruturas de suporte de carga possa ser garantida durante um período de tempo determinado, a deflagração e propagação do fogo e do fumo dentro da obra sejam limitadas, a propagação do fogo às construções vizinhas seja limitada, os ocupantes possam abandonar a obra ou ser salvos por outros meios e a segurança das equipas de socorro esteja assegurada.

O aspeto mais relevante na avaliação deste requisito é a Reação ao Fogo. Esta avaliação da performance do sistema ETICS depende da legislação e regulamentação aplicável ao edifício em geral. A ETAG 004 recomenda esta classificação de acordo com a norma EN 13501-1. Em Portugal, era recorrente e aplicável o Regulamento de Segurança contra Incêndio em Edifícios de Habitação para qualificar os materiais de construção em relação à Reação do Fogo. Segundo essa classificação, as classes variavam entre M0 (não combustível) e M4 (combustível e facilmente inflamável).

Com as alterações do decreto-lei 220/2008 adotaram-se as sete classes da norma EN13501 referentes ao desempenho dos produtos em matéria de Reação ao Fogo. Este sistema de classificação distingue 7 Euroclasses: A1, A2, B, C, D, E, e F.

O decreto-lei estabelece equivalência entre esta classificação e a anterior especificada pelo LNEC. [33]

Quadro 3– Equivalências entre as especificações do LNEC e as do sistema Europeu

Classificação de acordo Classificação segundo o sistema europeu Classificação Complementar

Classes Produção de fumo Queda de gotas/partículas Inflamadas

M0 A1 - - A2 S1 d0 M1 A2 Não exigível d0 B Não exigível d0 M2 A2 Não exigível d1 B Não exigível d0 C Não exigível d1 M3 D Não exigível d0 d1 M4 A2 Não exigível d2 B Não exigível d2 C Não exigível d2 D Não exigível d2 E - Ausência de classificação d2 Sem classificação F - -

No entanto, com a saída da portaria nº 1532/2008 os sistemas ETICS passaram a ter que cumprir os seguintes requisitos de reação ao fogo:

Quadro 4 – Classes de reação ao fogo do sistema ETICS e o material de isolamento térmico

Elementos Edifícios de pequena altura

Edifícios de média altura

Edifícios com altura superior a 28 m

Sistema Completo C-s3,d0 B-s3,d0 B-s2,d0

II. ER3 - HIGIENE, SAÚDE E AMBIENTE

Esta exigência pretende assegurar que o sistema ETICS é concebido e executado de modo a não causar danos à higiene e saúde dos habitantes assim como ao seu meio em redor.

Para o cumprimento desta exigência (ER3) deve ser avaliadas as seguintes características do sistema ETICS e/ou dos seus componentes: absorção de água, estanquidade à água, resistência aos impactos, permeabilidade ao vapor de água.

O Quadro 5 [33] a seguir resume a exigências mínimas das características do sistema ETICS para a ER3.

Quadro 5 – Características do sistema ETICS exigidas para a ER3

CARATERISTICA DESCRIÇÃO

Absorção Água (teste de capilaridade)

Após uma hora <1.00 kg/m2 Após 24horas <0.5 kg/m2

Estanquidade à água Comporta o estudo do desempenho higrotérmico e gelo-degelo. No final, nem durante não deve ocorrer:

1- Bolhas ou descascamento da camada de acabamento;

2- Fissuras ou fendas associadas a juntas entre placas de isolamento térmico e a perfis de montagem do sistema;

3- Descolamento do revestimento (camada base, armadura de reforço, camada de acabamento);

4- Fissuras que permitam a penetração de água no isolamento térmico.

Resistência a Impactos Os ensaios são efetuados após os ciclos calor/chuva e calor/frio. É avaliada a resistência ao impacto (de 3 joules a 10 joules), à penetração do sistema e ao punçoamento dinâmico

Foram identificados 3 grupos correspondentes ao grau de exposição a que estão sujeitos:

Categoria I – Zonas ao nível do chão facilmente acessíveis e vulneráveis a impactos, excecionalmente severos;

Categoria II – Zonas vulneráveis a impactos de objetos arremessados ou chutados, mas em locais públicos onde a altura do sistema limita a extensão do impacto ou em pisos inferiores onde o acesso ao edifício é principalmente para pessoas que têm algum cuidado;

Categoria III – Zonas pouco sujeitas a danos devido a impactos normais causados por pessoas ou por objetos arremessados ou chutados.

Permeabilidade ao vapor de água

A permeabilidade ao vapor de água é avaliada com base no ensaio descrito na norma EN 12086 – “Thermal insulating products for

buildings application – Determination of water vapour transmission

ETICS não deve exceder os 2 metros se o isolamento térmico for de origem celular plástica (ex: placas EPS) e no caso de lã mineral como isolamento, não deve exceder mais de 1 metro.

III. ER4 – SEGURANÇA NA UTILIZAÇÃO

Resistência mecânica e estabilidade são exigências que o sistema tem de ter em conta para garantir a segurança na utilização, embora não tenha como principal função garantir segurança e estabilidade estrutural do edifício.

Como caraterísticas do sistema e dos seus componentes que garantam a segurança e estabilidade do mesmo, é de referir que o sistema deverá suportar o seu peso próprio sem deformações elevadas. Os movimentos normais da estrutura não deverão dar origem a qualquer tipo de fissura ou perda de adesão do sistema face ao suporte. O sistema ETICS deve suportar movimentos devido à temperatura e variações de tensão, exceto nas ligações estruturais que são necessárias precauções especiais. Deve com margem de segurança suficiente, apresentar resistência mecânica adequada às forças de pressão, sucção e vibração, devido à ação do vento.

Para avaliar esta capacidade resistente do sistema ETICS é necessário avaliar na situação de revestimento cerâmico a força de ligação entre a camada base e isolamento térmico, produto de colagem e substrato e produto de colagem e isolamento térmico, bem como a resistência à ação do vento.

Para a primeira avaliação é de salientar que qualquer que seja o tipo de fixação usado no sistema ETICS, a avaliação da força de ligação entre a camada base e o isolamento térmico tem de ser sempre testada. O Quadro 6 representa a resistência mínima a cumprir para cada uma das situações. [33]

Quadro 6 – Resistência mínima do sistema ETICS exidas para a ER4

SITUAÇÃO RESISTÊNCIA MINIMA (Mpa)

Camada base vs. Isolamento térmico

0,08 Mpa

Produto de colagem vs. Substrato

0,25 Mpa (em condições secas);

0,08 Mpa (com influência da ação da água: 2 horas após a remoção das amostras);

0,25 Mpa (com influência da ação da água: 7 horas após a remoção das amostras).

Produto de colagem vs. Isolamento térmico

IV. ER6 – ECONOMIA DE ENERGIA E RETENÇÃO DE CALOR

O sistema ETICS melhora o isolamento térmico e torna possível reduzir a necessidade de aquecimento no inverno e o recurso a sistema de arrefecimento no verão.

Assim, a melhoria da resistência térmica da parede induzida pela aplicação do ETICS deve ser avaliada para que ele possa ser introduzido no cálculo térmico exigido na regulamentação nacional sobre o consumo de energia.

Interessa pois neste ponto verificar a resistência e transmissão térmica.

A resistência térmica adicional fornecida pelo ETICS (Retics) ao substrato é calculada a partir da resistência térmica do produto de isolamento (Rd) e do valor Rreboco. Rreboco é um valor tabelado de 0,02 m2·K/W.

Retics = Rd + Rreboco (1)

A resistência térmica do sistema ETICS deverá ser de, pelo menos, 1 m2·K/W.

2.3.2.OPROCESSO PARA APLICAÇÃO DE UMA ETA DE UM SISTEMA COMPÓSITO DE ISOLAMENTO TÉRMICO

PELO EXTERIOR

O processo para concessão de uma ETA de um Sistema Compósito de Isolamento Térmico pelo Exterior inicia-se com uma avaliação da viabilidade de realização do estudo, que consiste na análise da documentação enviada ao LNEC pela empresa produtora, relativa aos sistemas e às condições de produção. Esta análise permitirá decidir se é possível desenvolver o estudo, ou se, pelo contrário, será necessário solicitar à empresa informações adicionais, ou a introdução de melhoramentos nos aspetos do seu funcionamento que condicionam a constância da qualidade do produto, nomeadamente no que se refere à definição do processo de fabrico, ao planeamento do controlo interno da produção e aos recursos humanos necessários às tarefas técnicas.

Se os dados recebidos forem considerados suficientes, será elaborado um Plano de Trabalhos do estudo a desenvolver.

No Plano de Trabalhos são definidos dois sub-estudos distintos, cada um dos quais incluirá duas ações indicadas distintas, nomeadamente apreciação da viabilidade de Aprovação Técnica Europeia (engloba duas fases, designadamente ações preliminares e campanha experimental alargada e condições de aplicação do sistema) e Concessão da Aprovação Técnica Europeia.

Os passos a desenvolver encontram-se a seguir descritos mais a pormenor [30].

2.3.2.1 Passo 1 – Análise da Documentação Técnica

Os documentos que a empresa deverá apresentar são os seguintes:  designação comercial do sistema;

 características de cada constituinte (designação comercial, tipo/ composição básica, características principais, espessura / consumo / dimensões, aplicação descrição do modo de aplicação, incluindo amassadura dos produtos, tempos de secagem entre camadas, etc.);

 ensaios já existentes dos vários componentes, declaração de marcação CE e outros estudos;  informação sobre controlo da qualidade em fábrica dos vários componentes;

 informação sobre produtos tóxicos ou perigosos na constituição dos componentes.

Esta informação deve ser entregue de forma organizada, clara e completa, de acordo com as fichas que se incluem na Fig. 6 [30], apresentado a seguir, ou de outro modo igualmente adequado.

2.3.2.2 Passo 2 – Visita à Fábrica

 Verificação das condições de fabrico

Serão efetuadas visitas às instalações de fabrico do revestimento de modo a analisar as condições técnicas de instalação e produção, e avaliar a capacidade e a qualidade da produção.

O processo de fabrico deve garantir a constância de características, nomeadamente através de métodos rigorosos e automatizados de dosagem. É dado um especial relevo às providências tomadas para o controlo interno da qualidade nas diversas fases do processo de fabrico. Devem estar previstos procedimentos para aceitação ou rejeição das matérias-primas e para aceitação, reaproveitamento ou rejeição dos produtos acabados. Os produtos rejeitados devem ter uma localização definida e devem estar claramente assinalados. Serão também observados os procedimentos para receção e controlo da qualidade dos componentes do sistema produzidos por outras empresas.

Uma ficha do tipo da apresentada na Fig. 7 Será usada nestas visitas.

No caso de eventuais lacunas ou ambiguidades de informação, estas serão comunicadas à empresa de modo a serem eliminadas. Se se verificarem falhas no processo de produção ou na organização do controlo interno da produção ou ainda insuficiência de qualificação do pessoal afeto ao controlo interno da produção e se se concluir que as deficiências destetadas são suscetíveis de afetar a confiança na constância de qualidade do produto, dar-se-á conhecimento desse facto à empresa que será avisada de que o estudo não poderá ter início até que sejam colmatadas as referidas deficiências. A empresa deverá contar com pelo menos um técnico com formação superior adequada, o qual deve coordenar o sistema de controlo da qualidade e que deve estar disponível para prestar ao LNEC todas as informações solicitadas.

 Requisitos mínimos para o controlo interno da qualidade

As instalações de fabrico devem estar apetrechadas com um laboratório que permita a realização de um determinado número de ensaios, visando a verificação da constância do fabrico e das características dos produtos.

O controlo da qualidade deverá incidir não apenas sobre o produto final mas também sobre as matérias-primas utilizadas. No caso do controlo sobre as matérias-primas, este poderá ficar a cargo das empresas fornecedoras, desde que estas, juntamente com cada fornecimento, facultem os resultados do respetivo controlo interno da qualidade; os referidos resultados devem ser analisados cuidadosamente pelo detentor do sistema antes de os produtos serem aceites ou rejeitados e devem ser arquivados.

2.3.2.3 Passo 3 – Análise experimental

A análise experimental é, em geral, realizada no LNEC, na sua maior parte no seu Laboratório de Ensaios de Revestimentos de Paredes (LNEC/LERevPa), mas pode ser também realizada, no todo ou em parte, noutro laboratório, desde que seja comprovadamente independente e credível, equipado para os ensaios a realizar e, de preferência, acreditado para esses ensaios. Neste caso, toda a documentação e informação requerida será fornecida ao LNEC, que, no caso do laboratório de ensaios escolhido não ser acreditado, poderá aceitar ou não a sua idoneidade. Em qualquer caso, terão que ser cumpridas todas as regras e procedimentos de ensaio e de registo especificados no ETAG 004.

O estudo engloba ensaios de comportamento realizados sobre o sistema e ensaios de caracterização dos vários componentes, considerados determinantes para a avaliação da sua adequabilidade ao uso. Prevê ainda ensaios de identificação dos vários componentes.

Fig.7 – Ficha de Visita à fábrica

Os ensaios do sistema já referidos anteriormente na avaliação da ETAG004, e os quais estão representados resumidamente no Quadro 7, são realizados sobre um murete de dimensões úteis aproximadas de 3 m x 2 m, cuja construção, na nave de ensaios do LNEC/LERevPa, é da responsabilidade da empresa requerente (Fig. 8-direita). No murete deve ser executado um vão de 0,40 m x 0,60 m por cada sistema diferente (variação do isolante). [30

]

O sistema aplicado num único murete pode incluir até 4 acabamentos diferentes, desde que não haja variação do sistema base (colagem, isolante e camada de base); será definida uma zona sem acabamento, na parte inferior do murete, com uma altura de cerca de 0,80 m, abrangendo os diferentes acabamentos. É também possível aplicar num único murete um sistema com dois isolantes diferentes, desde que nenhum dos outros componentes varie (colagem, camada de base e acabamento). Os restantes ensaios sobre o sistema são realizados sobre provetes de menores dimensões (Fig. 8 - esquerda).

Fig.8 - Exemplo de ensaio feito no LNEC – À esquerda: Murete com um sistema aplicado; À direita: Execução de provetes de menores dimensões de um sistema, [LNEC]

Todos os ensaios a seguir enunciados são realizados de acordo com o ETAG 004, que, no caso de alguns componentes e sempre que aplicável, remete para Normas Europeias em vigor.

Os ensaios de comportamento a realizar sobre o murete, na 1ª fase do estudo, são os seguintes [30]: a) Ensaio de ciclos higrotérmicos sobre todo o murete revestido, com uma dimensão aproximada a 0,40 m x 0,60 m (Fig. 9 - esquerda).

Fig.9 - Exemplo de ensaio feito no LNEC – À esquerda: Ensaio higrotérmico em curso; À direita: Sistema após ensaio de choque (com fendilhação mas sem penetração), [LNEC]

b) Ensaio de choque de 3 J (sobre cada um dos Painéis), após ciclos higrotérmicos (Fig. 9 - direita). c) Ensaio de choque de 10 J (sobre cada um dos Painéis), após ciclos higrotérmicos.

d) Ensaio de perfuração (Perfotest) (sobre cada um dos Painéis), após ciclos higrotérmicos (Fig. 10 - esquerda).

Fig.10 - Exemplo de ensaio feito no LNEC – À esquerda: Sistema após ensaio de perfuração (zona em que não resistiu ao punção de 12mm); À direita: Carotagem com uma broca apropriada para a realização do ensaio de

aderência, [LNEC]

e) Ensaio de aderência do revestimento ao isolante (sobre cada um dos Painéis), após ciclos higrotérmicos, com aplicação da força à velocidade de 1 a 10 mm/minuto (Fig. 10 - direita).

Os restantes ensaios de comportamento realizados sobre o sistema, em provetes de menores dimensões (na 2ª fase do estudo), são os seguintes:

f) Ensaio de determinação da reação ao fogo do sistema completo (com todos os acabamentos ou pelo menos com o acabamento mais desfavorável);

g) Ensaio de absorção de água por capilaridade do sistema com cada um dos acabamentos, após ciclos de imersão e secagem, com medições da absorção após 1 h e após 24h de imersão parcial.

h) Ensaio de permeabilidade ao vapor de água do sistema com cada um dos acabamentos (EN 1015-19).

i) Ensaio de aderência da camada de base ao isolante, com aplicação da força à velocidade de 1 a 10 mm/minuto (Fig. 11 - esquerda).

j) No caso dos sistemas colados, ensaio de aderência da cola ao isolante e a um suporte de betão, a seco e após imersão em água durante 2 dias e secagem parcial durante 2 horas e durante 7 dias (Fig.11- direita).

Fig.1 - Exemplo de ensaio feito no LNEC – À esquerda: Ensaio de aderência da camada de base ao isolante; À direita: Ensaio de aderência da camada de base ao betão, [LNEC]

k) Ensaio de resistência ao gelo-degelo (quando aplicável; possível opção “no performance determined”).

l) Deslocamento do sistema nas arestas (quando aplicável; possível opção “no performance determined”).

m) No caso de sistemas fixos mecanicamente, avaliação da resistência à sucção do vento (Fig. 12).

Fig.2- Exemplo de ensaio feito no LNEC - Ensaio de resistência de sucção do vento, [LNEC]

Os ensaios a realizar sobre os componentes estão representados na ETAG 004, no Anexo C.

2.3.2.4 Passo 4 – Critérios de apreciação

Nos Quadros 7 e 8 sintetizam-se as classificações e os valores limites definidos no ETAG 004 para os sistemas ETICS e respetivos componentes [30].

Quadro 7 – Critérios de apreciação dos ensaios realizados sobre o sistema aplicado no murete

ENSAIO CLASSIFICAÇÃO CRITÉRIO

Ensaio Higrotérmico

Satisfatório Ausência de patologias relevantes no sistema, nomeadamente dos seguintes tipos: empolamentos, fendilhação ou perda de aderência.

Não Satisfatório Existência de pelo menos uma das patologias consideradas relevantes.

Choque de 3 J, choque de 10J e perfuração

Categoria I Sem deterioração após choque de 3 J e de 10 J e sem perfuração com punção de 6mm.

Categoria II Sem penetração com choque de 10 J, sem fendilhação com choque de 3 J e sem perfuração com punção de

12mm.

Categoria III Sem penetração com choque de 3 J e sem perfuração com punção de 20mm.

Aderência do revestimento ao isolante

Satisfatório Tensão de aderência ≥0,08 N/mm2

Não satisfatório Tensão de aderência < 0,08 N/mm2 e rotura adesiva ou rotura coesiva pelo revestimento.

Quadro 8 – Exigências definidas para os componentes do sistema [1]

COMPONENTE ENSAIO EXIGÊNCIA

Aderência do produto de colagem ao isolante

Estado seco Tensão de aderência ≥ 0.08N/mm2

Após imersão em água

Tensão de aderência ≥ 0.03 N/mm2

, 2 horas após a remoção dos provetes de água

Tensão de aderência ≥ 0.08 N/mm2

, 7 dias após a remoção dos provetes de água

Aderência do produto de colagem ao betão

Estado seco Tensão de aderência ≥ 0,25 N/mm2

Após imersão em água

Tensão de aderência ≥ 0.08 N/mm2, 2 horas após a remoção dos provetes de água

Tensão de aderência ≥ 0.25 N/mm2

, 7 dias após a remoção dos provetes de água

Isolante térmico Absorção de água ≤1kg/m2

após 24 horas de imersão parcial

Resistência ao corte ≥0.02 N/mm2 Módulo de elasticidade transversal ≥1.00 N/mm2 Condutibilidade térmica (λ=d/R) Λ=0.065 W/(m.K)

Rede de fibra de vidro Resistência à tração de redes de fibra de vidro após envelhecimento artificial acelerado

≥50% da resistência no estado novo e ≥20N/mm

Ensaio de Absorção de água por capilaridade

Resistência à difusão do vapor de água (espessura da camada de ar de difusão equivalente) do sistema de acabamento (camada de base + acabamento) ≤2.00 m

Comportamento ao gelo-degelo

Se a absorção de água da camada de base e do sistema for inferior a 0,5kg/m2, então o sistema é considerado resistente ao gelo-degelo sem necessidade de outras verificações.

2.3.2.5 Passo 5 – Visitas a obras

Para avaliar as condições de aplicação do sistema realizam-se visitas a obras em curso, selecionadas de uma lista fornecida pela empresa requerente, organizada de acordo com o modelo constante da Fig. 13 e 14, a seguir apresentado, ou de outro modo igualmente apropriado.

Realizam-se também visitas a obras já executadas e em uso, selecionadas da mesma lista com o cuidado de incluir algumas das mais antigas, com o objetivo de avaliar o comportamento dos sistemas no que se refere à manutenção do aspeto e à durabilidade em geral. [30]

2.2.6 Passo 6 – Elaboração e edição da ETA

Se os resultados das ações realizadas forem considerados satisfatórios, procede-se à elaboração e edição da ETA.

É elaborada uma versão em inglês, que é posta a circular pelos restantes organismos membros da EOTA, juntamente com um Relatório de avaliação também em inglês, para recolha de eventuais comentários e aprovação. A versão em português será então elaborada a partir da versão aprovada em inglês.

Em seguida, a ETA será publicada, colocada no portal do LNEC e no sítio da EOTA e enviada à empresa.

Durante o período de validade da ETA poderão ser realizadas visitas às instalações de fabrico do revestimento e a obras em curso ou já executadas que permitam obter informações sobre a constância da qualidade de produção e aplicação [30].

2.3.3ANÁLISE CRITICA NO QUE SE REFERE ÀS PRINCIPAIS PREOCUPAÇÕES COM CERÂMICA

Apesar de existirem cada vez mais diretivas comunitárias, normas homologadas, guias e especificações técnicas, o estudo de durabilidade do sistema ETICS continua a ser dificultado pela complexidade que o próprio sistema incorpora. Isso ainda se torna de maior complexidade quando queremos integrar a colagem de cerâmica no sistema.

A determinação dos fatores e dos subfactores é ainda muito baseada em informação retirada da experiência empírica de profissionais, assim como da observação de casos em estudos anteriores. Esta forma de operar traz alguma subjetividade à avaliação feita ao sistema. O facto de em Portugal ainda não existir esta informação sistematizada e normalizada o suficiente para permitir o seu recurso, complica mais este estudo.

O desenvolvimento do sistema ETICS em Portugal tem também assistido a um progresso visível nos últimos anos como solução de revestimento de fachada. Com efeito, existe um conjunto de razões que justificam este progresso. O conforto térmico acrescido, a capacidade de reabilitação de fachadas com problemas de fissuração e/ou penetração de água, são exemplo disso. Porém, este sistema apresenta um inconveniente por apresentar pouca resistência aos choques e, especialmente, à perfuração, o que limita a sua utilização em zonas públicas até 2m do solo. A cerâmica, por outro lado, apresenta-se em Portugal como uma solução de revestimento de fachada durável, com forte tradição e com óbvia valorização ao nível técnico e estético. A conjugação de fatores de carácter cultural e técnico permitem combinar um conjunto de sinergias entre os dois sistemas.

Não obstante a tudo isto é de concluir, que existe homologação para o sistema ETICS tradicional, representado pela ETAG 004, a qual impõe exigências de elevado grau de complexidade, necessárias para o correto funcionamento do sistema, que nos permite iniciar um processo de uma ETA do sistema em estudo, baseado nos princípios já corretamente homologados.

De seguida o trabalho apresenta um conjunto de resultados de carácter experimental e de observação “in situ” que apontam a solução combinada de aplicação de cerâmica no sistema ETICS, como que oferecendo algumas mais-valias no revestimento de fachadas.

03

REVESTIMENTOS CERÂMICOS COLADOS EM FACHADAS

3.1INTRODUÇÃO

Neste Capítulo, pretende-se caracterizar, de uma forma global, os revestimentos cerâmicos colados. Numa primeira parte, procede-se a uma síntese histórica em Portugal dos cerâmicos, expondo a vasta utilização deste tipo de revestimento, seguindo-se uma abordagem à classificação, caracterização e exigências que são impostas aos componentes do sistema ―revestimentos cerâmicos colados, ou seja, aos ladrilhos, às argamassas para juntas, aos tipos de juntas e aos materiais de assentamento.

È feito um levantamento exaustivo de obras já efetuadas com o sistema em estudo, por forma a avaliar se é viável se rever o tema e expor à consideração.

3.2SÍNTESE HISTÓRICA DA APLICAÇÃO DE REVESTIMENTOS CERÂMICOS EM FACHADAS

O uso do material cerâmico como revestimento remonta há, pelo menos, três mil anos atras, devendo ter ocorrido provavelmente no Medio Oriente.

O desenvolvimento dos cerâmicos em Portugal tem processos marcadamente independentes, nomeadamente em revestimentos de paredes interiores, de fachadas e de pavimentos.

Existem em Portugal vestígios da utilização de cerâmica que datam do início do século XIII, tais como a cerâmica pavimentar medieval da abadia cisterciense de Alcobaça. Outro exemplo da aplicação de expressão medieval, embora esporádica e sem continuidade aparente, é o trecho do pavimento da capela tumular de Estêvão Domingues e Mor Martins no claustro da Sé de Lisboa (início do século XIV).

A utilização continuada do azulejo, denunciadora de um mais frequente gosto e tradição, inicia-se no século XV. Este foi introduzido em soluções ornamentais de edifícios civis e religiosos. Encontram-se exemplares deste período no Museu de Beja, no Palácio da Quinta da Bacalhoa em Azeitão, no Convento de Jesus em Setúbal, no Paço de Sintra, no Museu Nacional do Azulejo, no Museu da Cidade de Lisboa e na Quinta das Torres em Azeitão. O seu uso implicava, até então, um custo

elevado limitando-se, na sua maioria, aos revestimentos interiores em forma de tapete ou a peças ornamentais. No exterior era apenas utilizado no revestimento de pináculos e cúpulas de igrejas. O Marquês de Pombal, no século XVIII, implementa em Portugal um projeto de industrialização da cerâmica. De sóbrio e equilibrado bom gosto, este variado azulejo pombalino constitui um período expressivamente bem definido que se estende até ao reinado seguinte de D. Maria, em contraponto com o neoclassicismo da transição para o século XIX [29].

No século XIX a proliferação da produção industrializada, decorrente da Revolução Industrial, imprime maior simplicidade e economia na produção e utilização do revestimento cerâmico. O azulejo sai de novo do interior dos edifícios mas, desta vez, para revestir completamente a fachada. Este será o aspeto que mais nos interessa, pois é nesta área que “cai” o nosso trabalho.

Assim, com influências brasileiras, o revestimento cerâmico traz luz, cor e alegria à fachada, definindo um novo ambiente urbano. Para além disso, por ser durável e facilmente lavável, a sua aplicação na fachada, confere salubridade aos edifícios, especialmente nos situados em zonas ribeirinhas.

Com uma criatividade muito própria, os portugueses desenvolveram, diversificaram e trouxeram até aos nossos dias, tornando-se indispensável na nova arquitetura do presente século, havendo sempre uma preocupação de racionalização e normalização da técnica. Não é objeto do acaso que os azulejos portugueses foram fabricados durante séculos na dimensão de 14 x 14 centímetros: porque assim com sete fiadas de sete peças cada, cobre-se um metro quadrado de parede, sendo para tal aplicadas 49/50 peças [3].

Não é pois de ignorar que este facto histórico tenha incentivado alguns dos nossos “fabricantes” a associar cerâmica ao sistema ETICS, podendo do seu ponto de vista agregar os dois sistemas.

3.3ESTRUTURA DO SISTEMA 3.3.1REVESTIMENTO CERÂMICO

Em função da adequação do uso e as características técnicas os materiais cerâmicos enquadram-se em diferentes tipologias.

Os revestimentos segundo a norma EN 1441 – Ceramic titles – Definitions, classification, characteristics and marking :2003, são classificados consoante o processo de fabrico e da absorção da água.

A permanente evolução dos ladrilhos cerâmicos no sentido de melhores desempenhos estéticos e técnicos e a necessidade de redução de custos de produção tem conduzido também a constantes alterações na tecnologia de fabrico e na seleção das matérias-primas.

3.3.1.1 Terminologia

A Norma Europeia EN 14411 define uma listagem bastante extensa de termologias, nomeadamente [3]:

1- Ladrilhos cerâmicos;

2- Ladrilhos extrudidos (tipo A); 3- Ladrilhos prensados a seco (tipo B);

4- Ladrilhos fabricados por outros processos (tipo C); 5- Ladrilhos vidrados;

6- Ladrilhos não vidrados; 7- Ladrilhos engobados;

8- Absorção de água (E) - percentagem em massa de água absorvida, medida segundo a EN ISO 10545-3;

9- Dimensão nominal (N) - dimensão usada para designar o produto;

10- Dimensão de fabricação (W) - dimensão de um ladrilho especificada para produção e com a qual a dimensão atual tem de ser conforme, dentro de tolerâncias admissíveis; Nota: comprimento, largura e espessura;

11- Dimensão atual: dimensão obtida por medição da face do ladrilho segundo a EN ISO 10545-2;

12- Dimensão de coordenação (C) - dimensão de fabricação adicionada da largura da junta; 13- Dimensão modular (M) - ladrilhos e dimensões baseados em módulos M, 2M, 3M e 5M e também nos seus múltiplos ou subdivisões, exceto ladrilhos com área superficial inferior a 9000 mm2; Nota: M= 100 mm.

Fig.15 - Designação das dimensões dos ladrilhos

Dimensão de coordenação (C) = dimensão de fabricação ( W ) + largura da junta (J) Dimensão de fabricação ( W ) = dimensões da face principal (a) e (b)

3.3.1.2 Características

Os ladrilhos cerâmicos poderão ser aplicados no revestimento de fachadas, no exterior dos edifícios, considerando sempre as características relevantes para o efeito da aplicação.

Existem características específicas, para o assentamento em fachadas, que deverão ser determinadas nos ladrilhos a aplicar. A seguir estão referenciadas essas características:

a) Caraterísticas específicas para aplicações exteriores:  Resistência ao gelo;

 Expansão por humidade;  Dilatação térmica linear.

b) Caraterísticas específicas para ladrilhos vidrados:  Resistência à fendilhagem.

c) Caraterísticas específicas para ladrilhos de cor uniforme:  Pequenas diferenças de cor.

A norma de especificação EN 14411 remete para normas de ensaio da série EN ISO 10545 a determinação das características dimensionais e das propriedades físicas e químicas, como exposto no Quadro 9. [3]

Quadro 9 – Caraterísticas exigidas para as diferentes aplicações

Caraterísticas Local aplicação Norma de ensaio

Dim e ns õ e s e qu a li da de Comprimento e largura Fachadas ISSO 10545-2 Espessura

Retilinearidade das arestas

Planariedade (curvatura e empeno)

Qualidade superficial Proprie da de s F ís ic a s

Absorção de Água Fachadas ISSO 10545-3

Resistência à flexão Fachadas ISSO 10545-4

Módulo de rutura Fachadas ISSO 10545-4

Dilatação térmica linear Locais sujeitos a temperaturas elevadas*

ISSO 10545-8

Resistência ao choque térmico Locais sujeitos a variações de temperatura*

ISSO 10545-9

Resistência à fendilhagem Ladrilhos vidrados ISSO 10545-11

Resistência ao gelo Exterior ISSO 10545-12

Expansão por humidade Locais sujeitos a humidade*

ISSO 10545-10

Pequenas diferenças de cor Ladrilhos de cor uniforme ISSO 10545-16

Prop. Q uí m ic a s

Resistência às manchas Fachadas ISSO 10545-14