142
Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão Freire Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Construção e Reabilitação Orientador: Professor Doutor António Heleno Domingues Moret Rodrigues Júri Presidente: Professor Doutor Pedro Manuel Gameiro Henriques Orientador: Professor Doutor António Heleno Domingues Moret Rodrigues Vogal: Professora Doutora Maria da Glória de Almeida Gomes Junho 2015

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com

sistemas de isolamento pelo exterior

Bruno André Pirão Freire

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Construção e Reabilitação

Orientador: Professor Doutor António Heleno Domingues Moret Rodrigues

Júri

Presidente: Professor Doutor Pedro Manuel Gameiro Henriques

Orientador: Professor Doutor António Heleno Domingues Moret Rodrigues

Vogal: Professora Doutora Maria da Glória de Almeida Gomes

Junho 2015

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I

Agradecimentos

Neste espaço quero deixar o meu sincero agradecimento àqueles que, directa ou indirectamente,

contribuíram positivamente para a realização desta dissertação de mestrado.

Em primeiro lugar, agradeço ao meu orientador, Professor António Heleno Domingues Moret Rodrigues,

pela sua total disponibilidade, empenho e apoio contínuo ao longo da realização e aperfeiçoamento

desta investigação.

A todos os meus amigos e colegas de curso, em especial aqueles que me acompanharam ao longo da

elaboração da tese, o agradecimento e simpatia pelo constante incentivo e paciência.

Por fim, o meu profundo agradecimento aos meus pais e irmã por todo o apoio, compreensão e amizade

ao longo deste percurso académico.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

III

Resumo

Com a diminuição acentuada do ritmo de construção nova em Portugal, a reabilitação de edifícios

existentes apresenta um forte potencial de expansão, não só por razões associadas à degradação

construtiva envolvendo os materiais e componentes, como também à desadequação que apresentam

face às exigências da legislação em vigor. Enquadram-se neste caso as exigências de desempenho

energético, que têm registado notária evolução nos últimos anos com a publicação das Directivas

Europeias 2002/91/CE e 2010/31/EU, em que a mais recente aponta para objectivos muito exigentes

de eficiência energética que os Estados-Membros devem cumprir. Incluído também está o objetivo de

necessidades quase nulas de energia para os edifícios novos a partir de 2020. Embora a extensão

deste objectivo a edifícios existentes ainda não esteja datado, é feita a recomendação para a sua

aplicação em edifícios sujeitos a reabilitação. Uma medida passiva com grande impacto na eficiência

energética é o reforço do isolamento térmico dos elementos da envolvente. Neste contexto, os sistemas

de isolamento térmico de fachadas pelo exterior constituem uma das soluções mais promissoras para

melhorar o desempenho térmico e energético de edifícios. Nesta investigação é feita uma análise de

alguns destes sistemas, através de um programa de simulação dinâmica do comportamento térmico

de edifícios, relativamente ao desempenho conferido, aos custos envolvidos ao nível considerado

óptimo de isolamento, de acordo com a metodologia europeia proposta. Os resultados demonstram a

importância destes sistemas na melhoria do desempenho energético dos edifícios e perspectivam os

níveis de isolamento considerados óptimos neste tipo de soluções.

Palavras-chave: Reabilitação de fachadas; Edifícios residenciais; Eficiência energética; Sistemas

ETICS; Desempenho energético; Custo-óptimo.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

V

Abstract

As a consequence of a severe decrease of new construction in Portugal, rehabilitation of existing

buildings has a strong potential for expansion, not only related to the building’s deterioration involving

materials and components, but also to the inadequacy presented when compared to the requirements

of current legislation. Included in this case are the energy performance requirements, which have known

progress in recent years, with the publication of the European Directives 2002/91/CE and 2010/31/EU,

where namely the latter impose very demanding targets and requirements for energy efficiency that

Member States must follow. These requirements aims for nearly zero energy needs in new buildings

from 2020. Although the extent of this goal for existing buildings has not been established yet, its

application is recommended for building’s rehabilitation. A passive measure of improving thermal

insulation of envelope elements has a major impact on energy efficiency. In this framework, external

thermal insulation composite systems are one of the most promising solutions to improve the thermal

performance of buildings. In this investigation an analysis of some of these systems is made through a

program of dynamic simulation of thermal behaviour of buildings, for the resulting performance, the costs

involved and optimal insulation levels, by application of the European proposed methodology. The

results show the importance of these systems in improving the energy performance of buildings and the

forecast of the isolation levels considered optimal in this type of solutions.

Keywords: Facades rehabilitation; Residential buildings; Energy efficiency; ETICS; Energy

performance; Cost-optimal.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

VII

Índice

1. Introdução ....................................................................................................................... 1

1.1. Motivação e enquadramento geral ............................................................................................. 1

1.2. Objectivos da investigação ......................................................................................................... 5

1.3. Metodologia proposta ................................................................................................................. 6

1.3.1. Recolha de informação ....................................................................................................... 6

1.3.2. Caso de estudo ................................................................................................................... 6

1.3.3. Simulação dinâmica ............................................................................................................ 7

1.3.4. Cálculo dos níveis óptimos de rentabilidade ...................................................................... 7

1.3.5. Análise dos resultados, conclusões obtidas e estudos futuros .......................................... 7

1.4. Síntese por capítulos .................................................................................................................. 8

2. A reabilitação térmica de edifícios ................................................................................ 9

2.1. Regulamentação aplicável ......................................................................................................... 9

2.1.1. Directivas Europeias de desempenho energético dos edifícios ......................................... 9

2.1.2. Aplicação das Directivas Europeias em Portugal ............................................................. 11

2.2. Medidas gerais de reabilitação térmica de edifícios ................................................................. 12

2.3. A importância da envolvente na reabilitação térmica de edifícios............................................ 13

2.3.1. Inércia térmica................................................................................................................... 14

2.3.2. Pontes térmicas ................................................................................................................ 15

2.3.3. Condensações .................................................................................................................. 15

2.4. Reabilitação térmica de fachadas ............................................................................................ 16

2.4.1. Reabilitação de fachadas com isolamento térmico pelo exterior ..................................... 17

2.4.2. Reabilitação de fachadas com isolamento térmico pelo interior ...................................... 20

2.4.3. Reabilitação de fachadas com isolamento térmico por injecção em caixa-de-ar ............. 22

3. Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo

exterior (ETICS) ..................................................................................................................23

3.1. Exigências de desempenho ..................................................................................................... 24

3.1.1. Resistência mecânica e estabilidade ................................................................................ 24

3.1.2. Segurança contra risco de incêndio ................................................................................. 24

3.1.3. Higiene, saúde e ambiente ............................................................................................... 24

3.1.4. Segurança na utilização .................................................................................................... 24

3.1.5. Protecção contra o ruído ................................................................................................... 25

3.1.6. Economia de energia e retenção de calor ........................................................................ 25

3.2. Descrição e características dos componentes dos sistemas ETICS ....................................... 25

3.2.1. Suporte .............................................................................................................................. 26

3.2.2. Produto de colagem e fixação mecânica .......................................................................... 26

3.2.3. Isolamento térmico ............................................................................................................ 27

3.2.4. Camada de base com armadura de material fibroso........................................................ 28

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

VIII

3.2.5. Primário ............................................................................................................................. 29

3.2.6. Acabamento ...................................................................................................................... 29

3.2.7. Acessórios ......................................................................................................................... 29

3.3. Especificação e disposições construtivas em projecto ............................................................ 30

3.3.1. Os sistemas ETICS no âmbito do Regulamento de Segurança Contra Incêndio ............ 31

3.3.2. Os sistemas ETICS no âmbito do REH ............................................................................ 32

3.3.3. Pormenores construtivos tipo ........................................................................................... 33

3.3.3.1. Remate do sistema em contacto com o solo ............................................................... 33

3.3.3.2. Remate do sistema com vãos ..................................................................................... 34

3.3.3.3. Remate do sistema no limite superior da fachada ...................................................... 35

3.3.3.4. Remate do sistema com instalações técnicas ............................................................. 36

3.4. Cuidados de execução em obras de reabilitação .................................................................... 36

3.4.1. Preparação do suporte ..................................................................................................... 37

3.4.2. Arranque do sistema ......................................................................................................... 37

3.4.3. Montagem das placas de isolamento ............................................................................... 38

3.4.4. Fixação mecânica complementar ..................................................................................... 39

3.4.5. Revestimento das placas isolantes através da camada de base ..................................... 39

3.4.6. Revestimento de acabamento .......................................................................................... 40

3.4.7. Reforço dos pontos singulares ......................................................................................... 40

3.4.8. Controlo de qualidade ....................................................................................................... 41

3.5. Manutenção e reparação durante o período de vida útil .......................................................... 41

3.5.1. Limpeza e pintura do sistema ........................................................................................... 42

3.5.2. Reparações localizadas do sistema ................................................................................. 42

3.6. Casos práticos .......................................................................................................................... 43

4. Desempenho e optimização dos sistemas ETICS .......................................................45

4.1. Caracterização do caso de estudo ........................................................................................... 45

4.1.1. Localização ....................................................................................................................... 46

4.1.2. Zonamento climático ......................................................................................................... 47

4.1.3. Geometria ......................................................................................................................... 47

4.1.4. Caracterização dos elementos construtivos ..................................................................... 48

4.1.4.1. Paredes exteriores ....................................................................................................... 48

4.1.4.2. Paredes divisórias e separadoras de fogos ................................................................ 49

4.1.4.3. Pavimentos e tectos..................................................................................................... 50

4.1.4.4. Vãos envidraçados ...................................................................................................... 50

4.1.5. Caracterização das soluções de reabilitação com sistemas ETICS ................................ 51

4.1.6. Padrões de utilização e ganhos internos .......................................................................... 51

4.1.7. Ventilação ......................................................................................................................... 53

4.2. Simulação dinâmica .................................................................................................................. 54

4.2.1. EnergyPlus ........................................................................................................................ 54

4.2.2. Comportamento térmico ................................................................................................... 55

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

IX

4.2.2.1. Estação de aquecimento ............................................................................................. 55

4.2.2.2. Estação de arrefecimento ............................................................................................ 60

4.2.3. Desempenho energético ................................................................................................... 68

4.2.3.1. Estação de aquecimento ............................................................................................. 69

4.2.3.2. Estação de arrefecimento ............................................................................................ 72

4.3. Análise de custo-óptimo ........................................................................................................... 73

4.3.1. Metodologia de cálculo ..................................................................................................... 74

4.3.2. Custo-óptimo com base nas temperaturas interiores de referência segundo o REH ...... 76

4.3.3. Custo-óptimo com base nas temperaturas interiores de referência segundo o RCCTE . 79

4.3.4. Custo-óptimo com base em sistemas de climatização de baixa eficiência ...................... 83

5. Conclusões e perspectivas de desenvolvimentos futuros .........................................87

5.1. Conclusões ............................................................................................................................... 87

5.2. Perspectivas de desenvolvimentos futuros .............................................................................. 89

6. Referências bibliográficas ............................................................................................91

Anexo I: Cálculo dos coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação

com sistemas ETICS .......................................................................................................... I-i

Anexo II: Valores das necessidades energéticas na estação de aquecimento ............ II-i

Anexo III: Valores das necessidades energéticas na estação de arrefecimento ......... III-i

Anexo IV: Cálculo do custo global com base nas temperaturas interiores de referência

segundo o REH ................................................................................................................. IV-i

Anexo V: Cálculo do custo global com base nas temperaturas interiores de referência

segundo o RCCTE ............................................................................................................. V-i

Anexo VI: Cálculo do custo global com base em sistemas de climatização de baixa

eficiência ........................................................................................................................... VI-i

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

XI

Índice de figuras

Figura 1 - Percentagens do consumo de energia final em 2011 por tipo de sector consumidor na União

Europeia (27 países) e em Portugal [3]. .................................................................................................. 2

Figura 2 - Percentagem do consumo de energia final no sector doméstico em Portugal em 2010 e

gastos com o consumo de energia para aquecimento e arrefecimento no sector doméstico em Portugal

em 2010 [4]. ............................................................................................................................................. 3

Figura 3 - Edifícios concluídos em Portugal para habitação familiar por tipo de obra entre 2001 e 2011

[5]. ............................................................................................................................................................ 4

Figura 4 - Edifícios existentes em 2011 por época de construção em Portugal [6]. ............................... 5

Figura 5 - Edifícios existentes em 2011 construídos antes e após o primeiro RCCTE (1990) [6]. ......... 5

Figura 6 - Revestimento independente descontínuo, adaptado de [16]. .............................................. 18

Figura 7 – Sistemas ETICS com reboco espesso, adaptado de [16]. .................................................. 19

Figura 8 – Sistema ETICS com reboco delgado, adaptado de [16]. ..................................................... 19

Figura 9 – Sistema de isolamento térmico por elementos descontínuos pré-fabricados, adaptado de [8].

............................................................................................................................................................... 20

Figura 10 – Projecção de reboco isolante sobre parede de alvenaria de tijolo [17]. ............................ 20

Figura 11 – Contra-fachada em placas de gesso cartonado, adaptado de [16]. .................................. 21

Figura 12 – Contra-fachada em alvenaria de tijolo, adaptado de [16]. ................................................. 21

Figura 13 – Descrição genérica da constituição dos sistemas ETICS, adaptado de [22]. ................... 25

Figura 14 – Perfil perfurado em PVC com rede para pingadeira em janelas e portas [28]. ................. 30

Figura 15 – Perfil em PVC com rede e membrana deformável, para remate de juntas de dilatação [28].

............................................................................................................................................................... 30

Figura 16 – Exemplos de dois perfis de esquina em PVC e alumínio e de um perfil de arranque inferior

do sistema em alumínio [28].................................................................................................................. 30

Figura 17 – Zonamento climático do país para inverno e verão [12]. ................................................... 32

Figura 18 – Pormenor do remate do sistema junto ao solo – adaptado de [31] ................................... 33

Figura 19 – Perspectivas do remate do sistema ETICS com os vãos para soluções com peitoril em

pedra e em alumínio, adaptado de [31]. ................................................................................................ 34

Figura 20 - Corte horizontal da zona do vão com a pormenorização do sistema ETICS, adaptado de

[31]. ........................................................................................................................................................ 34

Figura 21 – Corte vertical da zona do vão e caixa de estore com a pormenorização do sistema ETICS,

adaptado de [31]. ................................................................................................................................... 34

Figura 22 - Pormenor do remate da platibanda com sistema ETICS, adaptado de [31]. ..................... 35

Figura 23 - Pormenor do remate do sistema ETICS junto à cobertura inclinada, adaptado de [28]. ... 35

Figura 24 - Pormenor de fixação de um tubo de queda numa parede com sistema ETICS, adaptado de

[28]. ........................................................................................................................................................ 36

Figura 25 - Aplicação de cola na placa de isolamento térmico [28]. ..................................................... 39

Figura 26 - Exemplo de montagem das placas de isolamento em cantos salientes e reentrantes [28].

............................................................................................................................................................... 39

Figura 27 - Esquemas de reforço da fixação mecânica das placas de isolamento [28]. ...................... 39

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

XII

Figura 28 - Reforço do sistema em esquinas de paredes com a aplicação do perfil de esquina [33]. 41

Figura 29 – Remate de uma junta de dilatação com a aplicação do perfil de junta de dilatação [33]. . 41

Figura 30 – Exemplo de um núcleo em vácuo colocado no interior de um painel de poliestireno

expandido [36]. ...................................................................................................................................... 43

Figura 31 – Sobreposição alternada das placas de isolamento por forma a evitar pontes térmicas [36].

............................................................................................................................................................... 44

Figura 32 - Imagens dos edifícios antes e após a reabilitação térmica de fachadas [39]. ................... 44

Figura 33 – Fotografias aéreas do caso de estudo e dos edifícios adjacentes com as mesmas

características construtivas, adaptado de [40]. ..................................................................................... 46

Figura 34 – Planta de localização e fotografias exteriores do edifício caso de estudo (fotografias do

autor). .................................................................................................................................................... 46

Figura 35 – Zonamento climático de inverno e verão para Portugal [12] e localização do caso estudo.

............................................................................................................................................................... 47

Figura 36 – Planta do piso tipo com a definição dos quatro apartamentos (desenho do autor). ......... 48

Figura 37 – Perspectiva sul e perspectiva norte do modelo tridimensional do piso tipo do edifício em

estudo (desenho do autor). ................................................................................................................... 48

Figura 38 – Gráfico dos padrões de utilização dos ganhos internos ao longo do dia. ......................... 53

Figura 39 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos

para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de aquecimento. .................... 56

Figura 40 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos

para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de aquecimento. .................... 56

Figura 41 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para a solução SO1 durante a estação de aquecimento. .............................................. 57

Figura 42 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de aquecimento. ...... 57

Figura 43 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos

para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de aquecimento. .................... 58

Figura 44 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos

para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de aquecimento. .................... 58

Figura 45 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para a solução SO2 durante a estação de aquecimento. .............................................. 59

Figura 46 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de aquecimento. ...... 59

Figura 47 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos

para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 60

Figura 48 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos

para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 61

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

XIII

Figura 49 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para a solução SO1 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção

solar. ...................................................................................................................................................... 61

Figura 50 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 62

Figura 51 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos

para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 62

Figura 52 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos

para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 63

Figura 53 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para a solução SO2 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção

solar. ...................................................................................................................................................... 63

Figura 54 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 64

Figura 55 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos

para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e com

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 64

Figura 56 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos

para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e com

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 65

Figura 57 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para a solução SO1 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção

solar. ...................................................................................................................................................... 65

Figura 58 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e com

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 66

Figura 59 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos

para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e com

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 67

Figura 60 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos

para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e com

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 67

Figura 61 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para a solução SO2 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção

solar. ...................................................................................................................................................... 68

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

XIV

Figura 62 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos

apartamentos para as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e com

dispositivos de protecção solar. ............................................................................................................ 68

Figura 63 – Necessidades energéticas de aquecimento das quatro fracções para a solução SO1 e

respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de referência de 20ºC............... 69

Figura 64 – Necessidades energéticas de aquecimento das quatro fracções para a solução SO2 e

respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de referência de 20ºC............... 70

Figura 65 - Necessidades energéticas de aquecimento das quatro fracções para a solução SO1 e

respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de referência de 18ºC............... 70

Figura 66 - Necessidades energéticas de aquecimento das quatro fracções para a solução SO2 e

respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de referência de 18ºC............... 71

Figura 67 - Necessidades energéticas de arrefecimento das quatro fracções para a solução SO1 e

respectivas soluções de reabilitação. .................................................................................................... 72

Figura 68 - Necessidades energéticas de arrefecimento das quatro fracções para a solução SO2 e

respectivas soluções de reabilitação. .................................................................................................... 73

Figura 69 - Curva de custos e posição do custo-óptimo, adaptado de [44]. ......................................... 74

Figura 70 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP01-E e AP02-N. ................................................................................................................................. 76

Figura 71 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP03-O e AP04-S. ................................................................................................................................ 77

Figura 72 - Gráfico de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de

estudo. ................................................................................................................................................... 77

Figura 73 - Gráficos de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S. ................................................................................................... 78

Figura 74 - Gráfico de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de

estudo. ................................................................................................................................................... 79

Figura 75 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S para uma temperatura interior de referência de 20ºC. .............. 80

Figura 76 - Gráfico de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de

estudo para uma temperatura interior de referência de 20ºC. .............................................................. 81

Figura 77 - Gráficos de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP01-E e AP02-N para uma temperatura interior de referência de 20ºC. ........................................... 81

Figura 78 - Gráficos de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP03-O e AP04-S para uma temperatura interior de referência de 20ºC. ........................................... 82

Figura 79 - Gráfico de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de

estudo para uma temperatura interior de referência de 20ºC. .............................................................. 82

Figura 80 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP01-E e AP02-N com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00.

............................................................................................................................................................... 83

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

XV

Figura 81 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP01-E e AP02-N com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00.

............................................................................................................................................................... 84

Figura 82 - Gráfico de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de

estudo com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00. ........... 84

Figura 83 - Gráficos de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para os apartamentos

AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S com base em sistemas de climatização com eficiências EER de

1.00 e COP de 3.00. .............................................................................................................................. 85

Figura 84 - Gráfico de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de

estudo com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00. ........... 86

Índice de tabelas

Tabela 1 - Vantagens e inconvenientes das soluções de reabilitação com isolamento pelo exterior [8].

............................................................................................................................................................... 17

Tabela 2 - Soluções de reabilitação térmica de fachadas com isolamento térmico pelo exterior [8]. .. 18

Tabela 3 - Soluções de reabilitação térmica de fachadas com isolamento térmico pelo interior [8]. ... 21

Tabela 4 - Soluções de reabilitação térmica de fachadas com isolamento térmico por injecção em caixa-

de-ar [8]. ................................................................................................................................................ 22

Tabela 5 - Propriedades físicas dos vários tipos de isolamento térmico [26]. ...................................... 27

Tabela 6 - Reacção ao fogo dos sistemas ETICS e do isolamento térmico [29]. ................................. 32

Tabela 7 – Coeficientes de transmissão térmica superficiais de referência (Uref) de elementos opacos

verticais [12]. ......................................................................................................................................... 33

Tabela 8 - Constituição e coeficiente de transmissão térmica da parede exterior dupla com caixa-de-ar

SO1 [41]................................................................................................................................................. 49

Tabela 9 – Constituição e coeficiente de transmissão térmica da parede exterior simples SO2 [41] .. 49

Tabela 10 – Constituição e coeficiente de transmissão térmica das paredes divisórias e separadoras

dos fogos [41]. ....................................................................................................................................... 49

Tabela 11 – Constituição e coeficiente de transmissão térmica dos pavimentos e tectos dos fogos [41].

............................................................................................................................................................... 50

Tabela 12 – Constituição e coeficiente de transmissão térmica dos vãos envidraçados [41]. ............. 50

Tabela 13 - Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS.

............................................................................................................................................................... 51

Tabela 14 - Padrões de utilização e cálculo dos ganhos internos [4], [42]. .......................................... 52

Tabela 15 – Variação dos valores das necessidades energéticas entre as simulações com uma

temperatura interior de referência de 20ºC e 18ºC para cada fracção e para as soluções SO1, SO2 com

respectivas soluções de reabilitação. .................................................................................................... 71

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

XVI

Abreviaturas

COP - Coeficiente de Eficiência Energética no modo de aquecimento (Coefficient Of Performance).

EER – Coeficiente de Eficiência Energética no modo de arrefecimento (Energy Efficiency Ratio)

EPBD – Directiva relativa ao Desempenho Energético de Edifícios (Energy Performance of Buildings

Directive)

EPS – Poliestireno expandido (Expanded polystyrene)

ETA - Aprovação Técnica Europeia (European Technical Approvals)

ETAG 004 - Guia Europeu para a Aprovação Técnica de sistemas ETICS (Guideline for European

Technical Approval of External Thermal Insulation Composite Systems with Rendering)

ETICS – External Thermal Insulation Composite System

ICB – Aglomerado de cortiça expandido (Insulation Cork Board)

MW – Lã mineral (Mineral wool)

RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios

REH – Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação

RSECE – Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios

SCE – Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios

SCIE – Regulamento de Segurança Contra Incêndios em Edifícios

UE – União Europeia

XPS – Poliestireno extrudido (Extruded polystyrene)

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

1

1. Introdução

Este primeiro capítulo da dissertação destina-se à apresentação do tema de investigação proposto

focando a sua motivação e o enquadramento, os objectivos da investigação, a metodologia proposta e

uma síntese por capítulos.

O tema proposto para a dissertação é a “Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas

de isolamento pelo exterior”, incidindo na utilização de sistemas compósitos de isolamento térmico pelo

exterior com revestimento sobre o isolante, designados também por ETICS (External Thermal Insulation

Composite System), onde se pretende investigar as características distintivas dos sistemas bem como

o seu desempenho e optimização.

Assim, a investigação irá centrar-se em três grandes objectivos:

- caracterização das diferentes soluções de sistemas ETICS ao nível dos materiais, componentes e

metodologia de aplicação;

- avaliação do desempenho das diferentes soluções em termos de conforto e economia de energia, no

âmbito da reabilitação térmica de fachadas;

- análise dos níveis óptimos de rentabilidade envolvidos ao nível da reabilitação com o recurso a este

tipo de sistemas.

A dissertação irá centrar-se na reabilitação térmica de fachadas com sistemas de isolamento térmico

pelo exterior aplicada a edifícios anteriores à entrada em vigor do primeiro Regulamento das

Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) de 1990 (Decreto-Lei nº 40/90 de 6

de Fevereiro) e cuja solução construtiva das paredes exteriores seja compatível com a aplicação deste

tipo de sistemas. Assim, incluem-se nesta abordagem edifícios com paredes exteriores em alvenaria

de tijolo cerâmico, em bloco de cimento e em betão armado, excluindo-se todos os edifícios antigos

com paredes exteriores em alvenaria de pedra, uma vez que este tipo de suporte possui algumas

condicionantes à aplicação plena dos sistemas ETICS. Ao nível da análise de desempenho e dos níveis

óptimos de rentabilidade, a investigação irá focar-se na aplicação dos sistemas ETICS nas fachadas

em alvenaria de tijolo cerâmico furado, que é a solução construtiva mais adoptada ao nível dos edifícios

de habitação anteriores a 1990.

1.1. Motivação e enquadramento geral

O consumo crescente de energia no mundo tem levantado preocupações sobre as dificuldades de

abastecimento, esgotamento dos recursos energéticos e os fortes impactos ambientais (destruição da

camada de ozono, aquecimento global, alterações climáticas, etc.). A contribuição global dos edifícios

para o consumo de energia, nos sectores residencial e de serviços, tem vindo a aumentar atingindo

valores entre 20% e 40% nos países desenvolvidos e superando, em alguns casos, os restantes

sectores, como é o caso do industrial e o dos transportes. Com o crescimento global da população, o

aumento do ritmo da construção, dos níveis de conforto e do tempo gasto no interior dos edifícios,

prevê-se que o consumo de energia aumente no futuro próximo. Por esta razão, a eficiência energética

nos edifícios é hoje um dos principais objectivos da política energética a nível internacional e nacional.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

2

No caso da União Europeia os edifícios residenciais e terciários eram responsáveis por 40% do

consumo final de energia no início do século XXI, o que originou a introdução de legislação para

assegurar que os mesmos consumissem progressivamente menos energia. Nesse sentido, a Comissão

Europeia publicou a Directiva 2002/91/CE [1] relativa ao desempenho energético de edifícios (EPBD-

Energy Performance of Buildings Directive) e, em 2010, esta directiva é objecto de reformulação através

da Directiva 2010/31/UE (EPBD recast) [2] de forma a implementar novas e mais exigentes disposições.

Assim, a implementação destas directivas comunitárias obrigou os países membros a definirem

medidas de acção que incentivassem a utilização racional dos recursos energéticos de forma a reduzir

a emissão dos gases de dióxido de carbono para a atmosfera.

Em 2011, os sectores residencial e de serviços são responsáveis por cerca de 38% do consumo final

de energia no conjunto dos 27 estados membros da União Europeia sendo que, em Portugal, o

consumo final de energia dos sectores doméstico e de serviços tem um peso de 27% no consumo total

de energia (Figura 1).

Figura 1 - Percentagens do consumo de energia final em 2011 por tipo de sector consumidor na União Europeia (27 países) e em Portugal [3].

Tendo em consideração que esta pesquisa irá centrar-se na reabilitação térmica de edifícios de

habitação, é necessário também analisar qual o peso que a energia consumida para aquecimento e

arrefecimento do ambiente tem no consumo total do sector doméstico em Portugal.

Assim, e de acordo com os dados do Inquérito ao Consumo de Energia do Sector Doméstico de 2010,

a percentagem de energia consumida para aquecimento e arrefecimento é de 11% e 1%

respectivamente. Conclui-se também que os gastos para aquecimento e arrefecimento do ambiente

nos edifícios habitacionais em 2010 ascenderam a 242 517 783€ e 16 392 369€, respectivamente

(Figura 2).

Para além dos factores relacionados com a redução de consumos energéticos e emissões de dióxido

de carbono, Portugal apresenta também actualmente algumas características que poderão justificar a

reabilitação térmica de fachadas do parque habitacional existente.

25%

13%

27%

33%

2%

EU 27 (2011)

Doméstico

Serviços

Indústria

Transportes

Agricultura epescas

16%

11%

31%

40%

2%

Portugal (2011)

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

3

Figura 2 - Percentagem do consumo de energia final no sector doméstico em Portugal em 2010 e gastos com o consumo de energia para aquecimento e arrefecimento no sector doméstico em Portugal em 2010 [4].

De acordo com os resultados dos Censos 2011, o número de edifícios destinados à habitação é de

3 544 389 e o número de alojamentos ficou nos 5 878 756. Face ao recenseamento de 2001, observou-

se um aumento de cerca 12% e 16% respectivamente, o que significa que há mais 384 346 edifícios e

823 834 alojamentos. Para além destes factos, o número de famílias clássicas é de 4 043 726 o que

permite concluir que o número de alojamentos supera largamente o número de famílias (cerca de 1.8

milhões de alojamentos a mais para o número de famílias existentes), originando um elevado número

de alojamentos vagos.

Entre 1981 a 2011, o número de alojamentos ultrapassou largamente a evolução do número de famílias

uma vez que em 1981, de acordo com os censos, existia uma situação relativamente equilibrada (16%

mais alojamentos que famílias) para uma condição excedentária em 2001 e claramente excedentária

em 2011 (cerca de 45% mais alojamentos que famílias).

Face a estes números, os alojamentos vagos também aumentaram 35% na década de 2001-2011 para

os 735 128, o que representa já cerca de 13% do número total de alojamentos.

Esta caracterização da evolução dos alojamentos e das famílias aponta para a existência em Portugal

de uma discrepância crescente entre o número de alojamentos familiares e o número de famílias

clássicas. Tal tendência sugere a existência de um mercado de habitação muito vocacionado para a

construção de habitação nova, para um crescimento do número de alojamentos vagos e para a

existência de alojamentos familiares que não se destinam a residência habitual.

Esta forte expansão do mercado imobiliário português nas últimas décadas teve assim uma grande

influência na dinâmica do parque habitacional português, que se baseou sobretudo em construção nova

em detrimento da reabilitação do edificado.

A construção de novos edifícios para habitação teve o seu pico em 2002, com 46 579 edifícios

concluídos, sendo que esse comportamento deveu-se, em parte, ao aproveitamento de uma conjuntura

muito favorável para o sector da construção devido à elevada procura de alojamentos novos e a uma

relativa facilidade de obtenção de financiamento bancário para a compra dos mesmos (Figura 3).

11%1%

27%

40%

15%

6%

Aquecimento Ambiente Arrefecimento Ambiente

Aquecimento de Águas Cozinha

Equipamentos eléctricos Iluminação

242517783€; 94%

16392369€; 6%

Aquecimento Ambiente Arrefecimento Ambiente

258 910 153€Gastos totais

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

4

Figura 3 - Edifícios concluídos em Portugal para habitação familiar por tipo de obra entre 2001 e 2011 [5].

Após esse pico em 2002, assistiu-se a uma tendência decrescente no número de novos edifícios de

habitação concluídos onde se verificou um decréscimo acentuado de edifícios concluídos de 64% entre

2002 e 2011.

Por outro lado, e apesar de uma ligeira redução durante a última década, o peso da reabilitação (que

inclui as obras de alteração, ampliação e reconstrução) relativamente à construção nova tem

aumentado nos últimos anos (de 19% em 2001 para 28% em 2011), fundamentalmente em resultado

da redução progressiva da construção nova. Convém contudo referir que muitas obras de reabilitação

do edificado estão isentas de licença municipal como as obras de conservação, obras de reconstrução

ou alteração que não impliquem modificações na estrutura do edifício e que assim não entraram para

esta base estatística.

Para além destes factores, uma parte do parque habitacional português apresenta um estado de

conservação que impõe a realização de intervenções de reabilitação revelando também que o modelo

de desenvolvimento dominante até à data, assente essencialmente na construção nova e na expansão

dos centros habitacionais, se encontra esgotado por ser insustentável do ponto de vista social,

económico, ambiental e urbanístico, sendo certo que nas próximas décadas a problemática da

conservação e da reabilitação será uma questão central na abordagem do futuro da construção.

A reabilitação dos edifícios existentes tem assim um forte potencial de expansão até pela própria

caracterização do parque habitacional português que, apesar do forte crescimento das últimas décadas,

possui ainda muitos edifícios antigos e dos meados do século XX que necessitam naturalmente de

obras de conservação e reabilitação (Figura 4).

No que se refere a esta caracterização do parque habitacional português, conclui-se também que cerca

de 70% dos edifícios existentes em 2011 são anteriores à entrada em vigor do primeiro RCCTE de

1990. Este factor revela que existe um grande potencial de melhoria de eficiência energética desse tipo

43276

46579

40710

3271234011

3012228728

26099

2203120082

16587

8082 7852 7549 6651 6715 6511 6259 5589 5292 5167 4722

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Construção nova Reabilitação do edificado

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

5

de edifícios uma vez que ainda não reflectiam as principais preocupações com o conforto térmico e a

eficiência energética (Figura 5).

Figura 4 - Edifícios existentes em 2011 por época de construção em Portugal [6].

Figura 5 - Edifícios existentes em 2011 construídos antes e após o primeiro RCCTE (1990) [6].

Desta forma, a reabilitação térmica e energética torna-se importante também para o objectivo

estratégico de redução das necessidades energéticas do nosso país possibilitando, em muitas

situações, a correcção de certas patologias ligadas à presença de humidade e à degradação do aspecto

nos edifícios.

Os sistemas ETICS surgem neste âmbito como uma opção válida para a reabilitação térmica de

edifícios, constituindo uma das vias mais promissoras para a correcção de situações de inadequação

funcional, proporcionando a melhoria da qualidade térmica e das condições de conforto dos seus

habitantes e permitindo, ao mesmo tempo, reduzir o consumo de energia para aquecimento e

arrefecimento. Estes sistemas têm capacidade para corrigir as pontes térmicas, reduzindo o problema

das condensações no interior, melhorar o desempenho térmico, já que permite que toda a espessura

da parede contribua para a inércia térmica, e proteger a estrutura e a alvenaria dos choques térmicos,

contribuindo assim para o aumento da durabilidade desses elementos construtivos. Adicionalmente,

apresentam algumas vantagens práticas já que não reduzem a área interior e, no caso da reabilitação,

produzem o mínimo incómodo para os utentes.

Deste ponto de vista, torna-se importante realizar-se um estudo aprofundado sobre os diferentes

sistemas ETICS existentes no mercado e analisar o seu desempenho relativamente à melhoria das

condições de conforto térmico, redução das necessidades energéticas dos edifícios e a sua optimização

a partir do cálculo dos níveis óptimos de rentabilidade previstos na Directiva 2010/31/EU.

1.2. Objectivos da investigação

Um dos objectivos desta investigação é caracterizar e sistematizar as diferentes soluções construtivas

de reabilitação de fachadas com sistemas de isolamento térmico pelo exterior ao nível dos materiais e

206 343;6% 305 696;

9%

387 340; 11%

408 831; 11%

588 858;17%

578 845; 16%

558 471; 16%

510 005; 14%

Anteriores a 1919 1919-1945 1946-1960

1961-1970 1971-1980 1981-1990

1991-2000 2001-2011

3 544 389Edifícios

existentes

2 475 913;70%

1 068 476;30%

Anteriores ao primeiro RCCTE (1990)

Após o primeiro RCCTE (1990)

3 544 389Edifícios

existentes

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

6

formas de aplicação. Em simultâneo, identificar-se-á as diferenças existentes bem como as vantagens

e desvantagens de cada uma das soluções.

Para além da sistematização dos diferentes sistemas, o outro objectivo é realizar um estudo

comparativo sobre um edifício como caso de estudo para que se possa avaliar o desempenho térmico

e energético das diferentes soluções em relação à solução construtiva original a reabilitar. Esse estudo

comparativo é realizado através da utilização de um programa informático de simulação dinâmica

designado por EnergyPlus [7]. No programa EnergyPlus são introduzidas as características relativas

ao edifício, como a sua geometria, localização e dados climáticos, materiais constituintes e suas

propriedades, bem como outros dados necessários à simulação do comportamento térmico e

energético do edifício em causa.

Para finalizar o estudo comparativo das diferentes soluções de reabilitação térmica de fachada,

pretende-se avaliar os custos envolvidos na reabilitação térmica com o recurso aos sistemas ETICS e

posteriormente efectuar uma análise de custo-óptimo de acordo com a metodologia comparativa

definidano Regulamento Delegado (UE) Nº 244/2012, que é parte integrante da Directiva 2010/31/EU.

Desta forma, pretende-se perceber o contributo que este tipo de estratégia de reabilitação pode implicar

no parque edificado habitacional.

1.3. Metodologia proposta

A metodologia a adoptar para o desenvolvimento desta investigação terá como base a recolha de

informação e a selecção de um caso de estudo onde se irá efectuar uma simulação dinâmica para

análise do comportamento térmico e energético e uma análise de custo-óptimo das soluções utilizadas

para a reabilitação térmica das fachadas do edifício. Por fim, irão retirar-se conclusões e directrizes

para estudos futuros.

1.3.1. Recolha de informação

A recolha de informação resultará de uma pesquisa bibliográfica efectuada através da consulta de

manuais, artigos científicos, dados estatísticos, dissertações de mestrado e informações disponíveis

na internet de forma a compreender e organizar o estudo a ser realizado. Seguidamente será realizada

uma selecção da informação relevante para o desenvolvimento da dissertação e dividida consoante o

tema/capítulo em que se insere. Para além da pesquisa bibliográfica descrita efectuar-se-á uma

pesquisa de mercado de soluções de isolamento térmico pelo exterior junto dos principais fornecedores

e aplicadores dos sistemas ETICS, através de catálogos, arquivo fotográfico e documentação técnica.

1.3.2. Caso de estudo

Como caso de estudo prático e representativo da investigação a realizar, foi escolhido um edifício real

a necessitar de reabilitação térmica, anterior à entrada em vigor da regulamentação das características

de comportamento térmico dos edifícios e, ao mesmo tempo, pertencente a uma das faixas etárias

mais representativa de edifícios existentes, de acordo com os censos de 2011. O edifício em causa foi

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

7

escolhido também por ter as quatro fachadas exteriores e permitir uma análise de desempenho em

função dos diferentes pontos cardeais. Para além desse facto, existem mais dois edifícios iguais nos

lotes adjacentes, o que permite equacionar uma possível lógica de repetição na estratégia de

reabilitação.

1.3.3. Simulação dinâmica

O software de simulação dinâmica EnergyPlus será utilizado para analisar o comportamento térmico e

desempenho energético de um piso tipo do edifício antes de ser intervencionado, mantendo as

características construtivas originais das paredes exteriores, e após a reabilitação térmica onde se irá

ensaiar várias soluções de isolamento térmico pelo exterior para as diferentes orientações solares. No

que diz respeito à simulação das características originais das paredes exteriores, irá realizar-se uma

simulação com paredes duplas de alvenaria de tijolo furado com caixa-de-ar e sem isolamento térmico

(solução existente no edifício caso de estudo) e uma outra opção com parede simples de alvenaria de

tijolo furado (solução existente em muitos edifícios anteriores ao primeiro RCCTE).

O piso tipo do edifício está dividido em quatro apartamentos de tipologia T3 que, do ponto de vista do

modelo de cálculo, se admite comportarem-se como quatro zonas térmicas distintas (AP01-E, AP02-N,

AP03-O e AP04-S). O modelo tridimensional de cálculo está definido exactamente com a mesma

geometria e características ao nível dos elementos construtivos do edifício existente para que se

possam obter resultados muito próximos da realidade.

1.3.4. Cálculo dos níveis óptimos de rentabilidade

Para além da simulação dinâmica do comportamento térmico e energético do caso de estudo pretende-

se também efectuar uma análise de custo-óptimo, de acordo com o estipulado no Regulamento

Delegado (UE) Nº 244/2012 e que faz parte da Directiva Europeia 2010/31/EU. Essa abordagem

assenta numa metodologia comparativa que permite ter em conta os padrões de utilização, as

condições climáticas exteriores, os custos de investimento, a categoria do edifício, os custos de

manutenção e funcionamento (incluindo os custos e as poupanças de energia), as receitas resultantes

da energia produzida, quando aplicável, e os custos de eliminação, quando aplicável.

1.3.5. Análise dos resultados, conclusões obtidas e estudos futuros

Após a simulação dinâmica e a análise de custo-óptimo dos diferentes sistemas ETICS a utilizar na

reabilitação irá efectuar-se uma análise aos resultados obtidos e identificar as principais conclusões

desta investigação. Com base nesses elementos poder-se-á definir posteriormente linhas orientadoras

a desenvolver em estudos futuros.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

8

1.4. Síntese por capítulos

O primeiro capítulo da dissertação irá corresponder à introdução da investigação, referenciando a

motivação e enquadramento do tema, os objectivos, a metodologia e o plano de trabalho que se

pretende realizar.

No segundo capítulo irá abordar-se a reabilitação térmica no que diz respeito à regulamentação

aplicável e as principais medidas de reabilitação de edifícios existentes com maior incidência na

importância da reabilitação das fachadas exteriores e suas principais soluções de reabilitação térmica.

Seguidamente, no capítulo 3, abordar-se-á a reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas

de isolamento térmico pelo exterior, onde se definem os diferentes sistemas existentes, as suas

principais características e as fases de implementação deste tipo de sistemas desde o projecto até à

execução em obras de reabilitação e posteriormente a sua manutenção e reparação.

No quarto capítulo será apresentado o caso de estudo relativo à metodologia proposta de intervenção

de reabilitação térmica de fachadas e avaliado o seu impacto no desempenho térmico e energético do

edifício. Apresentam-se várias soluções de sistemas de isolamento térmico pelo exterior e analisam-se

os resultados relacionados com o comportamento térmico e energético obtidos através de simulações

dinâmicas efectuadas com o programa EnergyPlus e de forma a comparar as diferentes soluções de

reabilitação com a solução original ou inicial. Realiza-se também uma análise de custo-óptimo das

diferentes soluções com base nos pressupostos definidos pela Directiva Europeia 2010/31/UE.

As conclusões são apresentadas no capítulo 5, como epílogo da análise do caso de estudo e dos

resultados discutidos em capítulos anteriores. Com base nessas conclusões serão também

apresentadas perspectivas de desenvolvimentos futuros.

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2. A reabilitação térmica de edifícios

Conforme verificado no capítulo anterior, o parque habitacional é, genericamente, um parque

envelhecido apesar do aumento de construção nova verificado nas últimas décadas. Para além deste

facto, o mau estado de conservação de muitos desses edifícios leva a que a reabilitação seja uma

opção vantajosa sempre que os edifícios ou as suas partes constituintes se mostrem inadequados face

ao desempenho das funções para que foram concebidos ou que lhes passam a ser exigidos devido à

evolução das condições de uso, dos padrões de qualidade considerados satisfatórios e das constantes

actualizações das exigências regulamentares relativas ao sector.

Muitos edifícios existentes adquirem um grau de obsolência funcional que exige intervenções de fundo

visando melhorar as suas características de habitabilidade uma vez que apresentam uma deficiente

qualidade térmica e energética. Este tipo de intervenções surge devido ao facto de muitos edifícios

existentes terem sido construídos antes da existência de regulamentação relativa quer ao desempenho

térmico dos edifícios quer aos sistemas energéticos de climatização.

A reabilitação térmica e energética dos edifícios surge assim como uma das opções para corrigir a sua

inadequação funcional uma vez que permite a melhoria da qualidade térmica, das condições de

conforto dos seus ocupantes, contribui para o objectivo estratégico de reduzir as necessidades

energéticas do país e possibilita em muitas situações corrigir outras manifestações patológicas nos

edifícios decorrentes da presença da humidade bem como minorar a degradação do aspecto [8].

2.1. Regulamentação aplicável

Conforme referido anteriormente, a expansão do sector dos edifícios na União Europeia tem resultado

no aumento do consumo total de energia. Dessa forma, a adopção de políticas e cumprimento de metas

internacionais para a redução desse consumo estabelecem estratégias chave para potenciar o

aumento do número de edifícios de baixo consumo energético. As políticas adoptadas pela UE para a

redução do consumo total de energia no sector dos edifícios surgiram com base no estabelecimento

de directivas comunitárias que visavam reforçar as exigências relativas à eficiência energética e

comportamento térmico de edifícios novos e existentes. Essas directivas tiveram posteriormente a sua

transposição para cada um dos Estados Membros de forma a integrarem-se de acordo com a

especificidade de cada país.

Assim, nas secções seguintes serão abordadas as principais exigências das Directivas Europeias

relativas ao desempenho energético dos edifícios e a sua transposição para a regulamentação

portuguesa.

2.1.1. Directivas Europeias de desempenho energético dos edifícios

Após a última década do século XX, e com a necessidade cada vez maior de utilização racional dos

recursos energéticos de forma a reduzir a emissão dos gases de dióxido de carbono para a atmosfera,

surgiu na Europa a Directiva Europeia 2002/91/CE relativa ao desempenho energético dos edifícios

(EPBD - Energy Performance of Buildings Directive) que estabeleceu uma série de requisitos com o

objectivo de promover a melhoria do desempenho energético e dessa forma atender aos compromissos

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

10

assumidos no Protocolo de Quioto. Esta Directiva teve como principal objectivo a adopção dos

seguintes requisitos [1]:

- metodologia de cálculo do desempenho energético integrado dos edifícios;

- requisitos mínimos para o desempenho energético dos edifícios novos e edifícios existentes sujeitos

a grandes obras de renovação;

- certificação energética dos edifícios;

- inspecção regular de caldeiras e de instalações de ar condicionado.

No que diz respeito à reabilitação ou renovação de edifícios existentes, esta directiva definia já que as

grandes obras de renovação de edifícios existentes acima de uma determinada dimensão deveriam ser

consideradas uma oportunidade para tomar medidas economicamente rentáveis de melhoria do

desempenho energético. A definição de grandes obras de renovação, segundo a directiva, seriam os

casos em que o custo total da renovação relacionada com a envolvente do edifício e/ou instalações de

energia fosse superior a 25% do valor do edifício ou que fosse renovada mais de 25% da envolvente

do edifício.

Em 2010, esta directiva é objecto de reformulação através da Directiva 2010/31/UE (EPBD recast) [2],

que pretende reforçar as disposições anteriores e implementar novas disposições por forma a

assegurar os seguintes objectivos em 2020:

- reduzir em 20% as emissões de gases com efeito de estufa;

- aumentar em 20% a produção de energia com renováveis;

- aumentar em 20% a eficiência energética.

Para alcançar estes objectivos definidos as medidas destinadas a melhorar o desempenho energético

dos edifícios deverão ter em conta as condições climáticas e locais, bem como o ambiente interior e a

rentabilidade económica. Essas medidas não deverão afectar os outros requisitos relativos aos edifícios,

tais como a acessibilidade, a segurança e a utilização prevista do edifício. Desta forma, a Directiva

2010/31/EU estabelece então os requisitos no que se refere:

- ao quadro geral comum para uma metodologia de cálculo do desempenho energético integrado dos

edifícios e das fracções autónomas;

- à aplicação de requisitos mínimos para o desempenho energético dos edifícios novos e das fracções

autónomas novas;

- à aplicação de requisitos mínimos para o desempenho energético dos: (i) edifícios existentes, fracções

autónomas e componentes de edifícios sujeitos a grandes renovações; (ii) elementos construtivos da

envolvente dos edifícios com impacto significativo no desempenho energético da envolvente quando

forem renovados ou substituídos; (iii) sistemas técnicos dos edifícios quando for instalado um novo

sistema ou quando o sistema existente for substituído ou melhorado;

- aos planos nacionais para aumentar o número de edifícios com necessidades quase nulas de energia;

- à certificação energética dos edifícios ou das fracções autónomas;

- à inspecção regular das instalações de aquecimento e de ar condicionado nos edifícios;

- aos sistemas de controlo independente dos certificados de desempenho energético e dos relatórios

de inspecção.

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11

Para além de reforçar os objectivos previamente definidos pela Directiva 2002/91/CE, esta

reformulação introduziu uma abordagem para o cálculo dos níveis óptimos de rentabilidade dos

requisitos mínimos de desempenho energético dos edifícios novos e existentes que está presente no

Regulamento Delegado (UE) Nº 244/2012 [9]. Esta abordagem assenta numa metodologia comparativa

que permite ter em conta os padrões de utilização, as condições climáticas exteriores, os custos de

investimento, a categoria do edifício, os custos de manutenção e funcionamento (incluindo os custos e

as poupanças de energia), as receitas resultantes da energia produzida, quando aplicável, e os custos

de eliminação, quando aplicável. Será com base nesta abordagem para o cálculo dos níveis óptimos

de rentabilidade que se vai desenvolver a presente investigação de forma a definir qual o custo-óptimo

das soluções de reabilitação térmica com sistemas ETICS.

Uma nova definição introduzida por esta Directiva foi a de edifício com necessidades quase nulas de

energia (nZEB - Nearly Zero-Energy Buildings) que é um edifício com um desempenho energético muito

elevado, nos termos da metodologia de cálculo definida pela Directiva, sendo que a designação de

necessidades de energia quase nulas ou muito reduzidas significa que as necessidades energéticas

do edifício deverão ser cobertas em grande medida por energia proveniente de fontes renováveis,

aproveitando preferencialmente as que existem no local ou nas proximidades. Assim, estes edifícios

apresentam um equilíbrio entre a quantidade de energia que consomem, entre todas as necessidades

energéticas que apresentam (aquecimento, arrefecimento, iluminação, AQS, etc), e a quantidade de

energia renovável que é fornecida aos edifícios, ou que estes produzem, para satisfazer essas

necessidades. Neste campo, a Directiva estabelece que o mais tardar em 31 de Dezembro de 2020,

todos os edifícios novos sejam edifícios com necessidades quase nulas de energia e que após 31 de

Dezembro de 2018, os edifícios novos ocupados e detidos por autoridades públicas sejam edifícios

com necessidades quase nulas de energia [2].

2.1.2. Aplicação das Directivas Europeias em Portugal

Com o crescente interesse das populações com a qualidade da construção em geral no que diz respeito

a melhores condições de salubridade, higiene e conforto, aliadas à preocupação crescente com o

consumo de energia para o conforto térmico (aquecimento e arrefecimento), constituiu-se o primeiro

instrumento legal que regulava as condições térmicas dos edifícios no nosso país. Este instrumento

surgiu através do Decreto-Lei nº 40/90, de 6 de Fevereiro, e consistia no Regulamento das

Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) que estabelecia medidas quanto à

utilização da energia nos edifícios procurando também uma aproximação às políticas comunitárias

neste domínio [10].

Desde essa altura e até à actual data, a regulamentação portuguesa relativa à térmica de edifícios

sofreu duas actualizações com base nas Directivas Europeias descritas anteriormente, que definem as

metas para a redução dos consumos energéticos dos edifícios e das emissões de gases com efeito de

estufa.

No âmbito da transposição da Directiva Europeia 2002/91/CE para a legislação portuguesa, surgem os

seguintes diplomas:

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- Sistema Nacional de Certificação Energética e Qualidade do Ar Interior dos Edifícios (SCE) através

do Decreto-Lei nº 78/2006;

- Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE), através do Decreto-

Lei nº 79/2006, e que impõe limites ao consumo de energia nos grandes edifícios de serviços e à

qualidade mínima do ar interior;

- revisão do Regulamento das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE),

através do Decreto-Lei nº 80/2006, que abrange edifícios de habitação e serviços com área inferior a

1000m2, e no qual se definem as condições de conforto térmico e de qualidade do ar interior, de forma

a melhorar a eficiência global dos edifícios, não só nos consumos para a climatização, mas em todos

os consumos de energia [11].

No que diz respeito ao RCCTE, o diploma definia como regras a observar em projecto, para além das

exigências de conforto térmico, de ventilação e de necessidades de água quente sanitária, a

minimização das situações patológicas nos elementos de construção provocadas pela ocorrência de

condensações superficiais ou internas que geram um impacte negativo na durabilidade dos elementos

da construção e na qualidade do ar interior.

Já em 2013, com a publicação do Decreto-Lei nº 118/2013, de 20 de Agosto, foi assegurada a

transposição para o direito nacional da Directiva 2010/31/EU, bem como a revisão da legislação

nacional referente ao SCE, em vigor desde 2006. Neste novo diploma único, estão incluídos o

Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH), que corresponde ao

antigo RCCTE, e o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços

(RECS), que corresponde ao antigo RSECE. Deste modo, torna-se claro a separação do âmbito de

aplicação do SCE aos edifícios de habitação (REH) e aos edifícios de comércio e serviços (RECS),

reconhecendo as especificidades técnicas de cada tipo de edifício naquilo que é mais relevante para a

caracterização e melhoria do desempenho energético [12].

No caso dos edifícios de habitação, a definição de requisitos e a avaliação do desempenho energético

dos edifícios passa a basear-se no comportamento térmico e na eficiência dos sistemas utilizados que

são ajustados consoante se tratem de edifícios novos, edifícios sujeitos a grande intervenção ou

edifícios existentes.

Neste novo diploma surge já o conceito de edifício com necessidades quase nulas de energia (nZEB),

o qual passará a constituir o padrão para a nova construção a partir de 2020, ou de 2018, no caso de

edifícios novos de entidades públicas, bem como uma referência para as grandes intervenções no

edificado existente. Este conceito conjuga a redução, na maior extensão possível e suportada numa

lógica de custo-benefício, das necessidades energéticas do edifício, com o abastecimento energético

através do recurso a energia de origem renovável.

2.2. Medidas gerais de reabilitação térmica de edifícios

A reabilitação térmica e energética assume, entre as obras de reabilitação de edifícios, particular

importância uma vez que poderá integrar medidas de economia de energia que se dividem em quatro

tipos [8]:

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

13

- reforço da protecção térmica conferida pela envolvente dos edifícios (paredes exteriores, pavimentos

sobre espaços não aquecidos, coberturas e vãos envidraçados);

- controlo das infiltrações de ar;

- recurso a tecnologias solares, passivas e activas;

- melhoria da eficiência dos sistemas e equipamentos energéticos.

O reforço da protecção térmica está relacionado com o aumento de isolamento térmico das partes

opacas da envolvente (paredes exteriores, pavimentos sobre espaços exteriores ou não-aquecidos e

coberturas) e também dos vãos envidraçados [8]. A optimização do isolamento térmico da envolvente

dos edifícios permite reduzir o consumo anual de energia para aquecimento, diminuindo as perdas de

calor através da envolvente do edifício, e melhorando as condições de conforto térmico. O consumo de

energia em edifícios eficientemente isolados pode ser 20-40% menos do que em edifícios não-isolados,

embora o comportamento do consumidor possa influenciar o nível de energia consumida [13].

No que diz respeito ao controlo das infiltrações de ar, a intervenção deve centrar-se na reparação e/ou

reabilitação da caixilharia exterior, eventualmente conjugada com outras medidas complementares. O

recurso a tecnologias solares, passivas e activas tem como objectivo controlar os ganhos solares

através dos vãos envidraçados com o recurso a protecções solares apropriadas, de forma a adequar

esses ganhos às necessidades de aquecimento e de arrefecimento [8].

A combinação destas diferentes medidas em simultâneo pode trazer sinergias ao permitir reforçar

frequentemente o efeito de cada uma delas mas tendo em consideração que, por vezes, só quando se

adopta uma determinada medida o efeito de outra é completamente assegurado. Um exemplo desse

efeito sinérgico ocorre quando a melhoria do isolamento térmico da envolvente dos edifícios é

associada a um controlo mais apertado da temperatura ambiente interior ou a uma redução das

infiltrações de ar, ou quando se combina esta última medida com um controlo adequado do sistema de

ventilação existente.

Estas medidas de reabilitação energética, para além de conduzirem à redução das necessidades de

energia de aquecimento e de arrefecimento, também permitem uma melhoria das condições de conforto

nos edifícios, uma redução da potência dos equipamentos dos sistemas de climatização a instalar ou

a reabilitar e têm um impacto ambiental positivo ao permitirem reduzir as emissões de gases com efeito

de estufa.

2.3. A importância da envolvente na reabilitação térmica de edifícios

Dentro dos diversos factores que afectam o comportamento térmico dos edifícios destacam-se,

sobretudo, as características dos materiais e os sistemas construtivos utilizados na definição da

envolvente devido à sua influência directa nas trocas de calor e condições de conforto interior. Assim,

as trocas de calor que ocorrem num edifício dependem muito das características térmicas dos

elementos que fazem a fronteira entre interior e exterior, ou seja, da capacidade adequada para limitar

os ganhos e perdas de calor no Verão e no Inverno.

Quando se analisa a possibilidade de incluir medidas de eficiência energética num edifício existente é

importante não só considerar o seu grau de deterioração, devido a diversos factores, como sejam o

envelhecimento natural dos materiais ou a falta de manutenção, mas também as características actuais

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

14

dos edifícios que podem conduzir a uma redução do seu desempenho térmico e a consumos de energia

elevados, quer na estação de aquecimento quer na estação de arrefecimento [14].

Entre as características dos edifícios, as que mais contribuem para uma redução do comportamento

térmico e o consequente aumento dos consumos energéticos são as seguintes [14]:

- isolamento térmico insuficiente nos elementos opacos da envolvente;

- existência de pontes térmicas na envolvente do edifício;

- presença de humidade (afectando o desempenho energético e a durabilidade);

- baixo desempenho térmico de vãos envidraçados e portas (perdas de calor desproporcionadas por

transmissão térmica e por infiltrações de ar excessivas);

- falta de protecções solares adequadas nos vãos envidraçados, dando origem a sobreaquecimento no

interior dos edifícios ou aumento das cargas térmicas e das necessidades energéticas no caso de

habitações com sistemas de arrefecimento ambiente;

- ventilação não-controlada, criando maiores necessidades energéticas de aquecimento no Inverno ou

ventilação insuficiente que conduz a maiores níveis de humidade relativa no Inverno e

sobreaquecimento no Verão e que origina fenómenos de condensação e baixo nível de qualidade do

ar interior.

No caso específico das fachadas de edifícios, existem factores que estão directamente associados ao

bom ou mau desempenho térmico do edifício. Assim, é fundamental a compreensão de factores como

a inércia térmica, as pontes térmicas e as condensações para se perceber a importância do reforço do

isolamento térmico em fachadas de edifícios existentes.

2.3.1. Inércia térmica

A inércia térmica de um edifício é a sua capacidade de atenuar as variações de temperatura no seu

interior devido à sua capacidade de acumular calor nos seus elementos de construção e só libertá-lo

ao fim de certo tempo. Proveniente da sua capacidade de atenuar as variações de temperatura, a

inércia térmica de um edifício permite uma estabilização das temperaturas interiores dos edifícios

relativamente às oscilações térmicas do exterior permitindo uma utilização mais racional da energia

para a climatização dos espaços. Esta capacidade depende em grande parte da massa dos elementos

de construção, do calor específico e também da condutibilidade térmica [14].

Para a inércia térmica de um edifício contribuem todos os elementos construtivos, quer os interiores,

como divisórias e pavimentos intermédios, quer os exteriores, como as paredes exteriores, os

pavimentos exteriores, as coberturas e os vãos envidraçados.

O maior partido que se tira da inércia térmica de um edifício é quando o isolamento térmico é aplicado

pelo exterior do mesmo. Assim, é a massa que está em contacto directo com o ambiente interior que

interage com este e que consequentemente condiciona a variação da sua temperatura. Bloquear esta

interacção através da interposição de isolamento térmico no paramento interior é anular o efeito de

inércia térmica.

Para um clima temperado e com amplitudes térmicas significativas, um edifício com forte inércia térmica

tem a capacidade de fazer um melhor uso dos ganhos de calor do que um edifício com inércia térmica

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

15

fraca. Isto acontece devido ao facto de os edifícios com forte inércia térmica armazenarem o calor nas

horas do dia em que ele é menos necessário e libertá-lo nas horas do dia em que ele é mais necessário.

Desta forma, a inércia térmica influência directamente o comportamento do edifício no inverno, ao

determinar a capacidade de utilização dos ganhos solares, e no verão, ao influenciar a capacidade do

edifício amortecer os picos de temperatura [15].

2.3.2. Pontes térmicas

As pontes térmicas são zonas localizadas na envolvente do edifício onde há maior perda de calor

unitária em relação às restantes áreas dos elementos da envolvente. Este fenómeno leva a um aumento

do consumo de energia para aquecimento e pode causar danos na envolvente do edifício, reduzindo a

sua durabilidade [14].

As pontes térmicas surgem sobretudo em vigas e pilares, pois estes elementos maciços têm

coeficientes de transmissão térmica superiores aos das paredes exteriores onde estão inseridos.

Também podem ocorrer pontes térmicas na intersecção de elementos interiores e exteriores, que

provocam a alteração das linhas de fluxo de calor, devido à variação de geometria, e um consequente

incremento da taxa unitária de perdas de calor.

A ocorrência das pontes térmicas acontece também quando existe uma deficiente aplicação de

isolamento térmico que não apresenta uma continuidade em toda a envolvente exterior do edifício e

pode originar também uma maior degradação dos materiais uma vez que essa descontinuidade

também provoca, por exemplo, fenómenos de fendilhação.

Assim, o isolamento térmico só é completamente eficiente se cobrir totalmente a superfície a ser isolada.

As descontinuidades do isolamento devem ser evitadas, pois são pontos preferenciais de transferência

de calor entre o ambiente interior e o exterior. A forma mais eficiente de garantir a continuidade do

isolamento térmico e de evitar as pontes térmicas é através de soluções em que o isolamento térmico

é aplicado pelo exterior.

2.3.3. Condensações

Nas habitações produzem-se grandes quantidades de vapor de água, particularmente nas designadas

zonas húmidas como são o caso de instalações sanitárias e cozinhas. Se uma casa for

insuficientemente ventilada, o vapor de água em excesso não poderá ser totalmente removido e tende

a condensar quando atinge qualquer ponto com uma temperatura abaixo do ponto de orvalho do ar

interior. Este fenómeno designa-se de condensação superficial, ocorre preferencialmente em pontes

térmicas mas pode também ocorrer em áreas maiores dos elementos da envolvente (opaca e

envidraçados) com insuficiente isolamento térmico. A persistência de condensações superficiais cria

condições favoráveis ao desenvolvimento de bolores e manchas e pode originar a degradação de

estuques e rebocos [14].

A condensação também pode ocorrer internamente na estrutura da envolvente dos edifícios,

especialmente quando atinge uma camada relativamente fria e impermeável. Este fenómeno designa-

se de condensação interna e pode provocar danos na envolvente do edifício que podem afectar a sua

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

16

durabilidade. A presença constante de humidade aumenta também a condutibilidade térmica da maioria

dos materiais isolantes, diminuindo-lhes a sua eficiência e sendo também prejudicial para a saúde

porque favorece o desenvolvimento de bactérias potenciais causadoras de doenças.

O risco de condensação pode ser prevenido ou minimizado através das seguintes soluções [14]:

- diminuição da produção de vapor de água nas actividades domésticas e melhorando a taxa de

ventilação por forma a reduzir a quantidade de vapor de água existente no ambiente interior;

- aquecimento dos espaços, por forma a aumentar a temperatura do ar interior e, consequentemente,

diminuir a humidade relativa;

- reforço do isolamento térmico na envolvente do edifício por forma a aumentar a temperatura da sua

superfície interna;

- inclusão de barreiras ao vapor associadas aos materiais isolantes térmicos permitindo evitar o risco

de condensação interna. Quando necessárias, as barreiras ao vapor devem ser colocadas o mais

próximo possível dos paramentos interiores.

2.4. Reabilitação térmica de fachadas

O reforço ou implementação de isolamento térmico nas fachadas dos edifícios existentes representa

uma das medidas mais simples para responder às crescentes exigências de conforto térmico e que

estão associadas às preocupações com o consumo de energia e protecção ambiental. Isolar

termicamente a envolvente dos edifícios permite minimizar as trocas de calor com o exterior reduzindo

as necessidades de aquecimento e/ou arrefecimento e ao mesmo tempo diminuir os riscos de

ocorrência de condensações.

O reforço do isolamento térmico das paredes exteriores pode ser feito segundo três grandes opções

que se caracterizam pelas diferentes localizações possíveis do isolamento térmico a aplicar [8]:

- reabilitação de fachadas com isolamento térmico pelo exterior;

- reabilitação de fachadas com isolamento térmico pelo interior;

- reabilitação de fachadas com isolamento térmico por injecção em caixa-de-ar (limitado ao caso de

paredes duplas).

Apesar destas três opções de reforço do isolamento térmico para as paredes exteriores dos edifícios,

existem certos factores que poderão condicionar a escolha sobre as três opções. Esses factores

relacionam-se, por exemplo, com o facto de o paramento exterior da fachada do edifício a reabilitar

tenha de ser mantido por condicionamentos arquitectónicos, como no caso de edifícios antigos e/ou de

valor histórico e arquitectónico. Nesse cenário, apenas será viável o reforço de isolamento térmico pelo

interior. Caso não existam condicionamentos arquitectónicos, a opção mais viável para o reforço do

isolamento térmico é pelo exterior uma vez que permite, em simultâneo, reparações de anomalias que

já existam no exterior das fachadas e manter as áreas úteis interiores dos edifícios [8].

De uma forma geral, existem determinadas vantagens e inconvenientes na reabilitação de fachadas

com isolamento térmico pelo exterior em relação à opção de isolamento pelo interior. Essas vantagens

e inconvenientes podem definir-se de acordo com a Tabela 1 [8].

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

17

Tabela 1 - Vantagens e inconvenientes das soluções de reabilitação com isolamento pelo exterior [8].

Do conjunto de vantagens definidas existem duas que se destacam no âmbito da reabilitação térmica

de fachadas que são o reforço da inércia térmica das construções e possibilidade de se ter um

isolamento térmico sem descontinuidades, permitindo assim a correcção de pontes térmicas existentes.

De seguida apresentar-se-ão as principais soluções de reabilitação térmica de fachadas existentes para

cada uma das localizações, anteriormente mencionadas, para o isolamento térmico.

2.4.1. Reabilitação de fachadas com isolamento térmico pelo exterior

O reforço térmico pelo exterior, como referido anteriormente, apresenta vantagens que o tornam mais

eficaz relativamente ao reforço térmico pelo interior. Para além de proteger as fachadas dos agentes

atmosféricos através da melhoria da impermeabilidade do paramento, o facto de se garantir um

revestimento contínuo de isolamento térmico permite atenuar as variações de temperatura entre o

exterior e interior através do aumento da inércia térmica, corrigir as pontes térmicas, reduzir os riscos

de condensação interior e, ao mesmo tempo, manter a dimensão dos espaços interiores.

Existem actualmente várias soluções com isolamento térmico pelo exterior das fachadas, dividindo-se

em três categorias principais: os revestimentos não-isolantes independentes, os sistemas compósitos

de isolamento térmico pelo exterior com revestimento (ETICS) e ainda os revestimentos isolantes

(Tabela 2). Cada uma destas categorias apresenta algumas soluções distintas, dividindo-se em dois

grandes grupos, com a diferença de possuir ou não um espaço de ar ventilado entre o revestimento e

o isolamento.

- Isolamento térmico mais eficiente

- Melhoria da resistência da parede à penetração da chuva

- Disponibilidade total da capacidade térmica da parede para a inércia térmica interior do

edifício

- Ausência de descontinuidade na camada isolante

- Manutenção das dimensões dos espaços interiores

- Dispensa de interrupções nas instalações interiores e de trabalhos de reposição de

acabamentos

- Eliminação das pontes térmicas e das consequentes condensações nas paredes

- Menores riscos de incêndio e toxicidade

- Manutenção da ocupação dos edifícios durante as obras

- Possível melhoria do aspecto exterior dos edifícios

- Alteração do aspecto exterior do edifício

- Dificuldade eventual de execução de remates, zonas de ângulo e ressaltos

- Custo em regra mais elevado

- Maior risco de degradação por vandalismo

- Condicionamento dos trabalhos pelo estado do tempo

- Risco de fendilhação dos revestimentos (em soluções com revestimentos

- No caso particular de condomínios, será sempre necessário a aprovação dos

condóminos para a realização das obras

Vantagens

Inconvenientes

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

18

Tabela 2 - Soluções de reabilitação térmica de fachadas com isolamento térmico pelo exterior [8].

Relativamente aos revestimentos não-isolantes independentes, este tipo de solução pode ser

constituída por um revestimento exterior independente constituído por elementos descontínuos (placas

metálicas, cerâmicas, de fibrocimento ou de madeira conforme Figura 6) ou por elementos contínuos

em reboco armado e desligado do suporte. Em ambos os casos, os sistemas são fixos ao suporte

através de uma estrutura de suporte metálica ou de madeira, protegendo o isolamento térmico da acção

da chuva.

Figura 6 - Revestimento independente descontínuo, adaptado de [16].

Se a estrutura de suporte ficar fixa directamente ao paramento da parede, a camada de isolamento não

será contínua e, em termos térmicos, o sistema não será tão eficiente como no caso de a estrutura de

suporte ficar afastada do paramento para garantir a continuidade do isolamento térmico. Nestas

soluções deve-se garantir sempre um espaço de ar fortemente ventilado entre o revestimento e o

isolamento térmico tanto nas soluções com revestimento por elementos descontínuos como nas

soluções com revestimento por elementos contínuos.

Localização do

isolamento térmico

Revestimentos independentes descontínuos (elementos

fixados mecanicamente)

Revestimentos independentes contínuos de ligantes

minerais armados (rebocos armados e desligados do

suporte)

Revestimentos espessos de ligantes minerais, armados

(rebocos armados), sobre isolante

Revestimentos delgados de ligantes sintéticos ou mistos,

armados, sobre isolante

Revestimentos prefabricados isolantes descontínuos

Rebocos isolantes

Revestimentos de espuma isolante projectada

Tipos de soluções

Revestimentos não-isolantes

independentes (com interposição dum

isolante térmico no espaço de ar)

Sistemas compósitos de isolamento

térmico pelo exterior (ETICS)

Revestimentos isolantes

Exterior

1

2

3

4

5

1 – Parede exterior 2 – Isolamento térmico 3 – Caixa-de-ar 4 – Revestimento 5 – Estrutura de suporte ao revestimento

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

19

No que diz respeito às soluções de revestimento com sistemas compósitos de isolamento térmico pelo

exterior (ETICS), apresentam-se duas soluções não tradicionais que consistem em rebocos armados e

aplicados directamente sobre o isolamento térmico sendo este, por sua vez, aplicado no suporte por

colagem ou mecanicamente. As duas soluções que se apresentam diferenciam-se pela espessura do

reboco contínuo armado e pelo tipo de armadura utilizada. Nos sistemas com revestimento espesso

(Figura 7) utiliza-se normalmente um revestimento de ligante mineral armado com uma rede metálica

e nos sistemas com revestimento delgado (Figura 8) utiliza-se um revestimento de ligante sintético ou

misto armado com uma rede de fibra de vidro protegida contra o ataque dos álcalis do cimento. De

qualquer forma, o sistema de isolamento térmico por revestimento delgado sobre isolante térmico é

mais usado do que o sistema com revestimento espesso, pois a maior espessura do revestimento é

propícia à ocorrência de fissurações [14].

Este tipo de solução permite a utilização de isolamento térmico de grandes espessuras, corrigindo

facilmente as pontes térmicas e protegendo a parede e a estrutura de choques térmicos. O acabamento

que proporciona é semelhante ao dado pelo reboco tradicional pintado com tinta de areia, embora as

texturas possam variar assim como as características dos materiais. Em caso de reabilitação, estes

sistemas permitem que não seja necessário remover por completo os revestimentos antigos. Uma vez

que esta investigação está centrada nas características de desempenho destes sistemas, irá ser

desenvolvida no próximo capítulo uma apresentação detalhada sobre os sistemas ETICS com

revestimento delgado.

Figura 7 – Sistemas ETICS com reboco espesso, adaptado de [16].

Figura 8 – Sistema ETICS com reboco delgado, adaptado de [16].

Na terceira categoria definida para reabilitação de fachadas com isolamento pelo exterior surgem os

revestimentos isolantes e nesta categoria podemos encontrar os sistemas de isolamento térmico por

elementos descontínuos pré-fabricados (Figura 9) ou sistemas vêtures que consistem em elementos

previamente obtidos em fábrica que integram um material isolante em placa e um revestimento metálico,

mineral ou orgânico. Comparativamente a outros sistemas, o vêture não necessita, por exemplo, de

1

2

3

4

6

5

1

2

3

7

6

5

8 4

1 – Parede exterior 2 – Cola 3 – Isolamento térmico 4 – Cavilha 5 – Rede metálica 6 – Revestimento com reboco espesso

1 – Parede exterior 2 – Cola 3 – Isolamento térmico 4 – Camada base do revestimento 5 – Rede de fibra de vidro 6 – Camada do acabamento do revestimento 7 – 1ª Demão da camada base do revestimento 8 – 2ª Demão da camada base do revestimento

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

20

uma estrutura de fixação intermédia nem de caixa-de-ar ou de execução de várias camadas de

revestimento [14]. A fixação deste sistema ao suporte é realizada através de meios mecânicos,

atravessando todo o revestimento e isolamento. Como o isolamento e o revestimento são elementos

pré-fabricados, a sua aplicação é feita de uma só vez, dispensando os posteriores processos que outros

sistemas de reforço térmico pelo exterior apresentam.

Figura 9 – Sistema de isolamento térmico por elementos descontínuos pré-fabricados, adaptado de [8].

Para além dos sistemas de isolamento térmico por elementos descontínuos pré-fabricados, esta

categoria engloba também a solução de rebocos isolantes (Figura 10). Esta solução consiste num

sistema de isolamento térmico por revestimento de argamassas de ligantes hidráulicos com agregados

leves que é composto por argamassas com grânulos de isolante térmico de diâmetro pequeno para

reduzir a condutibilidade térmica, comparativamente com as argamassas dos rebocos tradicionais. Em

alguns casos, a regularização do reboco isolante é obtida através da aplicação de um barramento com

argamassa que homogeneíza a superfície da argamassa térmica e reforça mecanicamente o sistema,

incorporando uma rede de fibra de vidro.

Na medida em que estes rebocos especiais são aplicados em espessuras limitadas e a sua

condutibilidade térmica não é comparável com as dos isolantes térmicos propriamente ditos, esta

solução torna-se menos eficiente ao não garantir por si só uma solução de reforço térmico e necessitar

de medidas complementares.

Figura 10 – Projecção de reboco isolante sobre parede de alvenaria de tijolo [17].

2.4.2. Reabilitação de fachadas com isolamento térmico pelo interior

O reforço térmico pelo interior não apresenta as mesmas vantagens do reforço térmico pelo exterior

apesar de ser uma solução mais económica e de mais fácil execução. As desvantagens de utilização

1

2

3 1 – Parede exterior 2 – Cola 3 – Revestimento isolante (integra o isolamento térmico em placa e um revestimento metálico)

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

21

deste sistema são o facto de não corrigir as pontes térmicas lineares na zona das lajes de pavimento e

de esteira, não garantindo assim um bom conforto higrotérmico, e a possibilidade de ocorrência de

condensações interiores se o revestimento exterior não for suficientemente permeável ao vapor.

As soluções de reforço térmico interior mais conhecidas são os painéis isolantes pré-fabricados fixos à

parede, as contra-fachadas e os revestimentos reflectores (Tabela 3).

Tabela 3 - Soluções de reabilitação térmica de fachadas com isolamento térmico pelo interior [8].

Na solução de isolamento térmico pelo interior baseada em painéis isolantes prefabricados o mais

comum é a utilização de painéis com a altura do pé direito livre que são constituídos por placas de

isolamento térmico em poliestireno expandido moldado (EPS) ou extrudido (XPS), revestidas com uma

superfície de gesso cartonado. Os painéis em questão podem ser colados directamente contra o

paramento interior da parede a reabilitar ou serem fixos através de uma estrutura de apoio, que define

uma caixa-de-ar intermédia.

No segundo tipo de soluções, baseadas na execução de uma contra-fachada no lado interior da parede

a reabilitar, existem duas soluções que têm sido mais utilizadas. A primeira solução consiste num pano

de alvenaria de espessura reduzida (Figura 12) e a segunda numa forra com placas de gesso cartonado

com a respectiva estrutura de apoio que será fixada à parede (Figura 11). Em ambos os casos o

isolamento térmico é aplicado no espaço intermédio entre paramento existente e a nova solução.

Figura 11 – Contra-fachada em placas de gesso cartonado, adaptado de [16].

Figura 12 – Contra-fachada em alvenaria de tijolo, adaptado de [16].

Localização do

isolamento térmico

Com caixa-de-ar simples

Com interposição dum isolante térmico e sem caixa-de-ar

Com interposição dum isolante térmico e com caixa-de-ar

Contra-fachadas

Revestimentos reflectores

Interior

Painéis isolantes (em geral com altura de andar) fixados contra a fachada

Tipos de soluções

1

2

3

4

5

1 – Parede exterior 2 – Isolamento térmico 3 – Caixa-de-ar 4 – Contra-fachada em placas de geso cartonado 5 – Estrutura de suporte da contra-fachada

1

2

3

4

5

1 – Parede exterior 2 – Isolamento térmico 3 – Caixa-de-ar 4 – Contra-fachada em alvenaria de tijolo 5 – Revestimento interior

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

22

Apesar do facto de que qualquer uma das soluções reduzir a área útil dos compartimentos interiores, a

segunda é em geral mais vantajosa por ser a que menos afecta a área útil e a consequente

funcionalidade dos espaços interiores mesmo nos casos onde é deixada uma caixa-de-ar entre a

parede existente e o isolamento térmico.

2.4.3. Reabilitação de fachadas com isolamento térmico por injecção em caixa-

de-ar

A reabilitação térmica de fachadas com reforço do isolamento térmico na caixa-de-ar das paredes

duplas é possível de ser realizada por incorporação de materiais isolantes a granel (fibras ou grânulos

de material isolante) ou de espumas isolantes de poliuretano injectadas directamente na caixa-de-ar

(Tabela 4).

Tabela 4 - Soluções de reabilitação térmica de fachadas com isolamento térmico por injecção em caixa-de-ar [8].

Esta solução permite manter o aspecto exterior e interior das paredes e reduzir ao mínimo as operações

de reposição dos respectivos paramentos uma vez que essas mesmas operações ficam limitadas à

vedação dos furos de injecção.

No entanto esta solução pode apresentar algumas limitações importantes, como por exemplo, o facto

de a caixa-de-ar poder ter uma espessura pequena ou apresentar-se preenchida com argamassa ou

detritos que, em qualquer dos casos, pode dificultar a aplicação homogénea do isolamento térmico ao

longo da parede. A pressão de injecção do isolante deverá ser controlada para evitar a ocorrência de

deformações na parede e garantir o completo preenchimento da caixa-de-ar. Para tal, o número e a

distribuição dos furos de injecção deverá ser adequado e deverão ser realizados furos adicionais ou

observação endoscópica para verificar esse preenchimento.

Com este tipo de solução também não está assegurada a eliminação total de pontes térmicas já que

na maioria das vezes a caixa-de-ar existente não é contínua ao longo de toda fachada e porque pode

não ser possível o preenchimento total da caixa-de-ar com material isolante.

Localização do

isolamento térmico

Fibras ou flocos

Grânulos de material isolante

Espuma rígida de poliuretano

Espuma de ureia-formaldeído

Tipos de soluções

Injecção de produtos isolantes a

granel

Injecção de espumas isolantes

Na caixa-de-ar

(em paredes duplas)

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

23

3. Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de

isolamento pelo exterior (ETICS)

Na Europa, a designação ETICS corresponde, de forma abreviada, a “External Thermal Insulation

Composite Systems” embora esta denominação possa variar uma vez que, por exemplo, no Reino

Unido é conhecido pelas siglas EWIS (External Wall Insulation Systems) e nos Estados Unidos da

América e Canadá por EIFS (Exterior Insulation and Finish Systems) [18].

Em termos históricos, a difícil situação económica da Europa após a 2ª Guerra Mundial, o aumento do

custo de aquecimento dos edifícios e a escassez de combustíveis foram, possivelmente, os principais

responsáveis pelo desenvolvimento do primeiro sistema de revestimento de isolamento térmico pelo

exterior. Estudos realizados nessa altura indicavam que o isolamento térmico dos edifícios seria mais

eficaz quando aplicado pelo exterior permitindo aumentar o conforto térmico das habitações e ao

mesmo tempo reduzir os gastos energéticos. É ainda durante a década de 40 do século XX que, na

Suécia, surge um sistema de isolamento térmico de paredes constituído por lã mineral revestida por

um reboco de cimento e cal [19].

Devido à crise energética dos finais dos anos 60 e início dos anos 70 registou-se um aumento no

interesse por este tipo de revestimento com isolamento térmico pelo exterior que resultou num aumento

significativo na reabilitação térmica de fachadas, sobretudo nos países do norte e centro da Europa.

Na década de 80, uma estatística efectuada referia que o sistema de isolamento do tipo ETICS podia

ser identificado em 40% dos novos edifícios europeus e já havia sido utilizado em 80% da totalidade

dos edifícios que tinham sido objecto de reabilitação [20].

Em 2000, a EOTA (European Organization for Technical Approvals) criou um guia técnico específico

para sistemas do tipo ETICS, o ETAG 004 (Guideline for European Technical Approval of External

Thermal Insulation Composite Systems with Rendering) e que estabelece as principais directrizes para

a utilização deste tipo de sistemas de forma a garantir a sua qualidade e homologação. Essa

homologação é feita através das Aprovações Técnicas Europeias (ETA – European Technical Approval)

que estabelecem as garantias de que o sistema ETICS em causa está de acordo com a ETAG 004.

Portugal apenas assistiu a uma utilização mais frequente do sistema de revestimento do tipo ETICS há

cerca de vinte anos, a partir do início da década de 90, aquando do primeiro Regulamento das

Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) que veio trazer novas

preocupações ao nível do conforto térmico.

No tratamento da envolvente opaca das fachadas dos edifícios, quer sejam novos ou já existentes, o

sistema ETICS confere uma adequada prestação na obtenção de bons níveis de isolamento térmico,

permitindo de forma simples o enquadramento regulamentar, e uma consequente melhoria das

condições de eficiência energética dos edifícios. Para além destes factores, estes sistemas permitem

também a correcção de pontes térmicas que põem em causa o conforto térmico e ao mesmo tempo

minimizam certo tipo de anomalias, como as condensações, que fragilizam a durabilidade dos materiais

e a qualidade do ar interior.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

24

3.1. Exigências de desempenho

As exigências de desempenho relativamente aos sistemas ETICS estão definidas no guia ETAG 004

de 2013 (Guideline for European Technical Approval of External Thermal Insulation Composite Systems

with Rendering) que foi desenvolvido pela Organização Europeia de Aprovações Técnicas (EOTA).

Estas exigências estão definidas na ETAG 004 com a sigla “ER” que significa “Essencial Requirements”

e que se dividem de acordo com os subcapítulos que abaixo se apresentam. Os requisitos

apresentados devem também ser satisfeitos durante um período de vida útil economicamente razoável

e todos os componentes devem conservar as suas propriedades durante esse período e em condições

normais de manutenção [21].

3.1.1. Resistência mecânica e estabilidade

As exigências de resistência mecânica e estabilidade (ER1) não se aplicam a revestimentos do tipo

ETICS, devido ao seu carácter não estrutural. De facto, é necessário que o sistema possua resistência

mas esse parâmetro insere-se no requisito de segurança na utilização (ER4) [21].

3.1.2. Segurança contra risco de incêndio

As exigências de segurança contra risco de incêndio (ER2) dos sistemas ETICS estabelecem-se

segundo a determinação das classes europeias de reacção ao fogo (de A1 a F) e variam de acordo

com as especificações definidas na EN 13501-1 adoptada na regulamentação nacional de segurança

contra incêndios através do Decreto-Lei nº 220/2008 (SCIE – Segurança Contra Incêndios em Edifícios).

3.1.3. Higiene, saúde e ambiente

De acordo com as exigências de higiene, saúde e ambiente (ER3) o sistema deverá ter a capacidade

de impedir a entrada de água para o interior da parede, independentemente de a sua proveniência ser

de condensações internas, da humidade do ar ou do solo, da chuva ou da neve. Deverá ser possível o

apoio de equipamentos de manutenção correntes, sem provocar danos ao sistema (por rotura ou

perfuração) e este ainda deverá ter capacidade de se manter funcional após a ocorrência de choques.

Adicionalmente, o sistema deve garantir a não emissão de substâncias poluentes e perigosas para o

ambiente exterior, devendo respeitar as taxas limite definidas pela lei em vigor [21].

3.1.4. Segurança na utilização

As exigências de segurança na utilização (ER4) estabelecem que, durante o período de vida útil do

sistema, não deverão verificar-se problemas de falta de aderência entre camadas, nem entre o próprio

sistema e o suporte. O ETICS deverá manter-se estável e resistente à acção de cargas normais, tais

como o peso próprio, vento (sucção), movimentos na estrutura do edifício, deformações devido a

fenómenos como a retracção ou variações de temperatura, entre outros [21].

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

25

3.1.5. Protecção contra o ruído

Relativamente às exigências de protecção contra o ruído (ER5), a ETAG 004 de 2013 estabelece que

o sistema ETICS não necessita de preencher este requisito, sendo esta responsabilidade da parede

onde está aplicado o sistema.

3.1.6. Economia de energia e retenção de calor

Nas exigências de economia de energia e retenção de calor (ER6) define-se que o sistema deve

contribuir para uma economia de energia através da redução das necessidades de aquecimento

(durante o inverno) e de arrefecimento (durante o verão). A resistência térmica deverá ser avaliada

consoante cada caso, respeitando as exigências do REH.

3.2. Descrição e características dos componentes dos sistemas ETICS

Conforme verificado no capítulo anterior, o sistema ETICS é um dos casos particulares de soluções de

isolamento térmico aplicáveis em paredes exteriores. Este tipo de sistema é constituído por um conjunto

de camadas sobrepostas que seguem uma ordem específica e pode ser aplicado em paredes de

alvenaria (por exemplo constituídas por tijolos, blocos de betão ou blocos de betão celular) ou em

paredes de betão (betonadas in situ ou pré-fabricadas).

Genericamente, os ETICS integram uma camada de isolamento térmico aplicada na face exterior da

parede, fixada por um produto de colagem e/ou por fixação mecânica. As placas podem possuir uma

espessura variável de acordo com a resistência térmica que se pretende obter, normalmente entre 20

e 100 mm. Nos sistemas colados o produto usado como camada de base é em geral também usado

como produto de colagem. Nos sistemas de fixação mecânica, a ligação ao suporte pode ser constituída

por ancoragens directas do isolante ao suporte ou por perfis metálicos ancorados ao suporte, nos quais

se encaixam as placas de isolamento.

Figura 13 – Descrição genérica da constituição dos sistemas ETICS, adaptado de [22].

1 - Suporte

2 - Argamassa de colagem

3 - Isolamento térmico 4 - Fixação mecânica

5 - Camada de base com armadura de material fibroso

6 - Camada de acabamento

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

26

Sobre o isolamento é aplicada uma camada de base, normalmente constituída por uma argamassa de

cimento modificada com resinas sintéticas, incorporando armaduras para melhoria da resistência à

fendilhação e reforço da resistência aos choques. Por fim, na superfície, aplica-se a camada de

acabamento que pode ter várias opções como pintura com tintas, revestimentos plásticos espessos

(RPE) ou revestimentos minerais, de silicatos ou de cimento. É ainda possível usar revestimentos

descontínuos, de ladrilhos cerâmicos, placas de pedra ou de outra natureza, embora estes tipos de

acabamentos não estejam ainda previstos na ETAG 004 [23] (Figura 13).

3.2.1. Suporte

O suporte consiste na superfície vertical ou horizontal das fachadas exteriores onde é aplicado o

sistema. Uma vez que na presente investigação apenas se pretende estudar a aplicação do sistema

em paredes exteriores de edifícios existentes (reabilitação), o suporte pode-se dividir nos seguintes

materiais:

- alvenaria de blocos de betão, tijolo ou betão celular;

- alvenaria com reboco de ligantes hidráulicos;

- betão de inertes correntes ou leves;

- painéis pré-fabricados de betão;

- suportes pintados ou com revestimentos orgânicos ou minerais.

No caso de reabilitação de fachadas, todos os suportes nos quais será aplicado o sistema ETICS por

colagem deverão ser convenientemente preparados conforme se vai aprofundar nas secções seguintes.

Devido ao facto de estes sistemas terem propriedades impermeabilizantes, não é recomendado a

utilização destes sistemas em suportes antigos muito espessos e porosos, por alterar as condições de

evaporação da água nessas paredes, pelo que não é apropriado para paredes antigas resistentes.

Também pode ser aplicado em superfícies horizontais e inclinadas, desde que não estejam expostas

directamente à acção da chuva.

Assim, o suporte é um elemento fundamental para uma correcta aplicação do sistema em reabilitação

de fachadas uma vez que este tipo de sistemas não é eficiente em fachadas muito irregulares e que

necessitem de uma constante permeabilidade ao vapor de água como é o caso de paredes de alvenaria

de pedra existentes nos edifícios antigos.

3.2.2. Produto de colagem e fixação mecânica

Nos sistemas ETICS existem dois tipos de fixação do sistema ao suporte em que se pode ter sistemas

colados, aos quais por vezes também se adicionam fixações mecânicas pontuais, ou sistemas fixos

mecanicamente aos quais se pode adicionar também o processo de colagem [24].

O produto utilizado para a preparação da cola que irá permitir fixar o isolamento térmico ao suporte é

normalmente um produto pré-doseado, fornecido em pó e ao qual se adiciona água na fase de obra e

segundo as recomendações do fabricante.

Alguns dos factores que influenciam a utilização de fixações mecânicas complementares à colagem

são o tipo de isolamento térmico a usar no sistema e também a utilização de sistemas ETICS em

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

27

fachadas de edifícios altos e sobre uma forte acção do vento. Este tipo de fixação caracteriza-se por

buchas em plástico de cabeça circular com uma dimensão aproximada de 90 mm de diâmetro e por

um parafuso metálico no seu interior.

3.2.3. Isolamento térmico

O isolamento térmico é um produto pré-fabricado, aplicado em placas com contorno plano ou com

entalhe, que se destina a aumentar a resistência térmica da parede. O material utilizado

tradicionalmente nos sistemas ETICS é o poliestireno expandido (EPS - expanded polystyrene)

existindo no entanto outros materiais de isolamento térmico que também são utilizados para o efeito,

nomeadamente o poliestireno extrudido (XPS - extruded polystyrene), a lã mineral (MW - mineral wool)

e o aglomerado de cortiça expandida (ICB - insulation cork board) [24].

Independentemente do material escolhido, o isolamento térmico caracteriza-se genericamente por

apresentar propriedades de baixa condutibilidade térmica, baixa absorção de água e baixo módulo de

elasticidade transversal, entre outras [25]. Este tipo de propriedades varia em geral com a densidade

do material. Relativamente à condutibilidade térmica, é possível observar na Tabela 5 que quanto mais

denso é o material isolante, maior é o seu valor.

Tabela 5 - Propriedades físicas dos vários tipos de isolamento térmico [26].

No caso da lã mineral, esta assume um papel não só de isolante térmico como de acústico embora não

seja ainda uma solução comummente adoptada em Portugal. O isolamento acústico conferido pelas

paredes da fachada perde grande parte da eficiência se os restantes elementos, nomeadamente

janelas e portas, não estiverem devidamente isolados. Por esta razão, apenas se deve investir num

material isolante térmico e acústico (uma vez que, em regra, é mais dispendioso que, por exemplo, o

EPS) em situações em que estejam projectados adequadamente ambos os sistemas de isolamento.

Por outro lado, e comparativamente aos isolamentos derivados de poliestireno e da cortiça, a lã mineral

Poliestireno Expandido Poliestireno Extrudido Lã MineralAglomerado de cortiça

expandido

EPS XPS MW ICB

Espessuras (mm) 10 - 300 20 - 180 12 - 200 10 - 320

Densidade (kg/m3) 15 - 30 25 - 45 20 - 200 100 - 220

Condutibilidade térmica (W/m.K) 0.032 - 0.040 0.030 - 0.040 0.035 - 0.045 0.045 - 0.060

Calor específico (J/kg.K) 1500 1300 - 1700 600 - 840 1700 - 2100

60 - 200 150 - 700 15 - 80 100 - 200

Resistência ao fogo

Euroclass E E A1 E

Resistência à compressão a

10% de deformação (kPa)

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

28

apresenta vantagens quanto à reacção ao fogo, evitando a propagação da chama e resistindo melhor

em situação de incêndio.

No que diz respeito ao aglomerado de cortiça expandido, e à semelhança do que acontece com a lã

mineral, este tipo de isolamento também possui boas características acústicas em complemento ao

isolamento térmico proporcionado. O bom desempenho térmico e absorção acústica do aglomerado de

cortiça expandido são resultantes das características naturais das células que fazem parte da

composição da cortiça.

Em termos de projecto, a espessura do material isolante é calculada dependendo da eficiência térmica

que se pretende incutir no sistema e da relação com o seu coeficiente de transmissão térmica de forma

a cumprir a regulamentação aplicável.

3.2.4. Camada de base com armadura de material fibroso

A camada de base é aplicada em pequena espessura sobre as placas de isolamento e a sua

composição é normalmente mista (mistura de resina e cimento) e idêntica à do produto de colagem

entre o suporte e o isolamento [19].

Na camada de base deverá integrar-se também a armadura de reforço, sendo esta a razão para que a

sua aplicação seja feita em várias passagens. De uma forma geral, em sistemas normais, a armadura

encontra-se no primeiro terço da espessura da camada de base relativamente ao isolante e o

recobrimento corresponde aos 2/3 restantes.

Esta camada permite conferir ao sistema resistência mecânica e protege-o da entrada de água. As

suas propriedades devem incluir uma boa aderência ao isolante, elevada resistência à fendilhação,

reduzida capilaridade, resistência à perfuração e aos choques [25].

As armaduras são incorporadas na camada base e correspondem a uma malha quadrada com abertura

entre 3 e 5 mm, geralmente de fibra de vidro e com tratamento de protecção anti-alcalino.

Embora tradicionalmente o material utilizado para a armadura seja a fibra de vidro, outros tipos de

material são mencionados na ETAG 004, nomeadamente malhas soldadas de aço galvanizado e

malhas plásticas [21]. Outro tipo de material utilizado actualmente é a fibra de carbono embora a sua

utilização ainda não esteja massificada nos sistemas ETICS mais comuns e que estão presentes no

nosso país.

Independentemente do tipo de material, as funções da armadura são:

- aumentar a resistência mecânica do sistema a impactos;

- restringir as variações dimensionais da camada de base e assegurar a resistência à fissuração nas

juntas entre placas de isolante.

Em termos de aplicação da armadura, deverá optar-se pela aplicação de uma dupla armadura para

melhorar a resistência ao choque em zonas mais críticas, normalmente ao nível das paredes junto a

pavimentos de circulação pedonal e/ou automóvel e em pontos singulares como se verificará nas

próximas secções.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

29

3.2.5. Primário

O primário é um produto que pode ser aplicado numa fina camada sobre a camada de base e tem como

objectivo preparar o sistema para a aplicação do acabamento final, a partir da regulação da absorção

e melhoria da aderência entre camadas.

A sua composição deverá ser à base de resinas em solução aquosa, sendo necessário que possua

compatibilidade com a alcalinidade da camada de base [27].

Alguns fabricantes defendem que a compatibilidade entre o acabamento e a camada de base é

suficiente para não necessitar a aplicação de outro produto e por isso nem sempre se opta pela

aplicação do primário.

3.2.6. Acabamento

O material de acabamento mais comum em ETICS consiste numa pasta que se aplica com uma talocha,

com espessuras entre 1 mm e 2,5 mm. O acabamento contribui para a protecção do sistema contra as

intempéries climatéricas e assume o papel decorativo final, pelo que, desde que cumpra os requisitos

que lhe são impostos, pode ser de variados materiais, texturas e cores [25]:

- revestimento de ligante mineral ou misto;

- outras tintas formuladas especificamente (resinas acrílicas, siloxanos, silicatos);

- revestimentos cerâmicos, pétreos ou de outros elementos colados;

- revestimentos de madeira, metálicos ou placas de vidro (embora não utilizados em Portugal, podem-

se encontrar já noutros países).

Apesar do recurso recorrente a materiais colados ao sistema (como revestimentos cerâmicos, pétreos

e outros), na maioria das vezes os mesmos ainda não estão aprovados nas Aprovações Técnicas

Europeias que homologam o sistema ETICS, podendo decorrer deste facto incompatibilidades e

anomalias entre este tipo de acabamento e as restantes camadas do sistema. Assim, é de realçar que

os acabamentos utilizados deverão ser convenientemente testados e especificados no documento de

homologação do sistema.

3.2.7. Acessórios

Os ETICS são sistemas contínuos ao longo da fachada embora seja necessário que, em zonas

descontínuas, a funcionalidade térmica do sistema não diminua. Por esta razão, existem acessórios

que permitem manter a continuidade do sistema em pontos singulares tais como:

- cantos salientes ou reentrantes;

- ligações com elementos construtivos, como janelas ou mesmo a fixação ao suporte (Figura 14);

- zonas de descontinuidade do sistema, como juntas entre placas, entre perfis ou juntas de dilatação

(Figura 15).

Assim, devem-se colocar em arestas perfis resistentes designados de cantoneiras (em alumínio, aço

inoxidável, fibra de vidro ou ainda PVC) que posteriormente são revestidas pela camada de base para

conferir homogeneidade ao sistema. Recomendam-se também perfis de alumínio que incorporem

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

30

armaduras conferindo assim à zona de aresta uma maior resistência através da dupla camada de

armadura.

Figura 14 – Perfil perfurado em PVC com rede para pingadeira em janelas e portas [28].

Figura 15 – Perfil em PVC com rede e membrana deformável, para remate de juntas de dilatação [28].

Nos remates de ligação entre elementos construtivos deve recorrer-se a perfis de arranque (inferiores

e laterais para suporte do sistema), peitoris, rufos e capeamentos. Recomenda-se que os materiais

escolhidos para rufos, capeamentos e perfis à vista seja zinco para os dois primeiros e alumínio

anodizado para o último (Figura 16).

Figura 16 – Exemplos de dois perfis de esquina em PVC e alumínio e de um perfil de arranque inferior do sistema em alumínio [28].

Para as juntas de dilatação do edifício, existem perfis cobre juntas que admitem o movimento do suporte

e permitem a continuidade e estanqueidade do sistema. Para além destes perfis deverá garantir-se a

estanqueidade à entrada de água neste tipo de zonas do sistema onde existam descontinuidades. A

escolha do material a utilizar para o preenchimento das juntas depende da sua compatibilidade química

com o isolante utilizado, sendo comum o uso de mastiques elastómeros ou plásticos de 1ª categoria,

como o silicone, o poliuretano ou acrílicos, e ainda cordões de espuma impregnada pré-comprimida

[20].

Por vezes, é necessário recorrer-se a outros elementos acessórios como buchas para fixações

mecânicas, blocos de fixação de EPS de densidade muito alta e bolachas em PVC para possibilitar a

fixação de elementos exteriores ao sistema.

3.3. Especificação e disposições construtivas em projecto

Actualmente, o sistema ETICS é uma solução de referência na reabilitação de fachadas mas uma das

suas limitações reside no facto de existirem ainda dificuldades na sua integração em fachadas com

geometrias irregulares. Para além deste facto, a implementação de um sistema ETICS provoca

naturalmente um aumento da espessura das paredes exteriores que altera as dimensões originais

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31

preconizadas pelo projecto de arquitectura e que poderá tornar-se incompatível com alguns elementos

da construção.

As soluções de integração do sistema em reabilitação variam e são dependentes de cada caso uma

vez que as fachadas não são todas iguais, podendo algumas apresentar elementos únicos ou

excepcionais. De facto, a selecção do sistema de revestimento sobre isolamento térmico pelo exterior

depende do tipo de suporte, da zona climática onde se insere a construção, do nível de conforto

pretendido, da exposição da parede aos choques, vento e chuva, do acabamento que se pretende e

também das suas características de reacção ao fogo.

Assim, antes da aplicação do sistema ETICS, e na fase de projecto, é essencial uma análise da

envolvente exterior do edifício a fim de determinar os seguintes factores:

- a escolha do sistema ETICS mais adequado tendo em conta o suporte, o tipo de arquitectura, as

exigências do ponto de vista térmico e as exigências relativas à segurança contra incêndio;

- a quantidade de parede a revestir;

- o estado em que se encontra o suporte;

- as características dos vãos;

- a localização de sistemas de drenagem de águas pluviais, instalações eléctricas, juntas de dilatação

e de grelhas de ventilação;

- as características de eventuais terraços, varandas e/ou outros elementos salientes na fachada que

existam;

- o tipo de remate do edifício com o solo e também o tipo de cobertura.

A análise destes factores poderá originar, por exemplo, a remoção e substituição de guarnecimentos

de vãos, caixas de estores, sistemas de drenagem pluvial, tubagens exteriores, entre outros. A

existência de pontos singulares nas fachadas também dificulta a aplicação do sistema e exige alguns

cuidados na sua pormenorização e aplicação. Assim, a pormenorização do sistema em projecto é

determinante para a obtenção de soluções que se possam adaptar às características da fachada,

recorrendo a materiais adequados e a uma correcta execução futura [27].

A pormenorização do sistema implica o seguimento de alguns princípios e boas práticas que de seguida

se exemplificam, tendo em conta as exigências funcionais do sistema ETICS e também o caso

particular a reabilitar.

3.3.1. Os sistemas ETICS no âmbito do Regulamento de Segurança Contra

Incêndio

Outro aspecto importante a considerar no projecto de reabilitação de fachadas com o sistema ETICS

são as classes de reacção ao fogo previstas no Regulamento de Segurança contra Incêndios em

Edifícios (SCIE) e que poderão exigir uma adequada escolha do isolamento térmico que condiciona

claramente a resistência ao fogo por parte do sistema.

O Regulamento de Segurança Contra Incêndio em Edifícios estabelece exigências de comportamento

ao fogo para os sistemas ETICS e para o isolamento térmico que o constitui de acordo com o definido

na Tabela 6.

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32

Tabela 6 - Reacção ao fogo dos sistemas ETICS e do isolamento térmico [29].

Elementos

Edifícios de pequena altura

Edifícios de média altura

Edifícios com altura superior a 28m

(<9m) (<28m)

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

Isolante térmico E-d2 E-d2 B-s2,d0

De acordo com as características de cada isolamento térmico, já anteriormente definidas, o sistema

ETICS com lã mineral (MW) é o único que poderá ser utilizado em edifícios com altura superior a 28m

dado que a classe de reacção ao fogo mínima para o isolamento térmico prevista no SCIE é de B e a

lã mineral (MW) é o único isolamento térmico, abordado nesta investigação, com reacção ao fogo de

A1.

3.3.2. Os sistemas ETICS no âmbito do REH

Para a utilização do sistema ETICS na reabilitação térmica de uma fachada é necessário realizar,

previamente, um correcto dimensionamento da espessura do material de isolamento térmico a utilizar.

Esse cálculo depende da solução construtiva existente e proposta, da zona geográfica em que se

localiza o edifício e da interacção entre os vários parâmetros que configuram a avaliação do

comportamento térmico do edifício.

Esse dimensionamento deverá verificar os valores definidos pelo REH para os coeficientes de

transmissão térmica superficiais de referência para elementos opacos verticais (Uref) para cada zona

climática de inverno definidas na Tabela I.01 do REH (Figura 17), tendo também em consideração os

coeficientes de transmissão térmica dos elementos construtivos da fachada a reabilitar.

Figura 17 – Zonamento climático do país para inverno e verão [12].

O REH estabelece valores para os coeficientes de transmissão térmica superficiais de referência desde

a entrada em vigor do regulamento e reforça essa exigência com novos valores que deverão ser

respeitados a partir de 31 de Dezembro de 2015 (Tabela 7).

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33

Tabela 7 – Coeficientes de transmissão térmica superficiais de referência (Uref) de elementos opacos verticais [12].

3.3.3. Pormenores construtivos tipo

Na fase de projecto torna-se fundamental uma adequada concepção do sistema ETICS tendo em

consideração o tipo de fachada a reabilitar de forma a evitar erros na execução da obra. Assim deverá

adequar-se as exigências do sistema à geometria do edifício através de uma correcta pormenorização

onde se evidencie os principais remates entre o suporte existente e o sistema ETICS a implementar.

Todos os tipos de singularidades presentes nas diferentes fachadas devem ser mencionados em

projecto e devidamente executados em obra sendo que, o não cumprimento desta recomendação,

poderá reflectir-se na aparência e desempenho do sistema a longo prazo.

Assim, nesta secção apresentam-se os principais pontos que devem ser pormenorizados quando se

faz um projecto de reabilitação térmica com sistemas ETICS.

3.3.3.1. Remate do sistema em contacto com o solo

Um dos pontos importantes a pormenorizar nestes sistemas é o seu contacto com o solo uma vez que

é a zona de arranque do sistema e é também a zona que, normalmente, é mais sujeita a impactos que

podem danificar o sistema. Em áreas de utilização pública, o reforço do revestimento do sistema é

necessário até a uma altura de 2 m, junto ao solo, e que pode ser realizado com a introdução de dupla

rede de fibra de vidro (Figura 18) [30].

Figura 18 – Pormenor do remate do sistema junto ao solo – adaptado de [31]

Zona I1 Zona I2 Zona I3 Zona I1 Zona I2 Zona I3

Localização (W/m2.ºC) (W/m2.ºC) (W/m2.ºC) (W/m2.ºC) (W/m2.ºC) (W/m2.ºC)

Portugal Continental 0.50 0.40 0.35 0.40 0.35 0.30

Regiões Autónomas 0.80 0.65 0.50 0.80 0.60 0.45

Zona corrente da envolvente

Elementos opacos verticais

Elementos opacos verticais

Com a entrada em vigor do REH 31 de Dezembro de 2015

Zonas climáticas Zonas climáticas

1

2

3

4 5 6 7

8 9

Legenda: 1 – Suporte existente 2 – Argamassa de colagem 3 – Bucha de fixação mecânica 4 – Isolamento térmico 5 – Camada de base com rede de fibra de vidro reforçada 6 – Acabamento 7 – Fixação do perfil de arranque do sistema 8 – Perfil de arranque do sistema 9 – Impermeabilização da parede exterior

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34

3.3.3.2. Remate do sistema com vãos

No caso das zonas dos vãos, a pormenorização deverá definir o total recobrimento da parede exterior

(lateralmente e superiormente aos vãos) até ao caixilho para que o sistema se torne mais eficiente e

se corrijam eventuais pontes térmicas nesta zona da fachada (Figura 19). Em reabilitação, este total

recobrimento da parede na zona dos vãos poderá inclusivamente não apresentar a mesma espessura

de isolamento em relação à restante fachada dependendo para isso a adequação do sistema ao caso

particular a reabilitar (Figura 20).

Figura 19 – Perspectivas do remate do sistema ETICS com os vãos para soluções com peitoril em pedra e em alumínio, adaptado de [31].

Figura 20 - Corte horizontal da zona do vão com a pormenorização do sistema ETICS, adaptado de [31].

Figura 21 – Corte vertical da zona do vão e caixa de estore com a pormenorização do sistema ETICS, adaptado de [31].

1 2 3

4 3 1

1 2 3

5 3 1

Legenda: 1 – Suporte existente 2 – Caixilharia do vão 3 – Isolamento térmico 4 – Peitoril em pedra 5 – Peitoril em alumínio

1

2

3

4

4

5 6

7 8 9

1

2

3 4

5

6

7

8

9

Legenda: 1 – Caixilharia do vão 2 – Junta selada com cordão de material elástico e impermeável 3 – Suporte existente 4 – Isolamento térmico 5 – Argamassa de colagem 6 – Bucha de fixação mecânica 7 – Camada de base com rede de fibra de vidro 8 – Acabamento 9 - Peitoril

Legenda: 1 – Suporte existente 2 – Bucha de fixação mecânica 3 – Argamassa de colagem 4 – Isolamento térmico 5 – Camada de base com rede de fibra de vidro 6 – Acabamento 7 – Caixa de estore 8 – Remate com perfil de pingadeira 9 – Caixilharia do vão

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35

Nos parapeitos e soleiras de vãos, o desenho do remate deve impedir que a água da chuva escorra

directamente pelo revestimento. Para tal, deve conter uma pendente para o exterior, para o escoamento

da água, e uma projecção horizontal, para além do plano da fachada, de 3 a 4 cm com pingadeira na

extremidade (Figura 21).

É recorrente, em obras de reabilitação, a modificação da extensão do peitoril das janelas devido ao

acrescento de espessura que o sistema introduz à fachada. As soluções possíveis e correntes passam

pela substituição do peitoril existente por um novo de material semelhante colado através de uma

argamassa epóxida, obrigando ao levantamento e reposição do caixilho da janela, ou aplicando um

novo peitoril metálico, geralmente em alumínio e devidamente rematado com a caixilharia existente

(Figura 19). Outras soluções consistem na aplicação de um perfil metálico, de reduzida espessura, com

remate do tipo pingadeira projectante, sob a face inferior do peitoril existente, ou na colocação de uma

forra metálica sobre o peitoril existente com pingadeira projectante e inclinação adequada. Estas

soluções não obrigam à correcção e substituição da caixilharia e elementos construtivos confinantes.

3.3.3.3. Remate do sistema no limite superior da fachada

Nos limites superiores das fachadas é necessário que o desenho dos remates esteja pensado de forma

a impedir que a água da chuva escorra directamente sobre a superfície texturada do revestimento,

arrastando e depositando detritos.

Figura 22 - Pormenor do remate da platibanda com sistema ETICS, adaptado de [31].

Figura 23 - Pormenor do remate do sistema ETICS junto à cobertura inclinada, adaptado de [28].

Em reabilitação de fachadas e, após uma análise cuidada ao edifício a reabilitar, poderá ser necessário

a alteração do sistema de remate e de protecção superior dos panos de fachada. Caso existam

1

2

3

4

6

5 2 7

1

2 3

6

4 5

7 8

Legenda: 1 – Capeamento em zinco ou alumínio 2 – Isolamento térmico 3 – Bucha de fixação mecânica 4 – Suporte existente 5 – Argamassa de colagem 6 – Camada de base com rede de fibra de vidro 7 – Acabamento

Legenda: 1 – Cobertura em telhas 2 – Junta selada com cordão de material elástico e impermeável 3 – Suporte existente 4 – Argamassa de colagem 5 – Bucha de fixação mecânica 6 – Isolamento térmico 7 – Camada de base com rede de fibra de vidro 8 - Acabamento

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36

beirados ou cornijas pode ser necessário corrigir o seu desenho para que se adaptem ao novo sistema

de revestimento com ETICS (Figura 23).

No caso dos remates nas platibandas do edifício, deverá optar-se pela substituição do capeamento

existente por um capeamento em zinco ou alumínio uma vez que poderá não adaptar-se à espessura

do sistema ETICS (Figura 22). Esse novo capeamento deverá possuir goteiras de maneira a que evite

a escorrência de água pela fachada.

3.3.3.4. Remate do sistema com instalações técnicas

Também a correcta pormenorização da compatibilização do sistema com as redes técnicas que possam

existir ao nível da fachada se torna importante uma vez que, quando projectados e executados, estes

pontos podem ser fonte de diversas anomalias. Assim terá de se ajustar a fixação da rede técnica (por

exemplo um tubo de queda) à espessura total do sistema uma vez que a fixação deve ser sempre feita

ao suporte e não ao sistema (Figura 24).

Figura 24 - Pormenor de fixação de um tubo de queda numa parede com sistema ETICS, adaptado de [28].

3.4. Cuidados de execução em obras de reabilitação

Neste tipo de sistemas, torna-se importante seguir um conjunto de recomendações no que diz respeito

à sua execução em obra. Assim, convém seguir as indicações dadas pelos fornecedores dos sistemas

e pelas próprias ETA. Assim as recomendações gerais para aplicação são [28]:

- não aplicar o sistema em fachadas com inclinação superior a 45º;

- não aplicar as argamassas com temperaturas atmosféricas inferiores a 5ºC e superiores a 30ºC;

- evitar a aplicação em situação de vento forte;

- não aplicar os materiais na eventualidade de poderem apanhar chuva enquanto não estiverem secos;

- evitar a aplicação dos materiais sob a incidência directa dos raios solares;

- não iniciar a aplicação do sistema sobre suportes em que não tenha decorrido pelo menos um mês

sobre a sua execução (alvenarias, betão, reboco), para que se encontrem em condições de estabilidade

e secagem adequados;

1

2

3

4

7

6

8

5

Legenda: 1 – Suporte existente 2 – Varão roscado fixado com bucha química 3 – Argamassa de colagem 4 – Isolamento térmico 5 – Camada de base com rede de fibra de vidro 6 – Acabamento 7 – Abraçadeira metálica para tubos de queda 8 – Tubo de queda

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37

- para validação da textura e da cor do acabamento que se pretende ver aplicada, deverá ser prevista

a realização de uma amostra padrão em obra;

- a entidade aplicadora do sistema deverá ser reconhecida pelo fabricante.

Para além destas recomendações gerais, existem outras recomendações específicas a cada fase de

aplicação do sistema e que são descritas nos pontos seguintes.

3.4.1. Preparação do suporte

Sendo os suportes elementos fundamentais para a aplicação do sistema ETICS em caso de reabilitação,

os mesmos deverão ser normalmente absorventes, consistentes e isentos de poeiras ou óleos

descofrantes.

Os suportes em alvenaria de tijolo cerâmico e/ou betão deverão apresentar uma superfície plana, isenta

de irregularidades e defeitos de planimetria superiores a 1cm quando controlados com uma régua de

2m de comprimento. Se esta condição não puder ser garantida, deverá ser regularizada a superfície

através da aplicação de um reboco com resistência adequada a cada tipo de suporte.

Os suportes deverão também ser verificados sob o ponto de vista da sua consistência, degradação e

fissuração, devendo ser removidas as zonas que não ofereçam as condições à correcta aplicação do

sistema ETICS. Os suportes em betão degradado deverão ser reparados e onde se inclui o tratamento

de armaduras se necessário. Para uma adequada aplicação do sistema, deve-se reparar as zonas

fissuradas sempre que as fissuras apresentem uma abertura superior a 0,5 mm [32].

3.4.2. Arranque do sistema

Após a preparação do suporte, deverá ter-se em consideração o arranque do sistema propriamente

dito. O arranque do sistema poderá ocorrer acima do nível do solo, abaixo do nível do solo ou em

encosto de terras.

Assim, para o arranque acima do nível do solo o sistema ETICS deverá ser limitado no seu contorno

inferior por um perfil de arranque em alumínio, de largura adequada à espessura das placas de

isolamento que se pretenda utilizar. O perfil de arranque deverá posicionar-se pelo menos 5cm acima

da cota mais elevada prevista para o terreno exterior, de modo a não se encontrar em contacto directo

com este conforme referido anteriormente (Figura 18). O perfil será colocado em posição horizontal,

fixado à parede por buchas para perfil de arranque, com espaçamento entre si inferior a 30 cm.

Preferencialmente, a zona de suporte do perfil de arranque deve encontrar-se regularizada (rebocada

por exemplo) para que este assente perfeitamente contra a sua superfície, sem ocos ou vazios. Não

sendo possível, poderão ser usados espaçadores entre o perfil de arranque e a parede, encaixados

nas buchas de fixação daquele, conjugando as várias espessuras disponíveis para ajustar ao plano da

parede. Deverão ser deixadas juntas com pelo menos 2mm entre topos de perfis de arranque,

realizadas usando ligadores em PVC, de modo a permitir absorver eventuais deformações do material.

Estas juntas deverão ser posteriormente seladas com um cordão de mastique de poliuretano tipo pelo

lado inferior [32].

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38

A superfície enterrada da parede de suporte deverá ser previamente impermeabilizada até um nível

acima da posição do perfil de arranque, procurando impedir a penetração das águas do terreno para o

interior da parede por ascensão capilar e pelo tardoz das placas de isolamento. No caso da aplicação

do sistema em paredes enterradas ou parcialmente enterradas, as placas isolantes aplicadas na zona

enterrada, e até cerca de 30 cm acima do nível do terreno, deverão ser em poliestireno extrudido (XPS)

[32].

A superfície das placas isolantes na zona enterrada deverá ser revestida com um barramento

impermeabilizante realizado com produto betuminoso até uma altura ligeiramente acima do nível do

terreno.

Como a espessura da placa de isolamento aplicada na zona corrente da fachada é normalmente

superior à da placa da zona enterrada, será aplicado o perfil de arranque com uma junta de separação

de pelo menos 5 mm com a placa enterrada que deverá ser selada com material elástico e impermeável.

Encostada à superfície das placas isolantes enterradas deverá ser aplicada uma lâmina pitonada

protectora em polietileno de alta densidade, que servirá de superfície para o encosto do material

constituinte do fosso de drenagem das águas pluviais, devidamente recolhidas e encaminhadas para o

colector [32].

3.4.3. Montagem das placas de isolamento

A partir do perfil de arranque, o sistema deverá ser montado de baixo para cima apoiando cada fiada

de placas de isolamento sobre a anterior. Os contornos periféricos de cada placa deverão apresentar-

se ortogonais em relação aos adjacentes, para permitir um ajuste perfeito com as placas confinantes.

No caso de suportes de alvenaria, as placas isolantes serão coladas ao suporte com a argamassa

polimérica pré-doseada aplicada no seu verso. Deve-se aplicar a argamassa em cordão com 3 a 4cm

de espessura e pelo menos 2cm de altura ao longo de todo o perímetro da placa e dois cordões

transversais ou dois pontos de argamassa no centro da mesma (Figura 25). A aplicação dos cordões

de argamassa deve ser realizada em dois passos consecutivos, consistindo o primeiro no

espalhamento de uma camada de argamassa apertada contra a superfície da placa para que se

“entranhe” na sua superfície e o segundo no espalhamento da argamassa sobre o primeiro barramento

a formar o cordão [30].

Nos suportes rebocados, as placas isolantes serão coladas ao suporte com a argamassa polimérica

pré-doseada aplicada no seu verso. Deve-se aplicar a argamassa em toda a superfície da placa, com

talocha dentada (dente 9 ou 10mm) [32].

Em todos os casos as placas serão montadas em posição horizontal, em fiadas sucessivas, de baixo

para cima, e contrafiadas em relação à fiada inferior. Do mesmo modo, nas esquinas, os topos das

fiadas de placas deverão ser alternados, para facilitar o travamento do sistema (Figura 26) [30].

As placas serão colocadas na sua posição definitiva, pressionando-as contra o suporte de modo a

esmagar a argamassa de colagem e, ao mesmo tempo, ajustá-las ao nível dos contornos e planimetria

superficial com as placas adjacentes, de modo a não permitir folgas nas juntas e desalinhamentos na

superfície exterior das placas de isolamento. A verticalidade e o ajustamento planimétrico de cada placa

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

39

em relação às adjacentes deverão ser permanentemente verificados, usando uma régua de 2m e nível

de bolha de ar [30].

Figura 25 - Aplicação de cola na placa de isolamento térmico [28].

Figura 26 - Exemplo de montagem das placas de isolamento em cantos salientes e reentrantes [28].

Nos cantos das zonas envolventes dos vãos, as placas deverão ser montadas de forma a evitar que as

juntas entre elas correspondam ao alinhamento das arestas do vão sendo que, para que esse facto

ocorra, deverá ser executada uma placa de canto com uma forma em “L” de maneira a abraçar o mesmo.

3.4.4. Fixação mecânica complementar

A fixação mecânica funciona como reforço da fixação das placas de isolamento através da instalação

de buchas específicas para suportes rebocados ou em betão. As buchas são em material plástico e

com cabeça circular perfurada com diâmetro 90 mm e prego de expansão e aperto (Figura 27).

Figura 27 - Esquemas de reforço da fixação mecânica das placas de isolamento [28].

As buchas deverão ser de referência adequada à espessura da placa isolante a fixar. As cabeças

circulares das buchas deverão ser pressionadas de modo a esmagar a superfície da placa isolante,

para que não fiquem salientes do plano da mesma. As pequenas cavidades resultantes deverão ser

posteriormente preenchidas com argamassa de revestimento através de uma operação prévia ao

revestimento das placas [30].

3.4.5. Revestimento das placas isolantes através da camada de base

O revestimento das placas isolantes através da camada de base deverá será feito com a aplicação da

argamassa em pelo menos duas camadas numa espessura total mínima de 2.5mm, incorporando uma

armadura em rede de fibra de vidro, com tratamento anti-alcalino, malha aproximada de 4x4mm, massa

por unidade de superfície de aproximadamente 160g/m2 e resistência à tracção de aproximadamente

2100N/5cm [32]. A argamassa deverá ser aplicada por barramento, usando uma talocha metálica

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

40

inoxidável, e a rede de fibra de vidro deverá ser directamente aplicada sobre a primeira camada de

barramento em estado fresco. A emenda entre os troços da rede de fibra de vidro deverá respeitar uma

sobreposição de pelo menos 10cm [30].

As zonas do sistema expostas a acções de especial agressividade mecânica, nomeadamente as que

são acessíveis a público (até 2 m de altura junto ao solo, em varandas e/ou terraços, etc.) deverão ser

reforçadas através da incorporação de uma camada adicional de argamassa e da rede de fibra de vidro

reforçada, com massa por unidade de superfície de aproximadamente 340g/m2 e abertura da malha de,

aproximadamente, 6x6mm. A camada final de barramento com a argamassa deverá ocultar

integralmente as redes e as fixações mecânicas aplicadas anteriormente e nivelar a superfície do

sistema antes da aplicação do revestimento final de acabamento. É conveniente deixar secar as

argamassas pelo menos 3 dias antes da aplicação do revestimento de acabamento [32].

3.4.6. Revestimento de acabamento

A aplicação do revestimento de acabamento protector e decorativo deverá ser efectuado com, pelo

menos, uma demão do primário de homogeneização de absorção, aplicado a rolo e pelo acabamento

decorativo de base acrílica aplicado por barramento, através de talocha lisa em inox. Este revestimento

deverá incorporar componentes anti-bacterianos e anti-fúngicos que promovem uma resistência à

fixação e proliferação de microrganismos e fungos [32].

3.4.7. Reforço dos pontos singulares

O reforço dos pontos singulares é um dos cuidados mais relevantes na execução deste tipo de sistemas

uma vez que podem ser zonas muito vulneráveis a vários tipos de anomalias. Assim, as arestas do

sistema, em esquinas de paredes e contornos dos vãos, deverão ser reforçadas usando o perfil de

esquina, em alumínio ou PVC, perfurado para a aderência das argamassas e incluindo rede de fibra de

vidro com tratamento anti alcalino (Figura 28). Os perfis serão colados directamente sobre as placas

isolantes com a mesma argamassa utilizada na colagem das placas.

As juntas de dilatação deverão ser respeitadas através da interrupção do sistema ETICS e rematadas

com o perfil de junta de dilatação aplicado sobre as placas isolantes. O espaço interior do perfil de junta

de dilatação deverá ser selado com mastique sobre cordão de fundo de junta em espuma de polietileno

(Figura 29).

Nos encontros das placas isolantes com superfícies rígidas (caixilharias, planos salientes, varandas ou

palas, remates de topo, etc.) deverá ser deixada uma junta aberta com cerca de 5mm, para ser

preenchida com material elástico e impermeável [32].

Antes da aplicação do primeiro barramento da camada de base, deverá ser reforçada a superfície do

sistema nos cantos da zona envolvente dos vãos. Este reforço deverá ser feito aplicando tiras da rede

de fibra de vidro com cerca de 40x25cm2, posicionadas com uma inclinação a 45º e coladas sobre as

placas isolantes usando a argamassa de revestimento [32].

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

41

Figura 28 - Reforço do sistema em esquinas de paredes com a aplicação do perfil de esquina [33].

Figura 29 – Remate de uma junta de dilatação com a aplicação do perfil de junta de dilatação [33].

Nas padieiras das janelas ou portas, deverá ser aplicado um perfil de pingadeira abraçando a aresta

do plano da fachada com o plano interior do vão, permitindo realizar o reforço da aresta e evitar o recuo

da água que escorre da fachada. O mesmo perfil deverá ser utilizado no remate de elementos salientes

existentes nas fachadas como são o caso de varandas e palas de sombreamento.

Nas ombreiras das janelas, o sistema deverá dobrar até ao encontro com a caixilharia, de forma a evitar

possíveis pontes térmicas. O remate da placa isolante com a caixilharia será realizado através de uma

junta aberta de pelo menos 5mm entre os dois elementos, selada com um cordão de material elástico

e impermeável e aplicação do perfil de remate de janela colado ao caixilho.

3.4.8. Controlo de qualidade

Um sistema ETICS é constituído por várias camadas e diferentes constituintes mas como revestimento

exterior de fachadas o seu comportamento deverá ser sempre analisado como um todo. Assim, e

apesar de os diferentes constituintes do sistema poderem ser vendidos em separado, torna-se

essencial a utilização de um sistema cujos constituintes estejam certificados e homologados de acordo

com a ETAG 004 (Guideline for European Technical Approval of External Thermal Insulation Composite

Systems with Rendering) para que possam ser utilizados em conjunto. Este facto é importante para

assegurar um controlo de qualidade em obra e também para que no futuro não resultem anomalias

indesejáveis.

3.5. Manutenção e reparação durante o período de vida útil

Segundo a ETAG 004 a vida útil expectável para as condições de serviço de um sistema ETICS são

25 anos, sendo que o fim de vida útil depende dos seguintes factores:

- condições ambientais a que está sujeito;

- qualidade dos componentes e a sua compatibilidade;

- boa aplicação/execução;

- manutenção adequada.

Outros documentos, como o CSTB (Centre Scientifique et Technique du Batiment) e a UEAtc

(Directivas UEAtc para a homologação de sistemas de isolamento térmico exterior de fachadas por

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

42

revestimento delgado sobre isolante), definem como 30 anos o período de vida útil de referência dos

ETICS [34].

As acções de manutenção sobre os sistemas ETICS são normalmente de limpeza e de pintura podendo

também acontecer a necessidade de reparações localizadas, tendo em consideração o contexto em

que o edifício ou a zona particular do edifício estão inseridos. Estas reparações localizadas advêm do

facto de certas zonas de um edifício estarem mais susceptíveis à ocorrência de anomalias de

perfuração do sistema devido, por exemplo, a actos de vandalismo.

3.5.1. Limpeza e pintura do sistema

Os revestimentos de acabamento final usados nos sistemas ETICS podem acumular sujidade e

desenvolver fungos ou outros micro-organismos na sua superfície ao longo do tempo, evidenciando a

necessidade de uma intervenção de limpeza. A limpeza corrente da superfície dos paramentos

revestidos com ETICS pode ser executada por escovagem com água simples, ou usando uma solução

de limpeza recomendada pelo fabricante. Neste último caso deve proceder-se em seguida a uma

lavagem cuidadosa com água limpa [30].

É no entanto importante que esta operação não seja demasiado prolongada para limitar a quantidade

de humidade introduzida no sistema.

A pintura do sistema poderá ser efectuada através da aplicação de uma tinta acrílica aquosa após

cuidadosa limpeza do paramento [30].

3.5.2. Reparações localizadas do sistema

A acção de reparação implica a substituição dos materiais na zona afectada sendo que este tipo de

operação poderá decorrer das anomalias de perfuração e/ou destacamento do sistema. Na operação

de reparação, deverão ser seguidos os seguintes passos [30]:

- com uma faca afiada cortar até ao isolante uma zona do revestimento de forma regular e dimensões

superiores à área danificada em cerca de 100 mm em todo o contorno;

- cortar com um disco uma área de isolante de forma regular, ultrapassando a área degradada em cerca

de 75 mm em todo o contorno;

- limpar o suporte do produto de colagem e de qualquer sujidade;

- colar cuidadosamente na zona limpa uma porção de isolante idêntico ao extraído, com dimensões

apropriadas para encaixar perfeitamente no corte produzido;

- aplicar a camada de base sobre a superfície substituída, tendo o cuidado de não manchar o produto

de acabamento à volta e colocando armadura entre demãos com sobreposição de cerca de 65 mm

sobre a original, bem embebida na camada de base, que deve ficar afastada do acabamento em bom

estado;

- aplanar as irregularidades e disfarçar a ligação;

- após secagem de pelo menos três dias, aplicar o produto de acabamento, idêntico ao original,

afinando cor e textura a condizer com o existente;

- tratar e disfarçar a ligação entre materiais;

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

43

Na maioria das vezes, esta metodologia para a reparação deste tipo de anomalia fica normalmente

visível a posteriori uma vez que nem sempre se consegue disfarçar o novo remate. Esta situação ocorre

porque não é habitual refazer-se a camada de acabamento final em todo o pano da fachada

intervencionada.

3.6. Casos práticos

Na Europa, vários estudos foram realizados sobre a aplicação dos sistemas ETICS na reabilitação de

edifícios existentes desde os anos 70. Estes estudos permitiram também perceber melhor a evolução

ao longo dos anos deste tipo de sistemas no que diz respeito às suas vantagens, desvantagens,

anomalias e também manutenção. Assim, um número considerável de edifícios de habitação com

sistemas ETICS foi várias vezes inspeccionado desde 1975 pelo departamento de Física das

Construções do Instituto Fraunhofer. Os resultados destas inspecções repetidas podem ser resumidos

da seguinte forma [18]:

- os danos ou degradação do ETICS em fachadas não são mais frequentes do que nas paredes de

alvenaria rebocadas;

- existe uma maior susceptibilidade nos sistemas ETICS para o crescimento de micro-organismos

devido à acção da chuva ou a condensações;

- os custos e as periocidades de manutenção nos sistemas ETICS são comparáveis às paredes

exteriores tradicionais e o mesmo é válido para os outros aspectos de durabilidade.

Para além de estudos realizados no âmbito da vida útil dos sistemas ETICS, também a necessidade

de utilização de isolamentos térmicos com maior desempenho e menor espessura é um problema que

tem vindo a ser estudado e que, em alguns países do norte da Europa, já se começa a aplicar estes

novos tipos de soluções de isolamento em sistemas ETICS. Um desses exemplos é o desenvolvimento

de painéis de isolamento com vácuo muito mais eficientes sob o ponto de vista do desempenho térmico

e muito mais finos que as restantes alternativas. Esses painéis de isolamento com vácuo são

constituídos por um núcleo o qual é colocado a vácuo no interior de um painel, por exemplo, de

poliestireno expandido para que possam ser aplicados em fachadas através do sistema ETICS (Figura

30) [35].

Figura 30 – Exemplo de um núcleo em vácuo colocado no interior de um painel de poliestireno expandido [36].

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

44

Os painéis com vácuo apresentam algumas desvantagens como a sua fragilidade e o facto de isso

poder implicar que durante a fase de montagem possam ser facilmente danificados e também o facto

de poderem apresentar pontes térmicas [37], [38].

Figura 31 – Sobreposição alternada das placas de isolamento por forma a evitar pontes térmicas [36].

Neste tipo de painéis, e para que as pontes térmicas sejam completamente eliminadas, é conveniente

a construção de duas camadas de placas de isolamento sobrepostas de forma alternada para que não

se verifiquem pontes térmicas, conforme se pode observar na Figura 31.

No que diz respeito ao nosso país, um dos maiores projectos a nível nacional no âmbito da reabilitação

térmica de fachadas com sistemas ETICS foi a reabilitação do conjunto habitacional Vila d’Este no

concelho de Vila Nova de Gaia (Figura 32). Esta iniciativa de reabilitação foi promovida pelo Município

e do projecto fazem parte 19 edifícios constituídos por 2085 fogos e 76 estabelecimentos comerciais

que apresentavam diversas anomalias que punham em causa a qualidade de vida dos moradores [39].

Figura 32 - Imagens dos edifícios antes e após a reabilitação térmica de fachadas [39].

Após levantamento e análise das diversas anomalias decidiu-se utilizar a solução de reabilitação

térmica com sistema ETICS de forma a garantir uma eficiente reabilitação, com resolução das

patologias das paredes de fachada existentes e um necessário contributo para a eficiência energética

global, conferindo resistência térmica adequada às paredes e corrigindo as pontes térmicas existentes

[39].

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45

4. Desempenho e optimização dos sistemas ETICS

Este capítulo da presente investigação tem como objectivo a definição de um caso de estudo prático

de um edifício a necessitar de reabilitação térmica, anterior à entrada em vigor da primeira

regulamentação das características de comportamento térmico dos edifícios (RCCTE) e, ao mesmo

tempo, representativo de uma das épocas de construção com mais edifícios existentes em Portugal,

de acordo com os censos de 2011.

Neste caso de estudo pretende-se analisar o comportamento térmico e desempenho energético de um

piso tipo do edifício antes de ser intervencionado, mantendo as características construtivas originais

das paredes exteriores, e após a reabilitação térmica, onde se irá ensaiar várias soluções de isolamento

térmico pelo exterior (ETICS) para as diferentes orientações solares. No que diz respeito à simulação

das características originais das paredes exteriores, irá realizar-se uma simulação com paredes duplas

de alvenaria de tijolo furado com caixa-de-ar e sem isolamento térmico (solução existente) e uma outra

opção com parede simples de alvenaria de tijolo furado. Para a análise do comportamento térmico e

energético do caso estudo para as diferentes soluções, irá utilizar-se o programa informático de

simulação dinâmica EnergyPlus. As simulações irão ser executadas para a estação de aquecimento, e

para a estação de arrefecimento definidas de acordo com o RCCTE.

Posteriormente à simulação dinâmica irá analisar-se o custo-óptimo das soluções de reabilitação de

acordo com o estabelecido na EPBD de 2010. O custo-óptimo de uma solução de reabilitação consiste

num valor teórico que minimiza o custo global dessa solução num dado horizonte de projecto

predefinido, e que engloba o custo de construção da solução, o custo da energia necessária para o

conforto térmico associado à solução, e o custo de manutenção da solução. Este valor pode ser

determinado a partir da curva de custos correspondendo à zona mais baixa, e portanto de menor custo.

Com o objetivo de aplicar esta metodologia de cálculo devem ser determinados diversos parâmetros

importantes para o cálculo do custo-óptimo. Os valores adoptados para estes parâmetros encontram-

se ao longo das subsequentes secções da análise de custo-óptimo e são eles: o ciclo de vida

económico esperado para o edifício e seus elementos, a taxa de desconto, os factores de energia

primária, os diferentes custos relacionados com as medidas associadas às soluções de poupança

energética nos edifícios, e o preço da energia.

4.1. Caracterização do caso de estudo

O caso de estudo escolhido é um piso tipo de um edifício residencial de 10 pisos que é constituído por

quatro apartamentos e tem as quatro fachadas exteriores. Este facto permitirá uma análise de

desempenho em função dos pontos cardeais, uma vez que cada uma das fracções está orientada para

cada um desses pontos cardeais (Norte, Sul, Este e Oeste). Para além desse facto, existem mais dois

edifícios iguais nos lotes adjacentes (assinalados a vermelho na Figura 33), o que permite equacionar

uma possível lógica de repetição na estratégia de reabilitação.

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46

Figura 33 – Fotografias aéreas do caso de estudo e dos edifícios adjacentes com as mesmas características construtivas, adaptado de [40].

4.1.1. Localização

O edifício localiza-se nos Olivais em Lisboa, na Avenida Cidade de Luanda, lote 479 e é constituído por

dez pisos destinados a habitação. A sua construção data de 1967 e o projecto de arquitectura é da

autoria do Arquitecto Manuel Taínha. O edifício está implantado à cota 49m e, como foi referido

anteriormente, foram construídos mais dois edifícios iguais na mesma rua (Figura 34).

Figura 34 – Planta de localização e fotografias exteriores do edifício caso de estudo (fotografias do autor).

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

47

4.1.2. Zonamento climático

O Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) divide o país em três

zonas climáticas distintas de Inverno (I1, I2 e I3) e de Verão (V1, V2 e V3). No presente caso, o edifício

em estudo localiza-se em Lisboa, que se integra na zona climática de Inverno I1 e de Verão V2 (Figura

35).

A cota de implantação do edifício, segundo a planta topográfica, é de 49 m, o que não origina qualquer

alteração da zona climática segundo o REH uma vez que está abaixo dos 109m de altitude. Segundo

o mesmo regulamento, a duração da estação de aquecimento será de 5,3 meses e a duração da

estação de arrefecimento terá a duração de 4 meses (Junho, Julho, Agosto e Setembro).

Figura 35 – Zonamento climático de inverno e verão para Portugal [12] e localização do caso estudo.

4.1.3. Geometria

O piso tipo do edifício apresenta quatro apartamentos com tipologia T3 designados por AP01-E, AP02-

N, AP03-O e AP04-S, cujas orientações são Este, Norte, Oeste e Sul, respectivamente (Figura 36 e

Figura 37). Todos os apartamentos são simétricos entre si e cada um deles tem uma área de pavimento

de 74.13m2 e um pé direito livre de 2.8m. A envolvente exterior opaca de cada um dos apartamentos

ocupa aproximadamente 77% da área total exterior, sendo os restantes 23% destinados a envidraçados.

Todos os apartamentos têm uma varanda exterior com uma laje superior de sombreamento e

parapeitos em alvenaria de tijolo furado e rebocado. Na maioria dos pisos as varandas estão fechadas

com caixilharia de alumínio mas na estratégia de reabilitação que se vai implementar considera-se a

remoção dessa caixilharia de forma a recuperar a estética original do edifício. No centro do piso tipo

encontra-se o núcleo vertical de acessos composto pelas escadas, elevadores e átrios de entrada nos

apartamentos.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

48

Figura 36 – Planta do piso tipo com a definição dos quatro apartamentos (desenho do autor).

Figura 37 – Perspectiva sul e perspectiva norte do modelo tridimensional do piso tipo do edifício em estudo (desenho do autor).

4.1.4. Caracterização dos elementos construtivos

Nesta secção efectuar-se-á a descrição dos diferentes elementos construtivos originais do caso estudo

para as diferentes opções de reabilitação com ETICS. Estas opções de reabilitação irão ser

materializadas nas paredes exteriores sendo que os restantes elementos construtivos (vãos

envidraçados, paredes separadoras de fogos, pavimentos e tectos) irão sempre manter a sua

constituição original e não será implementada nestes elementos nenhuma solução de reabilitação.

4.1.4.1. Paredes exteriores

No que diz respeito à envolvente exterior do edifício, assumem-se como soluções originais ou

anteriores à reabilitação térmica a solução actualmente existente de paredes duplas de alvenaria de

tijolo furado (com dois panos de 110mm de espessura), com caixa-de-ar com 50mm de espessura e

sem isolamento térmico designada de SO1 (Tabela 8) e uma outra opção com parede simples de

alvenaria de tijolo furado (com 220mm de espessura) designada por SO2 (Tabela 9). Esta última opção

é também uma solução existente em muitos edifícios anteriores ao primeiro RCCTE.

AP01-E AP03-O

AP04-S

AP02-N

AP03-O AP01-E

AP02-N

AP04-S

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

49

Tabela 8 - Constituição e coeficiente de transmissão térmica da parede exterior dupla com caixa-de-ar SO1 [41].

Tabela 9 – Constituição e coeficiente de transmissão térmica da parede exterior simples SO2 [41]

4.1.4.2. Paredes divisórias e separadoras de fogos

Dado que neste caso estudo o importante é analisar o comportamento térmico e energético de cada

apartamento/zona térmica como um todo, as paredes divisórias interiores de cada apartamento não

irão ser consideradas na simulação dinâmica e apenas irão ser consideradas as paredes separadoras

de fogos.

Tabela 10 – Constituição e coeficiente de transmissão térmica das paredes divisórias e separadoras dos fogos [41].

As paredes separadoras de fogos são paredes interiores que fazem a separação entre apartamentos

e consequentes zonas térmicas. A solução construtiva existente, e que se implementa na simulação, é

constituída por um pano de alvenaria de tijolo furado com 110mm de espessura e duas camadas de

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.020 1.30 0.02

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Caixa-de-ar 0.050 - 0.18

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

Espessura total (m) 0.310

Coeficiente de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC) 1.09

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.020 1.30 0.02

Tijolo furado de 22 0.220 - 0.52

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

Espessura total (m) 0.260

Coeficiente de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC) 1.39

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial interior - - 0.13

Estuque 0.005 0.57 0.01

Reboco 0.015 1.30 0.01

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Reboco 0.015 1.30 0.01

Estuque 0.005 0.57 0.01

Resistência superficial interior - - 0.13

Espessura total (m) 0.150

Coeficiente de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC) 1.75

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

50

reboco e estuque com uma espessura total de 20mm em ambas as faces da alvenaria de tijolo (Tabela

10).

4.1.4.3. Pavimentos e tectos

O pavimento e tecto do caso de estudo irão estar em contacto com outros apartamentos de

características semelhantes, pelo que se assume que a temperatura ambiente seja também

semelhante. Assim adopta-se uma solução construtiva igual para pavimento e tecto que é definida por

duas camadas constituídas por estuque e reboco com um total de 20mm de espessura, uma laje de

betão armado de 200mm, uma betonilha de regularização de 30mm e um pavimento cerâmico de 10mm

de espessura (Tabela 11).

Tabela 11 – Constituição e coeficiente de transmissão térmica dos pavimentos e tectos dos fogos [41].

4.1.4.4. Vãos envidraçados

No caso dos vãos envidraçados, adoptou-se a solução existente de vidro simples incolor de 6mm e que

não irá sofrer intervenções de reabilitação, de acordo com a Tabela 12.

Tabela 12 – Constituição e coeficiente de transmissão térmica dos vãos envidraçados [41].

Para o cálculo das necessidades energéticas para a estação de arrefecimento estabeleceu-se também

a utilização de dispositivos de protecção solar (persianas exteriores de réguas plásticas) que são

activados sempre que a radiação solar incidente nos vãos seja superior a 300W/m2, estando esta opção

desactivada para a estação de aquecimento.

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial interior ascendente - - 0.10

Pavimento cerâmico 0.010 0.69 0.01

Betonilha de regularização 0.030 1.30 0.02

Laje de betão 0.200 2.30 0.09

Reboco 0.015 1.30 0.01

Estuque 0.005 0.57 0.01

Resistência superficial interior descendente - - 0.17

Espessura total (m) 0.260

Coeficiente de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC) 2.41

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Vidro 0.006 1.40 0.00

Resistência superficial interior - - 0.13

Espessura total (m) 0.006

Coeficiente de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC) 5.74

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

51

4.1.5. Caracterização das soluções de reabilitação com sistemas ETICS

As soluções de reabilitação térmica de fachadas com sistemas ETICS a simular no edifício em estudo

apresentam diferentes tipos de isolamento térmico, como o poliestireno expandido (EPS), o poliestireno

extrudido (XPS), a lã mineral (MW) e o aglomerado de cortiça expandido (ICB). Estas soluções de

reabilitação vão ser aplicadas a cada uma das soluções originais (SO1 e SO2) e com espessuras de

isolamento térmico que variam entre os 20, 40, 60, 80 e 100mm. Na Tabela 13 apresentam-se os

coeficientes de transmissão térmica de cada uma das soluções de reabilitação térmica aplicadas nas

soluções originais. Os cálculos efectuados para a obtenção dos coeficientes de transmissão térmica

constam do Anexo I.

Tabela 13 - Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS.

4.1.6. Padrões de utilização e ganhos internos

Os ganhos internos do caso em estudo serão definidos pelo número de ocupantes que vivem

diariamente em cada apartamento, pela iluminação e pelos equipamentos dissipadores de calor.

O actual regulamento de desempenho energético dos edifícios de habitação [12] estabelece um valor

médio permanente de 4W/m2 para os ganhos internos não considerando padrões de utilização

específicos. Para as simulações apresentadas nas secções seguintes, e ao contrário do que o

regulamento propõe, os ganhos internos foram calculados a partir de padrões de utilização diários por

forma a aproximar o mais possível a simulação da realidade [42]. Assim, recorreu-se ao Inquérito ao

Consumo de Energia no Sector Doméstico de 2010 [4], que estabelece o número médio de ocupantes

por m2, o consumo médio anual em iluminação e os consumos globais de equipamentos para edifícios

residenciais (Tabela 14). Para o cálculo da potência média diária da globalidade dos equipamentos, e

de acordo com o definido no referido inquérito, recorreu-se aos valores dos consumos anuais para a

cozinha (onde se inclui o fogão com forno, microondas, exaustor, frigorífico combinado, máquina de

lavar loiça, máquina de lavar e secar roupa) e para os restantes equipamentos eléctricos (que incluem

aspirador, ferro de engomar, televisão, rádio, aparelhagem, leitor de DVD, computador e impressora)

[4].

No que se refere aos ganhos internos decorrentes dos equipamentos decidiu-se definir três períodos

de utilização durante o dia uma vez que esses ganhos estão dependentes da presença dos ocupantes

e do seu tipo de actividade. Assim, a potência média diária (Tabela 14) foi afectada de determinados

factores, em função do período de utilização, de tal forma que a soma dos produtos da potência média

SO1

Parede exterior

dupla

Esp. (mm) 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100

U (W/m2.ºC) 0.70 0.52 0.41 0.34 0.29 0.68 0.50 0.39 0.32 0.28 0.70 0.52 0.41 0.34 0.29 0.73 0.55 0.44 0.37 0.32

SO2

Parede exterior

simples

Esp. (mm) 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100 20 40 60 80 100

U (W/m2.ºC) 0.82 0.58 0.45 0.37 0.31 0.79 0.55 0.43 0.35 0.29 0.82 0.58 0.45 0.37 0.31 0.86 0.62 0.49 0.40 0.34

ETICS com poliestireno expandido ETICS com poliestireno extrudido ETICS com lã mineralETICS com aglomerado de cortiça

expandido

SO1 EPS SO1 XPS SO1 MW SO1 ICB

SO2 EPS SO2 XPS SO2 MW SO2 ICB

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

52

diária, factor de utilização e respectivo período horário, correspondam ao consumo total diário (24 horas)

indicado na Tabela 14 [42]. Desta forma, definem-se os seguintes períodos de utilização e respectivos

factores para os ganhos internos provenientes dos equipamentos [42]:

- período de utilização 1, das 24h às 8h (8 horas), com factor 1;

- período de utilização 2, das 8h às 18h (10 horas), com factor 0.7;

- período de utilização 3, das 18h às 24h (6 horas), com factor 1.5.

Tabela 14 - Padrões de utilização e cálculo dos ganhos internos [4], [42].

Área média de um alojamento em Portugal (m2) 107

Ocupação média de um alojamento em Portugal (individuos) 3

Área do caso de estudo (m2) 74.13

Ocupação

Potência a dormir por individuo (W) 70

Potência diária a dormir por individuo (W) 490

Potência em actividade por individuo (W) 110

Potência diária em actividade por individuo (7 horas) (W) 770

Potência total diária (para os 3 individuos) (W) 3780

Ganho total diário por m2 (Wh/m2) 51

Potência média horária (W/m2) 2.13

Iluminação

Consumo anual por fogo (kWh) 326

Consumo diário por fogo (Wh) 893

Consumo por cada hora de funcionamento (Wh) 149

Consumo diário por m2 (Wh/m2) 8

Potência média horária (W/m2) 0.35

Equipamentos

Consumo anual de cozinha (kWh) 989

Consumo anual de equipamentos eléctricos (kWh) 802

Consumo diário de cozinha (Wh) 2708

Consumo diário de equipamentos eléctricos (Wh) 2199

Consumo diário de cozinha por m2 (Wh/m2) 25

Consumo diário de equipamentos eléctricos por m2 (Wh/m2) 21

Consumo diário por m2 (Wh/m2) 46

Potência média horária (W/m2) 1.92

Ganhos internos diários por m2 (Wh/m2) 105

Ganhos internos médios horários (W/m2) 4.40

Período de ocupação: todos os dias das 18h às 8h (período em actividade das 18h às 24h e das 7h às 8h; período de

dormir das 24h às 7h).

Período de utilização: todos os dias das 18h às 24h (6 horas diárias).

Período de utilização: todos os dias 24h (período de utilização 1 das 24h às 8h; período de utilização 2 das 8h às 18h;

período de utilização 3 das 18h às 24h).

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

53

Esta definição dos períodos de utilização dos ganhos internos provenientes dos equipamentos

juntamente com os restantes padrões definidos para os ocupantes e iluminação traduz-se numa

distribuição dos ganhos internos ao longo do dia de acordo com a Figura 38.

Figura 38 – Gráfico dos padrões de utilização dos ganhos internos ao longo do dia.

O mesmo inquérito refere que 65% dos equipamentos de aquecimento do ambiente e 55% dos

equipamentos de arrefecimento do ambiente funcionam entre as 18 horas e as 8 horas [4], coincidindo

com a presença de ocupantes nos apartamentos. Com base nestes critérios, este será também o

horário a adoptar para o funcionamento dos sistemas de aquecimento e arrefecimento nas simulações

para o cálculo das necessidades energéticas.

4.1.7. Ventilação

Relativamente à ventilação, considerou-se para o caso de estudo que esta se processa de igual forma

em todas as frações e sem auxílio de sistemas mecânicos. A taxa de renovação do ar (Rph) é

determinada em função do tipo de edifício, da permeabilidade da envolvente ao ar e da sua exposição

ao vento. O tipo de caixilharia e a sua permeabilidade ao ar também interferem nos valores

convencionais de Rph.

Para a fixação da taxa de ventilação adoptaram-se os critérios simplificados da anterior regulamentação

(RCCTE), tendo-se considerado que o caso de estudo está localizado na região A, com o nível de

rugosidade I (para edifícios situados no interior de uma zona urbana) e com uma altura acima do solo

de 18m a 28m o que permite definir uma classe de exposição ao vento das fachadas do tipo Exp. 2. De

acordo com o mesmo regulamento, consideraram-se para o caso estudo caixilharias sem classificação

relativamente à permeabilidade ao ar, caixa de estore e a não existência de dispositivos de admissão

na fachada. Estes parâmetros resultaram nos valores convencionais de Rph de 1.05 e são estes os

valores que irão ser considerados nas simulações das secções seguintes [11].

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Potê

ncia

(W

/m2)

Horas do dia (h)

Ocupantes Equipamentos Iluminação

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

54

4.2. Simulação dinâmica

Com base na caracterização do caso de estudo e nos valores definidos para os diferentes parâmetros

necessários ao cálculo das necessidades nominais de energia útil para aquecimento e arrefecimento,

é realizado um conjunto de simulações dinâmicas com o recurso ao programa informático EnergyPlus.

As simulações irão permitir, em primeiro lugar, fazer uma análise do comportamento térmico de cada

apartamento ou zona térmica no que diz respeito à evolução da temperatura interior de cada um dos

apartamentos ao longo de cada uma das estações em estudo e em regime livre, ou seja, sem a

influência de qualquer sistema de climatização interior.

Posteriormente, irá efectuar-se um conjunto de simulações para calcular as necessidades nominais de

energia útil por m2 para as soluções originais do edifício e para as soluções de reabilitação propostas,

com base nos sistemas ETICS, para as estações de aquecimento e arrefecimento, e em regime

controlado com o recurso a sistemas de climatização interior.

A partir dos custos associados às necessidades nominais de energia útil e dos custos de investimento

e de manutenção das soluções de reabilitação efectuar-se-á, no fim deste capítulo, a análise do custo-

óptimo.

4.2.1. EnergyPlus

Para a simulação dinâmica recorreu-se ao programa computacional EnergyPlus versão 7.1.0.012 que

foi desenvolvido e distribuído pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos e permite simular de

forma dinâmica o desempenho térmico e energético de edifícios. A simulação efectuada pelo programa

baseia-se nas características geométricas e construtivas da edificação e nas condições climáticas do

local de implantação do edifício. Com esses dados o EnergyPlus permite estimar ao longo do tempo

trocas de calor, distribuições de temperaturas relativas ao ar interior, tanto em regime livre como em

regime controlado, e necessidades energéticas para a obtenção de condições de conforto térmico.

Desta forma, todos os dados relativos ao edifício que o programa necessita para a simulação, como a

geometria, a localização, os materiais que constituem a envolvente das zonas térmicas, as

características de ventilação e ganhos internos definidas nas secções anteriores, são introduzidos a

partir de um editor de texto em formato IDF (Input Data File). Os dados referentes ao clima do local,

onde estão definidas as temperaturas do ar, a radiação solar, a velocidade e a direcção do vento estão

organizados no ficheiro climático Lisbon weather data [43] que é carregado pelo programa.

Para além da configuração das características anteriormente referidas o programa permite também a

definição de horários (schedules) onde é possível programar a activação ou desactivação de

determinado dispositivo e/ou característica do caso de estudo.

Para se obterem dados sobre o comportamento térmico e energético relativamente ao caso de estudo

considerou-se que cada apartamento/fracção seria uma zona térmica, permitindo desta forma uma

interacção entre elas através de trocas de calor das superfícies que partilham e dos fluxos de ar que

movimentam. Também se considerou o núcleo central de acessos, seccionado ao nível do tecto e do

pavimento do piso tipo, como uma zona térmica independente que troca fluxos de calor com as

superfícies de fronteiras das restantes zonas térmicas. Os resultados das simulações são gerados a

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

55

partir um ficheiro de base de dados do programa, podendo ser transformado em folha de cálculo e

trabalhado pelo utilizador para produzir gráficos, estatísticas, ou outras análises de interesse.

4.2.2. Comportamento térmico

Nesta secção irá analisar-se a evolução das temperaturas médias interiores de cada apartamento, face

às temperaturas médias exteriores, para as soluções de referência ou originais (SO1 e SO2) e para as

soluções de reabilitação com sistemas ETICS. Nesta análise, que irá estar separada em estação de

aquecimento e estação de arrefecimento, pretende-se perceber a contribuição das soluções de

reabilitação na evolução da temperatura média interior de cada apartamento para cada uma das

estações em estudo e em regime livre.

Uma vez que ao nível da condutibilidade térmica as diferentes propostas de reabilitação com ETICS

são muito semelhantes com valores entre os 0.037W/(m.ºC) e os 0.045W/(m.ºC), não deverá existir

uma grande diferença na evolução das temperaturas médias interiores entre as diferentes soluções de

reabilitação térmica a ensaiar no edifício.

Assim, optou-se pela utilização de soluções de reabilitação com sistemas ETICS com EPS, cuja

condutibilidade térmica é de 0.04W/(m.ºC), enquadrando-se entre os valores de condutibilidade térmica

dos restantes isolantes. Definem-se duas propostas de reabilitação para cada uma das soluções de

referência, uma com uma espessura de isolamento de 20mm e outra com 100mm de forma a perceber

a importância da espessura de isolamento na evolução da temperatura interior de cada um dos

apartamentos.

Desta forma, as propostas de reabilitação organizam-se nas soluções SO1EPS20 e SO1EPS100, para

a solução de referência SO1, e nas soluções SO2EPS20 e SO2EPS100 para a solução de referência

SO2.

4.2.2.1. Estação de aquecimento

Na estação de aquecimento analisou-se a evolução das temperaturas no exterior e no interior de cada

apartamento em estudo para as soluções SO1, SO2 e respectivas soluções de reabilitação com

sistemas ETICS.

No que diz respeito à solução SO1 e respectivas soluções de reabilitação, a evolução das temperaturas

médias no exterior e em cada uma das fracções demonstra que a fracção AP02-N é sempre a que

apresenta uma evolução das temperaturas médias com valores mais baixos em comparação com as

restantes fracções (Figura 39). Neste caso, esta fracção é a que mais se aproxima das temperaturas

médias exteriores que apresentam sempre valores mais baixos em comparação com as temperaturas

médias do interior dos apartamentos. Por outro lado, a fracção que tem as temperaturas médias

interiores mais elevadas é a fracção orientada a sul (AP04-S). Relativamente à introdução das soluções

de reabilitação, verifica-se que as mesmas produzem um aumento das temperaturas médias interiores

em todos os apartamentos em estudo de uma forma gradual e à medida que se aumenta a espessura

de isolamento térmico. Esse aumento das temperaturas médias verifica-se quando se implementa um

isolamento de 20mm (SO1EPS20) e de 100mm (SO1EPS100). Este aumento das temperaturas médias

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

56

interiores é importante uma vez que permite uma aproximação à temperatura interior de referência de

18ºC definida pelo REH e consequentemente uma menor utilização futura de sistemas de climatização.

Figura 39 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de aquecimento.

A implementação de soluções de reabilitação para a solução SO1 estabelece um aumento das

temperaturas médias interiores dos apartamentos e consequentemente um aumento das temperaturas

mínimas e máximas durante a estação de aquecimento. Na Figura 40 apresenta-se os valores das

temperaturas mínimas, máximas e médias para cada um dos apartamentos e após a introdução das

soluções de reabilitação. O aumento da temperatura é mais acentuado no que diz respeito às

temperaturas mínimas de cada fracção do que nas temperaturas máximas na medida em que se

aumenta a espessura do isolamento. O apartamento AP02-N é o que apresenta temperaturas com

valores mais baixos e no extremo oposto está o apartamento AP04-S com temperaturas mais elevadas

devido à orientação solar das suas fachadas e respectivos ganhos solares.

Figura 40 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de aquecimento.

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1EPS20

Temperatura média exteriorAP01-EAP02-NAP03-OAP04-S

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1EPS100

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

4.2

24

.3

12

.5

10

.9

24

.7

16

.7

10

.2

24

.2

15

.9

10

.9

24

.7

16

.9

11

.5

25

.3

17

.7

11

.2

24

.7

16

.9

10

.6

24

.3

16

.2

11

.2

24

.8

17

.1

11

.8

25

.3

17

.8

11

.5

24

.8

17

.1

11

.0

24

.5

16

.5

11

.7

25

.1

17

.4

12

.3

25

.4

18

.1

0

5

10

15

20

25

30

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Te

mp

era

tura

(ºC

)

SO1 SO1EPS20 SO1EPS100

Page 75: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

57

Dada a quantidade de medições recolhidas da temperatura do ar, procede-se também à representação

dos resultados de medição recorrendo a curvas de frequências acumuladas das temperaturas do ar

interior durante a estação de aquecimento para a solução SO1 e respectivas soluções de reabilitação,

SO1EPS20 e SO1EPS100 (Figura 41 e Figura 42).

Figura 41 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para a solução SO1 durante a estação de aquecimento.

Figura 42 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de aquecimento.

Nos gráficos com as curvas de frequência acumulada apresentados para as soluções SO1, SO1EPS20

e SO1EPS100 encontra-se assinalada a percentagem de horas na estação de aquecimento em que a

temperatura se situa abaixo dos 18ºC que é a temperatura interior de referência definida pelo REH para

a estação de aquecimento. Na solução SO1 e para o apartamento mais frio (AP02-N) a percentagem

de horas abaixo dos 18ºC situa-se nos 78.6% sendo que, quando se introduzem as soluções

SO1EPS20 e SO1EPS100, essa percentagem desce para os 76.1% e 71.8%, respectivamente. Esta

93.7%

70.4%

78.6%

68.3%

59.8%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Fre

quência

Acum

ula

da

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

93.7%

68.6%76.1%

66.5%

58.4%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

93.7%

65.8%

71.8%

63.4%

55.6%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

Page 76: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

58

descida da percentagem decorrente da introdução das soluções de reabilitação é também comum e

gradual nas restantes fracções.

O comportamento térmico dos apartamentos em relação à solução SO2 e respectivas soluções de

reabilitação (SO2EPS20 e SO2EPS100) é muito idêntico ao apresentado anteriormente para a solução

SO1 com ligeiras variações nos valores das temperaturas médias, mínimas e máximas

comparativamente à solução SO1 e respectivas soluções de reabilitação (Figura 43 e Figura 44).

Desta forma, o aumento da temperatura é mais acentuado nos valores das temperaturas mínimas de

cada apartamento do que nas temperaturas máximas e à medida que se aumenta a espessura do

isolamento. O apartamento AP02-N é o que apresenta temperaturas com valores mais baixos,

relativamente às temperaturas mínimas, máximas e médias, e o apartamento AP04-S é o apartamento

que apresenta valores de temperaturas registados mais elevados.

Figura 43 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de aquecimento.

Figura 44 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de aquecimento.

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

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20

21

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2EPS20

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2EPS100

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

4.2

24

.3

12

.5

10

.7

24

.7

16

.6

10

.0

24

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15

.8

10

.7

24

.6

16

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11

.3

25

.3

17

.6

11

.1

24

.7

16

.8

10

.5

24

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16

.1

11

.1

24

.8

17

.0

11

.7

25

.3

17

.7

11

.5

24

.8

17

.1

11

.0

24

.5

16

.5

11

.7

25

.1

17

.4

12

.2

25

.4

18

.0

0

5

10

15

20

25

30

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Te

mp

era

tura

(ºC

)

SO2 SO2EPS20 SO2EPS100

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

59

Relativamente às curvas de frequência acumulada, as diferenças em relação à solução SO1 também

não têm uma grande expressão sendo que, por exemplo, na solução SO2, e para o apartamento mais

frio (AP02-N), a percentagem de horas abaixo dos 18ºC situa-se nos 80.1% e quando se introduzem

as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100, essa percentagem desce para os 76.9% e 72%,

respectivamente (Figura 45 e Figura 46). Assim, verifica-se que nas soluções SO2, SO2EPS20 e

SO2EPS100 existe uma percentagem ligeiramente mais alta de horas abaixo dos 18ºC

comparativamente às soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 devido ao facto de a solução SO2 ser

um tipo de parede menos eficiente do ponto de vista térmico e energético quando comparada com a

solução SO1.

Figura 45 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para a solução SO2 durante a estação de aquecimento.

Figura 46 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de aquecimento.

93.7%

71.2%

80.1%

69.4%

60.9%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Fre

quência

Acum

ula

da

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

93.7%

69.4%

76.9%

67.0%

58.9%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

93.7%

65.9%

72.0%

63.6%

55.8%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

60

4.2.2.2. Estação de arrefecimento

Para a estação de arrefecimento analisou-se a evolução das temperaturas no exterior e no interior de

cada apartamento em estudo para as soluções SO1, SO2 e respectivas soluções de reabilitação com

sistemas ETICS. Para além disso, optou-se por efectuar uma comparação do comportamento térmico

das fracções com e sem dispositivos de protecção solar (persianas exteriores de réguas plásticas) de

acordo com as características definidas nas secções anteriores. Esta comparação irá permitir analisar

a importância destes dispositivos durante a estação de arrefecimento e de que forma influenciam as

temperaturas no interior dos apartamentos.

No que diz respeito à solução SO1 e respectivas soluções de reabilitação, sem os dispositivos de

protecção solar, a evolução das temperaturas médias em cada uma das fracções demonstra que as

fracções AP02-N e AP03-O são as que apresentam temperaturas médias mais baixas, sendo que,

durante a manhã a fracção AP03-O é a que apresenta a temperatura média mais baixa e a fracção

AP02-N a que apresenta a temperatura média mais baixa nas restantes horas do dia. As fracções

AP04-S e AP01-E apresentam as temperaturas médias mais altas, sendo que durante a manhã é a

fracção AP01-E a que apresenta temperaturas mais elevadas e durante o resto do dia é a fracção

AP04-S a que apresenta temperaturas mais elevadas. Esta evolução das temperaturas médias

interiores é resultado da geometria e orientação solar das diferentes fracções em estudo. Relativamente

à introdução das soluções de reabilitação, verifica-se que as mesmas produzem um aumento das

temperaturas médias interiores em todos os apartamentos em estudo de uma forma gradual e tanto

maior quanto maior a espessura de isolamento térmico, embora esse aumento seja inferior ao que

ocorria durante a estação de aquecimento (Figura 47).

Figura 47 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção solar.

Como se verifica na Figura 48, os valores das temperaturas mínimas, máximas e médias para cada um

dos apartamentos após a introdução das soluções de reabilitação apresentam variações ténues de

temperatura, embora se constate que as temperaturas médias nas quatro fracções se situam todas

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1EPS20

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1EPS100

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Page 79: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

61

acima dos 25ºC, que é a temperatura interior de referência definida pelo REH para a estação de

arrefecimento.

Figura 48 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção solar.

Nos gráficos com as curvas de frequência acumulada apresentados para as soluções SO1, SO1EPS20

e SO1EPS100 sem a introdução de dispositivos de protecção solar (Figura 49 e Figura 50) encontra-

se assinalada a percentagem de horas na estação de arrefecimento em que a temperatura se situa

abaixo dos 25ºC. Na solução SO1 e para o apartamento mais frio (AP02-N) a percentagem de horas

abaixo dos 25ºC situa-se nos 16.2% sendo que, quando se introduzem as soluções SO1EPS20 e

SO1EPS100, essa percentagem desce para os 13.8% e 11.6%, respectivamente.

Figura 49 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para a solução SO1 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção solar.

Esta descida da percentagem decorrente da introdução das soluções de reabilitação é também comum

e gradual nas restantes fracções sendo que na fracção mais quente (AP04-S) a descida é menos

acentuada uma vez que a percentagem de horas abaixo dos 25ºC é 10.5% e para as soluções

SO1EPS20 e SO1EPS100 é de 8.9% e 7.7%, respectivamente. Se no caso da estação de aquecimento

a descida da percentagem do número de horas abaixo da temperatura interior de referência devido à

10

.9

35

.8

21

.6

19

.6

32

.1

27

.4

19

.6

31

.7

26

.9

19

.6

31

.8

26

.9

19

.6

32

.2

27

.5

19

.8

32

.0

27

.6

19

.8

31

.8

27

.1

19

.8

31

.8

27

.1

19

.9

32

.2

27

.7

20

.1

32

.2

27

.8

20

.1

32

.0

27

.4

20

.1

32

.1

27

.4

20

.1

32

.4

27

.9

0

5

10

15

20

25

30

35

40

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Te

mp

era

tura

(ºC

)

SO1 SO1EPS20 SO1EPS100

72.4%

11.0%

16.2%

15.1%

10.5%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Fre

quência

Acum

ula

da

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Page 80: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

62

introdução das medidas de reabilitação era positiva, no caso da estação de arrefecimento a descida da

percetagem do número de horas abaixo da temperatura interior de referência é um sinal negativo uma

vez que representa o aumento do número de horas acima dos 25ºC.

Figura 50 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção solar.

O comportamento térmico dos apartamentos em relação à solução SO2 e respectivas soluções de

reabilitação (SO2EPS20 e SO2EPS100) com os dispositivos de protecção desactivados apresenta

variações muito ligeiras nos valores das temperaturas médias, mínimas e máximas comparativamente

à solução SO1 e respectivas soluções de reabilitação (Figura 51 e Figura 52).

Figura 51 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção solar.

72.4%

9.7%

13.8% 13.1%

8.9%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

72.4%

8.4%

11.6%10.5%

7.7%0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36F

req

ncia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2

Temperatura exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2EPS20

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2EPS100

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Page 81: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

63

Figura 52 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção solar.

Relativamente às curvas de frequência acumulada, as diferenças em relação à solução SO1 também

não têm uma grande expressão sendo que, por exemplo na solução SO2, e para o apartamento com

temperaturas mais baixas (AP02-N), a percentagem de horas abaixo dos 25ºC situa-se nos 18% e

quando se introduzem as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100, essa percentagem desce para os 14.6%

e 11.6%, respectivamente. Assim, verifica-se que nas soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 existe

uma percentagem ligeiramente mais alta de horas abaixo dos 25ºC comparativamente às soluções

SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100. Este fenómeno resulta do facto de a solução SO2 ser um tipo de

parede menos eficaz termicamente, comparativamente com a solução SO1, permitindo maiores perdas

de calor do interior para o exterior e beneficiando assim o arrefecimento das fracções. A descida da

percentagem decorrente da introdução das soluções de reabilitação é também comum e gradual nas

restantes fracções sendo que na fracção mais quente (AP04-S) a descida é menos acentuada uma vez

que a percentagem de horas abaixo dos 25ºC é 11.5% e para as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100

é de 9.5% e 7.7%, respectivamente (Figura 53 e Figura 54).

Figura 53 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para a solução SO2 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção solar.

10

.9

35

.8

21

.6

19

.5

32

.1

27

.3

19

.5

31

.6

26

.7

19

.4

31

.7

26

.8

19

.5

32

.2

27

.4

19

.8

32

.0

27

.5

19

.8

31

.7

27

.0

19

.8

31

.8

27

.1

19

.8

32

.2

27

.6

20

.1

32

.2

27

.8

20

.1

32

.0

27

.4

20

.1

32

.1

27

.4

20

.1

32

.4

27

.9

0

5

10

15

20

25

30

35

40

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Te

mp

era

tura

(ºC

)

SO2 SO2EPS20 SO2EPS100

72.4%

12.4%

18.0%17.5%

11.5%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Fre

quência

Acum

ula

da

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Page 82: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

64

Figura 54 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e sem dispositivos de protecção solar.

No que diz respeito ao comportamento térmico dos apartamentos com os dispositivos de protecção

solar activos constata-se para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 que as temperaturas

médias são mais baixas relativamente às que foram apresentadas anteriormente com a opção dos

dispositivos de protecção solar desactivados. Para além deste facto, conclui-se também que a diferença

entre as temperaturas médias de cada apartamento é menor, em comparação com o caso anterior, e

que as medidas de reabilitação contribuem para aumentar essa homogeneidade das temperaturas

entre apartamentos (Figura 55).

Figura 55 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção solar.

Na Figura 56 apresentam-se os valores para as temperaturas mínimas, máximas e médias para cada

uma das fracções e onde se observa a diminuição do valor das temperaturas comparativamente à

solução com os dispositivos de protecção solar desactivados apresentada anteriormente, e também a

72.4%

10.0%

14.6%

13.9%

9.5%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

72.4%

8.5%

11.6%10.7%

7.7%0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1EPS20

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO1EPS100

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Page 83: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

65

contribuição das soluções de reabilitação no aumento das temperaturas mínimas sendo que, para as

temperaturas máximas e médias, não se verificam diferenças entre a solução SO1 e respectivas

soluções de reabilitação.

Figura 56 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO1, SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção solar.

Relativamente às curvas de frequência acumulada, verifica-se a homogeneidade das temperaturas

entre os diferentes apartamentos e ao mesmo tempo o aumento da percentagem do número de horas

abaixo dos 25ºC decorrente da diminuição geral das temperaturas internas que ocorre com a activação

dos dispositivos de protecção solar. Para o apartamento com temperaturas mais baixas (AP03-O), a

percentagem de horas abaixo dos 25ºC situa-se nos 45.7%, para a solução SO1, e quando se

introduzem as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100, essa percentagem desce para os 44.9% e 42.7%,

respectivamente. No apartamento com as temperaturas mais altas (AP01-E), a percentagem de horas

abaixo dos 25ºC situa-se nos 41.8%, para a solução SO1, baixando para 41.6% e 40.9% quando se

introduzem as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100 respectivamente.

Figura 57 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para a solução SO1 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção solar.

10

.9

35

.8

21

.6

19

.6

29

.6

25

.3

19

.6

29

.4

25

.2

19

.6

29

.4

25

.2

19

.6

29

.7

25

.3

19

.8

29

.5

25

.3

19

.8

29

.3

25

.2

19

.8

29

.4

25

.2

19

.9

29

.5

25

.3

20

.1

29

.4

25

.4

20

.1

29

.4

25

.3

20

.1

29

.4

25

.3

20

.1

29

.4

25

.3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Te

mp

era

tura

(ºC

)

SO1 SO1EPS20 SO1EPS100

72.4%

41.8%

45.7%45.7%

41.8%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Fre

quência

Acum

ula

da

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Page 84: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

66

Assim, verifica-se também uma diferença entre o apartamento que apresentava temperaturas com

maior percentagem do número de horas com uma temperatura abaixo dos 25ºC na opção de

dispositivos de protecção solar desactivados (apartamento AP02-N) e na opção dos mesmos

dispositivos activados (apartamento AP03-O). O mesmo se verifica com o apartamento que

apresentava uma percentagem menor de horas com uma temperatura abaixo dos 25ºC, que na

situação de dispositivos de protecção desactivados era o apartamento AP04-S e que com os mesmos

dispositivos activos é o apartamento AP01-E (Figura 57 e Figura 58).

Figura 58 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO1EPS20 e SO1EPS100 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção solar.

No que diz respeito à solução SO2 e respectivas soluções de reabilitação (SO2EPS20 e SO2EPS100)

com os dispositivos de protecção solar as conclusões são iguais às apresentadas anteriormente para

SO1 relativamente à evolução das temperaturas médias interiores dos apartamentos e também no que

se refere à evolução das temperaturas mínimas e máximas decorrente da implementação das soluções

de reabilitação SO2EPS20 e SO2EPS100. Assim, conclui-se que existe também uma diminuição das

temperaturas dos apartamentos comparativamente à opção com os dispositivos de protecção solar

desactivados e que evolução das temperaturas médias interiores reflecte uma menor diferença entre

as diferentes fracções (Figura 59 e Figura 60).

Relativamente às curvas de frequência acumulada, verifica-se a maior homogeneidade anteriormente

referida das temperaturas entre os diferentes apartamentos e ao mesmo tempo o aumento da

percentagem do número de horas abaixo dos 25ºC decorrente da diminuição geral das temperaturas

internas que ocorre com a activação dos dispositivos de protecção solar. Para este caso o apartamento

com temperaturas mais baixas é o AP03-O com uma percentagem de horas abaixo dos 25ºC de 46.7%,

para a solução SO2, e quando se implementam as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100, essa

percentagem desce para os 45.3% e 42.9%, respectivamente.

72.4%

41.6%

44.2% 44.9%

42.3%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

72.4%

40.9%

41.8% 42.7%

42.1%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

Page 85: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

67

Figura 59 – Variação das temperaturas médias exteriores e interiores em cada um dos apartamentos para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção solar.

Figura 60 – Temperaturas mínimas, máximas e médias no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO2, SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção solar.

No apartamento com as temperaturas mais altas (AP01-E), a percentagem de horas abaixo dos 25ºC

situa-se nos 42%, para as soluções SO2 e SO2EPS20, baixando para os 41.1% com a solução

SO1EPS100. À semelhança do que acontece com a solução SO1 e respectivas soluções de

reabilitação com os dispositivos de protecção solar activados, verifica-se também uma diferença entre

o apartamento que apresentava temperaturas com maior percentagem do número de horas com uma

temperatura abaixo dos 25ºC na opção com os dispositivos de protecção solar desactivados

(apartamento AP02-N) e com a opção dos mesmos dispositivos activados (apartamento AP03-O). O

mesmo se verifica com o apartamento que apresentava uma percentagem menor de horas com uma

temperatura abaixo dos 25ºC, que na opção com os dispostivos de protecção desactivados era o

apartamento AP04-S e com os mesmos dispositivos activos é o apartamento AP01-E (Figura 61 e

Figura 62).

14

16

18

20

22

24

26

28

30

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2

Temperatura exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2EPS20

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

14

16

18

20

22

24

26

28

30

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Tem

pera

tura

(ºC

)

Horas do dia (h)

SO2EPS100

Temperatura média exterior

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

10

.9

35

.8

21

.6

19

.5

29

.8

25

.3

19

.5

29

.5

25

.1

19

.4

29

.5

25

.1

19

.5

29

.8

25

.3

19

.8

29

.5

25

.3

19

.8

29

.4

25

.2

19

.8

29

.4

25

.2

19

.8

29

.5

25

.3

20

.1

29

.4

25

.4

20

.1

29

.4

25

.3

20

.1

29

.4

25

.3

20

.1

29

.4

25

.3

0

5

10

15

20

25

30

35

40

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

T. min.(ºC)

T. max.(ºC)

T. média(ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Te

mp

era

tura

(ºC

)

SO2 SO2EPS20 SO2EPS100

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

68

Figura 61 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para a solução SO2 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção solar.

Figura 62 – Curvas de frequência acumulada de temperatura do ar no exterior e em cada um dos apartamentos para as soluções SO2EPS20 e SO2EPS100 durante a estação de arrefecimento e com dispositivos de protecção solar.

4.2.3. Desempenho energético

Após a análise do comportamento térmico do caso de estudo sujeito a soluções de reabilitação,

pretende-se calcular as necessidades energéticas em kWh/m2 na estação de aquecimento e na estação

de arrefecimento para cada uma das soluções de referência e para as soluções de reabilitação com

sistemas ETICS. O cálculo das necessidades energéticas é efectuado a partir do programa de

simulação dinâmica EnergyPlus, cuja descrição foi apresentada anteriormente. Assim, pretende-se

comparar os resultados das soluções originais de referência SO1 e SO2 com as respectivas soluções

de reabilitação. Nesta secção, os resultados das necessidades energéticas serão apresentados em

gráficos sendo que, os valores que deram origem a esses mesmos gráficos, estão presentes no Anexo

II, para a estação de aquecimento, e no Anexo III, para a estação de arrefecimento.

72.4%

42.0%

46.4% 46.7%

41.9%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Fre

quência

Acum

ula

da

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

72.4%

42.0%

45.0%45.3%

42.2%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

72.4%

41.1%

41.8% 42.9%

42.1%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36

Fre

qu

ên

cia

Acu

mu

lad

a

Temperatura (ºC)

Exterior AP01-E AP02-N

AP03-O AP04-S

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

69

Nesta análise ao comportamento energético irá ter-se em consideração os períodos definidos pela

metodologia descrita no RCCTE para as estações de aquecimento e arrefecimento.

4.2.3.1. Estação de aquecimento

Na simulação das necessidades energéticas para estação de aquecimento pretende-se efectuar uma

comparação entre as diferentes soluções para uma temperatura interior de referência de 20ºC, que

corresponde ao anterior RCCTE de 2006, e para uma temperatura interior de referência de 18ºC que

corresponde ao actual REH. Esta comparação tem como principal objectivo perceber o impacto que o

actual regulamento tem nas necessidades energéticas nesta estação em comparação com o

regulamento antigo. Assim, na Figura 63 e Figura 64 apresentam-se as necessidades energéticas de

acordo com a temperatura interior de referência de 20ºC para as quatro fracções em estudo, no que se

refere às soluções originais de referência SO1 e SO2 e respectivas soluções de reabilitação com

sistemas ETICS.

Figura 63 – Necessidades energéticas de aquecimento das quatro fracções para a solução SO1 e respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de referência de 20ºC.

As necessidades energéticas foram calculadas obtendo-se um valor por m2 para cada uma das fracções

e em função das soluções de reabilitação. Para a solução SO1 conclui-se que a fracção que tem mais

necessidades energéticas para aquecimento é a fracção AP02-N com 40.8kWh/m2 e a que tem menos

necessidades energéticas é a fracção AP04-S com 23.6kWh/m2. Constata-se também que na fracção

com mais necessidades energéticas (AP02-N), o facto de se introduzir soluções de reabilitação com

ETICS, permite reduzir as mesmas necessidades entre aproximadamente 10% e 21% para as soluções

de reabilitação com 20mm e 100mm respectivamente no que diz respeito ao poliestireno extrudido

(XPS), que é o isolamento mais eficaz deste ponto de vista quando comparado com os restantes três

isolamentos térmicos.

No que diz respeito à solução SO2 (Figura 64), a fracção AP02-N é a que tem mais necessidades

energéticas para aquecimento (43.5kWh/m2) quando comparada com as restantes três fracções. A

fracção AP04-S, à semelhança do que acontece com a solução SO1, é a fracção que tem menos

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Necessid

ades e

nerg

éticas (

kW

h/m

2)

Apartamentos / Fracções

SO1

SO1EPS20

SO1EPS40

SO1EPS60

SO1EPS80

SO1EPS100

SO1XPS20

SO1XPS40

SO1XPS60

SO1XPS80

SO1XPS100

SO1MW20

SO1MW40

SO1MW60

SO1MW80

SO1MW100

SO1ICB20

SO1ICB40

SO1ICB60

SO1ICB80

SO1ICB100

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

70

necessidades energéticas para aquecimento (25.4kWh/m2). Com a implementação das soluções de

reabilitação com poliestireno extrudido (XPS), que são as mais vantajosas sob o ponto de vista da

redução das necessidades energéticas, podem reduzir-se as necessidades energéticas da fracção

AP02-N em aproximadamente 13% e 25% para as soluções de reabilitação com 20mm e 100mm

respectivamente.

Figura 64 – Necessidades energéticas de aquecimento das quatro fracções para a solução SO2 e respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de referência de 20ºC.

No que diz respeito às necessidades energéticas para uma temperatura interior de referência de 18ºC,

a Figura 65 estabelece os valores para as diferentes fracções em estudo para a solução SO1 e

respectivas soluções de reabilitação. A poupança energética anual em relação à solução SO1 varia em

média entre os 11% e os 25%, para espessuras de 20mm e 100mm respectivamente, para o

apartamento com mais necessidades energéticas na estação de aquecimento (AP02-N). Para o

apartamento com menores necessidades energéticas na estação de aquecimento (AP04-S) a

poupança anual situa-se, em média, entre os 12% e os 27%, para espessuras de 20mm e 100mm

respectivamente.

Figura 65 - Necessidades energéticas de aquecimento das quatro fracções para a solução SO1 e respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de referência de 18ºC.

0

5

10

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20

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35

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AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Necessid

ades e

nerg

éticas (

kW

h/m

2)

Apartamentos / Fracções

SO2SO2EPS20SO2EPS40SO2EPS60SO2EPS80SO2EPS100SO2XPS20SO2XPS40SO2XPS60SO2XPS80SO2XPS100SO2MW20SO2MW40SO2MW60SO2MW80SO2MW100SO2ICB20SO2ICB40SO2ICB60SO2ICB80SO2ICB100

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Necessid

ades e

nerg

éticas (

kW

h/m

2)

Apartamentos / Fracções

SO1SO1EPS20SO1EPS40SO1EPS60SO1EPS80SO1EPS100SO1XPS20SO1XPS40SO1XPS60SO1XPS80SO1XPS100SO1MW20SO1MW40SO1MW60SO1MW80SO1MW100SO1ICB20SO1ICB40SO1ICB60SO1ICB80SO1ICB100

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

71

Relativamente à solução SO2 (Figura 66) a poupança nas necessidades energéticas de aquecimento

para o apartamento com mais necessidades energéticas na estação de aquecimento (AP02-N) varia

em média entre os 14% e os 29%, para espessuras de 20mm e 100mm respectivamente.

Figura 66 - Necessidades energéticas de aquecimento das quatro fracções para a solução SO2 e respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de referência de 18ºC.

Para o apartamento com menores necessidades energéticas na estação de aquecimento (AP04-S) a

poupança anual situa-se, em média, entre os 16% e os 32%, para espessuras de 20mm e 100mm

respectivamente.

Tabela 15 – Variação dos valores das necessidades energéticas entre as simulações com uma temperatura interior de referência de 20ºC e 18ºC para cada fracção e para as soluções SO1, SO2 com respectivas soluções de reabilitação.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

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24

26

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Necessid

ades e

nerg

éticas (

kW

h/m

2)

Apartamentos / Fracções

SO2SO2EPS20SO2EPS40SO2EPS60SO2EPS80SO2EPS100SO2XPS20SO2XPS40SO2XPS60SO2XPS80SO2XPS100SO2MW20SO2MW40SO2MW60SO2MW80SO2MW100SO2ICB20SO2ICB40SO2ICB60SO2ICB80SO2ICB100

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Var. (%) Var. (%) Var. (%) Var. (%) Var. (%) Var. (%) Var. (%) Var. (%)

SO1 -46% -41% -48% -53% SO2 -45% -40% -47% -52%

SO1EPS20 -47% -42% -49% -54% SO2EPS20 -46% -41% -49% -54%

SO1EPS40 -47% -43% -50% -55% SO2EPS40 -47% -42% -50% -55%

SO1EPS60 -48% -43% -51% -56% SO2EPS60 -47% -43% -51% -55%

SO1EPS80 -48% -43% -51% -56% SO2EPS80 -48% -43% -51% -56%

SO1EPS100 -48% -44% -52% -56% SO2EPS100 -48% -44% -51% -56%

SO1XPS20 -47% -42% -50% -54% SO2XPS20 -46% -42% -49% -54%

SO1XPS40 -47% -43% -50% -55% SO2XPS40 -47% -42% -50% -55%

SO1XPS60 -48% -43% -51% -56% SO2XPS60 -48% -43% -51% -55%

SO1XPS80 -48% -43% -51% -56% SO2XPS80 -48% -43% -51% -56%

SO1XPS100 -48% -44% -52% -56% SO1XPS100 -48% -44% -52% -56%

SO1MW20 -47% -42% -49% -54% SO2MW20 -46% -41% -49% -54%

SO1MW40 -47% -43% -50% -55% SO2MW40 -47% -42% -50% -55%

SO1MW60 -48% -43% -51% -56% SO2MW60 -48% -43% -51% -55%

SO1MW80 -48% -43% -51% -56% SO2MW80 -48% -43% -51% -56%

SO1MW100 -48% -44% -52% -56% SO2MW100 -48% -44% -51% -56%

SO1ICB20 -47% -42% -49% -54% SO2ICB20 -46% -41% -49% -54%

SO1ICB40 -47% -42% -50% -55% SO2ICB40 -47% -42% -50% -55%

SO1ICB60 -48% -43% -51% -55% SO2ICB60 -47% -43% -50% -55%

SO1ICB80 -48% -43% -51% -56% SO2ICB80 -48% -43% -51% -56%

SO1ICB100 -48% -44% -52% -56% SO2ICB100 -48% -43% -51% -56%

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

72

Fazendo a comparação dos valores das necessidades energéticas para os cenários com temperaturas

interiores de referência de 20ºC e 18ºC constata-se que, no caso da solução SO1, a diminuição das

mesmas necessidades energéticas dos 20ºC para os 18ºC varia entre os 41% para a fracção AP02-N

e os 53% para a fracção AP04-S. Relativamente à solução SO2, a diminuição das necessidades

energéticas situa-se entre os 40% para o apartamento AP02-N e os 52% para o AP04-S não existindo

assim uma grande diferença face à variação verificada para a solução SO1. À medida que se

implementam as soluções de reabilitação e se aumenta a espessura de isolamento térmico, tanto para

SO1 como para SO2, a percentagem relativa à diminuição das necessidades energéticas aumenta para

todos os tipos de isolamento e na mesma proporção (Tabela 15).

4.2.3.2. Estação de arrefecimento

Nesta secção apresentam-se as necessidades energéticas para a estação de arrefecimento, para uma

temperatura interior de referência de 25ºC, relativamente às soluções SO1, SO2 e respectivas soluções

de reabilitação. Como se pode verificar, a maior poupança energética nesta estação acontece

sobretudo nos apartamentos AP01-E e AP04-S, que apresentam maiores necessidades energéticas

nas soluções SO1 e SO2 durante este período. Nestes dois apartamentos, e para a solução SO1, as

necessidades energéticas são de 8.1kWh/m2 e com a implementação de soluções de reabilitação as

mesmas diminuem cerca de 9% e 15% para as soluções com 20mm e 100mm de espessura

respectivamente. Relativamente aos outros dois apartamentos, AP02-N e AP03-O, as necessidades

energéticas neste período e para a solução SO1 são de 7.1kWh/m2 e 7kWh/m2, respectivamente. A

diminuição das necessidades energéticas com as soluções de reabilitação é relativamente baixa em

comparação com o valor para a solução SO1, não existindo grandes variações nas necessidades

energéticas das diferentes soluções de reabilitação com diferentes espessuras (Figura 67).

Figura 67 - Necessidades energéticas de arrefecimento das quatro fracções para a solução SO1 e respectivas soluções de reabilitação.

O mesmo cenário ocorre para o gráfico das necessidades energéticas da solução SO2 e respectivas

soluções de reabilitação, em que a maior poupança energética nesta estação acontece sobretudo nos

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Necessid

ades e

nerg

éticas (

kW

h/m

2)

Apartamentos / Fracções

SO1

SO1EPS20

SO1EPS40

SO1EPS60

SO1EPS80

SO1EPS100

SO1XPS20

SO1XPS40

SO1XPS60

SO1XPS80

SO1XPS100

SO1MW20

SO1MW40

SO1MW60

SO1MW80

SO1MW100

SO1ICB20

SO1ICB40

SO1ICB60

SO1ICB80

SO1ICB100

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

73

apartamentos AP01-E e AP04-S. Nestes dois apartamentos, e para a solução SO2, as necessidades

energéticas são de 8.7kWh/m2 e com a implementação de medidas de reabilitação as mesmas

diminuem cerca de 14% e 20% para espessuras de isolamento de 20mm e 100mm, respectivamente.

Relativamente aos outros dois apartamentos, AP02-N e AP03-O, as necessidades energéticas neste

período e para a solução SO2 são ambas de 7.2kWh/m2. Como acontece também na solução SO1, a

diminuição das necessidades energéticas com as soluções de reabilitação para os apartamentos AP02-

N e AP03-O é relativamente baixa em comparação com o valor para a solução original SO2, não

existindo também grandes variações nas necessidades energéticas das diferentes soluções de

reabilitação com diferentes espessuras (Figura 68).

Figura 68 - Necessidades energéticas de arrefecimento das quatro fracções para a solução SO2 e respectivas soluções de reabilitação.

Nestas figuras conclui-se também que as soluções de reabilitação com os sistemas ETICS são menos

eficazes na diminuição das necessidades energéticas na estação de arrefecimento em comparação

com a estação de aquecimento uma vez que em fracções como AP02-N e AP03-O o aumento da

espessura do isolamento não resulta directamente na diminuição das necessidades energéticas.

4.3. Análise de custo-óptimo

Para além de reforçar os objectivos previamente definidos pela Directiva 2002/91/CE, a EPDB de 2010

introduziu uma abordagem para o cálculo dos níveis óptimos de rentabilidade dos requisitos mínimos

de desempenho energético dos edifícios novos e existentes que está presente no Regulamento

Delegado (UE) Nº 244/2012 [9]. Esta abordagem assenta numa metodologia comparativa de acordo

com a seguinte estrutura:

- definição de edifícios de referência para as categorias de edifícios unifamiliares; blocos de

apartamentos e edifícios multifamiliares; edifícios de escritórios e outras categorias de edifícios não

residenciais;

- identificação de medidas de eficiência energética, de medidas baseadas em fontes de energia

renováveis e/ou de conjuntos de medidas e de variantes para cada edifício de referência;

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Necessid

ades e

nerg

éticas (

kW

h/m

2)

Apartamentos / Fracções

SO2

SO2EPS20

SO2EPS40

SO2EPS60

SO2EPS80

SO2EPS100

SO2XPS20

SO2XPS40

SO2XPS60

SO2XPS80

SO2XPS100

SO2MW20

SO2MW40

SO2MW60

SO2MW80

SO2MW100

SO2ICB20

SO2ICB40

SO2ICB60

SO2ICB80

SO2ICB100

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

74

- cálculo das necessidades de energia primária decorrentes da aplicação das medidas e conjuntos de

medidas aos edifícios de referência;

- cálculo do custo global, expresso em valor líquido actualizado, para cada edifício de referência e onde

se incluem os custos associados às medidas de eficiência energética adoptadas durante o ciclo de vida

económico esperado para os edifícios de referência, como os custos de investimento, de manutenção,

custos de energia e custos de eliminação.

A partir desta metodologia irá obter-se o custo-óptimo, que consiste no menor custo global de entre

todas as soluções de reabilitação ensaiadas. Este valor é determinado na zona inferior da curva de

custos que corresponde então à solução de menor custo (Figura 69).

Figura 69 - Curva de custos e posição do custo-óptimo, adaptado de [44].

No caso específico desta investigação, a curva de custos é criada através da simulação de diversos

cenários, cada um deles representado por uma dada espessura de isolamento térmico. A partir daí,

traça-se o gráfico da evolução do custo global de acordo com a espessura e com as necessidades

energéticas obtendo-se uma função onde é possível identificar o valor mínimo do custo. A esse valor

mínimo corresponderá o valor óptimo da espessura de isolamento a aplicar.

4.3.1. Metodologia de cálculo

Após a introdução acerca da estruturação e definição do cálculo dos níveis óptimos, nesta secção irá

definir-se a metodologia de cálculo para o caso de estudo apresentado nesta investigação. Assim, o

custo-óptimo irá ser obtido a partir do custo global associado às medidas de melhoria do desempenho

energético para um período de tempo de 30 anos. O custo global de uma solução de reabilitação é, por

sua vez, dado pela soma dos custos de construção, que têm lugar no ano de início do projecto, com os

custos diferidos no tempo, para o horizonte de projecto de 30 anos, relacionados com a energia

(aquecimento e arrefecimento) necessária para assegurar as condições de conforto térmico interior, e

com os trabalhos de manutenção para assegurar a qualidade de desempenho da solução durante o

prazo estabelecido. O custo global (𝐶𝑔) é obtido através da seguinte expressão [9]:

𝐶𝑔(𝜏) = 𝐶𝐼 +∑𝐶𝑎,𝑖𝑅𝑑(𝑖) − 𝑉𝑓,𝜏

𝜏

𝑖=1

(1)

Custo-óptimo

kWh/(m2.ano)

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

75

em que é o período de cálculo (no máximo é o período de vida útil do projecto); 𝐶𝐼 são os custos

iniciais (investimento) que envolvem o material e a mão de obra; 𝑅𝑑(𝑖) é o factor de desconto para o

ano i; 𝑉𝑓,𝜏 é o valor residual da medida no final do período de cálculo (em relação ao ano inicial 𝜏0); 𝐶𝑎,𝑖

é o custo no ano i associado à medida de melhoria do desempenho energético dado por [9]:

𝐶𝑎,𝑖 = 𝐶𝑒,𝑖 + 𝐶𝑚,𝑖 (2)

em que 𝐶𝑒,𝑖 é o custo da energia consumida no ano i e 𝐶𝑚,𝑖 o custo de manutenção da solução de

reabilitação no ano i. O factor de desconto 𝑅𝑑(𝑖) é calculado com base na taxa de desconto real r, que

se considerou 3%, e de acordo com a seguinte expressão [9]:

𝑅𝑑(𝑖) = (

1

1 + 𝑟/100)𝑖

(3)

em que (𝑖) é o número de anos a partir do período inicial. Para o cálculo dos custos de energia para o

período de 30 anos, obtiveram-se as necessidades de aquecimento e arrefecimento anuais para o

edifício em estudo tendo em conta as diferentes medidas de reabilitação aplicadas. A partir dessas

necessidades é possível calcular a energia final (anual) a partir da razão entre a energia útil,

correspondente às necessidades de aquecimento/arrefecimento calculadas, e a eficiência energética

EER/COP dos sistemas de climatização para aquecimento/arrefecimento. A partir do cálculo da energia

final anual necessária obtém-se a energia primária através do factor de conversão correspondente à

forma de energia utilizada (2.5 no caso de energia eléctrica). Os resultados obtidos são depois

normalizados pela área útil de pavimento do caso em estudo.

O preço da energia elétrica, para efeitos de cálculo, foi considerado tendo em conta um tarifário simples

de baixa tensão superior a 3.45 kVA e inferior a 6.9 kVA. O valor utilizado foi de 0.1497€/kWh tendo

por base os preços de referência no mercado liberalizado de energia eléctrica publicados pela ERSE

para 2014 para o tarifário “EDP Comercial Casa” [45], sendo que o mesmo foi actualizado de acordo a

previsão da Comissão Europeia para os preços da energia e respectiva taxa de juro [46]. Os custos de

manutenção utilizados para cada um dos sistemas ETICS correspondem a custos periódicos decenais

de acordo com o CYPE Gerador de Preços [47]. Para os custos de construção foram considerados os

custos do material utilizado e de mão-de-obra, para cada uma das medidas de reabilitação a adoptar

[48].

Nesta análise de custo-óptimo, para além da comparação entre as diferentes soluções de reabilitação

com sistemas ETICS, importa também efectuar um estudo para diferentes temperaturas interiores de

referência e diferentes eficiências (EER/COP) dos sistemas de climatização por forma a analisar o

impacto que estas alterações podem ter no cálculo do custo-óptimo. Assim, calculou-se o custo-óptimo

para os seguintes cenários:

- custo-óptimo para uma temperatura interior de referência de 18ºC (na estação de aquecimento) e com

sistemas de ar condicionado com classe de eficiência C, com um EER mínimo de 2.80 e um COP

mínimo de 3.20, de acordo com o REH;

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

76

- custo-óptimo para uma temperatura interior de referência de 20ºC (na estação de aquecimento) de

acordo com o RCCTE e com sistemas de ar condicionado com classe de eficiência C, com um EER

mínimo de 2.80 e um COP mínimo de 3.20, de acordo com o REH;

- custo-óptimo para uma temperatura interior de referência de 18ºC (na estação de aquecimento) com

sistemas de climatização menos eficientes com um COP de 1.00 e um EER de 3.00.

Os valores calculados para a obtenção do custo global ( 𝐶𝑔 ), correspondentes aos custos de

investimento (𝐶𝐼), custos com energia (𝐶𝑒,𝑖) e custos com manutenção (𝐶𝑚,𝑖), constam nos Anexo IV, V

e VI, servindo de referência para os gráficos de custo-óptimo apresentados nas secções seguintes.

4.3.2. Custo-óptimo com base nas temperaturas interiores de referência

segundo o REH

Nesta secção apresentam-se os gráficos de cálculo do custo-óptimo para uma temperatura interior de

referência de 18ºC na estação de aquecimento e admitindo que todos os apartamentos em estudo

apresentam o mesmo tipo de sistema de climatização, correspondendo a unidades de produção térmica

de sistemas de ar condicionado com classe de eficiência C, obtendo-se então, para sistemas com

unidades split, multissplit e VRF, um EER mínimo de 2.80 e um COP mínimo de 3.20 [12]. Os cálculos

que serviram de base aos gráficos de custo-óptimo constam no Anexo IV.

Assim, apresentam-se os gráficos de cálculo do custo-óptimo para as diferentes soluções de

reabilitação com ETICS em comparação com as soluções originais de referência SO1 e SO2 para cada

um dos apartamentos e para o piso tipo que agrega as quatro fracções em estudo. Em cada um dos

gráficos está assinalado o nível de isolamento considerado óptimo para cada uma das soluções de

reabilitação.

Para a solução SO1, apenas os apartamentos orientados a Este e a Norte (AP01-E e AP02-N) poderão

beneficiar de poupanças do ponto de vista financeiro através de soluções de reabilitação com sistemas

ETICS (Figura 70).

Figura 70 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP01-E e AP02-N.

SO1

SO1EPS40

SO1XPS40

SO1MW40

SO1ICB20

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

50 52 54 56 58 60 62 64 66

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP01-E

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1

SO1EPS60

SO1XPS40

SO1MW40

SO1ICB40

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP02-N

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

77

No caso do apartamento AP01-E, apenas a solução de ETICS com EPS fica abaixo do valor de

referência de SO1, com o custo-óptimo a ficar nos 40mm de espessura de isolamento (SO1EPS40).

No apartamento AP02-N são as soluções de ETICS com EPS, XPS e MW as que produzem poupanças

em relação à solução original, com o custo-óptimo a situar-se na espessura de 60mm no caso de EPS

(SO1EPS60) e na espessura de 40mm no caso de XPS (SO1XPS40) e de MW (SO1MW40). Nos

restantes apartamentos, orientados a Oeste e Sul (AP03-O e AP04-S), todas as soluções de

reabilitação apresentadas ficam acima do valor de referência da solução original SO1 (Figura 71).

Figura 71 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP03-O e AP04-S.

No caso do piso tipo, a análise do custo-óptimo é realizada para a soma do custo global das quatro

fracções em estudo (AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S). De acordo com o gráfico de custo-óptimo

(Figura 72) nenhuma das soluções de reabilitação estudadas apresenta benefícios do ponto de vista

financeiro face à solução original SO1.

Figura 72 - Gráfico de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de estudo.

SO1

SO1EPS40

SO1XPS40

SO1MW40

SO1ICB20

25

27

29

31

33

35

37

39

41

43

45

42 44 46 48 50 52 54 56 58

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP03-O

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1

SO1EPS40

SO1XPS20

SO1MW20

SO1ICB20

22

27

32

37

42

47

35 37 39 41 43 45 47 49

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP04-S

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1SO1EPS40

SO1XPS40

SO1MW40

SO1ICB20

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

48 50 52 54 56 58 60 62

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

SO1 SO1EPS SO1XPS SO1MW SO1ICB

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

78

Para a solução SO2, a conclusão obtida é idêntica à solução SO1 sendo que apenas nos apartamentos

orientados a Este e Norte (AP01-E e AP02-N) as soluções de reabilitação com ETICS introduzem

poupanças do ponto de vista financeiro para o período de 30 anos. A diferença em relação à solução

SO1 é que para o apartamento AP01-E as soluções de reabilitação de ETICS para a solução SO2 com

EPS e XPS são vantajosas e para o apartamento AP02-N todas as soluções de reabilitação com ETICS

analisadas (com EPS, XPS, MW e ICB) situam-se abaixo do valor de referência da solução original

SO2. No caso do apartamento AP01-E, o custo-óptimo para a solução de ETICS com EPS foi obtido

com 40mm (SO2EPS40), tendo o custo-óptimo da solução com XPS a mesma espessura (SO2XPS40).

Para o apartamento AP02-N, o custo-óptimo ficou definido, no caso do EPS e XPS, nos 60mm de

espessura (SO2EPS60 e SO2XPS60) e para as soluções com MW e ICB ficou definido com 40mm de

espessura (SO2MW40 e SO2ICB40). Nos restantes apartamentos, AP03-O e AP04-S, nenhuma das

soluções de reabilitação com ETICS analisada obteve um valor inferior à solução original de referência

SO2 (Figura 73).

Figura 73 - Gráficos de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S.

SO2

SO2EPS40

SO2XPS40

SO2MW40

SO2ICB40

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

45 48 51 54 57 60 63 66 69 72

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP01-E

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2

SO2EPS60

SO2XPS60

SO2MW40

SO2ICB40

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP02-N

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2SO2EPS40

SO2XPS40

SO2MW40

SO2ICB40

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP03-O

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2

SO2EPS40

SO2XPS40

SO2MW40

SO2ICB20

21

23

25

27

29

31

33

35

37

39

41

43

45

35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP04-S

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

79

Para o piso tipo, e de acordo com o gráfico de custo-óptimo (Figura 74), as soluções de reabilitação

com ETICS analisadas com XPS e EPS situam-se abaixo do valor de referência da solução original

SO2, sendo que o custo-óptimo para a solução de ETICS com XPS foi obtido com 40mm (SO2XPS40),

tendo o custo-óptimo da solução com EPS a mesma espessura (SO2EPS40). As restantes soluções

com MW e ICB obtiveram um valor superior à solução original de referência SO2. De realçar que nesta

análise do piso tipo relativamente à solução SO2 a solução de reabilitação mais vantajosa sob o ponto

de vista financeiro é a solução de sistemas ETICS com XPS devido ao facto de este tipo de isolamento

ter uma condutibilidade térmica inferior aos restantes permitindo menores consumos energéticos ao

longo do tempo e compensando, ao mesmo tempo, o custo de investimento inicial mais elevado quando

comparado com o sistema com EPS.

Figura 74 - Gráfico de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de estudo.

4.3.3. Custo-óptimo com base nas temperaturas interiores de referência

segundo o RCCTE

Nesta secção apresentam-se os gráficos de cálculo do custo-óptimo para uma temperatura interior de

referência de 20ºC na estação de aquecimento e, à semelhança do que ocorre na secção anterior,

admitindo que todos os apartamentos em estudo apresentam o mesmo tipo de sistema de climatização,

correspondendo a unidades de produção térmica de sistemas de ar condicionado com classe de

eficiência C para sistemas com unidades split, multissplit e VRF com um EER mínimo de 2.80 e um

COP mínimo de 3.20 [12]. Esta análise irá permitir efectuar uma comparação entre o custo-óptimo para

uma temperatura interior de referência de 20ºC, de acordo com o RCCTE de 2006, e o custo-óptimo

para uma temperatura interior de referência de 18ºC de acordo com o actual REH apresentado na

secção anterior.

Neste cenário e para a solução SO1, quase todas as soluções de reabilitação com ETICS analisadas

situam-se abaixo do valor de referência da solução original SO1 em todas as fracções. A excepção é a

solução de reabilitação com ICB que no apartamento AP04-S fica acima do valor da solução SO1. No

caso do apartamento AP01-E, o custo-óptimo ficou definido, no caso do EPS e XPS, nos 60mm de

SO2

SO2EPS40

SO2XPS40

SO2MW40

SO2ICB40

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

SO2 SO2EPS SO2XPS SO2MW SO2ICB

Page 98: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

80

espessura (SO1EPS60 e SO1XPS60) e para as soluções com MW e ICB ficou definido com 40mm de

espessura (SO1MW40 e SO1ICB40). No apartamento AP02-N, o custo-óptimo, no caso do EPS, XPS

e MW, fixa-se nos 60mm de espessura (SO1EPS60, SO1XPS60 e SO1MW60) e para a solução com

ICB ficou definido com 40mm de espessura (SO1ICB40). À semelhança do que acontece no

apartamento AP01-E, o custo-óptimo para o apartamento AP03-O ficou definido, no caso do EPS e

XPS, pela espessura de 60mm (SO1EPS60 e SO1XPS60) e, para as soluções com MW e ICB, pela

espessura de 40mm de espessura (SO1MW40 e SO1ICB40). No apartamento AP04-S, o custo-óptimo

foi obtido com EPS de 60mm (SO1EPS60) e com 40mm no caso das soluções com XPS e MW

(SO1XPS40 e SO1MW40) relativamente à solução SO1 (Figura 75).

Figura 75 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S para uma temperatura interior de referência de 20ºC.

Para o piso tipo, e de acordo com o gráfico de custo-óptimo (Figura 76), todas as soluções de

reabilitação com ETICS analisadas situam-se abaixo do valor de referência da solução original SO1,

SO1

SO1EPS60

SO1XPS60

SO1MW40

SO1ICB40

20

25

30

35

40

45

50

55

80 85 90 95 100 105

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP01-E

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1

SO1EPS60

SO1XPS60

SO1MW60

SO1ICB40

20

25

30

35

40

45

50

55

60

95 100 105 110 115 120 125

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP02-N

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1

SO1EPS60

SO1XPS60

SO1MW40

SO1ICB40

25

30

35

40

45

50

70 75 80 85 90 95

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP03-O

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1

SO1EPS60

SO1XPS40

SO1MW40

SO1ICB40

25

27

29

31

33

35

37

39

41

43

45

60 65 70 75 80 85

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP04-S

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

Page 99: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

81

sendo que o custo-óptimo para as soluções de ETICS com EPS e XPS foi obtido com 60mm

(SO1EPS60 e SO1XPS60) e para as soluções com MW e ICB custo-óptimo definiu-se com uma

espessura de 40mm (SO1MW40 e SO1ICB40), para ambas as soluções.

Figura 76 - Gráfico de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de estudo para uma temperatura interior de referência de 20ºC.

Relativamente à solução SO2, todas as soluções de reabilitação com ETICS analisadas apresentam

um custo-óptimo abaixo do valor de referência da solução original SO2 em todas as fracções. No caso

do apartamento AP01-E, o custo-óptimo ficou definido, no caso do EPS, XPS e MW, nos 60mm de

espessura (SO2EPS60, SO2XPS60 e SO2MW60) e para a solução com ICB ficou definido com 40mm

de espessura (SO2ICB40). No apartamento AP02-N, o custo-óptimo, no caso do EPS, estabelece-se

nos 80mm de espessura (SO2EPS80) e para as soluções com XPS, MW e ICB ficou definido com

60mm de espessura (SO2XPS60, SO2MW60 e SO2ICB60) (Figura 77).

Figura 77 - Gráficos de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP01-E e AP02-N para uma temperatura interior de referência de 20ºC.

SO1

SO1EPS60

SO1XPS60

SO1MW40

SO1ICB40

25

30

35

40

45

50

75 80 85 90 95 100

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

SO1 SO1EPS SO1XPS SO1MW SO1ICB

SO2

SO2EPS60

SO2XPS60

SO2MW60

SO2ICB40

20

25

30

35

40

45

50

55

80 85 90 95 100 105 110 115

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP01-E

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2

SO2EPS80

SO2XPS60

SO2MW60

SO2ICB60

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

95 100 105 110 115 120 125 130

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP02-N

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

82

À semelhança do que acontece no apartamento AP01-E, o custo-óptimo para o apartamento AP03-O

ficou definido, no caso do EPS e XPS, pela espessura de 60mm (SO2EPS60 e SO2XPS60) e, para as

soluções com MW e ICB, pela espessura de 40mm (SO2MW40 e SO2ICB40). No apartamento AP04-

S, o custo-óptimo foi obtido com 60mm, no caso do EPS e XPS (SO2EPS60 e SO2XPS60) e com

40mm no caso das soluções com MW e ICB (SO2MW40 e SO2ICB40) relativamente à solução SO2

(Figura 78).

Figura 78 - Gráficos de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP03-O e AP04-S para uma temperatura interior de referência de 20ºC.

Figura 79 - Gráfico de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de estudo para uma temperatura interior de referência de 20ºC.

Para o piso tipo (Figura 79), todas as soluções de reabilitação com ETICS analisadas situam-se abaixo

do valor de referência da solução original SO2, sendo que o custo-óptimo para as soluções de ETICS

com EPS, XPS e MW foi obtido com 60mm (SO2EPS60, SO2XPS60 e SO2MW60) e para a solução

com ICB o custo-óptimo definiu-se com uma espessura de 40mm (SO2ICB40). De realçar que nesta

SO2

SO2EPS60

SO2XPS60

SO2MW60

SO2ICB40

20

25

30

35

40

45

50

70 75 80 85 90 95 100 105

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP03-O

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2

SO2EPS60

SO2XPS60

SO2MW40

SO2ICB40

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

60 65 70 75 80 85 90

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP04-S

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2

SO2EPS60

SO2XPS60

SO2MW60

SO2ICB40

20

25

30

35

40

45

50

55

75 80 85 90 95 100 105 110

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

SO2 SO2EPS SO2XPS SO2MW SO2ICB

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

83

análise do piso tipo relativamente à solução SO2 a solução de reabilitação mais vantajosa sob o ponto

de vista financeiro é a solução de sistemas ETICS com XPS devido ao facto de este tipo de isolamento

ter uma condutibilidade térmica inferior aos restantes permitindo menores consumos energéticos ao

longo do tempo e compensando, ao mesmo tempo, o custo de investimento inicial mais elevado quando

comparado com o sistema com EPS. Todos os cálculos que serviram de base aos gráficos de custo-

óptimo desta secção estão presentes no Anexo V.

4.3.4. Custo-óptimo com base em sistemas de climatização de baixa eficiência

Após o cálculo dos gráficos de custo-óptimo para diferentes temperaturas interiores de referência na

estação de aquecimento importa agora apresentar os gráficos de custo-óptimo para um cenário com

um sistema de climatização menos eficiente, com um COP de 1.00 (equivalente a um funcionamento

por resistência eléctrica), na estação de aquecimento, e um EER de 3.00 (funcionamento de máquina

frigorífica) para a estação de arrefecimento. Estes valores foram definidos de acordo com o RCCTE de

2006 que estabelece estas eficiências para efeito de cálculo quando um edifício não tiver previsto,

especificamente, um sistema de aquecimento ou de arrefecimento do ambiente.

Relativamente à solução SO1, todas as soluções de reabilitação com ETICS analisadas apresentam

um custo-óptimo abaixo do valor de referência da solução original SO1 em todas as fracções.

No apartamento AP01-E, o custo-óptimo ficou definido, no caso do EPS, nos 100mm de espessura

(SO1EPS100), nos 80mm no XPS (SO1XPS80) e nos 60mm de espessura para MW e ICB (SO1MW60

e SO1ICB60). Para o apartamento AP02-N, o custo-óptimo, no caso do EPS e XPS, estabelece-se nos

100mm de espessura (SO1EPS100 e SO1XPS100) e para as soluções com MW e ICB ficou definido

com 80mm de espessura (SO1MW80 e SO1ICB80) relativamente à solução original SO1 (Figura 80).

Figura 80 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP01-E e AP02-N com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00.

No que diz respeito aos apartamentos AP03-O e AP04-S, o custo-óptimo para cada um dos

apartamentos ficou definido, no caso do EPS e XPS, nos 80mm de espessura (SO1EPS80 e

SO1

SO1EPS100

SO1XPS80

SO1MW60

SO1ICB60

17

22

27

32

37

42

47

52

57

62

67

72

50 55 60 65

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP01-E

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1

SO1EPS100

SO1XPS100

SO1MW80

SO1ICB80

5

15

25

35

45

55

65

75

85

95

55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP02-N

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

84

SO1XPS80) e para as soluções com MW e ICB ficou definido com 60mm de espessura (SO1MW60 e

SO1ICB60) (Figura 81).

Figura 81 - Gráficos de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP01-E e AP02-N com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00.

Para o piso tipo (Figura 82), todas as soluções de reabilitação com ETICS analisadas situam-se abaixo

do valor de referência da solução original SO1, sendo que o custo-óptimo para as soluções de ETICS

com EPS, XPS e MW foi obtido com 80mm (SO1EPS80, SO1XPS80 e SO1MW80) e para a solução

com ICB custo-óptimo definiu-se com uma espessura de 60mm (SO1ICB60).

Figura 82 - Gráfico de custo-óptimo para SO1 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de estudo com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00.

No que diz respeito à solução SO2, todas as soluções de reabilitação com ETICS analisadas

apresentam um custo-óptimo abaixo do valor de referência da solução original SO2 em todas as

fracções (Figura 83). Para o apartamento AP01-E, o custo-óptimo ficou definido, no caso do EPS, nos

100mm de espessura (SO2EPS100) e para as soluções com XPS, MW e ICB ficou definido com 80mm

SO1

SO1EPS80

SO1XPS80

SO1MW60

SO1ICB60

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

42 44 46 48 50 52 54 56 58

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP03-O

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1

SO1EPS80

SO1XPS80

SO1MW60

SO1ICB60

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

35 37 39 41 43 45 47 49C

usto

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP04-S

SO1 SO1EPS SO1XPS

SO1MW SO1ICB

SO1

SO1EPS80

SO1XPS80

SO1MW80

SO1ICB60

15

25

35

45

55

65

75

48 50 52 54 56 58 60 62

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

SO1 SO1EPS SO1XPS SO1MW SO1ICB

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

85

de espessura (SO2XPS80, SO2MW80 e SO2ICB80). No apartamento AP02-N, o custo-óptimo, no caso

do EPS, XPS e MW, estabelece-se nos 100mm de espessura (SO2EPS100, SO2XPS100 e

SO2MW100) e para a solução com ICB ficou definido com 80mm de espessura (SO2ICB80).

Figura 83 - Gráficos de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para os apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00.

Para o piso tipo (Figura 84), todas as soluções de reabilitação com ETICS analisadas situam-se abaixo

do valor de referência da solução original SO2, sendo que o custo-óptimo para as soluções de ETICS

com XPS, MW e ICB foi obtido com 80mm (SO2XPS80, SO2MW80 e SO2ICB80) e para a solução com

EPS o custo-óptimo definiu-se com uma espessura de 100mm (SO2EPS100). De realçar que nesta

análise para o piso tipo a solução de reabilitação mais vantajosa sob o ponto de vista financeiro é a

solução de sistemas ETICS com XPS devido ao facto de este tipo de isolamento ter uma condutibilidade

térmica inferior aos restantes permitindo menores consumos energéticos ao longo do tempo e

SO2

SO2EPS100

SO2XPS80

SO2MW80

SO2ICB80

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

45 48 51 54 57 60 63 66 69 72

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP01-E

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2

SO2EPS100

SO2XPS100

SO2MW100

SO2ICB80

0

20

40

60

80

100

55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP02-N

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2

SO2EPS100

SO2XPS80

SO2MW80

SO2ICB80

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP03-O

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

SO2

SO2EPS80

SO2XPS80

SO2MW60

SO2ICB60

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

AP04-S

SO2 SO2EPS SO2XPS

SO2MW SO2ICB

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86

compensando, ao mesmo tempo, o custo de investimento inicial mais elevado quando comparado com

o sistema com EPS.

Figura 84 - Gráfico de custo-óptimo para SO2 com soluções de reabilitação para o piso tipo do caso de estudo com base em sistemas de climatização com eficiências EER de 1.00 e COP de 3.00.

Os cálculos que serviram de base aos gráficos de custo-óptimo apresentados estão definidos no Anexo

VI da dissertação.

SO2

SO2EPS100

SO2XPS80

SO2MW80

SO2ICB80

10

20

30

40

50

60

70

80

45 50 55 60 65 70

Custo

glo

bal por

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Energia primária kWh/(m2.ano)

SO2 SO2EPS SO2XPS SO2MW SO2ICB

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87

5. Conclusões e perspectivas de desenvolvimentos futuros

Neste capítulo, são apresentadas as conclusões gerais da investigação realizada no que diz respeito

ao desempenho e optimização dos sistemas ETICS aplicados na reabilitação térmica de fachadas de

um edifício de habitação multifamiliar.

Após as conclusões, são também apresentadas as principais premissas para futuras investigações no

âmbito da reabilitação térmica de edifícios e dos seus níveis óptimos de rentabilidade.

5.1. Conclusões

Com o objectivo de perceber o impacto da reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas

ETICS, procedeu-se nesta investigação a uma análise de desempenho das diferentes soluções de

reabilitação, que inclui o comportamento térmico e energético, e a uma identificação dos níveis óptimos

de rentabilidade das mesmas de acordo com a metodologia comparativa definida pela EPDB de 2010.

Relativamente ao comportamento térmico, os resultados obtidos através da simulação dinâmica

permitem concluir que a implementação de sistemas ETICS na reabilitação da fachada do caso de

estudo origina um aumento das temperaturas mínimas, máximas e médias interiores em todos os

apartamentos analisados. No entanto, o aumento das temperaturas interiores dos apartamentos

decorrente das medidas de reabilitação tem maior expressão na estação de aquecimento uma vez que,

na estação de arrefecimento, o impacto das soluções de reabilitação com sistemas ETICS é reduzido

devido à ténue variação das temperaturas entre as soluções originais SO1 e SO2 e as soluções de

reabilitação. Ainda no âmbito do comportamento térmico, é de realçar a importância dos dispositivos

de protecção solar na evolução das temperaturas interiores dos apartamentos na estação de

arrefecimento, uma vez que os mesmos dispositivos permitem, em simultâneo, uma uniformização das

temperaturas mínimas, máximas e médias interiores entre os diferentes apartamentos e uma redução

global dos valores das mesmas temperaturas em comparação com o cenário que não contempla

dispositivos de protecção solar.

No que diz respeito ao desempenho energético, os resultados obtidos permitem concluir que as

poupanças energéticas decorrentes da aplicação das soluções de reabilitação têm maior impacto na

estação de aquecimento em comparação com a estação de arrefecimento. Apesar deste facto, existe

uma diferença ténue nos consumos energéticos entre os diferentes tipos de isolamento térmico

existentes no mercado para os sistemas ETICS devido ao facto desses isolamentos apresentarem

valores próximos para a condutibilidade térmica. Na análise de desempenho energético conclui-se

também que existe uma diferença substancial entre as necessidades energéticas para a estação de

aquecimento para temperaturas interiores de referência de 18ºC (definida actualmente pelo REH) e

20ºC (definida pelo RCCTE). Esta diferença, comum às soluções originais (SO1 e SO2) e à totalidade

das soluções de reabilitação, estabelece uma diminuição das necessidades energéticas que pode

variar entre um mínimo de 40% e um máximo de 56%. Assim, conclui-se que a diminuição da

temperatura interior de referência na estação de aquecimento dos 20ºC para os 18ºC permite, por si

só, uma redução substancial das necessidades energéticas nesta estação. Por outro lado, na estação

de arrefecimento, verifica-se um impacto reduzido das soluções de reabilitação na poupança energética

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

88

nos apartamentos AP02-N e AP03-O assistindo-se, em simultâneo, a uma estabilização e

uniformização dos valores das necessidade energéticas, independentemente da espessura de

isolamento térmico utilizada na solução de reabilitação. Esta situação resulta do facto de, na estação

de arrefecimento, estes dois apartamentos apresentarem uma maior percentagem de número de horas

com uma temperatura interior abaixo da temperatura interior de referência de 25ºC. Esta conclusão foi

obtida após a análise do comportamento térmico e origina necessariamente menores necessidades

energéticas nesta estação.

Relativamente aos resultados obtidos através do cálculo dos níveis óptimos de rentabilidade, conclui-

se que as soluções de reabilitação com sistemas ETICS são mais eficazes nos apartamentos que

apresentaram maiores necessidades energéticas para aquecimento (AP01-E e AP02-N) uma vez que

esta estação tem um peso importante no cálculo da energia primária de cada apartamento. Neste

sentido, o apartamento orientado a norte (AP02-N) é o que mais beneficia das soluções de reabilitação

tendo em consideração a diferença do custo global (𝐶𝑔) entre as soluções originais e as soluções com

sistemas ETICS. Por outro lado, o apartamento orientado a sul (AP04-S) é o que menos beneficia das

soluções de reabilitação uma vez que, na estação de aquecimento, é o apartamento que apresenta

menores necessidades energéticas.

No que diz respeito à análise de custo-óptimo para cada apartamento, conclui-se que, entre os quatro

tipos de sistema ETICS utilizados (sistemas com EPS, XPS, MW e ICB), a solução com EPS é a que

apresenta o nível de rentabilidade óptimo em comparação com as restantes três soluções devido ao

facto de esta solução apresentar custos de investimento e manutenção mais reduzidos que as restantes

soluções. No entanto, e na análise de custo-óptimo do piso tipo relativo à solução SO2, a solução que

apresenta um nível óptimo de rentabilidade é a solução com XPS devido ao facto de esta solução

apresentar um coeficiente de transmissão térmica inferior. Este facto origina, comparativamente às

restantes soluções, uma maior redução dos gastos com energia durante os 30 anos para a área global

do piso tipo, permitindo anular o maior peso dos custos de investimento e de manutenção

comparativamente à solução com EPS. Relativamente à solução de reabilitação menos vantajosa do

ponto de vista da rentabilidade, conclui-se que a solução de ETICS com ICB é a que apresenta sempre

o custo global (𝐶𝑔) mais elevado em todos os cenários apresentados e em comparação com as

restantes três opções de reabilitação.

Na análise de custo-óptimo que segue as directrizes do actual REH, verifica-se que apenas as fracções

AP01-E (orientada a Este) e AP02-N (orientada a Norte) e o piso tipo relativo à solução SO2 apresentam

soluções de reabilitação com um nível óptimo de rentabilidade abaixo da solução original. Com base

neste facto, e ao comparar as três análises de custo-óptimo realizadas e os respectivos resultados,

prevê-se que o progressivo aumento da eficiência dos sistemas de climatização, bem como a

diminuição da temperatura de conforto de referência (que na anterior regulamentação era de 20ºC e

que baixou para 18ºC no regulamento actual), originem uma diminuição dos benefícios das medidas

de reabilitação com sistemas ETICS, sob o ponto de vista financeiro, podendo influenciar a escolha do

tipo de isolamento a implementar.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

89

5.2. Perspectivas de desenvolvimentos futuros

Os assuntos abordados ao longo desta investigação têm a possibilidade de serem novamente

investigados em futuros trabalhos tendo em conta que se perspectiva uma actualização da informação

relevante para os tópicos desenvolvidos.

Ao nível da reabilitação térmica, e considerando que a presente dissertação incidiu sobre os sistemas

compósitos de isolamento térmico pelo exterior, poderá ser importante o desenvolvimento de

investigações futuras relativas ao comportamento térmico e energético de edifícios com outras soluções

de reabilitação térmica da envolvente exterior de edifícios, não só ao nível das paredes exteriores, mas

também no que diz respeito a coberturas e vãos envidraçados.

O caso de estudo utilizado ao nível da simulação dinâmica e da análise de custo-óptimo é referente e

representativo da região de Lisboa, existindo assim possibilidade de no futuro serem realizadas

investigações para casos concretos referentes a outras regiões de Portugal.

Para além deste facto, poderá ser importante no futuro analisar outras fontes de custos de forma a

obter-se outra percepção da variação dos resultados que poderão ocorrer. Em virtude da grande

variabilidade em termos da evolução de taxas de juro, dos preços da energia e dos materiais de

construção, torna-se relevante futuras análises de custo-óptimo que acompanhem essas alterações e

eventuais modificações no âmbito da eficiência energética de edifícios no que se refere, por exemplo,

aos valores dos coeficientes de transmissão térmica e das regulamentações nacionais e internacionais.

Com a crescente exigência regulamentar ao nível dos edifícios com necessidades quase nulas de

energia, existe a possibilidade de se desenvolverem futuras análises de custo-óptimo que considerem

também a energia proveniente de fontes renováveis decorrente da implementação de sistemas com

capacidade de gerar energia desse tipo.

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

91

6. Referências bibliográficas

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Dezembro de 2002 relativa ao desempenho energético dos edifícios,” Jornal Oficial das

Comunidades Europeias, p. 7, 2002.

[2] Comissão Europeia, “Directiva 2010/31/UE do Parlamento Europeu e do Conselho de 19 de Maio

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Nacional de Estatística e Direcção-Geral de Energia e Geologia, 2011, p. 117.

[5] Instituto Nacional de Estatística, “Estatísticas da Construção e Habitação 2010,” Instituto Nacional

de Estatística, Lisboa, 2011.

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[9] Comissão Europeia, “Regulamento Delegado (UE) N.º 244/2012 da Comissão de 16 de Janeiro

de 2012 que complementa a Diretiva 2010/31/UE do Parlamento Europeu e do Conselho,” Jornal

Oficial da União Europeia, p. 19, 2012.

[10] Ministério das Obras Públicas, Transportes e Comunicações, “Decreto-Lei nº 40/90 de 6 de

Fevereiro, Regulamento das Características do Comportamento Térmico dos Edifícios, RCCTE,”

Diário da República - 1ª Série, p. 15, 1990.

[11] Ministério da Economia e da Inovação, “Decreto-Lei nº 80/2006 de 4 de Abril de 2006,

Regulamento das características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE),” Diário da

República - 1ª Série, 2006.

[12] Ministério da Economia e do Emprego, “Decreto-Lei nº 118/2013 de 20 de Agosto de 2013,

Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação, REH,” Diário da República

- 1ª Série, p. 18, 2013.

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[15] A. M. Rodrigues, A. C. d. Piedade e A. M. Braga, Térmica de Edfifícios, Amadora: Edições Orion,

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20121220-181446/argamassas-tecnicas/isolamento-termico-projectado/isodur. [Acedido em 02

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[18] H. Kunzel, H. Kunzel e K. Sedlbauer, Long-term performance of external thermal insulation

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reabilitação de edifícios na segunda metade do século XX,” em Comunicação nº 30, 2007.

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comportamento e avaliação da qualidade. Contribuição das argamassas e dos ETICS para a

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[28] Weber Saint-Gobain, Fachadas eficientes weber.therm - Manual técnico, Weber Saint-Gobain,

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[30] LNEC - Laboratório de Engenharia Civil, Documento de Homolugação 911 - Weber.Therm Classic,

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[32] Weber Saint-Gobain, Condições técnicas especiais - Especificação para caderno de encargos,

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[33] Alsecco, Application of External Wall Insulation Systems, Staffordshire: Alsecco, 2011.

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da Universidade do Porto, 2010.

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[36] L. Kubina, “Practice Experience with LockPlate,” Weber Saint-Gobain, 2011.

[37] F. P. Torgal e S. Jalali, A Sustentabilidade dos Materiais de Construção, TecMinho, 2010.

[38] L. Kubina, ETICS with integrated vacuum insulation panels, Praga: Proceedings of the

International Conference Central Europe towards Sustainable Buildind CESB, 2010.

[39] S. Teodósio, J. Castro, A. Nova e C. Matos, “O sistema ETICS na reabilitação da Vila D'Este,” em

4º Congresso Português Argamassas e ETICS, 2012.

[40] Microsoft Corporation, “Bing Maps,” [Online]. Available: http://www.bing.com/maps/. [Acedido em

10 Junho 2014].

[41] C. A. Pina dos Santos e L. Matias, “Coeficientes de transmissão térmica de elementos da

envolvente dos edifícios, ITE50,” Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, 2006.

[42] N. Pereira, Energy-Efficient Retrofit of Residential Buildings, Lisbon 1960's - 70's case study,

Lisboa: Intituto Superior Técnico, 2012, pp. 252-257.

[43] INETI, “Lisbon weather file,” 2014. [Online]. Available:

http://apps1.eere.energy.gov/buildings/energyplus/cfm/weather_data3.cfm/region=6_europe_wm

o_region_6/country=PRT/cname=Portugal. [Acedido em 2 Junho 2014].

[44] T. Boermans, K. Bettgenhauser e A. Hermelink, “Cost optimal building performance requirements,”

European Council for an Energy Efficient Economy, Estocolmo, 2011.

[45] Entidade Reguladora dos Serviços Energéticos, “Preços de referência no mercado liberalizado de

energia elétrica e gás natural em Portugal Continental,” Agosto 2014. [Online]. Available:

http://www.erse.pt/pt/Simuladores/Documents/Pre%C3%A7osRef_BTN.pdf. [Acedido em 20

Setembro 2014].

[46] European Commission, “EU Energy, Transport and GHG Emissions, Trends to 2050, Reference

Scenario 2013,” Publications Office of the European Union, Luxembourg, 2014.

[47] CYPE Ingenieros, S.A., “Gerador de preços,” 2014. [Online]. Available:

http://www.geradordeprecos.info/. [Acedido em 29 Setembro 2014].

[48] Saint-Gobain Weber Portugal, S.A., “Simulador de Cálculo,” 2014. [Online]. Available:

http://www.paredeseficientes.com/index.php. [Acedido em 23 Julho 2014].

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I-i

Anexo I: Cálculo dos coeficientes de transmissão térmica das

soluções de reabilitação com sistemas ETICS

Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS com EPS

para parede exterior dupla com caixa-se-ar (SO1EPS) [41].

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.010 1.30 0.01

0.020 0.040 0.50

0.040 0.040 1.00

0.060 0.040 1.50

0.080 0.040 2.00

0.100 0.040 2.50

Reboco/Regularização do suporte 0.010 1.30 0.01

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Caixa de ar 0.050 - 0.18

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

SO1EPS20 0.330

SO1EPS40 0.350

SO1EPS60 0.370

SO1EPS80 0.390

SO1EPS100 0.410

SO1EPS20 0.70

SO1EPS40 0.52

SO1EPS60 0.41

SO1EPS80 0.34

SO1EPS100 0.29

Poliestireno expandido (EPS)

Espessura total

Coeficientes de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC)

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I-ii

Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS com XPS

para parede exterior dupla com caixa-se-ar (SO1XPS) [41].

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.010 1.30 0.01

0.020 0.037 0.54

0.040 0.037 1.08

0.060 0.037 1.62

0.080 0.037 2.16

0.100 0.037 2.70

Reboco/Regularização do suporte 0.010 1.30 0.01

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Caixa de ar 0.050 - 0.18

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

SO1XPS20 0.330

SO1XPS40 0.350

SO1XPS60 0.370

SO1XPS80 0.390

SO1XPS100 0.410

SO1XPS20 0.68

SO1XPS40 0.50

SO1XPS60 0.39

SO1XPS80 0.32

SO1XPS100 0.28

Poliestireno extrudido (XPS)

Espessura total

Coeficientes de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC)

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I-iii

Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS com MW para

parede exterior dupla com caixa-se-ar (SO1MW) [41].

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.010 1.30 0.01

0.020 0.040 0.50

0.040 0.040 1.00

0.060 0.040 1.50

0.080 0.040 2.00

0.100 0.040 2.50

Reboco/Regularização do suporte 0.010 1.30 0.01

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Caixa de ar 0.050 - 0.18

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

SO1MW20 0.330

SO1MW40 0.350

SO1MW60 0.370

SO1MW80 0.390

SO1MW100 0.410

SO1MW20 0.70

SO1MW40 0.52

SO1MW60 0.41

SO1MW80 0.34

SO1MW100 0.29

Coeficientes de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC)

Lã mineral (MW)

Espessura total

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I-iv

Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS com ICB para

parede exterior dupla com caixa-se-ar (SO1ICB) [41].

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.010 1.30 0.01

0.020 0.045 0.44

0.040 0.045 0.89

0.060 0.045 1.33

0.080 0.045 1.78

0.100 0.045 2.22

Reboco/Regularização do suporte 0.010 1.30 0.01

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Caixa de ar 0.050 - 0.18

Tijolo furado de 11 0.110 - 0.27

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

SO1ICB20 0.330

SO1ICB40 0.350

SO1ICB60 0.370

SO1ICB80 0.390

SO1ICB100 0.410

SO1ICB20 0.73

SO1ICB40 0.55

SO1ICB60 0.44

SO1ICB80 0.37

SO1ICB100 0.32

Espessura total

Coeficientes de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC)

Aglomerado de cortiça expandido (ICB)

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Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I-v

Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS com EPS

para parede exterior simples (SO2EPS) [41].

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.010 1.30 0.01

0.020 0.040 0.50

0.040 0.040 1.00

0.060 0.040 1.50

0.080 0.040 2.00

0.100 0.040 2.50

Reboco/Regularização do suporte 0.010 1.30 0.01

Tijolo furado de 22 0.220 - 0.52

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

SO2EPS20 0.280

SO2EPS40 0.300

SO2EPS60 0.320

SO2EPS80 0.340

SO2EPS100 0.360

SO2EPS20 0.82

SO2EPS40 0.58

SO2EPS60 0.45

SO2EPS80 0.37

SO2EPS100 0.31

Poliestireno expandido (EPS)

Espessura total

Coeficientes de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC)

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I-vi

Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS com XPS

para parede exterior simples (SO2XPS) [41].

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.010 1.30 0.01

0.020 0.037 0.54

0.040 0.037 1.08

0.060 0.037 1.62

0.080 0.037 2.16

0.100 0.037 2.70

Reboco/Regularização do suporte 0.010 1.30 0.01

Tijolo furado de 22 0.220 - 0.52

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

SO2XPS20 0.280

SO2XPS40 0.300

SO2XPS60 0.320

SO2XPS80 0.340

SO2XPS100 0.360

SO2XPS20 0.79

SO2XPS40 0.55

SO2XPS60 0.43

SO2XPS80 0.35

SO2XPS100 0.29

Poliestireno extrudido (XPS)

Espessura total

Coeficientes de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC)

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I-vii

Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS com MW para

parede exterior simples (SO2MW) [41].

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.010 1.30 0.01

0.020 0.040 0.50

0.040 0.040 1.00

0.060 0.040 1.50

0.080 0.040 2.00

0.100 0.040 2.50

Reboco/Regularização do suporte 0.010 1.30 0.01

Tijolo furado de 22 0.220 - 0.52

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

SO2MW20 0.280

SO2MW40 0.300

SO2MW60 0.320

SO2MW80 0.340

SO2MW100 0.360

SO2MW20 0.82

SO2MW40 0.58

SO2MW60 0.45

SO2MW80 0.37

SO2MW100 0.31

Lã mineral (MW)

Espessura total

Coeficientes de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC)

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

I-viii

Coeficientes de transmissão térmica das soluções de reabilitação com sistemas ETICS com ICB para

parede exterior simples (SO2ICB) [41].

Espessura Condutibilidade térmica Resistência térmica

e (m) λ (W/m.ºC) R [(m2.ºC)/W]

Resistência superficial exterior - - 0.04

Reboco 0.010 1.30 0.01

0.020 0.045 0.44

0.040 0.045 0.89

0.060 0.045 1.33

0.080 0.045 1.78

0.100 0.045 2.22

Reboco/Regularização do suporte 0.010 1.30 0.01

Tijolo furado de 22 0.220 - 0.52

Reboco 0.020 1.30 0.02

Resistência superficial interior - - 0.13

SO2ICB20 0.280

SO2ICB40 0.300

SO2ICB60 0.320

SO2ICB80 0.340

SO2ICB100 0.360

SO2ICB20 0.86

SO2ICB40 0.62

SO2ICB60 0.49

SO2ICB80 0.40

SO2ICB100 0.34

Espessura total

Coeficientes de Transmissão Térmica U (W/m2.ºC)

Aglomerado de cortiça expandida (ICB)

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

II-i

Anexo II: Valores das necessidades energéticas na estação de

aquecimento

Necessidades energéticas para SO1 e respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de

referência de 20ºC.

Necessidades energéticas para SO2 e respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de

referência de 20ºC.

Apartamentos

kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2

Normal Solução de referência SO1 2433.6 32.8 3025.8 40.8 2235.0 30.1 1750.5 23.6

SO1EPS20 2229.6 30.1 2751.9 37.1 2015.1 27.2 1589.2 21.4

SO1EPS40 2121.7 28.6 2605.3 35.1 1894.5 25.6 1502.9 20.3

SO1EPS60 2054.5 27.7 2515.6 33.9 1819.8 24.5 1448.8 19.5

SO1EPS80 2007.8 27.1 2453.8 33.1 1768.3 23.9 1411.4 19.0

SO1EPS100 1974.3 26.6 2409.6 32.5 1731.4 23.4 1384.5 18.7

SO1XPS20 2218.6 29.9 2736.8 36.9 2002.8 27.0 1580.5 21.3

SO1XPS40 2108.5 28.4 2587.8 34.9 1880.0 25.4 1492.4 20.1

SO1XPS60 2041.4 27.5 2498.3 33.7 1805.4 24.4 1438.3 19.4

SO1XPS80 1995.7 26.9 2437.8 32.9 1755.0 23.7 1401.6 18.9

SO1XPS100 1963.3 26.5 2395.3 32.3 1719.3 23.2 1375.6 18.6

SO1MW20 2229.5 30.1 2751.9 37.1 2015.1 27.2 1589.2 21.4

SO1MW40 2121.6 28.6 2605.3 35.1 1894.5 25.6 1502.8 20.3

SO1MW60 2054.4 27.7 2515.6 33.9 1819.8 24.5 1448.7 19.5

SO1MW80 2007.7 27.1 2453.8 33.1 1768.3 23.9 1411.3 19.0

SO1MW100 1974.2 26.6 2409.7 32.5 1731.4 23.4 1384.4 18.7

SO1ICB20 2245.0 30.3 2773.8 37.4 2032.8 27.4 1601.4 21.6

SO1ICB40 2140.5 28.9 2631.7 35.5 1916.2 25.8 1517.8 20.5

SO1ICB60 2072.7 28.0 2540.9 34.3 1840.9 24.8 1463.2 19.7

SO1ICB80 2025.9 27.3 2478.9 33.4 1789.1 24.1 1425.6 19.2

SO1ICB100 2003.9 27.0 2450.2 33.1 1765.3 23.8 1408.1 19.0

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

aglomerado de cortiça

expandido (ICB)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

lã mineral (MW)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno extrudido (XPS)

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno expandido

(EPS)

SIMULAÇÃO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS PARA AQUECIMENTO (SETPOINT: 20ºC)

Apartamentos

kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2

Normal Solução de referência SO2 2591.2 35.0 3224.7 43.5 2401.5 32.4 1880.3 25.4

SO2EPS20 2294.9 31.0 2836.2 38.3 2085.6 28.1 1643.0 22.2

SO2EPS40 2158.4 29.1 2652.8 35.8 1934.0 26.1 1532.8 20.7

SO2EPS60 2077.0 28.0 2544.6 34.3 1844.2 24.9 1467.3 19.8

SO2EPS80 2024.1 27.3 2474.8 33.4 1785.7 24.1 1424.6 19.2

SO2EPS100 1986.0 26.8 2424.7 32.7 1744.0 23.5 1394.0 18.8

SO2XPS20 2280.6 30.8 2817.0 38.0 2069.7 27.9 1631.4 22.0

SO2XPS40 2142.3 28.9 2631.5 35.5 1916.3 25.9 1519.9 20.5

SO2XPS60 2062.6 27.8 2525.6 34.1 1828.3 24.7 1455.5 19.6

SO2XPS80 2009.9 27.1 2456.3 33.1 1770.5 23.9 1413.3 19.1

SO2XPS100 1973.4 26.6 2408.4 32.5 1730.3 23.3 1383.9 18.7

SO2MW20 2294.8 31.0 2836.2 38.3 2085.6 28.1 1642.9 22.2

SO2MW40 2158.3 29.1 2652.8 35.8 1934.0 26.1 1532.7 20.7

SO2MW60 2076.9 28.0 2544.5 34.3 1844.1 24.9 1467.1 19.8

SO2MW80 2024.0 27.3 2474.9 33.4 1785.8 24.1 1424.4 19.2

SO2MW100 1985.8 26.8 2424.7 32.7 1743.9 23.5 1393.7 18.8

SO2ICB20 2315.5 31.2 2865.1 38.6 2108.9 28.4 1659.1 22.4

SO2ICB40 2181.8 29.4 2685.5 36.2 1960.9 26.5 1551.4 20.9

SO2ICB60 2098.9 28.3 2575.3 34.7 1869.5 25.2 1484.4 20.0

SO2ICB80 2043.9 27.6 2502.8 33.8 1809.0 24.4 1440.0 19.4

SO2ICB100 2003.9 27.0 2450.2 33.1 1765.3 23.8 1408.1 19.0

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno expandido

(EPS)

SIMULAÇÃO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS PARA AQUECIMENTO (SETPOINT: 20ºC)

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno extrudido (XPS)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

aglomerado de cortiça

expandido (ICB)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

lã mineral (MW)

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

II-ii

Necessidades energéticas para SO1 e respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de

referência de 18ºC.

Necessidades energéticas para SO2 e respectivas soluções de reabilitação, para uma temperatura interior de

referência de 18ºC.

Apartamentos

kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2

Normal Solução de referência SO1 1317.9 17.8 1791.7 24.2 1156.8 15.6 823.6 11.1

SO1EPS20 1188.2 16.0 1601.3 21.6 1018.6 13.7 727.4 9.8

SO1EPS40 1119.2 15.1 1496.8 20.2 942.5 12.7 676.4 9.1

SO1EPS60 1075.1 14.5 1432.0 19.3 894.5 12.1 643.7 8.7

SO1EPS80 1045.6 14.1 1389.1 18.7 862.5 11.6 621.7 8.4

SO1EPS100 1024.0 13.8 1357.9 18.3 839.4 11.3 605.7 8.2

SO1XPS20 1181.2 15.9 1589.6 21.4 1010.8 13.6 722.1 9.7

SO1XPS40 1111.0 15.0 1484.9 20.0 933.5 12.6 670.1 9.0

SO1XPS60 1067.1 14.4 1420.5 19.2 885.7 11.9 637.7 8.6

SO1XPS80 1037.6 14.0 1377.6 18.6 854.0 11.5 615.8 8.3

SO1XPS100 1017.0 13.7 1347.9 18.2 831.9 11.2 600.4 8.1

SO1MW20 1188.2 16.0 1601.3 21.6 1018.6 13.7 727.3 9.8

SO1MW40 1119.1 15.1 1496.8 20.2 942.5 12.7 676.3 9.1

SO1MW60 1075.0 14.5 1432.0 19.3 894.5 12.1 643.6 8.7

SO1MW80 1045.4 14.1 1388.9 18.7 862.4 11.6 621.6 8.4

SO1MW100 1023.9 13.8 1357.9 18.3 839.4 11.3 605.6 8.2

SO1ICB20 1197.5 16.2 1615.9 21.8 1029.3 13.9 734.2 9.9

SO1ICB40 1130.7 15.3 1514.7 20.4 955.8 12.9 684.8 9.2

SO1ICB60 1087.3 14.7 1450.9 19.6 908.3 12.3 652.5 8.8

SO1ICB80 1056.2 14.2 1405.7 19.0 874.8 11.8 629.5 8.5

SO1ICB100 1034.3 14.0 1373.9 18.5 851.1 11.5 613.0 8.3

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

aglomerado de cortiça

expandido (ICB)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

lã mineral (MW)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno extrudido (XPS)

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno expandido

(EPS)

SIMULAÇÃO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS PARA AQUECIMENTO (SETPOINT: 18ºC)

Apartamentos

kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2

Normal Solução de referência SO2 1420.6 19.2 1930.7 26.0 1263.2 17.0 902.8 12.2

SO2EPS20 1230.9 16.6 1661.4 22.4 1064.0 14.4 759.8 10.2

SO2EPS40 1142.7 15.4 1529.8 20.6 967.4 13.1 694.2 9.4

SO2EPS60 1090.5 14.7 1453.7 19.6 910.7 12.3 655.3 8.8

SO2EPS80 1055.6 14.2 1403.2 18.9 873.2 11.8 629.4 8.5

SO2EPS100 1031.5 13.9 1368.4 18.5 847.3 11.4 611.4 8.2

SO2XPS20 1221.3 16.5 1647.3 22.2 1053.5 14.2 752.7 10.2

SO2XPS40 1132.2 15.3 1514.5 20.4 956.1 12.9 686.4 9.3

SO2XPS60 1080.6 14.6 1439.3 19.4 900.1 12.1 648.0 8.7

SO2XPS80 1047.0 14.1 1390.9 18.8 863.9 11.7 622.9 8.4

SO2XPS100 1023.5 13.8 1357.0 18.3 838.8 11.3 605.4 8.2

SO2MW20 1230.6 16.6 1661.1 22.4 1063.8 14.4 759.6 10.2

SO2MW40 1142.6 15.4 1529.8 20.6 967.4 13.0 694.1 9.4

SO2MW60 1090.3 14.7 1453.7 19.6 910.6 12.3 655.1 8.8

SO2MW80 1055.4 14.2 1403.1 18.9 873.1 11.8 629.2 8.5

SO2MW100 1031.3 13.9 1368.4 18.5 847.2 11.4 611.2 8.2

SO2ICB20 1243.8 16.8 1681.5 22.7 1078.5 14.5 769.2 10.4

SO2ICB40 1157.5 15.6 1552.8 20.9 984.2 13.3 704.8 9.5

SO2ICB60 1104.5 14.9 1475.6 19.9 926.5 12.5 665.2 9.0

SO2ICB80 1067.8 14.4 1422.6 19.2 887.4 12.0 638.2 8.6

SO2ICB100 1042.7 14.1 1386.3 18.7 860.3 11.6 619.3 8.4

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno expandido

(EPS)

SIMULAÇÃO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS PARA AQUECIMENTO (SETPOINT: 18ºC)

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno extrudido (XPS)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

aglomerado de cortiça

expandido (ICB)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

lã mineral (MW)

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

III-i

Anexo III: Valores das necessidades energéticas na estação de

arrefecimento

Necessidades energéticas para SO1 e respectivas soluções de reabilitação.

Necessidades energéticas para SO2 e respectivas soluções de reabilitação.

Apartamentos

kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2

Normal Solução de referência SO1 602.7 8.1 523.0 7.1 518.2 7.0 601.3 8.1

SO1EPS20 547.2 7.4 508.5 6.9 505.2 6.8 545.3 7.4

SO1EPS40 531.3 7.2 507.6 6.8 505.1 6.8 529.6 7.1

SO1EPS60 523.3 7.1 507.8 6.9 505.7 6.8 521.5 7.0

SO1EPS80 518.2 7.0 508.3 6.9 506.2 6.8 516.4 7.0

SO1EPS100 514.8 6.9 508.7 6.9 506.7 6.8 512.9 6.9

SO1XPS20 545.3 7.4 508.3 6.9 505.1 6.8 543.4 7.3

SO1XPS40 529.7 7.1 507.6 6.8 505.2 6.8 527.9 7.1

SO1XPS60 521.8 7.0 507.9 6.9 505.8 6.8 520.0 7.0

SO1XPS80 516.9 7.0 508.4 6.9 506.4 6.8 515.1 6.9

SO1XPS100 513.6 6.9 508.8 6.9 506.8 6.8 511.7 6.9

SO1MW20 547.2 7.4 508.5 6.9 505.2 6.8 545.3 7.4

SO1MW40 531.3 7.2 507.5 6.8 505.1 6.8 529.5 7.1

SO1MW60 523.2 7.1 507.8 6.9 505.6 6.8 521.4 7.0

SO1MW80 518.1 7.0 508.2 6.9 506.2 6.8 516.3 7.0

SO1MW100 514.6 6.9 508.6 6.9 506.6 6.8 512.8 6.9

SO1ICB20 549.8 7.4 508.8 6.9 505.3 6.8 547.9 7.4

SO1ICB40 533.4 7.2 507.4 6.8 504.9 6.8 531.6 7.2

SO1ICB60 524.8 7.1 507.5 6.8 505.4 6.8 523.1 7.1

SO1ICB80 519.4 7.0 507.9 6.9 506.0 6.8 517.8 7.0

SO1ICB100 515.7 7.0 508.3 6.9 506.7 6.8 514.2 6.9

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

aglomerado de cortiça

expandido (ICB)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

lã mineral (MW)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno extrudido (XPS)

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno expandido

(EPS)

SIMULAÇÃO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS PARA AQUECIMENTO (SETPOINT: 18ºC)

Apartamentos

kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2 kWh kWh/m2

Normal Solução de referência SO2 642.2 8.7 536.0 7.2 534.4 7.2 645.1 8.7

SO2EPS20 559.1 7.5 510.1 6.9 506.4 6.8 557.3 7.5

SO2EPS40 537.4 7.2 508.0 6.9 505.1 6.8 535.5 7.2

SO2EPS60 527.1 7.1 508.0 6.9 505.5 6.8 525.1 7.1

SO2EPS80 520.9 7.0 508.3 6.9 506.0 6.8 518.9 7.0

SO2EPS100 516.7 7.0 508.7 6.9 506.5 6.8 514.7 6.9

SO2XPS20 556.5 7.5 509.7 6.9 506.1 6.8 554.6 7.5

SO2XPS40 535.2 7.2 507.9 6.9 505.1 6.8 533.3 7.2

SO2XPS60 525.2 7.1 508.0 6.9 505.6 6.8 523.2 7.1

SO2XPS80 519.3 7.0 508.4 6.9 506.1 6.8 517.2 7.0

SO2XPS100 515.3 7.0 508.7 6.9 506.5 6.8 513.2 6.9

SO2MW20 559.1 7.5 510.1 6.9 506.4 6.8 557.3 7.5

SO2MW40 537.3 7.2 507.9 6.9 505.1 6.8 535.4 7.2

SO2MW60 526.9 7.1 507.9 6.9 505.4 6.8 524.9 7.1

SO2MW80 520.7 7.0 508.2 6.9 505.9 6.8 518.7 7.0

SO2MW100 516.5 7.0 508.5 6.9 506.3 6.8 514.5 6.9

SO2ICB20 562.8 7.6 510.5 6.9 506.6 6.8 560.9 7.6

SO2ICB40 540.0 7.3 507.7 6.8 504.6 6.8 538.0 7.3

SO2ICB60 528.8 7.1 507.3 6.8 504.7 6.8 526.7 7.1

SO2ICB80 521.9 7.0 507.5 6.8 505.2 6.8 520.0 7.0

SO2ICB100 517.3 7.0 507.9 6.9 505.8 6.8 515.5 7.0

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

aglomerado de cortiça

expandido (ICB)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

lã mineral (MW)

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno extrudido (XPS)

AP01-E AP02-N AP03-O AP04-S

Soluções de reabilitação

com sistemas ETICS com

poliestireno expandido

(EPS)

SIMULAÇÃO DAS NECESSIDADES ENERGÉTICAS PARA ARREFECIMENTO (SETPOINT: 25ºC)

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

IV-i

Anexo IV: Cálculo do custo global com base nas temperaturas

interiores de referência segundo o REH

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação com EPS e XPS para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO1 64.77 - 2,229.70 - 2,229.70 30.08

AP02-N SO1 78.06 - 2,717.95 - 2,717.95 36.66

AP03-O SO1 56.49 - 1,945.70 - 1,945.70 26.25

AP04-S SO1 48.05 - 1,721.76 - 1,721.76 23.23

SO1EPS20 58.53 2,065.22 2,014.30 359.52 2,209.34 29.80

SO1EPS40 55.66 2,124.45 1,914.12 372.18 2,181.04 29.42

SO1EPS60 53.91 2,183.69 1,852.37 387.37 2,193.72 29.59

SO1EPS80 52.74 2,242.92 1,811.33 406.78 2,231.32 30.10

SO1EPS100 51.90 2,302.15 1,781.64 431.25 2,285.33 30.83

SO1EPS20 71.15 2,065.22 2,472.55 359.52 2,179.34 29.40

SO1EPS40 67.60 2,124.45 2,345.33 372.18 2,124.01 28.65

SO1EPS60 65.42 2,183.69 2,267.24 387.37 2,120.34 28.60

SO1EPS80 63.99 2,242.92 2,215.93 406.78 2,147.68 28.97

SO1EPS100 62.95 2,302.15 2,178.65 431.25 2,194.10 29.60

SO1EPS20 51.39 2,065.22 1,764.96 359.52 2,244.00 30.27

SO1EPS40 48.82 2,124.45 1,672.90 372.18 2,223.83 30.00

SO1EPS60 47.22 2,183.69 1,615.53 387.37 2,240.89 30.23

SO1EPS80 46.16 2,242.92 1,577.40 406.78 2,281.39 30.78

SO1EPS100 45.40 2,302.15 1,550.01 431.25 2,337.72 31.54

SO1EPS20 42.92 2,065.22 1,537.85 359.52 2,240.83 30.23

SO1EPS40 40.67 2,124.45 1,457.26 372.18 2,232.12 30.11

SO1EPS60 39.30 2,183.69 1,407.96 387.37 2,257.25 30.45

SO1EPS80 38.38 2,242.92 1,375.21 406.78 2,303.14 31.07

SO1EPS100 37.72 2,302.15 1,351.65 431.25 2,363.29 31.88

SO1XPS20 58.23 2,163.94 2,003.83 362.89 2,300.97 31.04

SO1XPS40 55.33 2,229.10 1,902.51 383.99 2,285.90 30.84

SO1XPS60 53.58 2,294.25 1,841.12 405.09 2,310.76 31.17

SO1XPS80 52.42 2,359.41 1,800.29 430.41 2,360.40 31.84

SO1XPS100 51.62 2,424.56 1,771.91 455.73 2,422.49 32.68

SO1XPS20 70.75 2,163.94 2,458.20 362.89 2,267.09 30.58

SO1XPS40 67.20 2,229.10 2,330.95 383.99 2,226.09 30.03

SO1XPS60 65.03 2,294.25 2,253.45 405.09 2,234.84 30.15

SO1XPS80 63.60 2,359.41 2,202.14 430.41 2,274.01 30.68

SO1XPS100 62.62 2,424.56 2,166.67 455.73 2,329.01 31.42

SO1XPS20 51.12 2,163.94 1,755.43 362.89 2,336.57 31.52

SO1XPS40 48.52 2,229.10 1,662.13 383.99 2,329.52 31.42

SO1XPS60 46.93 2,294.25 1,605.01 405.09 2,358.65 31.82

SO1XPS80 45.88 2,359.41 1,567.34 430.41 2,411.45 32.53

SO1XPS100 45.15 2,424.56 1,541.06 455.73 2,475.65 33.40

SO1XPS20 42.68 2,163.94 1,529.15 362.89 2,334.23 31.49

SO1XPS40 40.40 2,229.10 1,447.59 383.99 2,338.92 31.55

SO1XPS60 39.04 2,294.25 1,398.89 405.09 2,376.47 32.06

SO1XPS80 38.14 2,359.41 1,366.51 430.41 2,434.56 32.84

SO1XPS100 37.51 2,424.56 1,343.79 455.73 2,502.32 33.76

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

IV-ii

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação com MW e ICB para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO1 64.77 - 2,229.70 - 2,229.70 30.08

AP02-N SO1 78.06 - 2,717.95 - 2,717.95 36.66

AP03-O SO1 56.49 - 1,945.70 - 1,945.70 26.25

AP04-S SO1 48.05 - 1,721.76 - 1,721.76 23.23

SO1MW20 58.53 2,410.74 2,014.30 403.40 2,598.74 35.06

SO1MW40 55.66 2,469.97 1,913.99 432.94 2,587.20 34.90

SO1MW60 53.90 2,529.21 1,852.14 477.67 2,629.31 35.47

SO1MW80 52.73 2,588.44 1,810.98 527.46 2,697.18 36.38

SO1MW100 51.89 2,647.67 1,781.30 584.85 2,784.12 37.56

SO1MW20 71.15 2,410.74 2,472.55 403.40 2,568.75 34.65

SO1MW40 67.59 2,469.97 2,345.22 432.94 2,530.19 34.13

SO1MW60 65.42 2,529.21 2,267.24 477.67 2,556.16 34.48

SO1MW80 63.98 2,588.44 2,215.58 527.46 2,613.53 35.26

SO1MW100 62.95 2,647.67 2,178.54 584.85 2,693.12 36.33

SO1MW20 51.39 2,410.74 1,764.96 403.40 2,633.41 35.52

SO1MW40 48.82 2,469.97 1,672.90 432.94 2,630.12 35.48

SO1MW60 47.22 2,529.21 1,615.43 477.67 2,676.60 36.11

SO1MW80 46.16 2,588.44 1,577.28 527.46 2,747.48 37.06

SO1MW100 45.39 2,647.67 1,549.91 584.85 2,836.73 38.27

SO1MW20 42.92 2,410.74 1,537.73 403.40 2,630.11 35.48

SO1MW40 40.67 2,469.97 1,457.02 432.94 2,638.17 35.59

SO1MW60 39.29 2,529.21 1,407.72 477.67 2,692.83 36.33

SO1MW80 38.38 2,588.44 1,374.97 527.46 2,769.10 37.35

SO1MW100 37.72 2,647.67 1,351.41 584.85 2,862.16 38.61

SO1ICB20 58.93 2,756.26 2,028.29 409.31 2,964.16 39.99

SO1ICB40 56.12 2,815.49 1,930.23 459.10 2,975.12 40.13

SO1ICB60 54.37 2,874.73 1,868.70 517.33 3,031.05 40.89

SO1ICB80 53.14 2,933.96 1,825.41 580.63 3,110.29 41.96

SO1ICB100 52.27 2,993.19 1,795.03 650.67 3,209.20 43.29

SO1ICB20 71.65 2,756.26 2,490.51 409.31 2,938.13 39.63

SO1ICB40 68.19 2,815.49 2,366.74 459.10 2,923.39 39.44

SO1ICB60 66.05 2,874.73 2,289.76 517.33 2,963.87 39.98

SO1ICB80 64.54 2,933.96 2,235.56 580.63 3,032.20 40.90

SO1ICB100 63.48 2,993.19 2,197.56 650.67 3,123.48 42.14

SO1ICB20 51.75 2,756.26 1,778.00 409.31 2,997.87 40.44

SO1ICB40 49.26 2,815.49 1,688.76 459.10 3,017.66 40.71

SO1ICB60 47.68 2,874.73 1,631.89 517.33 3,078.25 41.53

SO1ICB80 46.57 2,933.96 1,592.05 580.63 3,160.94 42.64

SO1ICB100 45.79 2,993.19 1,564.15 650.67 3,262.32 44.01

SO1ICB20 43.24 2,756.26 1,549.21 409.31 2,993.02 40.38

SO1ICB40 41.02 2,815.49 1,469.82 459.10 3,022.66 40.78

SO1ICB60 39.65 2,874.73 1,420.52 517.33 3,090.82 41.69

SO1ICB80 38.69 2,933.96 1,386.33 580.63 3,179.15 42.89

SO1ICB100 38.01 2,993.19 1,362.04 650.67 3,284.14 44.30

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

IV-iii

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação para o piso tipo (resultante dos custos associados aos

apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S).

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

Solução de

referênciaPiso tipo SO1 61.84 - 8,615.11 - 8,615.11 29.05

SO1EPS20 56.00 8,260.89 7,789.66 1438.07 8,873.51 29.93

SO1EPS40 53.19 8,497.82 7,389.60 1488.70 8,761.01 29.55

SO1EPS60 51.46 8,734.75 7,143.10 1549.47 8,812.20 29.72

SO1EPS80 50.32 8,971.67 6,979.87 1627.11 8,963.54 30.23

SO1EPS100 49.49 9,208.60 6,861.95 1725.00 9,180.44 30.96

SO1XPS20 55.69 8,655.77 7,746.62 1451.57 9,238.85 31.16

SO1XPS40 52.86 8,916.39 7,343.18 1535.96 9,180.43 30.96

SO1XPS60 51.15 9,177.01 7,098.46 1620.36 9,280.72 31.30

SO1XPS80 50.01 9,437.63 6,936.27 1721.63 9,480.42 31.97

SO1XPS100 49.22 9,698.25 6,823.43 1822.90 9,729.47 32.81

SO1MW20 56.00 9,642.97 7,789.54 1613.61 10,431.01 35.18

SO1MW40 53.18 9,879.90 7,389.13 1731.76 10,385.67 35.03

SO1MW60 51.46 10,116.83 7,142.52 1910.67 10,554.91 35.60

SO1MW80 50.31 10,353.75 6,978.81 2109.84 10,827.29 36.51

SO1MW100 49.49 10,590.68 6,861.16 2339.39 11,176.12 37.69

SO1ICB20 56.39 11,025.05 7,846.00 1637.24 11,893.18 40.11

SO1ICB40 53.65 11,261.98 7,455.56 1836.40 11,938.83 40.26

SO1ICB60 51.93 11,498.91 7,210.87 2069.33 12,163.99 41.02

SO1ICB80 50.73 11,735.83 7,039.35 2322.51 12,482.58 42.10

SO1ICB100 49.89 11,972.76 6,918.78 2602.70 12,879.13 43.43

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

Piso tipo

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

IV-iv

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação com EPS e XPS para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kwh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO2 69.57 - 2,395.56 - 2,395.56 32.32

AP02-N SO2 83.19 - 2,899.65 - 2,899.65 39.12

AP03-O SO2 60.62 - 2,091.39 - 2,091.39 28.21

AP04-S SO2 52.20 - 1,870.39 - 1,870.39 25.23

SO2EPS20 60.37 2,065.22 2,078.48 359.52 2,107.66 28.43

SO2EPS40 56.66 2,124.45 1,948.96 372.18 2,050.03 27.65

SO2EPS60 54.55 2,183.69 1,875.00 387.37 2,050.49 27.66

SO2EPS80 53.17 2,242.92 1,826.27 406.78 2,080.40 28.06

SO2EPS100 52.21 2,302.15 1,792.71 431.25 2,130.55 28.74

SO2EPS20 73.23 2,065.22 2,546.86 359.52 2,071.95 27.95

SO2EPS40 68.72 2,124.45 2,385.62 372.18 1,982.60 26.74

SO2EPS60 66.16 2,183.69 2,293.67 387.37 1,965.07 26.51

SO2EPS80 64.46 2,242.92 2,232.97 406.78 1,983.01 26.75

SO2EPS100 63.30 2,302.15 2,191.34 431.25 2,025.09 27.32

SO2EPS20 52.96 2,065.22 1,821.09 359.52 2,154.43 29.06

SO2EPS40 49.66 2,124.45 1,702.99 372.18 2,108.22 28.44

SO2EPS60 47.76 2,183.69 1,634.90 387.37 2,114.56 28.52

SO2EPS80 46.51 2,242.92 1,590.11 406.78 2,148.42 28.98

SO2EPS100 45.66 2,302.15 1,559.35 431.25 2,201.35 29.70

SO2EPS20 44.42 2,065.22 1,591.50 359.52 2,145.85 28.95

SO2EPS40 41.47 2,124.45 1,485.89 372.18 2,112.14 28.49

SO2EPS60 39.81 2,183.69 1,426.32 387.37 2,126.99 28.69

SO2EPS80 38.73 2,242.92 1,387.54 406.78 2,166.84 29.23

SO2EPS100 37.98 2,302.15 1,360.71 431.25 2,223.72 30.00

SO2XPS20 59.96 2,163.94 2,064.13 362.89 2,195.40 29.62

SO2XPS40 56.23 2,229.10 1,933.95 383.99 2,151.47 29.02

SO2XPS60 54.15 2,294.25 1,861.02 405.09 2,164.80 29.20

SO2XPS80 52.82 2,359.41 1,814.19 430.41 2,208.44 29.79

SO2XPS100 51.90 2,424.56 1,781.56 455.73 2,266.29 30.57

SO2XPS20 72.74 2,163.94 2,529.40 362.89 2,156.58 29.09

SO2XPS40 68.20 2,229.10 2,367.03 383.99 2,080.47 28.07

SO2XPS60 65.67 2,294.25 2,276.27 405.09 2,075.96 28.00

SO2XPS80 64.05 2,359.41 2,218.21 430.41 2,108.37 28.44

SO2XPS100 62.92 2,424.56 2,177.56 455.73 2,158.20 29.11

SO2XPS20 52.60 2,163.94 1,808.08 362.89 2,243.52 30.26

SO2XPS40 49.28 2,229.10 1,689.33 383.99 2,211.03 29.83

SO2XPS60 47.41 2,294.25 1,622.20 405.09 2,230.14 30.08

SO2XPS80 46.20 2,359.41 1,578.98 430.41 2,277.40 30.72

SO2XPS100 45.37 2,424.56 1,549.08 455.73 2,337.97 31.54

SO2XPS20 44.09 2,163.94 1,579.66 362.89 2,236.11 30.16

SO2XPS40 41.13 2,229.10 1,473.81 383.99 2,216.51 29.90

SO2XPS60 39.50 2,294.25 1,415.21 405.09 2,244.16 30.27

SO2XPS80 38.45 2,359.41 1,377.63 430.41 2,297.05 30.99

SO2XPS100 37.72 2,424.56 1,351.65 455.73 2,361.55 31.86

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

IV-v

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação com MW e ICB para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kwh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO2 69.57 - 2,395.56 - 2,395.56 32.32

AP02-N SO2 83.19 - 2,899.65 - 2,899.65 39.12

AP03-O SO2 60.62 - 2,091.39 - 2,091.39 28.21

AP04-S SO2 52.20 - 1,870.39 - 1,870.39 25.23

SO2MW20 60.36 2,410.74 2,078.12 403.40 2,496.70 33.68

SO2MW40 56.65 2,469.97 1,948.73 432.94 2,456.08 33.13

SO2MW60 54.54 2,529.21 1,874.54 477.67 2,485.85 33.53

SO2MW80 53.15 2,588.44 1,825.82 527.46 2,546.15 34.35

SO2MW100 52.20 2,647.67 1,792.25 584.85 2,629.21 35.47

SO2MW20 73.22 2,410.74 2,546.50 403.40 2,460.99 33.20

SO2MW40 68.72 2,469.97 2,385.52 432.94 2,388.78 32.22

SO2MW60 66.15 2,529.21 2,293.56 477.67 2,400.79 32.39

SO2MW80 64.46 2,588.44 2,232.74 527.46 2,448.99 33.04

SO2MW100 63.30 2,647.67 2,191.13 584.85 2,523.99 34.05

SO2MW20 52.95 2,410.74 1,820.85 403.40 2,543.60 34.31

SO2MW40 49.66 2,469.97 1,702.99 432.94 2,514.51 33.92

SO2MW60 47.75 2,529.21 1,634.67 477.67 2,550.15 34.40

SO2MW80 46.51 2,588.44 1,589.89 527.46 2,614.39 35.27

SO2MW100 45.65 2,647.67 1,559.01 584.85 2,700.14 36.42

SO2MW20 44.41 2,410.74 1,591.26 403.40 2,535.02 34.20

SO2MW40 41.46 2,469.97 1,485.65 432.94 2,518.18 33.97

SO2MW60 39.79 2,529.21 1,425.84 477.67 2,562.33 34.57

SO2MW80 38.71 2,588.44 1,387.05 527.46 2,632.56 35.51

SO2MW100 37.96 2,647.67 1,360.23 584.85 2,722.36 36.72

SO2ICB20 60.93 2,756.26 2,097.98 409.31 2,867.99 38.69

SO2ICB40 57.25 2,815.49 1,969.59 459.10 2,848.63 38.43

SO2ICB60 55.08 2,874.73 1,893.71 517.33 2,890.21 38.99

SO2ICB80 53.61 2,933.96 1,842.07 580.63 2,961.09 39.94

SO2ICB100 52.61 2,993.19 1,806.87 650.67 3,055.18 41.21

SO2ICB20 73.92 2,756.26 2,571.57 409.31 2,837.49 38.28

SO2ICB40 69.49 2,815.49 2,413.10 459.10 2,788.04 37.61

SO2ICB60 66.87 2,874.73 2,319.39 517.33 2,811.80 37.93

SO2ICB80 65.09 2,933.96 2,255.56 580.63 2,870.50 38.72

SO2ICB100 63.88 2,993.19 2,212.12 650.67 2,956.33 39.88

SO2ICB20 53.46 2,756.26 1,838.82 409.31 2,913.00 39.30

SO2ICB40 50.21 2,815.49 1,722.76 459.10 2,905.96 39.20

SO2ICB60 48.27 2,874.73 1,653.14 517.33 2,953.81 39.85

SO2ICB80 46.96 2,933.96 1,606.43 580.63 3,029.62 40.87

SO2ICB100 46.07 2,993.19 1,574.31 650.67 3,126.79 42.18

SO2ICB20 44.86 2,756.26 1,607.21 409.31 2,902.39 39.15

SO2ICB40 41.91 2,815.49 1,501.72 459.10 2,905.93 39.20

SO2ICB60 40.20 2,874.73 1,440.22 517.33 2,961.89 39.96

SO2ICB80 39.06 2,933.96 1,399.50 580.63 3,043.70 41.06

SO2ICB100 38.27 2,993.19 1,371.22 650.67 3,144.70 42.42

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

IV-vi

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação para o piso tipo (resultante dos custos associados aos

apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S).

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

Solução de

referênciaPiso tipo SO2 66.40 - 9,257.00 - 9,257.00 31.22

SO2EPS20 57.74 8,260.89 8,037.93 1438.07 9,121.78 30.76

SO2EPS40 54.13 8,497.82 7,523.47 1488.70 8,894.88 30.00

SO2EPS60 52.07 8,734.75 7,229.89 1549.47 8,898.99 30.01

SO2EPS80 50.72 8,971.67 7,036.88 1627.11 9,020.55 30.42

SO2EPS100 49.79 9,208.60 6,904.10 1725.00 9,222.60 31.10

SO2XPS20 57.35 8,655.77 7,981.28 1451.57 8,831.62 29.78

SO2XPS40 53.71 8,916.39 7,464.12 1535.96 8,659.48 29.20

SO2XPS60 51.68 9,177.01 7,174.70 1620.36 8,715.07 29.39

SO2XPS80 50.38 9,437.63 6,989.00 1721.63 8,891.27 29.99

SO2XPS100 49.48 9,698.25 6,859.85 1822.90 9,124.01 30.77

SO2MW20 57.74 9,642.97 8,036.72 1613.61 10,036.30 33.85

SO2MW40 54.12 9,879.90 7,522.89 1731.76 9,877.55 33.31

SO2MW60 52.06 10,116.83 7,228.62 1910.67 9,999.12 33.72

SO2MW80 50.71 10,353.75 7,035.49 2109.84 10,242.09 34.54

SO2MW100 49.78 10,590.68 6,902.62 2339.39 10,575.70 35.67

SO2ICB20 58.29 11,025.05 8,115.58 1637.24 11,520.87 38.85

SO2ICB40 54.71 11,261.98 7,607.17 1836.40 11,448.56 38.61

SO2ICB60 52.60 11,498.91 7,306.46 2069.33 11,617.70 39.18

SO2ICB80 51.18 11,735.83 7,103.55 2322.51 11,904.90 40.15

SO2ICB100 50.21 11,972.76 6,964.53 2602.70 12,283.00 41.42

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

Piso tipo

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

V-i

Anexo V: Cálculo do custo global com base nas temperaturas

interiores de referência segundo o RCCTE

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação com EPS e XPS para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO1 102.40 - 3,577.85 - 3,577.85 48.26

AP02-N SO1 119.68 - 4,209.16 - 4,209.16 56.78

AP03-O SO1 92.85 - 3,248.53 - 3,248.53 43.82

AP04-S SO1 79.31 - 2,841.77 - 2,841.77 38.33

SO1EPS20 93.65 2,065.22 3,272.67 359.52 2,119.56 28.59

SO1EPS40 89.47 2,124.45 3,125.48 372.18 2,044.26 27.58

SO1EPS60 86.94 2,183.69 3,035.82 387.37 2,029.02 27.37

SO1EPS80 85.19 2,242.92 2,973.99 406.78 2,045.84 27.60

SO1EPS100 83.94 2,302.15 2,929.92 431.25 2,085.47 28.13

SO1EPS20 109.96 2,065.22 3,862.86 359.52 2,078.44 28.04

SO1EPS40 104.98 2,124.45 3,684.77 372.18 1,972.24 26.61

SO1EPS60 101.96 2,183.69 3,576.59 387.37 1,938.49 26.15

SO1EPS80 99.90 2,242.92 3,502.45 406.78 1,942.98 26.21

SO1EPS100 98.42 2,302.15 3,449.46 431.25 1,973.70 26.62

SO1EPS20 85.00 2,065.22 2,969.07 359.52 2,145.28 28.94

SO1EPS40 80.93 2,124.45 2,823.24 372.18 2,071.34 27.94

SO1EPS60 78.43 2,183.69 2,733.61 387.37 2,056.13 27.74

SO1EPS80 76.71 2,242.92 2,671.91 406.78 2,073.08 27.97

SO1EPS100 75.48 2,302.15 2,627.85 431.25 2,112.72 28.50

SO1EPS20 71.99 2,065.22 2,579.20 359.52 2,162.17 29.17

SO1EPS40 68.55 2,124.45 2,455.95 372.18 2,110.81 28.47

SO1EPS60 66.45 2,183.69 2,380.79 387.37 2,110.07 28.46

SO1EPS80 65.01 2,242.92 2,329.44 406.78 2,137.36 28.83

SO1EPS100 63.99 2,302.15 2,292.70 431.25 2,184.33 29.47

SO1XPS20 93.21 2,163.94 3,257.37 362.89 2,206.35 29.76

SO1XPS40 88.97 2,229.10 3,107.83 383.99 2,143.07 28.91

SO1XPS60 86.44 2,294.25 3,018.40 405.09 2,139.90 28.87

SO1XPS80 84.74 2,359.41 2,958.00 430.41 2,169.97 29.27

SO1XPS100 83.53 2,424.56 2,915.36 455.73 2,217.80 29.92

SO1XPS20 109.44 2,163.94 3,844.41 362.89 2,162.08 29.17

SO1XPS40 104.39 2,229.10 3,663.62 383.99 2,067.55 27.89

SO1XPS60 101.38 2,294.25 3,555.79 405.09 2,045.98 27.60

SO1XPS80 99.36 2,359.41 3,483.22 430.41 2,063.88 27.84

SO1XPS100 97.94 2,424.56 3,432.29 455.73 2,103.42 28.37

SO1XPS20 84.58 2,163.94 2,954.10 362.89 2,232.41 30.11

SO1XPS40 80.44 2,229.10 2,805.82 383.99 2,170.38 29.28

SO1XPS60 77.94 2,294.25 2,716.32 405.09 2,167.13 29.23

SO1XPS80 76.26 2,359.41 2,656.05 430.41 2,197.34 29.64

SO1XPS100 75.07 2,424.56 2,613.34 455.73 2,245.09 30.29

SO1XPS20 71.63 2,163.94 2,566.39 362.89 2,251.45 30.37

SO1XPS40 68.13 2,229.10 2,441.21 383.99 2,212.52 29.85

SO1XPS60 66.04 2,294.25 2,366.29 405.09 2,223.86 30.00

SO1XPS80 64.64 2,359.41 2,316.02 430.41 2,264.07 30.54

SO1XPS100 63.65 2,424.56 2,280.50 455.73 2,319.01 31.28

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

V-ii

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação com MW e ICB para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO1 102.40 - 3,577.85 - 3,577.85 48.26

AP02-N SO1 119.68 - 4,209.16 - 4,209.16 56.78

AP03-O SO1 92.85 - 3,248.53 - 3,248.53 43.82

AP04-S SO1 79.31 - 2,841.77 - 2,841.77 38.33

SO1MW20 93.64 2,410.74 3,272.55 403.40 2,508.84 33.84

SO1MW40 89.47 2,469.97 3,125.35 432.94 2,450.42 33.06

SO1MW60 86.93 2,529.21 3,035.59 477.67 2,464.62 33.25

SO1MW80 85.18 2,588.44 2,973.77 527.46 2,511.82 33.88

SO1MW100 83.93 2,647.67 2,929.59 584.85 2,584.26 34.86

SO1MW20 109.96 2,410.74 3,862.86 403.40 2,467.85 33.29

SO1MW40 104.98 2,469.97 3,684.66 432.94 2,378.42 32.08

SO1MW60 101.96 2,529.21 3,576.59 477.67 2,374.31 32.03

SO1MW80 99.89 2,588.44 3,502.34 527.46 2,409.08 32.50

SO1MW100 98.42 2,647.67 3,449.48 584.85 2,472.84 33.36

SO1MW20 85.00 2,410.74 2,969.07 403.40 2,534.69 34.19

SO1MW40 80.93 2,469.97 2,823.24 432.94 2,477.62 33.42

SO1MW60 78.42 2,529.21 2,733.50 477.67 2,491.85 33.61

SO1MW80 76.71 2,588.44 2,671.91 527.46 2,539.28 34.25

SO1MW100 75.48 2,647.67 2,627.75 584.85 2,611.73 35.23

SO1MW20 71.99 2,410.74 2,579.20 403.40 2,551.57 34.42

SO1MW40 68.54 2,469.97 2,455.71 432.94 2,516.85 33.95

SO1MW60 66.44 2,529.21 2,380.55 477.67 2,545.65 34.34

SO1MW80 65.01 2,588.44 2,329.19 527.46 2,603.32 35.12

SO1MW100 63.98 2,647.67 2,292.46 584.85 2,683.21 36.20

SO1ICB20 94.25 2,756.26 3,294.02 409.31 2,881.75 38.87

SO1ICB40 90.18 2,815.49 3,150.41 459.10 2,847.16 38.41

SO1ICB60 87.60 2,874.73 3,059.39 517.33 2,873.61 38.76

SO1ICB80 85.84 2,933.96 2,997.13 580.63 2,933.87 39.58

SO1ICB100 84.97 2,993.19 2,966.64 650.67 3,032.66 40.91

SO1ICB20 110.70 2,756.26 3,889.64 409.31 2,846.06 38.39

SO1ICB40 105.86 2,815.49 3,716.46 459.10 2,781.90 37.53

SO1ICB60 102.81 2,874.73 3,606.85 517.33 2,789.75 37.63

SO1ICB80 100.73 2,933.96 3,532.35 580.63 2,837.78 38.28

SO1ICB100 99.77 2,993.19 3,498.10 650.67 2,932.80 39.56

SO1ICB20 85.60 2,756.26 2,990.56 409.31 2,907.61 39.22

SO1ICB40 81.65 2,815.49 2,849.25 459.10 2,875.31 38.79

SO1ICB60 79.13 2,874.73 2,758.79 517.33 2,902.32 39.15

SO1ICB80 77.40 2,933.96 2,696.83 580.63 2,962.89 39.97

SO1ICB100 76.62 2,993.19 2,668.81 650.67 3,064.15 41.33

SO1ICB20 72.48 2,756.26 2,597.08 409.31 2,920.88 39.40

SO1ICB40 69.12 2,815.49 2,476.37 459.10 2,909.19 39.24

SO1ICB60 66.99 2,874.73 2,400.12 517.33 2,950.41 39.80

SO1ICB80 65.54 2,933.96 2,348.29 580.63 3,021.10 40.75

SO1ICB100 64.83 2,993.19 2,322.79 650.67 3,124.88 42.15

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

V-iii

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação para o piso tipo (resultante dos custos associados aos

apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S).

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

Solução de

referênciaPiso tipo SO1 98.56 - 13,877.31 - 13,877.31 46.80

SO1EPS20 90.15 8,260.89 12,683.80 1438.07 8,505.45 28.68

SO1EPS40 85.98 8,497.82 12,089.43 1488.70 8,198.65 27.65

SO1EPS60 83.44 8,734.75 11,726.81 1549.47 8,133.72 27.43

SO1EPS80 81.70 8,971.67 11,477.79 1627.11 8,199.26 27.65

SO1EPS100 80.46 9,208.60 11,299.94 1725.00 8,356.23 28.18

SO1XPS20 89.71 8,655.77 12,622.27 1451.57 8,852.30 29.85

SO1XPS40 85.48 8,916.39 12,018.49 1535.96 8,593.54 28.98

SO1XPS60 82.95 9,177.01 11,656.80 1620.36 8,576.86 28.93

SO1XPS80 81.25 9,437.63 11,413.29 1721.63 8,695.25 29.32

SO1XPS100 80.05 9,698.25 11,241.48 1822.90 8,885.33 29.97

SO1MW20 90.14 9,642.97 12,683.68 1613.61 10,062.95 33.94

SO1MW40 85.98 9,879.90 12,088.97 1731.76 9,823.31 33.13

SO1MW60 83.44 10,116.83 11,726.24 1910.67 9,876.43 33.31

SO1MW80 81.70 10,353.75 11,477.21 2109.84 10,063.50 33.94

SO1MW100 80.45 10,590.68 11,299.27 2339.39 10,352.03 34.91

SO1ICB20 90.76 11,025.05 12,771.31 1637.24 11,556.29 38.97

SO1ICB40 86.70 11,261.98 12,192.49 1836.40 11,413.56 38.49

SO1ICB60 84.13 11,498.91 11,825.15 2069.33 11,516.08 38.84

SO1ICB80 82.38 11,735.83 11,574.61 2322.51 11,755.64 39.65

SO1ICB100 81.55 11,972.76 11,456.34 2602.70 12,154.49 40.99

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

Piso tipo

Page 134: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

V-iv

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação com EPS e XPS para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO2 109.04 - 3,810.04 - 3,810.04 51.40

AP02-N SO2 126.83 - 4,463.24 - 4,463.24 60.21

AP03-O SO2 99.01 - 3,466.85 - 3,466.85 46.77

AP04-S SO2 85.17 - 3,051.54 - 3,051.54 41.16

SO2EPS20 96.25 2,065.22 3,364.15 359.52 1,978.85 26.69

SO2EPS40 90.91 2,124.45 3,176.27 372.18 1,862.86 25.13

SO2EPS60 87.82 2,183.69 3,067.02 387.37 1,828.03 24.66

SO2EPS80 85.83 2,242.92 2,996.55 406.78 1,836.20 24.77

SO2EPS100 84.40 2,302.15 2,946.07 431.25 1,869.42 25.22

SO2EPS20 112.85 2,065.22 3,966.42 359.52 1,927.92 26.01

SO2EPS40 106.60 2,124.45 3,742.59 372.18 1,775.98 23.96

SO2EPS60 102.95 2,183.69 3,611.85 387.37 1,719.66 23.20

SO2EPS80 100.60 2,242.92 3,527.82 406.78 1,714.27 23.13

SO2EPS100 98.93 2,302.15 3,467.71 431.25 1,737.87 23.44

SO2EPS20 87.41 2,065.22 3,055.53 359.52 2,013.42 27.16

SO2EPS40 82.26 2,124.45 2,870.97 372.18 1,900.75 25.64

SO2EPS60 79.24 2,183.69 2,762.88 387.37 1,867.09 25.19

SO2EPS80 77.29 2,242.92 2,692.72 406.78 1,875.57 25.30

SO2EPS100 75.90 2,302.15 2,642.86 431.25 1,909.42 25.76

SO2EPS20 74.20 2,065.22 2,658.71 359.52 2,031.91 27.41

SO2EPS40 69.75 2,124.45 2,499.21 372.18 1,944.30 26.23

SO2EPS60 67.19 2,183.69 2,407.50 387.37 1,927.01 25.99

SO2EPS80 65.54 2,242.92 2,348.41 406.78 1,946.56 26.26

SO2EPS100 64.37 2,302.15 2,306.36 431.25 1,988.22 26.82

SO2XPS20 95.68 2,163.94 3,344.12 362.89 2,060.91 27.80

SO2XPS40 90.30 2,229.10 3,154.49 383.99 1,957.53 26.41

SO2XPS60 87.27 2,294.25 3,047.61 405.09 1,936.91 26.13

SO2XPS80 85.30 2,359.41 2,977.70 430.41 1,957.47 26.41

SO2XPS100 83.93 2,424.56 2,929.36 455.73 1,999.61 26.97

SO2XPS20 112.19 2,163.94 3,942.80 362.89 2,006.39 27.07

SO2XPS40 105.87 2,229.10 3,716.75 383.99 1,866.59 25.18

SO2XPS60 102.31 2,294.25 3,588.89 405.09 1,824.99 24.62

SO2XPS80 99.98 2,359.41 3,505.57 430.41 1,832.15 24.72

SO2XPS100 98.38 2,424.56 3,448.01 455.73 1,865.06 25.16

SO2XPS20 86.87 2,163.94 3,036.00 362.89 2,095.99 28.27

SO2XPS40 81.66 2,229.10 2,849.58 383.99 1,995.82 26.92

SO2XPS60 78.71 2,294.25 2,743.78 405.09 1,976.27 26.66

SO2XPS80 76.78 2,359.41 2,674.46 430.41 1,997.43 26.94

SO2XPS100 75.44 2,424.56 2,626.31 455.73 2,039.75 27.52

SO2XPS20 73.72 2,163.94 2,641.43 362.89 2,116.72 28.55

SO2XPS40 69.24 2,229.10 2,480.96 383.99 2,042.51 27.55

SO2XPS60 66.73 2,294.25 2,390.94 405.09 2,038.74 27.50

SO2XPS80 65.11 2,359.41 2,332.70 430.41 2,070.97 27.94

SO2XPS100 63.98 2,424.56 2,292.34 455.73 2,121.09 28.61

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Page 135: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

V-v

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação com MW e ICB para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO2 109.04 - 3,810.04 - 3,810.04 51.40

AP02-N SO2 126.83 - 4,463.24 - 4,463.24 60.21

AP03-O SO2 99.01 - 3,466.85 - 3,466.85 46.77

AP04-S SO2 85.17 - 3,051.54 - 3,051.54 41.16

SO2MW20 96.25 2,410.74 3,364.03 403.40 2,368.13 31.95

SO2MW40 90.91 2,469.97 3,176.04 432.94 2,268.91 30.61

SO2MW60 87.81 2,529.21 3,066.69 477.67 2,263.52 30.53

SO2MW80 85.82 2,588.44 2,996.21 527.46 2,302.07 31.05

SO2MW100 84.39 2,647.67 2,945.61 584.85 2,368.09 31.95

SO2MW20 112.85 2,410.74 3,966.42 403.40 2,317.32 31.26

SO2MW40 106.59 2,469.97 3,742.48 432.94 2,182.15 29.44

SO2MW60 102.94 2,529.21 3,611.62 477.67 2,155.25 29.07

SO2MW80 100.60 2,588.44 3,527.84 527.46 2,180.49 29.41

SO2MW100 98.92 2,647.67 3,467.50 584.85 2,236.77 30.17

SO2MW20 87.41 2,410.74 3,055.53 403.40 2,402.83 32.41

SO2MW40 82.26 2,469.97 2,870.97 432.94 2,307.04 31.12

SO2MW60 79.24 2,529.21 2,762.66 477.67 2,302.68 31.06

SO2MW80 77.29 2,588.44 2,692.74 527.46 2,341.79 31.59

SO2MW100 75.89 2,647.67 2,642.53 584.85 2,408.20 32.49

SO2MW20 74.20 2,410.74 2,658.59 403.40 2,421.19 32.66

SO2MW40 69.75 2,469.97 2,498.97 432.94 2,350.34 31.71

SO2MW60 67.18 2,529.21 2,407.01 477.67 2,362.35 31.87

SO2MW80 65.53 2,588.44 2,347.92 527.46 2,412.28 32.54

SO2MW100 64.35 2,647.67 2,305.75 584.85 2,486.73 33.55

SO2ICB20 97.07 2,756.26 3,392.96 409.31 2,748.48 37.08

SO2ICB40 91.79 2,815.49 3,207.29 459.10 2,671.85 36.04

SO2ICB60 88.62 2,874.73 3,095.28 517.33 2,677.30 36.12

SO2ICB80 86.53 2,933.96 3,021.53 580.63 2,726.07 36.77

SO2ICB100 85.03 2,993.19 2,968.33 650.67 2,802.15 37.80

SO2ICB20 113.84 2,756.26 4,001.76 409.31 2,704.09 36.48

SO2ICB40 107.69 2,815.49 3,781.78 459.10 2,593.14 34.98

SO2ICB60 103.96 2,874.73 3,648.20 517.33 2,577.02 34.76

SO2ICB80 101.52 2,933.96 3,560.81 580.63 2,612.15 35.24

SO2ICB100 99.76 2,993.19 3,497.67 650.67 2,678.30 36.13

SO2ICB20 88.21 2,756.26 3,083.89 409.31 2,782.62 37.54

SO2ICB40 83.15 2,815.49 2,902.94 459.10 2,710.69 36.57

SO2ICB60 80.07 2,874.73 2,792.61 517.33 2,717.82 36.66

SO2ICB80 78.05 2,933.96 2,720.03 580.63 2,767.77 37.34

SO2ICB100 76.59 2,993.19 2,667.86 650.67 2,844.88 38.38

SO2ICB20 74.87 2,756.26 2,682.51 409.31 2,796.54 37.72

SO2ICB40 70.46 2,815.49 2,524.70 459.10 2,747.76 37.07

SO2ICB60 67.82 2,874.73 2,430.09 517.33 2,770.61 37.38

SO2ICB80 66.10 2,933.96 2,368.34 580.63 2,831.39 38.19

SO2ICB100 64.87 2,993.19 2,324.36 650.67 2,916.69 39.35

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

Page 136: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

V-vi

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação para o piso tipo (resultante dos custos associados aos

apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S).

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

Solução de

referênciaPiso tipo SO2 105.01 - 14,791.67 - 14,791.67 49.88

SO2EPS20 92.68 8,260.89 13,044.81 1438.07 8,866.46 29.90

SO2EPS40 87.38 8,497.82 12,289.04 1488.70 8,398.25 28.32

SO2EPS60 84.30 8,734.75 11,849.25 1549.47 8,256.15 27.84

SO2EPS80 82.32 8,971.67 11,565.50 1627.11 8,286.97 27.95

SO2EPS100 80.90 9,208.60 11,363.00 1725.00 8,419.29 28.39

SO2XPS20 92.12 8,655.77 12,964.35 1451.57 8,280.01 27.92

SO2XPS40 86.77 8,916.39 12,201.78 1535.96 7,862.46 26.52

SO2XPS60 83.75 9,177.01 11,771.22 1620.36 7,776.91 26.23

SO2XPS80 81.79 9,437.63 11,490.43 1721.63 7,858.02 26.50

SO2XPS100 80.43 9,698.25 11,296.02 1822.90 8,025.50 27.07

SO2MW20 92.68 9,642.97 13,044.57 1613.61 9,509.47 32.07

SO2MW40 87.38 9,879.90 12,288.46 1731.76 9,108.44 30.72

SO2MW60 84.29 10,116.83 11,847.98 1910.67 9,083.80 30.63

SO2MW80 82.31 10,353.75 11,564.71 2109.84 9,236.63 31.15

SO2MW100 80.89 10,590.68 11,361.39 2339.39 9,499.79 32.04

SO2ICB20 93.50 11,025.05 13,161.12 1637.24 11,031.74 37.20

SO2ICB40 88.27 11,261.98 12,416.73 1836.40 10,723.44 36.16

SO2ICB60 85.12 11,498.91 11,966.18 2069.33 10,742.75 36.23

SO2ICB80 83.05 11,735.83 11,670.71 2322.51 10,937.39 36.89

SO2ICB100 81.56 11,972.76 11,458.23 2602.70 11,242.01 37.91

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

Piso tipo

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

VI-i

Anexo VI: Cálculo do custo global com base em sistemas de

climatização de baixa eficiência

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação com EPS e XPS para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO1 64.77 - 5,138.63 - 5,138.63 69.32

AP02-N SO1 78.06 - 6,651.78 - 6,651.78 89.73

AP03-O SO1 56.49 - 4,498.28 - 4,498.28 60.68

AP04-S SO1 48.05 - 4,820.94 - 4,820.94 65.03

SO1EPS20 58.53 2,065.22 4,637.22 359.52 1,923.33 25.95

SO1EPS40 55.66 2,124.45 4,385.84 372.18 1,743.83 23.52

SO1EPS60 53.91 2,183.69 4,227.61 387.37 1,660.03 22.39

SO1EPS80 52.74 2,242.92 4,122.05 406.78 1,633.11 22.03

SO1EPS100 51.90 2,302.15 4,045.13 431.25 1,639.90 22.12

SO1EPS20 71.15 2,065.22 5,991.24 359.52 1,764.20 23.80

SO1EPS40 67.60 2,124.45 5,636.66 372.18 1,481.51 19.99

SO1EPS60 65.42 2,183.69 5,417.65 387.37 1,336.92 18.03

SO1EPS80 63.99 2,242.92 5,273.06 406.78 1,270.98 17.15

SO1EPS100 62.95 2,302.15 5,167.95 431.25 1,249.58 16.86

SO1EPS20 51.39 2,065.22 4,016.04 359.52 1,942.50 26.20

SO1EPS40 48.82 2,124.45 3,758.45 372.18 1,756.80 23.70

SO1EPS60 47.22 2,183.69 3,596.73 387.37 1,669.50 22.52

SO1EPS80 46.16 2,242.92 3,489.02 406.78 1,640.44 22.13

SO1EPS100 45.40 2,302.15 3,411.43 431.25 1,646.56 22.21

SO1EPS20 42.92 2,065.22 4,305.99 359.52 1,909.79 25.76

SO1EPS40 40.67 2,124.45 4,080.32 372.18 1,756.01 23.69

SO1EPS60 39.30 2,183.69 3,942.28 387.37 1,692.40 22.83

SO1EPS80 38.38 2,242.92 3,850.59 406.78 1,679.35 22.65

SO1EPS100 37.72 2,302.15 3,784.62 431.25 1,697.08 22.89

SO1XPS20 58.23 2,163.94 4,611.39 362.89 1,999.60 26.97

SO1XPS40 55.33 2,229.10 4,356.29 383.99 1,830.75 24.70

SO1XPS60 53.58 2,294.25 4,198.85 405.09 1,759.56 23.74

SO1XPS80 52.42 2,359.41 4,093.51 430.41 1,744.70 23.54

SO1XPS100 51.62 2,424.56 4,020.10 455.73 1,761.75 23.77

SO1XPS20 70.75 2,163.94 5,951.42 362.89 1,826.48 24.64

SO1XPS40 67.20 2,229.10 5,596.40 383.99 1,557.71 21.01

SO1XPS60 65.03 2,294.25 5,378.85 405.09 1,426.41 19.24

SO1XPS80 63.60 2,359.41 5,234.27 430.41 1,372.30 18.51

SO1XPS100 62.62 2,424.56 5,134.23 455.73 1,362.74 18.38

SO1XPS20 51.12 2,163.94 3,989.53 362.89 2,018.09 27.22

SO1XPS40 48.52 2,229.10 3,728.11 383.99 1,842.93 24.86

SO1XPS60 46.93 2,294.25 3,567.07 405.09 1,768.13 23.85

SO1XPS80 45.88 2,359.41 3,460.49 430.41 1,752.03 23.63

SO1XPS100 45.15 2,424.56 3,386.17 455.73 1,768.18 23.85

SO1XPS20 42.68 2,163.94 4,281.63 362.89 1,987.53 26.81

SO1XPS40 40.40 2,229.10 4,053.25 383.99 1,845.41 24.89

SO1XPS60 39.04 2,294.25 3,916.90 405.09 1,795.31 24.22

SO1XPS80 38.14 2,359.41 3,826.23 430.41 1,795.11 24.22

SO1XPS100 37.51 2,424.56 3,762.62 455.73 1,821.98 24.58

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

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Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

VI-ii

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação com MW e ICB para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO1 64.77 - 5,138.63 - 5,138.63 69.32

AP02-N SO1 78.06 - 6,651.78 - 6,651.78 89.73

AP03-O SO1 56.49 - 4,498.28 - 4,498.28 60.68

AP04-S SO1 48.05 - 4,820.94 - 4,820.94 65.03

SO1MW20 58.53 2,410.74 4,637.22 403.40 2,312.73 31.20

SO1MW40 55.66 2,469.97 4,385.50 432.94 2,149.78 29.00

SO1MW60 53.90 2,529.21 4,227.16 477.67 2,095.40 28.27

SO1MW80 52.73 2,588.44 4,121.26 527.46 2,098.52 28.31

SO1MW100 51.89 2,647.67 4,044.57 584.85 2,138.46 28.85

SO1MW20 71.15 2,410.74 5,991.24 403.40 2,153.60 29.05

SO1MW40 67.59 2,469.97 5,636.55 432.94 1,887.68 25.46

SO1MW60 65.42 2,529.21 5,417.65 477.67 1,772.74 23.91

SO1MW80 63.98 2,588.44 5,272.27 527.46 1,736.39 23.42

SO1MW100 62.95 2,647.67 5,167.84 584.85 1,748.58 23.59

SO1MW20 51.39 2,410.74 4,016.04 403.40 2,331.90 31.46

SO1MW40 48.82 2,469.97 3,758.45 432.94 2,163.09 29.18

SO1MW60 47.22 2,529.21 3,596.61 477.67 2,105.21 28.40

SO1MW80 46.16 2,588.44 3,488.68 527.46 2,106.31 28.41

SO1MW100 45.39 2,647.67 3,411.32 584.85 2,145.56 28.94

SO1MW20 42.92 2,410.74 4,305.65 403.40 2,298.86 31.01

SO1MW40 40.67 2,469.97 4,079.64 432.94 2,161.62 29.16

SO1MW60 39.29 2,529.21 3,941.60 477.67 2,127.54 28.70

SO1MW80 38.38 2,588.44 3,849.91 527.46 2,144.88 28.93

SO1MW100 37.72 2,647.67 3,783.94 584.85 2,195.52 29.62

SO1ICB20 58.93 2,756.26 4,671.62 409.31 2,698.56 36.40

SO1ICB40 56.12 2,815.49 4,427.11 459.10 2,563.08 34.58

SO1ICB60 54.37 2,874.73 4,270.58 517.33 2,524.00 34.05

SO1ICB80 53.14 2,933.96 4,159.26 580.63 2,535.22 34.20

SO1ICB100 52.27 2,993.19 4,081.00 650.67 2,586.23 34.89

SO1ICB20 71.65 2,756.26 6,040.97 409.31 2,554.76 34.46

SO1ICB40 68.19 2,815.49 5,697.00 459.10 2,319.81 31.29

SO1ICB60 66.05 2,874.73 5,481.25 517.33 2,221.53 29.97

SO1ICB80 64.54 2,933.96 5,328.78 580.63 2,191.58 29.56

SO1ICB100 63.48 2,993.19 5,221.64 650.67 2,213.72 29.86

SO1ICB20 51.75 2,756.26 4,052.35 409.31 2,719.65 36.69

SO1ICB40 49.26 2,815.49 3,803.22 459.10 2,579.54 34.80

SO1ICB60 47.68 2,874.73 3,643.08 517.33 2,536.86 34.22

SO1ICB80 46.57 2,933.96 3,530.41 580.63 2,546.72 34.35

SO1ICB100 45.79 2,993.19 3,451.02 650.67 2,596.61 35.03

SO1ICB20 43.24 2,756.26 4,337.79 409.31 2,682.43 36.19

SO1ICB40 41.02 2,815.49 4,115.51 459.10 2,569.17 34.66

SO1ICB60 39.65 2,874.73 3,977.47 517.33 2,548.59 34.38

SO1ICB80 38.69 2,933.96 3,881.72 580.63 2,575.37 34.74

SO1ICB100 38.01 2,993.19 3,813.71 650.67 2,636.64 35.57

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

Page 139: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

VI-iii

Cálculo do custo global de SO1 e soluções de reabilitação para o piso tipo (resultante dos custos associados aos

apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S).

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

Solução de

referênciaPiso tipo SO1 61.84 - 21,109.62 - 21,109.62 71.19

SO1EPS20 56.00 8,260.89 18,950.48 1438.07 7,539.82 25.43

SO1EPS40 53.19 8,497.82 17,861.27 1488.70 6,738.17 22.72

SO1EPS60 51.46 8,734.75 17,184.26 1549.47 6,358.85 21.44

SO1EPS80 50.32 8,971.67 16,734.72 1627.11 6,223.88 20.99

SO1EPS100 49.49 9,208.60 16,409.13 1725.00 6,233.12 21.02

SO1XPS20 55.69 8,655.77 18,833.98 1451.57 7,831.70 26.41

SO1XPS40 52.86 8,916.39 17,734.05 1535.96 7,076.79 23.87

SO1XPS60 51.15 9,177.01 17,061.67 1620.36 6,749.42 22.76

SO1XPS80 50.01 9,437.63 16,614.50 1721.63 6,664.14 22.47

SO1XPS100 49.22 9,698.25 16,303.12 1822.90 6,714.65 22.64

SO1MW20 56.00 9,642.97 18,950.14 1613.61 9,097.10 30.68

SO1MW40 53.18 9,879.90 17,860.14 1731.76 8,362.17 28.20

SO1MW60 51.46 10,116.83 17,183.02 1910.67 8,100.89 27.32

SO1MW80 50.31 10,353.75 16,732.13 2109.84 8,086.10 27.27

SO1MW100 49.49 10,590.68 16,407.67 2339.39 8,228.12 27.75

SO1ICB20 56.39 11,025.05 19,102.73 1637.24 10,655.39 35.93

SO1ICB40 53.65 11,261.98 18,042.84 1836.40 10,031.60 33.83

SO1ICB60 51.93 11,498.91 17,372.37 2069.33 9,830.99 33.15

SO1ICB80 50.73 11,735.83 16,900.17 2322.51 9,848.89 33.21

SO1ICB100 49.89 11,972.76 16,567.36 2602.70 10,033.20 33.84

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

Piso tipo

Custo

glo

bal p

or

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Page 140: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

VI-iv

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação com EPS e XPS para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO2 69.57 - 5,530.65 - 5,530.65 74.61

AP02-N SO2 83.19 - 7,136.73 - 7,136.73 96.27

AP03-O SO2 60.62 - 4,876.53 - 4,876.53 65.78

AP04-S SO2 52.20 - 5,237.09 - 5,237.09 70.65

SO2EPS20 60.37 2,065.22 4,795.11 359.52 1,689.20 22.79

SO2EPS40 56.66 2,124.45 4,472.22 372.18 1,438.21 19.40

SO2EPS60 54.55 2,183.69 4,284.00 387.37 1,324.40 17.87

SO2EPS80 53.17 2,242.92 4,158.93 406.78 1,277.97 17.24

SO2EPS100 52.21 2,302.15 4,072.65 431.25 1,275.40 17.20

SO2EPS20 73.23 2,065.22 6,196.38 359.52 1,484.39 20.02

SO2EPS40 68.72 2,124.45 5,748.76 372.18 1,108.67 14.96

SO2EPS60 66.16 2,183.69 5,491.29 387.37 925.62 12.49

SO2EPS80 64.46 2,242.92 5,320.77 406.78 833.74 11.25

SO2EPS100 63.30 2,302.15 5,203.48 431.25 800.16 10.79

SO2EPS20 52.96 2,065.22 4,170.99 359.52 1,719.20 23.19

SO2EPS40 49.66 2,124.45 3,842.70 372.18 1,462.79 19.73

SO2EPS60 47.76 2,183.69 3,651.31 387.37 1,345.83 18.15

SO2EPS80 46.51 2,242.92 3,525.00 406.78 1,298.16 17.51

SO2EPS100 45.66 2,302.15 3,437.93 431.25 1,294.80 17.47

SO2EPS20 44.42 2,065.22 4,456.21 359.52 1,643.86 22.18

SO2EPS40 41.47 2,124.45 4,160.51 372.18 1,420.05 19.16

SO2EPS60 39.81 2,183.69 3,993.71 387.37 1,327.67 17.91

SO2EPS80 38.73 2,242.92 3,885.10 406.78 1,297.71 17.51

SO2EPS100 37.98 2,302.15 3,809.99 431.25 1,306.30 17.62

SO2XPS20 59.96 2,163.94 4,759.70 362.89 1,755.88 23.69

SO2XPS40 56.23 2,229.10 4,434.22 383.99 1,516.66 20.46

SO2XPS60 54.15 2,294.25 4,248.36 405.09 1,417.05 19.12

SO2XPS80 52.82 2,359.41 4,128.03 430.41 1,387.19 18.71

SO2XPS100 51.90 2,424.56 4,044.01 455.73 1,393.64 18.80

SO2XPS20 72.74 2,163.94 6,148.22 362.89 1,538.33 20.75

SO2XPS40 68.20 2,229.10 5,696.88 383.99 1,173.25 15.83

SO2XPS60 65.67 2,294.25 5,442.57 405.09 1,005.19 13.56

SO2XPS80 64.05 2,359.41 5,279.27 430.41 932.36 12.58

SO2XPS100 62.92 2,424.56 5,164.91 455.73 908.47 12.26

SO2XPS20 52.60 2,163.94 4,135.13 362.89 1,785.43 24.09

SO2XPS40 49.28 2,229.10 3,804.46 383.99 1,541.02 20.79

SO2XPS60 47.41 2,294.25 3,615.56 405.09 1,438.37 19.40

SO2XPS80 46.20 2,359.41 3,493.65 430.41 1,406.93 18.98

SO2XPS100 45.37 2,424.56 3,409.18 455.73 1,412.93 19.06

SO2XPS20 44.09 2,163.94 4,423.05 362.89 1,712.80 23.11

SO2XPS40 41.13 2,229.10 4,126.67 383.99 1,502.67 20.27

SO2XPS60 39.50 2,294.25 3,962.58 405.09 1,424.83 19.22

SO2XPS80 38.45 2,359.41 3,857.36 430.41 1,410.09 19.02

SO2XPS100 37.72 2,424.56 3,784.62 455.73 1,427.82 19.26

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

Custo

glo

bal p

or

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

22.00

24.00

26.00

Custo

glo

bal p

or

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Page 141: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

VI-v

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação com MW e ICB para todos os apartamentos.

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

AP01-E SO2 69.57 - 5,530.65 - 5,530.65 74.61

AP02-N SO2 83.19 - 7,136.73 - 7,136.73 96.27

AP03-O SO2 60.62 - 4,876.53 - 4,876.53 65.78

AP04-S SO2 52.20 - 5,237.09 - 5,237.09 70.65

SO2MW20 60.36 2,410.74 4,794.09 403.40 2,077.59 28.03

SO2MW40 56.65 2,469.97 4,471.77 432.94 1,844.04 24.88

SO2MW60 54.54 2,529.21 4,283.10 477.67 1,759.32 23.73

SO2MW80 53.15 2,588.44 4,158.02 527.46 1,743.27 23.52

SO2MW100 52.20 2,647.67 4,071.75 584.85 1,773.62 23.93

SO2MW20 73.22 2,410.74 6,195.36 403.40 1,872.78 25.26

SO2MW40 68.72 2,469.97 5,748.65 432.94 1,514.84 20.43

SO2MW60 66.15 2,529.21 5,491.18 477.67 1,361.33 18.36

SO2MW80 64.46 2,588.44 5,320.32 527.46 1,299.49 17.53

SO2MW100 63.30 2,647.67 5,203.25 584.85 1,299.05 17.52

SO2MW20 52.95 2,410.74 4,170.32 403.40 2,107.93 28.44

SO2MW40 49.66 2,469.97 3,842.70 432.94 1,869.07 25.21

SO2MW60 47.75 2,529.21 3,650.86 477.67 1,781.20 24.03

SO2MW80 46.51 2,588.44 3,524.55 527.46 1,763.91 23.79

SO2MW100 45.65 2,647.67 3,437.37 584.85 1,793.35 24.19

SO2MW20 44.41 2,410.74 4,455.53 403.40 2,032.59 27.42

SO2MW40 41.46 2,469.97 4,159.83 432.94 1,825.65 24.63

SO2MW60 39.79 2,529.21 3,992.35 477.67 1,762.14 23.77

SO2MW80 38.71 2,588.44 3,883.75 527.46 1,762.56 23.78

SO2MW100 37.96 2,647.67 3,808.64 584.85 1,804.07 24.34

SO2ICB20 60.93 2,756.26 4,842.93 409.31 2,477.85 33.43

SO2ICB40 57.25 2,815.49 4,525.23 459.10 2,269.18 30.61

SO2ICB60 55.08 2,874.73 4,333.28 517.33 2,194.69 29.61

SO2ICB80 53.61 2,933.96 4,201.33 580.63 2,185.27 29.48

SO2ICB100 52.61 2,993.19 4,111.22 650.67 2,224.44 30.01

SO2ICB20 73.92 2,756.26 6,264.84 409.31 2,293.68 30.94

SO2ICB40 69.49 2,815.49 5,826.24 459.10 1,964.11 26.50

SO2ICB60 66.87 2,874.73 5,564.60 517.33 1,819.93 24.55

SO2ICB80 65.09 2,933.96 5,385.50 580.63 1,763.36 23.79

SO2ICB100 63.88 2,993.19 5,263.14 650.67 1,770.28 23.88

SO2ICB20 53.46 2,756.26 4,220.28 409.31 2,509.31 33.85

SO2ICB40 50.21 2,815.49 3,898.97 459.10 2,297.03 30.99

SO2ICB60 48.27 2,874.73 3,703.87 517.33 2,219.39 29.94

SO2ICB80 46.96 2,933.96 3,572.14 580.63 2,210.19 29.82

SO2ICB100 46.07 2,993.19 3,481.13 650.67 2,248.46 30.33

SO2ICB20 44.86 2,756.26 4,500.19 409.31 2,428.68 32.76

SO2ICB40 41.91 2,815.49 4,204.83 459.10 2,242.34 30.25

SO2ICB60 40.20 2,874.73 4,032.61 517.33 2,187.59 29.51

SO2ICB80 39.06 2,933.96 3,918.60 580.63 2,196.09 29.62

SO2ICB100 38.27 2,993.19 3,839.43 650.67 2,246.20 30.30

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

AP01-E

AP02-N

AP03-O

AP04-S

Solução de

referência

10.00

12.00

14.00

16.00

18.00

20.00

22.00

24.00

26.00

28.00

30.00

Custo

glo

bal p

or

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

20.00

22.00

24.00

26.00

28.00

30.00

32.00

34.00

36.00

Custo

glo

bal p

or

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)

Page 142: Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas ... · Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior Bruno André Pirão

Instituto Superior Técnico – Mestrado em Construção e Reabilitação

Reabilitação térmica de fachadas de edifícios com sistemas de isolamento pelo exterior

VI-vi

Cálculo do custo global de SO2 e soluções de reabilitação para o piso tipo (resultante dos custos associados aos

apartamentos AP01-E, AP02-N, AP03-O e AP04-S).

Fracções SoluçõesEnergia

primária

Custo inicial de

investimento

Custo de energia

no final de 30

anos

Custo de

manutenção no

final de 30 anos

Custo global (Cg)

Custo global (Cg)

por área de

pavimento

[kWh/(m2.ano)] (€) (€) (€) (€) (€/m2)

Solução de

referênciaPiso tipo SO2 66.40 - 22,781.00 - 22,781.00 76.83

SO2EPS20 57.74 8,260.89 19,618.69 1438.07 8,208.03 27.68

SO2EPS40 54.13 8,497.82 18,224.19 1488.70 7,101.09 23.95

SO2EPS60 52.07 8,734.75 17,420.30 1549.47 6,594.89 22.24

SO2EPS80 50.72 8,971.67 16,889.79 1627.11 6,378.96 21.51

SO2EPS100 49.79 9,208.60 16,524.05 1725.00 6,348.04 21.41

SO2XPS20 57.35 8,655.77 19,466.10 1451.57 6,792.45 22.91

SO2XPS40 53.71 8,916.39 18,062.24 1535.96 5,733.60 19.34

SO2XPS60 51.68 9,177.01 17,269.07 1620.36 5,285.44 17.82

SO2XPS80 50.38 9,437.63 16,758.30 1721.63 5,136.56 17.32

SO2XPS100 49.48 9,698.25 16,402.71 1822.90 5,142.86 17.34

SO2MW20 57.74 9,642.97 19,615.31 1613.61 8,090.89 27.29

SO2MW40 54.12 9,879.90 18,222.95 1731.76 7,053.61 23.79

SO2MW60 52.06 10,116.83 17,417.48 1910.67 6,663.98 22.47

SO2MW80 50.71 10,353.75 16,886.64 2109.84 6,569.23 22.15

SO2MW100 49.78 10,590.68 16,521.01 2339.39 6,670.09 22.49

SO2ICB20 58.29 11,025.05 19,828.23 1637.24 9,709.52 32.74

SO2ICB40 54.71 11,261.98 18,455.27 1836.40 8,772.66 29.59

SO2ICB60 52.60 11,498.91 17,634.36 2069.33 8,421.60 28.40

SO2ICB80 51.18 11,735.83 17,077.57 2322.51 8,354.92 28.18

SO2ICB100 50.21 11,972.76 16,694.91 2602.70 8,489.38 28.63

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com lã

mineral (MW)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

aglomerado de

cortiça

expandido

(ICB)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

expandido

(EPS)

Piso tipo

Soluções de

reabilitação

com sistemas

ETICS com

poliestireno

extrudido

(XPS)

Piso tipo

Custo

glo

bal p

or

áre

a d

e p

avim

ento

(€/m

2)