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Tese 4,6 MB - Técnico Lisboa

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1. e Tee eto Com fo E ol tot NUCA i DO moo oo dom cor no ne q il LULL Th tT m IE Es mi A iF i aa En 7 i LU CEE E l 1 l H ELL REN UE U 9 Co do dl C us LT ECET E CO CELEC CEI er 1 L Te CN Figura 5 9 V os envidra ados Figura 5 10 Proposta de altera o dos v os da solu o existente V2 envidra ados V2 2 Esta altera o n o tem implica es relativamente s caracter sticas t rmicas do envidra ado mas influencia o seu contributo t rmico como se pode observar no QUADRO 5 6 103 Segundo o estudo da geometria solar do edif cio os v os envidra ados da fachada principal s o afectados pela radia o solar directa no Ver o o que origina o sobreaquecimento nos quartos dessa ala Dada a orienta o solar o ngulo horizontal do Sol com o plano da fachada varia entre os 26 e os 51 Figura 5 11 no momento em que a altura solar menor sendo o sistema de protec o solar vertical o mais indicado No entanto esse tipo de sistema pode ser desfavor vel para a rela o visual do h spede com o exterior limitando o seu ngulo de vis o sobre a rua Para solucionar este problema poss vel desenvolver um sistema de protec o solar que n o afecte a visibilidade do h spede utilizar protec o solar pelo interior e ou utilizar vidros reflectantes mas tal n o ser desenvolvido por n o se inserir no mbito deste trabalho O contributo do envidra ado para os ganh
2. es 115 QUADRO 5 9 Per odo de Retorno Simples das solu es para F3 cceccceesecceceesececeeseceteeeeees 115 QUADRO 6 1 Matriz de satisfa o dos principais crit rios de escolha cccceeecceeesseceeeeeeees 121 XI 1 INTRODU O 1 1 Enquadramento As an architect you design for the present with an awareness of the past for a future which is essentially unknown The green agenda is probably the most important agenda and issue of the day Sir Norman Foster TED Talks 2007 A sustentabilidade hoje o maior desafio de qualquer industria ou sector econ mico em qualquer parte do mundo O desenvolvimento econ mico e social segundo os padr es actuais de consumo e de produ o n o sustent vel globalmente est o a ser extra dos mais recursos para a produ o de bens e servi os do que o nosso planeta pode repor enquanto uma grande parte da popula o mundial luta por satisfazer as suas necessidades mais b sicas UNEP 2009 O consumo excessivo de energias f sseis tem originado graves altera es clim ticas cuja consequ ncia constitui uma das amea as mais s rias para a sociedade para a economia e para o ambiente e por tal tem sido alvo de preocupa o a n vel internacional ao longo das ltimas d cadas UNWTO 2009 Reflexos desta preocupa o s o as v rias institui es e programas de ac o para combater as altera es clim ticas que foram criados desde os anos 70
3. 1 pa UJ N O U O EA NIW OD J9 W N L Ui op 79 4 1 2 Localiza o e Clima O edif cio em estudo situa se na cidade de Lisboa 38 N 9 W a capital mais ocidental da Europa A cidade de Lisboa localiza se junto ao grande estu rio do rio Tejo que desagua no Oceano Atl ntico e sua altitude varia entre os 6 m e os 226 m Monsanto O clima de Portugal sofre tr s tipos de influ ncia atl ntica continental e mediterr nica Como se pode verificar na Figura 4 1 e na Figura 4 2 na regi o Sul as temperaturas m dias s o mais elevadas e a precipita o mais baixa do que na regi o Norte Figura 4 1 Precipita o m dia anual mm Figura 4 2 Temperatura m dia anual C Fonte Instituto de Meteorologia IP Portugal Segundo a classifica o de K ppen a regi o Norte tem um clima temperado com Inverno chuvoso e Ver o seco e pouco quente Csb enquanto a regi o sul tem um Inverno tamb m chuvoso mas com Ver o seco e quente Csa De acordo com esta classifica o Lisboa est inserida na metade a sul sendo o seu clima considerado temperado mediterr nico Dispon vel em www meteo pt pt areaeducativa otempo eoclima clima pt index html 18 09 2010 80 A cidade de Lisboa tem um Inverno curto com temperaturas amenas isto as temperaturas m dias mensais raramente s o inferiores a 112C e o Ver o caracteriza se por ser longo e quente A amplitude t rmica anual pouco acentua
4. A caracteriza o da solu o existente baseia se nos seguintes aspectos Tipo de estabelecimento Localiza o e Tipo de Clima Forma e Orienta o Solar Solu o construtiva das Zonas Opacas Sistema de V os Envidra ados Estado de conserva o Aspecto visual A abordagem da investiga o de solu es construtivas poss veis e adequadas para a reabilita o das fachadas encontra se estruturada em tr s partes a primeira a caracteriza o da solu o existente relativamente aos aspectos relevantes para o seu desempenho t rmico a segunda passa pela defini o dos objectivos e das restri es a terceira a descri o dos tipos de solu o mais adequados isto aqueles que respondem aos principais objectivos da interven o melhoria do desempenho t rmico e do aspecto visual e que sejam poss veis de executar Para esses tipos de solu o s o escolhidas algumas variantes isto no caso do sistema de isolamento pelo exterior escolhida a variante em que o revestimento reboco armado e a variante em que o revestimento independente ventilado Dentre estas op es s o analisadas as diferen as entre a aplica o de um material isolante com uma determinada espessura e outro com espessura maior O contributo energ tico dessas variantes calculado atrav s do disposto no regulamento aplic vel em vigor Concretamente o que calculado a perda de energia que oco
5. F2 VX6 2 Fachada Ventilada com 6 cm de XPS e com altera o dos v os Para a hip tese em que n o ocorra a altera o dos v os a que mais contribui para a redu o do consumo energ tico a F2 E6 sendo que as outras solu es t m um contributo muito semelhante a esta Com base no QUADRO 5 7 o sistema F2 VX6 2 o mais caro apresentando um PRS muito desfavor vel enquanto que o F2 E6 2 sendo mais barato tem um PRS de cerca de metade do primeiro J a solu o F2 E6 apresenta um PRS significativamente mais favor vel QUADRO 5 7 Per odo de Retorno Simples das solu es para F2 e F2 2 Pre o Custo Poupan a ee e te O q F2 E4 3 10 2599 69 317 97 8 18 DEM TT e zA F2 VE4 3 10 2599 69 308 18 TREs F2 VX4 13 13 11010 95 315 34 F2 VM4 4 51 3782 13 308 18 F2 VE4 2 3 10 9646 96 299 90 F2 VX4 2 13 13 18310 97 307 31 F2 VM4 2 4 51 10864 93 299 90 NOTA O pre o refere se ao material isolante Custo Pre o x rea a isolar Custo da altera o dos v os Poupan a Ce Ce j resultante da aplica o do sistema de isolamento 114 5 4 4 Resultados para F3 Solu o Descri o E4 6 Sistema de Isolamento Exterior com EPS de 4 ou 6 cm com Revestimento Aderente V3 1 Sistema de vaos envidracados com vidro duplo e caixilho em PVC QUADRO 5 8 Contributo energ tico das solu es propostas para F3 Solu o Q Q Ce Ce Redu o W m 2C _ kw h nj 4 12321
6. es F3 e P4 na fachada posterior A parede P4 n o tem implica es na transmiss o de calor por condu o entre o exterior e o interior e n o estando inserida no contexto deste trabalho n o ser inclu da neste estudo 1 Reboco PE2 2 Tijolo furado de barro vermelho PE1 3 Reboco 4 Pedra moleanos 5 Argamassa a 6 Tal o de viga em bet o armado 7 Vao envidra ado 8 Laje da varanda PE3 Figura 4 9 Pormenores construtivos da zona opaca 86 0 025 m 0 200 m 0 025 m 0 020 m 0 010 m 0 020 m Caracter sticas t rmicas A publica o do LNEC Coeficientes de Transmiss o T rmica de Elementos da Envolvente dos Edif cios ITE 50 inclui os valores das resist ncias e condutibilidades t rmicas dos materiais com utiliza o mais comum e alguns coeficientes de transmiss o t rmica para algumas solu es convencionais O coeficiente U de PE1 e das pontes t rmicas foram calculados atrav s das resist ncias t rmicas ANEXO III e os de PE2 e PE3 constam no quadro Il 1 da ITE 50 Frac o 1 2 3 PE 1 26 1 30 1 30 E e E a es Ei ees tT E a Re Estado de conserva o As paredes exteriores constru das h mais de vinte anos encontram se desprotegidas contra as vari veis clim ticas desde ent o sendo que apresentam algumas patologias como fissura es manchas resultantes de humidade excessiva e infiltra es conferindo ao hotel um aspecto descuidado e degradado e afectando o seu desempe
7. imprescind vel revestir totalmente a superf cie em contacto com o exterior a ser isolada As descontinuidades devem ser evitadas ao m ximo pois representam pontos onde ocorre uma maior transmiss o de calor entre o interior e o exterior pontes t rmicas que criam condi es favor veis ao aparecimento de humidade para al m de aumentarem as necessidades de energia para obten o de conforto O isolamento t rmico pelo exterior o nico que praticamente elimina as pontes t rmicas sendo considerado por isso o mais eficiente em termos t rmicos N o obstante as suas qualidades este sistema tem algumas limita es que n o podem deixar de ser referidas 65 QUADRO 3 3 Vantagens e inconvenientes do isolamento t rmico exterior em rela o ao isolamento interior 66 VANTAGENS Protec o das paredes contra agentes atmosf ricos Aus ncia de descontinuidade na camada isolante Supress o de pontes t rmicas e redu o dos riscos de condensa o Isolamento t rmico mais eficiente Conserva o da in rcia t rmica das paredes Manuten o das dimens es dos espa os interiores Manuten o da ocupa o dos edif cios durante as obras Dispensa de interrup es nas instala es interiores e de trabalhos de reposi o de acabamentos Eventual melhoria do aspecto exterior dos edif cios INCONVENIENTES Constrangimentos hist ricos arquitect nicos Constrangimentos de ordem t cnica Custo geralme
8. Os edif cios consomem energia essencialmente para AQS climatiza o e ilumina o A necessidade de climatiza o e de ilumina o influenciada pela Arquitectura que desempenha assim um papel fundamental na efici ncia energ tica dos edif cios em particular atrav s das fachadas A solu o arquitect nica das fachadas atrav s da sua constitui o forma orienta o e dimens o de rea envidra ada influencia o grau de conforto sentido no ambiente interior que por sua vez determina uma parte significativa da necessidade energ tica do edif cio Num estabelecimento hoteleiro o consumo de electricidade deve se aos equipamentos electr nicos e electrodom sticos ilumina o e climatiza o dos quartos e espa os comuns A climatiza o dos quartos controlada individualmente pelos h spedes e utilizada sem conten o pela maioria deles pois n o implica um custo acrescido na sua estadia Assim a melhoria das condi es de conforto essencial no desempenho energ tico do hotel Actualmente a adop o de medidas para a efici ncia energ tica n o s traz proveito pela poupan a que origina mas tamb m pelo valor competitivo que confere A tend ncia dos estabelecimentos hoteleiros para a adop o dessas medidas e a sua publica o para que os h spedes tomem conhecimento e tenham prefer ncia por esses estabelecimentos As publica es referem no entanto medidas relativamente ao uso de equipa
9. cio e o benef cio potencial da resultante sendo que a decis o final depende ainda da vontade do dono de obra Considera es finais Ao longo destas ltimas quatro d cadas tem se procurado reduzir a depend ncia do consumo de energias f sseis tanto devido sua escassez e subida de pre os como pelo impacte ambiental negativo que este consumo tem globalmente a provoca o de altera es clim ticas com consequ ncias catastr ficas O investimento em tecnologias e medidas para a redu o do consumo de energias f sseis representa um importante contributo para a sustentabilidade do nosso planeta diminui a depend ncia das energias f sseis reduz a emiss o de GEE preservando o ambiente melhora a qualidade de vida das popula es 123 Globalmente foram criadas organiza es institui es assim como acordos pol ticos entre governos e programas para reduzir o impacte das actividades realizadas pelo ser humano sendo a promo o da efici ncia energ tica dos edif cios uma das estrat gias principais Sendo muito dependente da importa o de energia Portugal onde grande parte da energia consumida se deve aos edif cios tem um interesse especial em promover a redu o do seu consumo energ tico A promo o feita por v rios meios entre os quais incentivos fiscais para quem adoptar medidas que contribuam para a efici ncia energ tica assim como atrav s da exist ncia de regulamenta o RCCTE RSECE
10. e assim do maior interesse para o nosso pa s a adop o de medidas para a efici ncia energ tica A energia prim ria mais consumida em Portugal Figura 2 1 o petr leo Os transportes s o os maiores consumidores de energia final contudo os edif cios s o respons veis por uma parte muito significativa dessa energia consumida bem como a ind stria Na Figura 2 2 encontra se exposto o consumo de energia final por sector de actividade econ mica em que os edif cios representam quase 30 do consumo de energia final e os transportes 37 E Industria E Petr leo E Transportes E Gas natural E Dom stico E Carv o o Servi os O Renov veis O Outros Figura 2 1 Consumo de Energia Prim ria em Portugal Figura 2 2 Consumo de Energia Final por sector em em 2007 Portugal em 2007 DGEG 2009 estimado que 50 do consumo de energia nos edif cios residenciais resulta da utiliza o da cozinha e do aquecimento de guas sanit rias AQS enquanto 25 prov m da ilumina o e dos equipamentos e os restantes 25 da climatiza o DGEG 2002 Quanto aos edif cios de servi os n o poss vel uma distribui o exacta do consumo pois apresentam uma grande heterogeneidade quanto utiliza o final de energia Os 14 restaurantes piscinas cobertas grandes superf cies comerciais hot is e hospitais encontram se entre os maiores consumidores de energia el ctrica Freitas V 2007 Mas em m di
11. es dos ngulos horizontais e verticais que o Sol faz com a Terra Esses ngulos variam de acordo com o hemisf rio e com a latitude do local existindo cartas adaptadas as diferentes situa es Quando se faz o estudo da geometria solar para um edif cio deve ser tida em conta a sua forma e eventuais obstru es a incid ncia solar como edif cios vizinhos rvores palas etc Como se pode observar na Figura 3 21 para o hemisf rio Norte No Inverno o ngulo da altura do Sol menor e os raios solares entram pelos envidra ados com profundidade O Sol nasce pr ximo da orienta o Sudeste e p e se pr ximo da orienta o Sudoeste o que significa que o Sol incide essencialmente nas superf cies viradas a Sul e que o per odo de radia o solar durante o dia reduzido No Ver o o ngulo da altura do Sol maior e os raios solares entram pelos envidra ados com pouca profundidade a Sul O Sol nasce pr ximo da orienta o Nordeste e p e se pr ximo da orienta o Noroeste o que significa que o Sol incide em todas as superf cies sendo o per odo de incid ncia nas superf cies a Norte muito reduzido e que o per odo de radia o solar durante o dia mais longo do que no Inverno Em s ntese as superf cies viradas a Sul recebem o m ximo de radia o solar no Inverno e t m fraca incid ncia solar directa no Ver o devido altura do Sol As superf cies a Norte devem 50 ser bem isoladas e ter
12. kWh II C lculos do Contributo Energ tico i C lculos de Coeficientes de Transmiss o T rmica U W m C Para obter os valores de U de alguns elementos foi necess rio calcular as resist ncias t rmicas de cada camada j componente desses elementos ej R PE J Aj em que e a espessura de uma camada e a sua condutibilidade t rmica cujos valores est o fixados na publica o do LNEC Coeficientes de Transmiss o T rmica de Elementos da Envolvente dos Edif cios ITE 50 Santos amp Matias 2006 U Rse Rj Rsi Quadro Ill 1 Resist ncias t rmicas 1 Camada j e Rj Reboco 0 025 0 025 1 300 0 019 Reboco 0 010 0 010 1 300 0 008 Tijolo 0 200 0 340 0 588 Bet o armado 0 200 2 000 0 100 E4 0 04 0 040 1 000 E6 0 06 0 040 1 500 X4 0 04 0 037 1 081 X6 0 06 0 037 1 622 M4 0 040 0 040 1 000 M6 0 060 0 040 1 500 Moleanos 0 020 3 500 0 006 Argamassa 0 010 1 300 0 008 Gesso cartonado 0 011 0 250 0 044 Espa o de ar 0 18 Rse 0 040 Rsi 0 130 137 ii C lculos F1 SOLU O EXISTENTE F1 Quadro III 2 Coeficientes de transmiss o t rmica da solu o existente F1 Elemento U 1 PE1 0 02 0 01 0 20 0 025 1 26 0 04 35 f 13 F 0 34 T 13 0 13 1 PT1 0 02 0 01 0 20 0 025 3 30 0 04 25 13 20 T3 0 13 SOLU ES PROPOSTAS F1 Quadro III 3 Coeficientes de transmiss o t rmica das solu es propostas F1 Element
13. la arquitectura y los seres vivos Gonz lez 2004 A Arquitectura Bioclim tica ou Solar Passiva como tamb m frequentemente designada tem como conceito base a rela o do edificado com as condi es clim ticas e com os seres vivos que o habitam neste caso os humanos Da a designa o bio de vida e clim tica de clima O papel da arquitectura bioclim tica e um dos deveres da arquitectura actualmente o de encontrar as solu es construtivas que fa am a interface mais adequada entre as condi es exteriores e as interiores em que as exteriores s o compostas por factores ambientais vari veis clim ticas e as interiores por factores pessoais tipo de utiliza o Factores ambientais temperatura do ar temperatura radiante m dia velocidade do ar humidade relativa do ar Factores pessoais actividade e metabolismo vestu rio Piedade Rodrigues amp Roriz 2000 A finalidade do conceito bioclim tico conferir passivamente condi es de conforto aos utilizadores do edificado de forma a reduzir as necessidades energ ticas para climatiza o Assim poss vel minimizar o consumo energ tico provocando um menor impacte ambiental As principais vantagens em ter uma baixa necessidade energ tica s o a redu o do consumo de energias f sseis as consequentes redu es da factura energ tica e das emiss es de GEE contribuindo para uma poupan a econ mica e para
14. o do respectivo espa o menores s o as necessidades energ ticas para obter conforto ou seja melhor o desempenho t rmico das solu es Para determinar se o desempenho t rmico satisfat rio os valores das caracter sticas t rmicas dos elementos das fachadas t m de se encontrar dentro dos limites impostos no regulamento Existe n o s a possibilidade de reduzir o consumo atrav s de sistemas passivos mas tamb m a de produzir energia a partir de sistemas activos com recurso a fontes renov veis integrados na envolvente do edif cio Da combina o destes dois sistemas pode resultar um edif cio com consumo zero e com zero emiss es de GEE os chamados NZEB net zero energy buildings que produzem tanta ou mais energia quanto a que consomem valores m dios anuais Esta a tend ncia actual mas ainda dificil de aplicar em Portugal devido as dificuldades econ micas Caracter sticas do caso de estudo O edif cio escolhido para estudo tendo sido constru do anteriormente entrada em vigor do RCCTE apresenta um desempenho t rmico das fachadas insatisfat rio sobretudo devido inexist ncia de isolamento t rmico e devido ao sistema de v os envidra ados composto por vidro simples em caixilharia de correr de alum nio Sendo composto por paredes simples permitiu uma an lise mais centrada daqueles que s o os resultados directamente relacionados com a adop o de medidas para a efici ncia energ tica A
15. segundo a matriz energ tica de Lisboa elaborada no mbito da defini o da Estrat gia Ambiental de Lisboa 15 O impacto negativo que o consumo energ tico dos edif cios tem no ambiente reconhecido globalmente Foram criadas organiza es internacionais e nacionais e programas para a efici ncia energ tica dos edif cios por todo o mundo Em Portugal foi adoptado o Programa E4 atrav s da Resolu o do Conselho de Ministros n 154 2001 que pretende promover a efici ncia energ tica e a valoriza o das energias end genas como um meio para reduzir as emiss es de GEE cujo limite de emiss es foi acordado no mbito do Protocolo de Quioto em 1997 Dada a import ncia da efici ncia energ tica dos edif cios o Minist rio da Economia toma a iniciativa de lan ar o Programa Nacional para a Efici ncia Energ tica nos Edif cios P3E que aprofunda as medidas preconizadas no Programa E4 visando o aumento da efici ncia energ tica nos edif cios em Portugal proposta a duplica o na generalidade das espessuras de isolamento t rmico da envolvente DGEG 2002 a adop o de vidros duplos e indicado ainda que se deve evitar envolventes demasiado recortadas para obter um melhor factor de forma A adop o destas medidas previa uma redu o do consumo energ tico para climatiza o de cerca de 40 DGEG 2002 16 2 2 A Arquitectura e a sua rela o com o Clima relaci n entre el clima
16. 1 001 004 0025 020 0025 0 71 013 goat 3 t SD et 013 i 001 006 0025 020 0025 0 52 0 13 43 t004 13 20 713 t01 139 140 Quadro Ill 7 Perdas e custo energ ticos de V2 ap s aplica o das solu es propostas gos A U Q Ce nj 4 Envidracados m2 W m2 2C kW h 261 80 2 90 21683 32 396 26 236 60 2 90 19596 16 358 12 Quadro III 8 Perdas e custo energ ticos por elemento construtivo de F2 ap s aplica o do ETICS ETICS A U Q Ce nj 4 478 68 0 45 6151 98 112 43 106 59 0 76 2312 96 42 27 106 59 0 55 1676 19 30 63 PE ap s V2 2 503 88 0 58 8346 65 152 54 503 88 0 45 6475 85 118 35 Quadro III 9 Perdas e custo energ ticos por elemento construtivo de F2 ap s aplica o de fachada ventilada VENTILADA A U Q Ce n 4 pm o Timm am O EPS 478 68 0 63 8612 78 157 40 106 59 0 71 2164 92 39 56 XPS 478 68 0 61 8339 35 152 40 106 59 0 67 2046 89 37 41 478 68 0 63 8612 78 157 40 106 59 0 71 2164 92 39 56 PE apos V2 2 503 88 0 51 7339 30 134 13 503 88 0 49 7051 48 128 87 503 88 0 63 9066 19 165 68 141 Solu es propostas F2 discriminadas Quadro III 10 Contributo energ tico das solu es propostas F2 ETICS Solu es Ce Ce Redu o ETICS nj 4 9843 17 7556 05 17197 12 11620 41 8192 83 17197 12 PE2 E4 2 PT2 E4 V2 2 PE2 E6 2 11296 54 PT2 E6 8192 83 V2 2 19284 28 142 Quadro Ill 11 Contributo energ tico das solu es
17. 1969 www eikongraphia com 30 Por m o facto dos panos de vidro serem fixos devido falta de tecnologia tornava o interior do edif cio totalmente dependente de sistemas de ventila o e climatiza o mec nicos Com a crise do petr leo dos anos 70 e a necessidade de racionaliza o dos consumos de energia a aplica o deste sistema deixou de ser t o procurada devido sua elevada demanda energ tica voltando a ser explorado o sistema parede janela Wines 2008 architecture has forfeited its richest source of ideas and caused incalculable environmental damage by insisting in a set of design standards divorced from ecological responsibility Wines 2008 A repentina subida dos custos energ ticos e a tomada de consci ncia dos problemas ambientais associados produ o de energia a partir de combust veis f sseis viria a alterar a tend ncia que se vinha sentindo na arquitectura desde a Revolu o Industrial que era descontextualizada do clima Desta forma sentiu se uma necessidade crescente de equacionar as implica es energ ticas da pele dos edif cios e a partir de ent o surgem v rias inova es para a melhoria da sua efici ncia energ tica Desde meados do s culo XX o fabrico de janelas n o s desenvolveu v rios tipos de vidro como tamb m novos materiais que melhoraram o seu desempenho e funcionamento foram desenvolvidos perfis selantes ferragens e o vidro duplo enquanto a made
18. A AE AE AAE E A E AA AA 39 Peura 3 1AS Nercia Termica cornia a ad a N 41 Figura 3 15 A import ncia do isolamento exterior para a in rcia t rmica ss 41 Figura 16 gt Pita intermedi norena E N 44 Heuras 17 Taldo dE Vita onini a a a aG 44 Feura a AS Cix COSCSTOl OnT a a a T ees 44 Figura 3 19 PTL compara o do sistema de isolamento no interior da caixa de ar com o sistema deisolamento pelo exterior nadin a a a a a 44 Figura 3 20 Varia o do ngulo entre o Sol e a TMs a cecccccsssecccesececeeecceeeseceteueceseeneceeeenes 50 Figura 3 21 Percursos do Sol no hemisf rio norte essssesesssserssssrrrrssssrrresssrrrressereresssrrreessene 50 Figura 3 22 Representa o esquem tica do sistema de ganhos directos s 55 Figura 3 23 Representa o esquem tica do sombreamento ccccccccsssseceeecaeeeeeeeeeaeeeeeeeeas 55 viii Figura 3 24 Representa o esquem tica do sistema de ganhos indirectos 57 Figura 3 25 Paredes de armazenamento tErMico cccccccsssseccccceessecceeceeesececeeaesececeeuaeeeeeeeaas 57 Figura 3 26 Representa o esquem tica da parede de Trombe ventilada 58 Figura 3 27 Representa o esquem tica do sistema de ganhos iSOladOS csseccceeeeeeeeees 59 Figura 3 28 Representa o esquem tica da ventila o Natural ccccssssecccceessseceeeeeeseeeeeeees 61 Figura 3 29 Exemplo
19. Ci E Lei Ce Lanos C Custo inicial da solu o base a DOT m Ea E e 72XR RC lt CttS m TDI DG SSC lt CSCSCSttS O custo inicial da solu o base representa o custo que o Hotel iria ter de qualquer forma para reabilitar as fachadas sem medidas a aplica o de isolamento t rmico enquanto o custo da solu o para a efici ncia energ tica inclui a aplica o dessa medida A diferen a do custo de energia final das duas solu es representa o efeito resultante da aplica o das medidas para a efici ncia energ tica O c lculo de PRS n o poder ser considerado como um instrumento rigoroso pois n o inclui factores como por um lado a taxa de infla o a taxa de juros o aumento do custo da energia e at a durabilidade e manuten o de cada solu o Por outro lado tamb m n o contabiliza o aumento de receita proveniente do aumento da qualidade do estabelecimento Este c lculo serve ent o como um ponto de an lise para ter a no o da l gica associada ao investimento e n o para ter um valor exacto ou real do Per odo de Retorno de Investimento sendo que os resultados s o meramente indicativos 11 aja Es Fes No caso da reabilita o do Amaz nia Estoril Hotel observou se um aumento da receita em cerca de 50 ap s a remodela o total do estabelecimento 108 5 4 Apresenta o de Resultados Para eleger a melhor solu o entre uma variedade de alternativas poss veis necess
20. Oxford UNWTO WMO Society of Fa ade Engineering 2004 Society of Fa ade Engineering Obtido em 20 de Abril de 2010 de Society of Facade Engineering http www facadeengineeringsociety org Solaris 2006 Architettura moderna fotovoltaico in architettura energie rinnovabili in citta Obtido em 20 de Setembro de 2010 de Energie rinnovabili moduli fotovoltaici solare termico lampioni solari illuminazione a led http www solaris ac it Sotecnisol 2010 Materiais Constru o Civil Energias Renov veis Pavimentos Coberturas Obtido em 20 de Setembro de 2010 de Sotecnisol http www sotecnisol pt Tirone L amp Nunes K 2007 Constru o Sustent vel solu es eficientes hoje a nossa riqueza de amanh Sintra Tirone Nunes SA UNEP 2009 Resource Efficiency Paris France Obtido de United nations Environment Programme UNFCCC Setembro de 2010 Obtido em 10 de Setembro de 2010 de United Nations Framework Convention on Climate Change http unfccc int 2860 php UNWTO 2009 From Davos to Copenhagen and Beyond Advancing Tourism s Response to Climate Change World Tourism Organization UNWTO Setembro de 2010 Obtido em 10 de Setembro de 2010 de Hotel Energy Solutions http www hotelenergysolutions net 132 UNWTO 11 de Abril de 2003 World Tourism Organization UNWTO Obtido em 10 de Setembro de 2009 de World Tourism Organization UNWTO www unwto org UNWTO
21. a fachada principal contudo apenas pode ser afectada directamente durante menos de uma hora por dia Figura 4 14 entre as 9h e as 10h pois a partir dos 50 de altura solar a parede sombreada pelas pr prias varandas 89 No Inverno a fachada principal praticamente n o tem radia o solar directa e a posterior tem um per odo curto apenas de manh sendo que n o poss vel aproveitar a capta o de energia solar para o aquecimento passivo dos quartos 4 2 3 Aspecto visual Relativamente ao aspecto visual da fachada principal pode afirmar se que parece desprovida de personalidade apresenta uma imagem desactualizada degradada e descuidada em que os condensadores do ar condicionado est o vis veis O piso t rreo e o primeiro piso F1 est o alinhados com a face dos edif cios adjacentes e o seu revestimento integra se com o restante aspecto da rua onde o edif cio se encontra A parede dos restantes pisos encontra se recuada de forma a n o contrastar com os edif cios adjacentes pois tem uma altura superior a estes Esta parte da fachada F2 tem paredes salientes que se exprimem como elementos verticais e v os envidra ados que se desenvolvem na horizontal Figura 4 15 Quanto fachada posterior Figura 4 16 tamb m desprovida de personalidade tem uma presen a impositiva e desagrad vel igualmente devido ao protagonismo dos condensadores do ar condicionado e devido ao aspecto degradado do pano alinhad
22. a grande reabilita o devem ter envolventes cujas propriedades t rmicas obedecem aos requisitos m nimos de qualidade impostos pelo RCCTE Artigo 28 Requisitos de conforto t rmico At publica o de portaria espec fica usam se os mesmos valores definidos pelo RCCTE no que se refere aos requisitos de conforto t rmico RSECE 2006 27 3 FACHADAS E COMPONENTES Fa ade engineering is the art of resolving aesthetic environmental and structural issues to achieve the enclosure of habitable space Society of Fa ade Engineering 2004 3 1 Evolu o hist rica das fachadas As fachadas s o as paredes exteriores de um edif cio que juntamente com a cobertura e com O pavimento comp em a envolvente de um edif cio A envolvente actua como interface entre o ambiente exterior e o interior Knaack Klein Bilow amp Auer 2007 sendo uma das suas principais fun es a protec o dos ocupantes do edif cio contra as condi es climat ricas isto a temperatura a precipita o os ventos e a radia o solar A envolvente protege ainda os ocupantes de outros inconvenientes como o ru do e poss veis intrusos Assim a envolvente tem a fun o de proporcionar condi es de habitabilidade no interior do edif cio e como elemento integrante da mesma a fachada deve contribuir para o mesmo fim O m todo de constru o dos edif cios evoluiu de forma diferente nas v rias regi es do planeta dependend
23. cios nomeadamente atrav s do contributo t rmico dos elementos das fachadas para a redu o das necessidades energ ticas para climatiza o Os objectivos espec ficos para a sua concretiza o abrangem 1 Pesquisar os desafios da reabilita o no sector hoteleiro e suas especificidades face ao desempenho energ tico quer obrigat rio RCCTE quer desej vel neg cio do hotel 2 Pesquisar as componentes da fachada e seu papel na dimens o energ tica 3 Pesquisar que possibilidades de solu o para a reabilita o da fachada se podem efectuar 4 Analisar as caracter sticas do caso de estudo sobretudo da fachada existente Hotel de cidade um hotel direccionado para o mercado de citybreaks Identificar e desenvolver as solu es para a poss vel reabilita o da fachada e respectivo desempenho Avaliar os seus resultados e discutir Concluir quanto aos desafios solu es e desenvolvimentos futuros a realizar 1 3 Metodologia Inicialmente feita a contextualiza o do tema abordando a rela o do turismo com as altera es clim ticas transmitindo o papel relevante que esta ind stria desempenha na sociedade na economia global e em particular na contribui o para a sustentabilidade ambiental evidenciada a relev ncia da efici ncia energ tica dos edif cios e do cumprimento dos requisitos impostos atrav s de regulamenta o numa poca em que nos deparamos com a amea a econ mica socia
24. com a seguinte estrutura o 10 Introdu o O primeiro cap tulo da disserta o destina se ao enquadramento do tema aos motivos que levaram sua escolha e import ncia deste no seu contexto actual Este cap tulo tra a ainda os objectivos a alcan ar delimita o universo temporal e espacial do mbito do estudo e descreve o modo como a disserta o ser elaborada Desafios Energ ticos e a Arquitectura Este cap tulo aborda os assuntos directamente relacionados com o tema da disserta o como a import ncia das altera es clim ticas associadas ao consumo de energias f sseis e os desafios energ ticos impostos ao Turismo e aos edif cios em geral no contexto do desenvolvimento sustent vel e da regulamenta o existente Para al m do referido feita uma breve descri o das considera es do ponto de vista da arquitectura bioclim tica a ter em conta numa reabilita o de fachadas e inclusivamente do conforto associado s solu es arquitect nicas Fachadas e Componentes No terceiro cap tulo faz se a descri o das fachadas e dos seus componentes bem como dos aspectos que influenciam o conforto t rmico dos ocupantes e o consequente consumo energ tico S o tamb m referidos alguns dos sistemas passivos e activos relacionados com o contexto do trabalho que contribuem para a redu o do consumo energ tico Caso de Estudo e a Fachada Actual O edif cio existente do caso de estudo descrito segundo
25. consumo energ tico global dos edif cios Como tal atenua as consequ ncias do paradigma de desenvolvimento insustent vel que se tem vivido contribuindo para a sustentabilidade em geral num contexto de exig ncia progressivamente maior tendo em conta a crise ambiental social e econ mica Para al m de melhorar a efici ncia energ tica do edif cio a reabilita o das fachadas permite a correc o de patologias o aumento da durabilidade dos elementos construtivos e a altera o do aspecto visual O grande desafio da arquitectura est em encontrar solu es que assentem no equil brio entre os valores da efici ncia energ tica e os valores da arquitectura As estrat gias para melhorar o desempenho passivo das fachadas passam pelo refor o da sua resist ncia t rmica pela implementa o de sistemas solares passivos nomeadamente no que diz respeito ao controlo dos ganhos solares e pela diminui o das infiltra es de ar No final as solu es construtivas utilizadas nas fachadas dever o satisfazer da melhor forma poss vel os aspectos relacionados com a fun o a est tica os requisitos dos ocupantes os custos ambiental e econ mico e simultaneamente minimizar os consumos energ ticos durante a utiliza o Para isso fundamental que a fachada seja considerada como uma interface entre o ambiente interior e as energias naturais cujo desempenho depende principalmente da sua rela o com o clima e com o ocupan
26. de ventila o natural em quarto de hotel ceeeccccccsssseeeeeeeeeeeeeeeeas 61 Figura 3 30 Diferen a de absor o da radia o solar em estore de l minas exterior e interior FESDECIIVAMENTe ai ER te a a Ra 62 Figura 3 31 Exemplos de sistemas de protec o solar exteriores de janelas 63 Figura 3 32 Influ ncia do ngulo da altura solar nos envidra ados cccccessececeeseceeeeeeceeeeees 64 Figura 3 33 Varia o da altura do Sol no VErdO ssssccccccsesseccecceeesececceaeesececseauaseeeessaaeeeeseeas 64 Figura 3 34 Varia o t rmica respectivamente no caso de isolamento exterior e no de Solamento Ened dE I arora nero dd DOS DD eee 67 Figura 3 35 PTL respectivamente no caso de isolamento exterior e no de isolamento em caixa deai eee PARE RR REC DS RSRS Oe MN RAR ERR CI COR AR SR PT 67 Figura 3 36 Sistema de isolamento t rmico comp sito exterior com revestimento delgado ETICS ds citer 2c Anes etches RR VR ME PRN RT RSRS ME RN eon ae ERR NR ME BIRNER 69 Figura 3 37 Isolamento pelo exterior com revestimento independente descontinuo ventilado E E EE E A na RD E EE E SD A RS AR EN 69 Figura 3 38 Sistema de isolamento t rmico por elementos descontinuos prefabricados 69 Figura 3 39 Contra fachada com isolante na caixa de ar sseesessesseeserreresrrrssrreresrrresererererresene 70 Figura 3 40 Sec o horizontal do sistema de isolamento na caixa de ar c
27. delgado aplicado em v rias 97 camadas armado com uma ou mais redes de fibra de vidro Como acabamento utilizado geralmente um revestimento pl stico espesso O EPS o material isolante indicado para este sistema pois flex vel o suficiente para evitar fissura es no revestimento resultantes das dilata es que ocorrem habitualmente No mbito deste trabalho ser analisado o contributo deste sistema de isolamento para a redu o das perdas t rmicas e para a poupan a energ tica com EPS de 4 e de 6 cm de espessura com o fim de perceber as implica es energ ticas e econ micas que o material e a diferen a de espessura t m na solu o escolhida A aplica o do sistema ETICS pode ser feita directamente sobre o reboco atrav s de colagem por pontos fixa o mec nica ou ambas Neste caso aconselh vel a fixa o mec nica com bucha pl stica para que n o ocorra desnivelamento das placas devido secagem da argamassa A forma da fachada principal do edif cio em estudo recortada o que todavia n o constitui o impedimento da sua execu o pois os cantos e esquinas s o de 90 tal como o corte das placas de isolante t rmico igualmente poss vel cortar as placas a 45 por m n o aconselh vel pois engloba um potencial de falha do corte muito elevado O mais aconselh vel mesmo a sobreposi o dos topos das placas que s o rematadas com perfis met licos espec ficos para
28. fachada A Contra fachada de B Contra fachada de gesso alvenaria cartonado Figura 3 39 Contra fachada com isolante na caixa de ar Fonte DGEG 2004 A aplica o da solu o n o requer m o de obra especializada podendo ser atractiva em termos econ micos No entanto a solu o B consiste numa obra mais limpa e r pida e favor vel passagem de tubagens e o acesso a estas No caso dos pain is pr fabricados as vantagens s o a rapidez de coloca o por m no caso de reabilita o implica o ajuste das instala es existentes Os demais inconvenientes do sistema de isolamento t rmico interior s o os seguintes Nao elimina o das pontes t rmicas Redu o da in rcia t rmica interior A aplica o e manuten o do isolante no interior da fachada requerem a desocupa o do espa o interior habit vel Implica uma redu o da sua rea de pavimento til 70 c Solu es de isolamento t rmico na caixa de ar de paredes duplas A t cnica da parede dupla de alvenaria surge como uma medida de melhoramento do desempenho t rmico das fachadas atrav s da exist ncia de uma caixa de ar entre as duas paredes Por sua vez a aplica o do isolante t rmico no interior da parede dupla serve para aumentar esse desempenho t rmico WAVY Wy J be e a V Figura 3 40 Sec o horizontal do sistema de Figura 3 41 Exemplo de sistema de isolamento na isolamen
29. impactes originados pelas altera es clim ticas e pelo aquecimento global e contribui com cerca de 5 das emiss es globais de CO Foi acordado ainda nesta confer ncia que o Turismo tanto de neg cios como de lazer reconhecido como um componente vital da economia global e como um elemento integrante e positivo na nossa sociedade UNWTO 2007 Dada a import ncia desta ind stria os participantes da confer ncia concordaram em adoptar pol ticas que encorajem o turismo sustent vel ao n vel ambiental social econ mico e que sejam capazes de responder as altera es clim ticas UNWTO 2007 Segundo esta declara o os governos reunidos na confer ncia ter o de tomar algumas atitudes entre as quais reduzir as emiss es de gases com efeito de estufa derivados especialmente do 13 transporte e das acomoda es aplicar tecnologia nova ou j existente que melhore a efici ncia energ tica UNWTO 2007 Portugal um pa s com escassos recursos energ ticos pr prios nomeadamente aqueles que asseguram a generalidade das necessidades energ ticas da maioria dos pa ses desenvolvidos como o petr leo o carv o e o g s Segundo a Direc o Geral de Energia e Geologia DGEG em 2008 a depend ncia de Portugal em termos de importa o de energia foi de 82 Sendo um pa s dependente da importa o de energia vulner vel s situa es de crise que ocorrem no mercado petrol fero DGEG 2009
30. janelas eram relativamente pequenas ou tinham envidra ados muito subdivididos devido as limita es do seu processo de fabrico Pouco tempo depois na altura do Renascimento a utiliza o de janelas tornou se mais frequente evoluindo de diversas formas At ao s culo XIX os vidros eram muito caros Foi apenas na segunda metade do s culo XIX que a medida que a arquitectura se libertava das limita es impostas pelas paredes portantes e se verificavam avan os no desenvolvimento da produ o do vidro se tornou mais vulgar a sua utiliza o em janelas com reas envidra adas de maior dimens o Mendon a 2005 Este facto veio incrementar mais tarde a necessidade de utilizar sistemas de protec o solar como palas persianas e estores conforme as condi es clim ticas do local A Revolu o Industrial representou um grande impulso na evolu o da ind stria da constru o apresentando no in cio do s culo XIX novos materiais e m todos de produ o passaram a ser mais utilizados o ferro e o vidro sobretudo nas fachadas de edif cios de servi os A medida que a fachada se tornava cada vez mais independente da sua fun o estrutural tamb m devido ao aparecimento das estruturas em bet o armado observou se um incremento da dimens o dos v os envidra ados derivando em sistemas de fachada cortina fachada totalmente envidra ada Figura 3 1 Figura 3 1 Seagram Building New York Mies van der Rohe
31. o adicional para a sua substitui o No QUADRO 5 3 encontram se os valores das perdas energ ticas ocorrentes pelos elementos das fachadas do Amaz nia Lisboa Hotel bem como o custo de energia final associado QUADRO 5 3 Perdas energ ticas e custo de energia final de F1 F2 e F3 existentes Te Lumsa o Ce n 4 T2018 24109 89 258 59 478 68 106 59 261 80 mor 6651 85 1215 69 a eso TC 17772 39 9869 01 38880 44 22246 43 8136 68 31238 01 324 79 180 36 710 54 111 5 4 2 Resultados para F1 Solu o M4 6 V1 1 Descri o Sistema de Isolamento Interior com MW de 4 ou 6 cm Sistema de v os envidra ados com vidro duplo e caixilho em PVC QUADRO 5 4 Contributo energ tico das solu es propostas para F1 Isolamento U Q Q Ce Ce Redu o Interior W m 2C kW h nj 4 1920 66 1090 19 3465 04 De acordo com o QUADRO 5 4 a solu o de isolamento interior com la de rocha de 6 cm F1 M6 aquela que mais contribui para a redu o do consumo energ tico devido a perdas t rmicas pela fachada Esta tamb m a solu o mais cara apresentando um PRS superior a 14 anos QUADRO 5 5 112 QUADRO 5 5 Per odo de Retorno Simples da solu o proposta para F1 Pre a dis mer eres O FLM4 M4 4 451 me 27 55 02 10 93 Fumo 6 2520 6532 NOTA O pre o refere se ao material isolante Custo Pre o x rea a isolar Po
32. ocorrem atrav s de cada elemento das fachadas Os resultados das solu es propostas ser o comparados com a solu o existente obtendo assim um valor de poupan a energ tica Sendo que uma interven o deste car cter implica um investimento a longo prazo conveniente ter a no o da rela o custo benef cio de cada solu o proposta As medidas de poupan a energ tica originam consequentemente uma poupan a econ mica Ap s o c lculo da perda de energia que ocorre atrav s dos elementos das fachadas Qj procede se ao c lculo da redu o das necessidades energ ticas Q Q em que Q refere se a solu o existente resultante da aplica o das diferentes solu es e simulada igualmente a poupan a em termos econ micos Ce Ce A simula o feita atrav s do c lculo simplificado da estimativa do custo de energia final Ce para compensar as perdas energ ticas pela fachada Qj Ce Qj x Ce j nj Ca Custo da energia final So E ee E CT a E E T DR eater eee eee o DT a 3S Sabendo o custo de execu o das solu es poss vel ent o analisar a rela o custo benef cio ou custo poupan a de cada uma delas obtendo o Per odo de Retorno Simples PRS que mais um factor determinante para a selec o da solu o mais adequada na perspectiva da viabilidade econ mica t0 O custo m dio da energia el ctrica foi calculado conforme o disposto no ANEXO II 107 TR Cj
33. para o determinar 21 Perante estas circunst ncias est o inclu dos no RCCTE valores limite e valores de refer ncia para assegurar as condi es b sicas de conforto nos espa os interiores sem que isso tenha como consequ ncia um consumo excessivo de energia de acordo com a zona clim tica Os valores limite admiss veis s o o coeficiente de transmiss o t rmica U da envolvente para o Inverno e o factor solar dos envidra ados para o Ver o De forma a optimizar o grau de conforto t rmico no interior aconselh vel conceder a possibilidade de regula o dos sistemas de climatiza o aos ocupantes que poder o geri lo ao longo do dia e do ano originando assim a possibilidade de adapta o a necessidades individuais Users are typically less satisfied if the temperature is controlled by a central air conditioning unit that they cannot regulate individually Knaack Klein Bilow amp Auer 2007 O tipo de utiliza o do edif cio por parte dos ocupantes influencia as cargas t rmicas e por consequ ncia as necessidades energ ticas para a climatiza o do ambiente interior Tipo de actividade praticada pelos utilizadores determina a sua temperatura corporal n o s pela actividade em si mas tamb m pelo vestu rio Quanto maior for a temperatura maior a carga t rmica logo menor a necessidade de aquecimento e maior a de arrefecimento Quantidade de utilizadores quanto mais utili
34. possible solutions in order to enable the owner of the Hotel to make the decision according to his highest needs and priorities With the energetic efficiency improvement being the purpose of this study the main subject of the dissertation is the reduction of the energy consumption in buildings particularly as result of the fa ade refurbishment and its constructive elements thermal characteristics Finally the analysis results verified the benefits resulting from the fa ades refurbishment as well the economic implications and the exterior appearance of each architectural solution Keywords Fa ade Refurbishment Energy Efficiency Thermal Insulation NDICE GERAL AGRADECIMENTO Ss gm nc T EEA RESUMO sai a a Cd A A a OS aa lil ABSTRACT sess dota orla anh a th O cc eet dee iat ceed ate ed T ual eth eat el aaa da iv INDICE GERA a ao ae ee eer eee V INDICE DEN CURAS ss SSD SS E E viii INDICE DE QUADROS sit stato faso area Raro terre cunt A xi t INTRODU O ansiosos O 1 1 1 Enquadramento saias tctcnet ai Ea aa DU SA A 1 1 2 OBISCIVOS saca si A dee ee eee er eee 5 1 3 IVETE CLO 2 dae ua rece ate eee antec ew ne des 7 1 4 Estrutura a DISSErtac o hasta ol ea AA 10 2 DESAFIOS ENERG TICOS E A ARQUITECTURA 13 2 1 Desafios Energ ticos e Clim ticos ccccccessccccssseccessececeesececeeescceseueeessuecesseeceesanes 13 2 2 A Arquitectura e a sua rela o com o Clima ceeccccssececcesecceceesececseaecec
35. poupan a mas torna se menos interessante devido sua qualidade formal Por outro lado a fachada ventilada constitui uma melhor solu o do ponto de vista do aspecto visual e isso influencia muito a escolha da solu o na medida em que a solu o que resultar num maior aumento de receita Quanto escolha do isolante para integrar o sistema de fachada ventilada o mais adequado o XPS F2 VX6 e F2 VX6 2 Tanto o EPS como a MW exigem maiores cuidados de aplica o no sistema de fachada ventilada aumentando portanto o potencial de insucesso A MW tem pior comportamento gua do que o XPS e o EPS n o tem estabilidade dimensional suficiente O sistema de fachada ventilada re ne as caracter sticas necess rias para a solu o para o caso de estudo eficiente na resolu o de problemas de isolamento t rmico permite a melhoria da qualidade arquitect nica e a sua execu o n o causa transtorno significativo no funcionamento do hotel Para al m disso permite a passagem de calhas t cnicas F3 Sendo que a diferen a de PRS entre F3 E4 e F3 E6 n o significativa e n o existem outros inconvenientes a segunda op o apresenta se como a melhor solu o para F3 Para al m dos crit rios analisados a escolha da solu o para a reabilita o depende sobretudo de outro valor intang vel que o desejo do dono de obra 122 7 CONCLUS ES Na presente disserta o foram pesquisados os desafios da re
36. principal objectivo a renova o do aspecto visual aproveitando a inclus o de medidas para a obten o de um melhor desempenho t rmico das mesmas Contudo a realiza o de uma obra de reabilita o num estabelecimento hoteleiro tem algumas implica es que devem ser tidas em conta aquando da selec o das solu es construtivas tais como o tempo de execu o da obra e o modo como executada e a manuten o frequ ncia e custo da manuten o A principal diferen a entre a obra num edif cio residencial e num estabelecimento hoteleiro o custo acrescido da obra pelo facto do estabelecimento perder receita caso seja necess rio parar o seu funcionamento Por esta raz o a obra deve decorrer nos per odos em que estabelecimento tenha uma taxa de ocupa o mais baixa deve ser breve e se poss vel n o interferir com o funcionamento do estabelecimento 93 5 1 Objectivos e restri es Os objectivos da reabilita o t rmica das fachadas do Amaz nia Lisboa Hotel s o Melhorar o aspecto visual das fachadas conferir um aspecto cuidado e conferir car cter personalidade fachada de forma a transmitir uma boa imagem da marca Amaz nia Hot is Reduzir as perdas t rmicas pretendido proporcionar um maior grau de conforto reduzindo o consumo energ tico do edif cio U lt Uef alcan ar valores de coeficiente de transmiss o t rmica iguais ou melhores do que os valores de refer ncia estabelecidos no
37. propostas F2 f ventilada Solu es Ce Ce Reducao Ventilada nj 4 PE2 VE4 PT2 VE4 V2 1 PE2 VE6 PT2 VE6 V2 1 PE2 VX4 PT2 VX4 V2 1 PE2 VX6 PT2 VX6 V2 1 PE2 VM4 PT2 VM4 V2 1 PE2 VM6 PT2 VM6 V2 1 9159 62 7704 09 17197 12 10800 15 8271 97 17197 12 9433 04 7822 12 17197 12 11073 57 8367 76 17197 12 9159 62 7704 09 17197 12 10800 15 8271 97 17197 12 143 Quadro III 12 Contributo energ tico das solu es propostas F2 f ventilada altera o de v os Solu es Ce Ce Reducao Ventilada 2 nj 4 PE2 VE4 2 8706 20 PT2 VE4 7704 09 V2 2 19284 28 PE2 VE6 2 10433 09 PT2 VE6 8271 97 V2 2 19284 28 PE2 VX4 2 8994 02 PT2 VX4 7822 12 V2 2 19284 28 PE2 VX6 2 10720 91 PT2 VX6 8367 76 V2 2 19284 28 PE2 VM4 2 8706 20 PT2 VM4 7704 09 V2 2 19284 28 PE2 VM6 2 10433 09 PT2 VM6 8271 97 V2 2 19284 28 144 iv C lculos F3 SOLU O EXISTENTE F1 Quadro III 13 Coeficientes de transmiss o t rmica da solu o existente F3 Elemento U PE3 Quadro II 1 ITE 50 1 30 1 PT3 3 24 0 04 0 025 4 0 20 0 025 0 13 1 30 2 0 1 3 SOLU ES PROPOSTAS F3 Quadro III 14 Coeficientes de transmiss o t rmica das solu es propostas F3 Elemento U 1 PT3 E4 001 0 04 0025 020 0 025 0 76 0 04 04 3 t opt pat 013 1 PT3 E6 001 006 0 025 020 0025 0 55 0 04 73 t004 t 13 t20 713 t01 Quadro Il
38. rio estabelecer a prioridade das necessidades dos objectivos e dos desejos do dono de obra e do arquitecto bem como saber quais as restri es para a realiza o da reabilita o das fachadas do edif cio em quest o Os principais crit rios sob os quais as solu es foram analisadas s o os seguintes Consumo energ tico poupan a energ tica e econ mica Custo de execu o viabilidade econ mica indicativa da interven o PRS Aspecto visual diversidade de hip teses de acabamento Os coeficientes de transmiss o t rmica para os c lculos realizados neste estudo foram retirados da publica o do LNEC Coeficientes de Transmiss o T rmica de Elementos da Envolvente dos Edif cios ITE 50 tendo sido alguns calculados de acordo com o exposto no Anexo Ill onde tamb m est o expostos os c lculos completos para alguns elementos da solu o existente bem como das solu es propostas Os custos dos materiais isolantes bem como da execu o de obra foram obtidos atrav s de fonte informal 12 7 7 XN 7 A poupan a energ tica Q Qj directamente proporcional poupan a econ mica Ce Ce j por isso as solu es propostas contribuem simultaneamente para a redu o do consumo de energia e para a redu o da factura energ tica 109 5 4 1 Solu es Existentes F1 F2 F3 x a RS J 1 No quadro seguinte faz se a compara o dos coeficientes de transmiss o t rmica do
39. sensa o de desconforto causada nomeadamente por trocas de calor exageradas ou desigualdade exagerada de temperatura entre as diversas partes do corpo Piedade Rodrigues amp Roriz 2000 Os aspectos da constru o que podem influenciar o conforto t rmico s o traduzidos genericamente pela sua in rcia t rmica a resist ncia t rmica o factor solar e a protec o solar Por exemplo em climas frios as paredes devem ser bem isoladas para restringir as perdas de calor para o exterior caso contr rio a baixa temperatura no interior provocar desconforto Outro aspecto que influencia a temperatura interior a temperatura das superf cies envolventes interiores As superf cies emitem calor por radia o e a sua temperatura m dia tem uma contribui o de cerca de 50 para a temperatura sentida no interior em que os outros 50 s o da temperatura do ar no interior Knaack Klein Bilow amp Auer 2007 Por exemplo um espa o cuja superf cie interior revestida a pedra ser mais fresco do que um revestido a madeira O grau de conforto influenciado ainda pelo tipo de utiliza o do edificado Knaack Klein Bilow amp Auer 2007 tornando a sua determina o numa tarefa mais complexa pois as pessoas t m diferentes percep es do que o conforto pelo que uma pode sentir se bem num determinado ambiente em que outra se sente desconfort vel Isto torna dif cil a cria o de um m todo simples e linear
40. 10 225 17 6229 72 113 85 13816 81 252 50 14545 74 6754 72 13816 81 Tal como no caso de F1 apenas proposto um sistema de isolamento exterior neste caso o ETICS em que a compara o realizada ent o pela espessura do EPS Sendo assim a solu o com EPS de 6 cm a mais eficiente em termos energ ticos QUADRO 5 8 QUADRO 5 9 Per odo de Retorno Simples das solu es para F3 Pre o Fi e m tos Be 310 20770 33902 F366 465 371609 389 27 NOTA O pre o refere se ao material isolante Custo Pre o x rea a isolar Custo da altera o dos v os Poupan a Ce Ce j resultante da aplica o do sistema de isolamento 115 Quanto rela o custo poupan a segundo o c lculo simplificado do per odo de retorno a solu o mais eficiente energeticamente F3 E6 a que tem um PRS mais longo Contudo a diferen a do PRS entre as duas solu es n o significativo 116 6 DISCUSS O DE RESULTADOS 6 1 Energia Viabilidade e Aspecto Visual Do ponto de vista energ tico quando s o comparados dois sistemas iguais com o mesmo material isolante evidente que tem melhor desempenho t rmico aquele cujo isolante t rmico tem maior espessura pois oferece uma resist ncia t rmica maior Por esta raz o as solu es que mais contribuem para a redu o do consumo energ tico s o aquelas em que o isolante tem 6 cm de espessura Quanto compara o dos sist
41. 3 de Outubro de 2007 World Tourism Organization UNWTO Obtido em 10 de Setembro de 2009 de World Tourism Organization UNWTO www unwto org Weber Manual t cnico weber therm Wines J 2008 Green Architecture Cologne TASCHEN GmbH 133 ANEXOS Cartas Solares I e 39 Figura I 1 Carta solar entre a latitude 38 Cunha 2005 Figura 2 Zona de desconforto solar atribu da a Lisboa Cunha 2005 135 II Custo m dio da energia final O custo de energia final para o Hotel consiste no tarif rio de m dia tens o que inclui tarif rios diferentes de acordo com o trimestre do ano e com a hora do dia Figura Il 1 Assim foi efectuada a m dia ponderada dos trimestres Il e IV pois para efeito do estudo apenas considerado per odo de Inverno esta o de Aquecimento Ciclo Di rio Transit rio a Tarifas de Longas utiliza es Per odo trimestral Horas de ponta Horas cheias Horas de vazio normal Horas de supervazio 0 1058 0 0810 0 0514 0 0481 ll 0 1092 0 0833 0 0535 0 0497 lil 0 1092 0 0833 0 0535 0 0497 IV 0 1058 0 0810 0 0514 0 0481 O ponto cheios Qvazio E super vazi 136 Figura Il 1 Tarif rio e respectivo hor rio de Inverno EDP 2009 _ 4x 0 1058 10 x 0 0810 6 x 0 0514 4 x 0 0481 LIV 24 0 0723 kWh X 0 1092 10 x 0 0833 6 x 0 0535 4 x 0 0497 0 074 7 0 0746 kWh 2 x 0 0723 0 0746 Ce j e j 3 0 0731
42. 5 mostra alguns exemplos de paredes acumuladoras que podem transmitir o calor absorvido por condu o e convec o natural s por condu o ou por condu o com a adi o de ganho directo atrav s de uma janela Ar aquecido EEE TA Na a ee Elemento de armazenamento i t rmico Elemento de armazenamento t rmico Envidra ado deve ser amov vel Elemento de armazen t rmico he Abertura deve ser fechada durante a noite e px Ee on durante o Ver o RA Kaoa BR nes x A lt q Ste iP a re Epa ci zbori T EEE 2 E ESA UMA Ey EN KT YY i oe E AV Hs WY Yoo Qua o VERS oo ae a ES TTT S Tenn rm mm Parede acumuladora ventilada Parede acumuladora n o ventilada Parede acumuladora n o ventilada com janela para ganho directo Figura 3 25 Paredes de armazenamento t rmico Kok amp Andrews 1989 57 Mais recentemente surgiu um sistema de parede acumuladora ventilada que tem aberturas na superf cie exterior e na parede de armazenamento t rmico facultando o controlo da transmiss o t rmica da parede colectora atrav s da exist ncia de orif cios nas partes inferior e superior da parede Figura 3 26 Inverno Primavera Outono Figura 3 26 Representa o esquem tica da parede de Trombe ventilada Portal das Energias Renov veis 2009 No Inve
43. 8 QUADRO 3 2 Exemplos de sistemas passivos ccscccccsssccccesececsesececceusececeusececsueceesausecesauneses 54 QUADRO 3 3 Vantagens e inconvenientes do isolamento t rmico exterior em rela o ao ISOLA VOM ndo q O OR a A RSA RAND SAR SS SD O A aletkeenins 66 QUADRO 4 1 Varia o da taxa de ocupa o mensal de 2005 a 2009 c cece eeeceeeeeseeeeeeens 78 QUADRO 4 2 Varia o da taxa m dia de ocupa o mensal em 2005 2009 e 2007 2009 79 QUADRO 4 3 Dados clim ticos de refer ncia para o caso de CSTUCO cceccccseseceeeeseceeeeeeees 81 QUADRO 5 1 S ntese das medidas passivas PFOPOSTAS sscccccssecceceeseccceeececceeceeeaesecessuneees 95 QUADRO 5 2 Coeficientes de transmiss o t rmica U dos elementos das fachadas e os valores m ximos respectivos fixados no RCCTE para a zona clim tica 11 eee eeeccseeeceeeeeseeeeeeeens 110 QUADRO 5 3 Perdas energ ticas e custo de energia final de F1 F2 e F3 existentes 111 QUADRO 5 4 Contributo energ tico das solu es propostas para F1 e 112 QUADRO 5 5 Per odo de Retorno Simples da solu o proposta para F1 112 QUADRO 5 6 Contributo energ tico das solu es propostas para F2 cccccceseececeeseceeeeeeees 113 QUADRO 5 7 Per odo de Retorno Simples das solu es para F2 e F2 2 cecccccceeeseeeeeeeeeees 114 QUADRO 5 8 Contributo energ tico das solu es propostas para F3
44. A capta o da radia o solar atrav s dos v os envidra ados correntemente designada por ganhos solares uma estrat gia solar passiva favor vel redu o das necessidades de aquecimento no Inverno A propriedade do vidro que determina a sua capacidade de capta o de energia solar do vidro o factor solar que determina a frac o da energia incidente no vidro que penetra no interior do edif cio Piedade Rodrigues amp Roriz 2000 Por m n o poss vel quantificar o contributo energ tico do vidro atrav s deste factor Mesmo assim importante ter o conhecimento das implica es da orienta o solar dos v os envidra ados pois esta interfere no conforto sentido nos espa os interiores e tamb m pode requerer um diferente tipo de solu o construtiva por exemplo existem materiais que n o devem estar expostos radia o solar directa ou cores de acabamento que devem ser evitadas 49 Para conhecer ent o o percurso do Sol ao longo do ano imprescind vel proceder ao estudo da geometria solar Isto porque o ngulo e o per odo de incid ncia solar varia segundo o local a hora e o dia do ano Figura 3 20 e Figura 3 21 Figura 3 20 Varia o do ngulo entre o Sole a Terra Figura 3 21 Percursos do Sol no hemisf rio norte Gon alves amp Gra a 2004 A geometria solar estuda a traject ria do Sol ao longo de todo o ano atrav s das cartas solares as quais cont m as projec
45. MS Ses cide ca A E RE A e 75 4 CASO DE ESTUDO EA FACHADA ACTUAL esmas saias dines a isa atores ia aorta 77 4 1 O HOLE sicher se RR RN RN RA RAR PRDC E RR DR A MO TR REA DR BRR UERR 77 4 1 1 Tipo de Estabelecimento ss szsssasas E SUA a oa des dead 77 4 1 2 EOC AZ ACA e CIMA seagate SONS DR GOD ie s ES Do Di Stand 80 4 1 3 Forma e Orienta o SOlal s epa sigo iai diodo EIS CRI Ge pa oa SG ua S S ad 82 4 2 Caracteriza o da solu ao existente sinsttatet stint a a a AN 85 4 2 1 Elementos velticals OD ACO S santas a anaa aaa ieee ae 85 4 2 2 Elementos verticais NAO OPACOS ceseccccessccecesececeeececceecceceusecessuecessuneceesenes 88 4 2 3 ASPECTO VISTA ssa Reno Ee Ca De ee een DS 90 4 3 S ntese das caracter sticas das fachadas do Hotel ccsssssssssssssseeeeeeeeeeeeeeeeeeaaeeees 91 5 REABILITA O DAS FACHADAS DO AMAZONIA LISBOA HOTEL 93 5 1 ODIECTIVOS E FES ENIC OCS acta sra A E a OR OR tate oe uaa 94 5 2 Medidas prOpOStas ficsete ii ccsd tec Bis a E UCS 95 5 2 1 Fracc ao Flite veil arent cali st ole deat 6 AO a aie sec GR dd isd tale lca 96 5 2 2 FEC OTZ oane A E 97 5 2 3 Pra e OE eea A E E A E 101 5 2 4 Sistema de Vaos Erividra adOS asenaan a E AEEA 103 5 3 CONTHIDUTOKENERSCTICO ri A E T a aa SS 105 5 4 Apresenta o de ResultadoS sssseseesssrresssrereserersrreresereessrrresererssreresereesererererressne 109 5 4 1 Solu es Existentes F1 F2 F3 ssssssssessnssressrsrssrresrrrssrrnsrtesrrrnsrresrte
46. Mais de uma d cada ap s a sua entrada em vigor os resultados pretendidos foram alcan ados com sucesso tendo sido poss vel notar uma melhoria da qualidade da constru o em Portugal Exemplos desta melhoria s o a aplica o de isolamento t rmico e a utiliza o de vidros duplos que se tornaram pr tica comum na constru o assim como nas interven es de reabilita o Como tal alguns dos pressupostos definidos em 1990 viriam a mudar e por esta raz o foi feita uma revis o do regulamento cuja actualiza o foi aprovada pelo Decreto Lei n2 80 2006 revogando o Decreto Lei n2 40 90 Em destaque encontra se o aumento da utiliza o de equipamentos de climatiza o que levou imposi o de limites aos consumos decorrentes da sua potencial exist ncia e uso N o sendo poss vel o estabelecimento de um consumo padr o no sector residencial dado o uso destes equipamentos n o ser permanente e as condi es interiores serem variadas foram fixadas condi es ambientais de refer ncia segundo padr es t picos admitidos como os m dios prov veis para c lculo dos consumos energ ticos nominais A maior estanqueidade dos v os envidra ados tamb m conduziu a altera es no regulamento 25 nomeadamente dos requisitos de renova o do ar isto porque as renova es de ar n o controladas que ocorriam devido fraca estanqueidade dos v os sofreram uma acentuada diminui o provocando uma maior acumula o de gases no
47. RCCTE Manter o funcionamento do hotel evitar a necessidade de acesso da obra pelo interior do edif cio e evitar obras sujas e demoradas de forma a n o perturbar os h spedes Manuten o reduzida n o s por este ser um custo fixo do hotel mas tamb m pelo consumo energ tico que poder estar associado realiza o da manuten o necess rio ter ainda em considera o as inten es do dono de obra bem como as imposi es ou restri es de ordem t cnica funcional econ mica e legal Estas podem ser as seguintes 94 Exequibilidade da solu o verificar a possibilidade da estrutura suportar tecnicamente as altera es a serem realizadas Execu o da obra deve realizar se num curto per odo de tempo e numa altura em que a taxa de ocupa o seja reduzida Viabilidade econ mica Seguran a contra inc ndio Ac stica para al m das vantagens que apresente do ponto de vista energ tico a solu o escolhida tamb m deve proporcionar condi es de conforto ac stico Requisitos do dono de obra podem ser os mais variados Neste caso passam pelo melhoramento do aspecto visual e pela obten o de um bom desempenho t rmico O dono de obra solicita ainda uma solu o que n o implique elevados custos de investimento e manuten o e se poss vel a passagem de cablagem 5 2 Medidas propostas Neste subcap tulo todas as solu es escolhidas satisfazem os objectivos e requisitos anteriormente des
48. S1 lt S2 logo S1 V lt S2 Y tendo o primeiro caso um factor de forma prefer vel ao do segundo Figura 4 3 Duas reas equivalentes com factores de forma distintos A figura seguinte permite observar que uma das fachadas a principal tem uma superf cie recortada o que significa que a sua altera o no sentido de torn la plana pode contribuir para a efici ncia energ tica do edif cio Figura 4 4 Desenvolvimento linear da superf cie envolvente exterior 8 rie PEIN Superf cie em contacto com o exterior ou locais interiores n o aquecidos 82 Orienta o solar O hotel encontra se inserido num quarteir o em que as suas fachadas t m a orienta o Noroeste Sudeste Figura 4 5 encontrando se a fachada principal orientada a Noroeste A orienta o da fachada posterior e o facto de n o existir obstru o exposi o solar Figura 4 6 pode ser favor vel ao aproveitamento dos ganhos solares no Inverno aspecto que deve ser analisado atrav s do estudo da geometria solar A fachada posterior composta por varandas alinhadas com o pano de alvenaria da fachada Figura 4 12 e com vista sobre a piscina situada no terra o do hotel beneficiando do sombreamento conferido pelas pr prias varandas muito vantajoso no Ver o J a fachada principal tem maiores necessidades de aquecimento pois devido sua orienta o a Noroeste n o tem incid ncia solar no Inverno Figura 4 5 Impla
49. a pode dizer se que cerca de 46 do consumo de energia final nos hot is para a climatiza o 31 para aquecimento e 15 para arrefecimento 12 para ilumina o 17 para AQS e o restante para equipamentos de escrit rio e cozinha Leonardo ENERGY 2008 Para ter uma no o aproximada do contexto energ tico em que o caso de estudo se insere s o analisados dados do concelho de Lisboa Existem v rias formas de utiliza o de energia energia final sendo que a produ o de energia el ctrica representa 41 da energia prim ria utilizada no concelho de Lisboa enquanto que a segunda forma de energia final mais usada o gas leo rodovi rio representa 23 Figura 2 3 Em termos de utiliza o s o os edif cios que consomem mais energia prim ria Figura 2 4 sendo respons veis por 85 de consumo de energia el ctrica do concelho Lisboa E Nova 2005 E electricidade E edif cios E transportes EB gas leo E E ais H industria rodoviario O outras E gasolinas H fuel leo E g s natural Figura 2 3 Desagrega o do consumo de energia Figura 2 4 Desagrega o do consumo de energia prim ria pelas diferentes formas de utiliza o de prim ria pelas principais tipologias de utiliza o energia Fonte Lisboa E Nova 2005 NOTA Estes resultados n o podem ser directamente comparados com as estat sticas mais habituais a este n vel j que de uma forma geral estas s o efectuadas em unidades de energia final
50. a situa o Figura 5 5 D 00016 09001 6 oeio se 69990 IX Ver PORMENOR 6 XXX ELELEE 4 ory 1268 esees Si SORE wD MH I 0000060 X P J a IAUIII 09964 Cantoneira de refor o Ver PORMENOR 7 C Figura 5 5 Pormenor da aplica o do isolante t rmico em esquinas e cantos Freitas V P 2002 98 b Isolamento T rmico Exterior com Revestimento Independente Descontinuo Ventilado Este sistema consiste na fixa o mec nica do revestimento exterior a parede de suporte atrav s de uma estrutura secund ria deixado um espa o de ar com 0 02m no m nimo Mateus 2004 entre o revestimento e o isolante aplicado pelo exterior na parede de suporte O espa o de ar ventilado por convec o natural evitando o aparecimento de humidade e protegendo o isolante t rmico das agress es exteriores como as varia es das condi es climat ricas Figura 5 6 O material isolante utilizado mais correntemente neste sistema o poliestireno extrudido XPS pois apresenta excelente comportamento gua alta resist ncia mec nica tem estabilidade dimensional e excelente durabilidade entre outras vantagens Freitas V P 2006 De qualquer modo ser o analisadas as hip teses de utiliza o de EPS e L de Rocha MW dado que neste trabalho pretendido comparar o contributo energ tico e as implica es econ micas das solu es com diferentes isolantes A f
51. abilita o no sector hoteleiro assim como as especificidades quanto ao seu desempenho energ tico tanto imposto pelo regulamento aplic vel em vigor RCCTE como desejado pela empresa poupan a econ mica e ainda ben fico para o ambiente redu o das emiss es de GEE Neste mbito foi estudado o contributo da reabilita o das fachadas do Amaz nia Lisboa Hotel para a redu o do seu consumo energ tico atrav s da an lise comparativa das caracter sticas t rmicas dos elementos construtivos da solu o existente e das solu es propostas O estudo foi realizado com base na rela o da arquitectura com o clima orienta o solar assim como com o tipo de utiliza o do edif cio e a sua capacidade de reduzir as necessidades energ ticas do edif cio atrav s do desenho arquitect nico nomeadamente os sistemas passivos A an lise das caracter sticas da solu o existente juntamente com a determina o dos objectivos e das limita es das interven es para a reabilita o permitiu esbo ar as solu es poss veis de serem implementadas no Amaz nia Lisboa Hotel Ap s a avalia o do seu desempenho energ tico e viabilidade econ mica foram discutidas sob diferentes pontos de vista admitindo que a escolha da solu o adequada n o pode assentar apenas na an lise da rela o desempenho energ tico retorno do investimento mas tamb m do ponto de vista de aspectos intang veis como a qualidade formal do edif
52. ac es F3 e P4 na fachada posterior ccccccsssssccccceesseccecceesececseaaeseceeeeuaeeeeeeeas 86 Figura 4 9 Pormenores construtivos da zona OPACA secccccsssececseeececcenscccseusecesauuseceseneeesseaes 86 Figura 4 10 Exemplo das patologias encontradas nas fachadas ssssecccccsssseeeeeeseseeeeeeees 87 Figura 4 11 V os envidra ados da fachada Principal ccccccssssececcesssecceeeeesececseeeseeeeeeas 88 Figura 4 12 V o envidra ado da fachada posterior sscccccccsseeccecceeesececseaeeecceesaaeeeeeeeas 88 Figura 4 13 Estudo da geometria solar para a fachada principal orientada a NO 89 Figura 4 14 Estudo da geometria solar para a fachada posterior orientada a SE 89 Figura 4 15 Aspecto visual da fachada principal cccccssccccsssececcsececeeseceeeeeseceeeesecessueeceesenes 90 Figura 4 16 Aspecto visual da fachada posterior ccccceseccccessececeesececceeceeeeesecessuecetsuneceeeenes 90 Figura 5 1 Sistema de isolamento interior proposto para F1 ou eeecccessecccceeseceeeeseceeeeeeceeeeees 96 Figura 5 2 Aspecto visual de uma fachada com ETICS em LiSbOa ccccccesssseeeeeeeeeeeeeeeees 97 Figura 5 3 Aspecto visual de fachada ventilada cer mica de um hotel na Madeira 97 Figura 5 4 Aspecto visual fachada ventilada cer mica em ESPanha cccccsssecceesececeeseceeeeees 97 Figura 5 5 Por
53. achada ventilada constitui uma solu o muito satisfat ria em termos de desempenho t rmico aumenta significativamente a resist ncia da superf cie exterior da parede de 0 04 para 0 13 m2 C W protege a parede da radia o solar directa e permite o arejamento da parede atrav s da ventila o gerada por convec o natural Para al m do desempenho t rmico melhora o n vel de conforto ac stico e a sua manuten o relativamente simples e pouco dispendiosa pelo facto de ser poss vel a substitui o isolada das placas sem causar quaisquer perturba es Neste tipo de sistema existem v rias op es de revestimento placas met licas de fibrocimento de cer mica ou at de resinas fen licas Para o caso do estudo s o propostas as placas cer micas Figura 5 7 pois s o consideradas as que apresentam melhor rela o custo benef cio as placas cer micas s o leves resistentes n o exigem manuten o e apresentam v rias solu es relativamente ao aspecto visual de grande relev ncia salientar que a compartimenta o da c mara de ar com barreiras horizontais e verticais contra a propaga o do fogo em caso de inc ndio indispens vel 99 SOL 3 Baixas varia es de temperatura no interior do edif cio o Es oe Tane Grandes varia es de temperatura no exterior Figura 5 6 Representa o esquem tica das vantagens Figura 5 7 Solu es de specto visual do revestimento do siste
54. ano Ni necessidades anuais de aquecimento do edif cio perdas de calor por condu o atrav s da envolvente pavimento paredes envidra ados e cobertura Ap area til de pavimento RCCTE 2006 O estudo realizado somente para a esta o de Aquecimento Inverno pelas seguintes raz es ORCCTE n o possibilita saber o contributo isolado dos elementos das fachadas na esta o de Arrefecimento pois n o h formula o aplic vel no mbito de um trabalho deste 105 car cter que permita a considera o individual de um elemento construtivo nesta esta o As necessidades de aquecimento s o maiores do que as de arrefecimento o que resulta essencialmente de dois aspectos i a dura o da esta o de aquecimento superior 5 3 meses em compara o com 4 meses de Ver o ii a temperatura exterior considerada no Ver o para efeitos das trocas de calor que n o incluem os ganhos solares o valor m dio da esta o o que no caso de Lisboa corresponde a 23 C deste modo est o a ser consideradas perdas embora n o de forma directa mas atrav s do c lculo do coeficiente de utiliza o dos ganhos solares na medida em que a temperatura de conforto interior considerada de 25 C A esta o de arrefecimento segundo o RCCTE dura apenas um ter o do ano do qual somente dois meses apresentam uma taxa de ocupa o acima da m dia importante salientar que as medidas prop
55. av s de m todos simplificados cujos resultados permitem a an lise comparativa das diferentes solu es propostas Os valores das caracter sticas do caso de estudo s o os reais e os restantes valores s o baseados na informa o t cnica disposta pelo LNEC e na regulamenta o em vigor RCCTE sendo os resultados das perdas energ ticas fi veis e adequados aos objectivos Quanto an lise indicativa da viabilidade econ mica esta meramente indicativa pelo que os resultados n o podem ser tomados como definitivos Contudo estes resultados permitem ter uma no o das implica es econ micas das respectivas solu es sendo til para este trabalho A principal limita o para a reabilita o das fachadas do Amaz nia Lisboa Hotel sobretudo a viabilidade econ mica na qual se inclui o tempo de execu o da obra pois quanto mais tempo a obra demorar maior o custo da obra e maior a perda de receita Por outro lado uma solu o mais exigente a este n vel pode resultar num maior aumento de receita maior do que uma solu o mais vi vel devido ao aspecto visual que muito importante num Hotel 126 Compete assim ao dono de obra equilibrar o seu esfor o inicial investimento com os proveitos prov veis decorrentes da interven o e escolher uma solu o Deste estudo conclui se que necess rio apostar na mudan a de paradigma do consumo e da forma de construir em geral e continuar a inve
56. btido em 3 de Mar o de 2010 de Portal das Energias Renov veis http www energiasrenovaveis com DetalheConceitos asp ID conteudo 46 amp ID area 88 amp ID sub area 26 RCCTE 4 de Abril de 2006 Decreto Lei n 80 2006 Regulamento das carcateristicas de Comportamento T rmico dos Edif cios Portugal Di rio da Rep blica RSECE 4 de Abril de 2006 Decreto Lei n2 79 2006 Regulamento dos Sistemas Energ ticos de Climatiza o em Edif cios Portugal Di rio da Rep blica 131 Santos C A amp Matias L 2006 Coeficientes de transmiss o t rmica de elementos da envolvente dos edif cios Lisboa LNEC Santos C amp Matias L 2006 Coeficientes de transmiss o t rmica de elementos da envolvente dos edif cios Lisboa LNEC SAPA 2010 2011 BIPV modules cells package What are Building Integrated Photovoltaics sapa solar bipv Obtido em 11 de Novembro de 2009 de BIPV cells pv modules BIPV projects Building integrated photovoltaics by Sapa Solar http www sapa solar com Schuco s d Fachadas sin rgicas Alum nio Fachadas Produtos Obtido em 8 de Agosto de 2009 de Sch co o seu fornecedor de janelas e sistemas solares http www schueco com web pt particulares Simpson M G ssling S Scott D Hall C M amp Gladin E 2008 Climate Change Adaptation and Mitigation in the Tourism Sector Frameworks Tools and Practices Paris Fran a UNEP University of
57. c cssseceeeeseeeeeeees 71 Figura 3 41 Exemplo de sistema de isolamento Na Caixa Ae al cccccessecceceeseceeeeseceteeeceeeeees 71 Figura 3 42 Esquema do funcionamento de um colector solar t rmico ccccceseeceeeeseeeeeeees 73 Figura 3 43 Exemplo de integra o de colector solar t rmico numa fachada 73 Figura 3 44 Integra o de pain is fotovoltaicos em cobertura Plana cssccccssseceeeeseceeeeees 74 Figura 3 45 Integra o de pain is fotovoltaicos em fachada ccccccseseccecessececeeseceeeeeceeeeees 74 Figura 3 46 C lulas fotovoltaicas em cobertura de vidro ccccccssseccceesecceeeeseceeseseceeeeeeceeeeees 74 Figura 4 4 Precipita o m dia anual MM scicsdesess salads cleeaaeidiadiidcadaorcsiedidacsmedaen AE oba in cada ached 80 Figura 4 22 Temperatura media anual O semanas e A A A a 80 Figura 4 3 Duas reas equivalentes com factores de forma distintos cccccceeeeceeeeeeeeeeeees 82 Figura 4 4 Desenvolvimento linear da superficie envolvente exterior cccccsssseceeeeseseeeeeeees 82 Figuras Implanta o dO COITICIOs cassiane a UA ECOS RA GaA OO CODE do SOGRO ESTO RG EaD 83 Figura 4 6 Vista a rea da fachada posterior cccccsseccccsssccecessececeesececeeeceeseesecesaueceeseneceeseees 83 Figura 4 7 Frac es F1 e F2 na fachada principall cccccesccccssseccccssececeesecceeeeseceseuecetsuneceesenes 86 IX Figura 4 8 Fr
58. civos para a sa de dos ocupantes no interior dos edif cios Entre as altera es mencionadas foi adicionada ainda a obrigatoriedade da instala o de colectores solares para a produ o de gua quente sanit ria AQS O RCCTE foi e deve ser continuamente actualizado de acordo com a evolu o dos contextos social econ mico e energ tico tendo como objectivo a melhoria da qualidade t rmica dos edif cios e a redu o dos consumos energ ticos RSECE O Regulamento dos Sistemas Energ ticos de Climatiza o em Edif cios RSECE aprovado pelo Decreto Lei n 79 2006 aplica se a edif cios com rea til superior a 1000m dotados de sistemas de climatiza o com pot ncia superior a 25 kW entre outros descritos no regulamento e visa a utiliza o eficiente dos sistemas de climatiza o baseando se nos requisitos de qualidade t rmica da envolvente fixados no RCCTE O RSECE imp e o valor m ximo do consumo energ tico global em fun o do uso dos espa os para todo o edif cio em particular para a climatiza o e estabelece limites de pot ncia dos sistemas de climatiza o a instalar nesses edif cios bem como os requisitos m nimos da sua manuten o Para al m das quest es energ ticas este regulamento pretende salvaguardar a qualidade do ar interior QAI atrav s da imposi o de requisitos m nimos de renova o do ar e de manuten o dos equipamentos O RSECE estabelece ainda a obrigatoriedade de moni
59. critos A compara o realizada entre elas refere se apenas s vantagens que uma solu o possa apresentar em rela o a outra que ser o expostas com mais detalhe no subcap tulo correspondente a cada solu o No caso de uma reabilita o o momento do ciclo de vida dos materiais em que incide a maior aten o na fase de opera o uso do edif cio N o obstante importante referir que se deve preferir a utiliza o de materiais reciclados ou recicl veis cuja produ o n o englobe elevada carga ambiental e cujo fim de vida n o represente a polui o ou a contamina o do ambiente O quadro seguinte apresenta as medidas passivas propostas que t m como base as estrat gias bioclim ticas expostas no 82 2 QUADRO 5 1 S ntese das medidas passivas propostas ESTRAT GIA BIOCLIM TICAS MEDIDAS PASSIVAS Restringir transmiss o t rmica Isolamento t rmico Vidro Duplo Caixilho em PVC o PP SS E EP esa 95 5 2 1 Frac o F1 No caso da parede F1 por estar junto via p blica e por ser revestida em cantaria de pedra prop e se a aplica o do isolamento t rmico pelo interior Este sistema tem vantagens sobre o isolamento exterior neste caso espec fico pois n o implica retirar o revestimento de pedra o que iria custar mais tempo de obra existindo o risco de danifica o das placas de pedra Al m disso este sistema n o envolve a perturba o da via p blica O sistema de isolamento interior propo
60. da por m Lisboa confronta se com grandes amplitudes t rmicas di rias geralmente na Primavera e Outono esta es caracter sticas por dias quentes e noites frescas Embora o clima de Lisboa seja considerado um clima com temperaturas amenas a temperatura m xima pode atingir os 402C e a m nima pode chegar a temperaturas negativas A humidade relativa m dia anual de Lisboa de 73 sendo que a precipita o irregular concentrando se nos meses de Outono e de Inverno Com base no RCCTE os dados importantes para este caso de estudo s o os seguintes QUADRO 4 3 Dados clim ticos de refer ncia para o caso de estudo Concelho Zona Clim tica de Inverno N mero de graus dia GD Lisboa 11 1190 Fonte RCCTE 2006 de j A je A i Diferen a entre a temperatura m dia do m s mais quente e a temperatura m dia do m s mais frio 81 4 1 3 Forma e Orienta o Solar Factor de Forma A forma de um edif cio um dos factores que tem influ ncia sobre sua efici ncia energ tica Para contribuir positivamente para a efici ncia energ tica este deve ter uma rela o pena 8 7 7 PN Superf cie Volume S V o menor poss vel pois quanto menor a rea da superf cie da envolvente exterior em rela o ao volume menor a rea onde ocorrem os fluxos energ ticos entre o interior e o exterior e menores s o os fluxos Por exemplo na Figura 4 3 A1 A2 e tendo em conta que a altura igual V1 V2 No entanto
61. deve ser considerado um mecanismo de oclus o nocturna para que n o ocorram grandes perdas t rmicas durante a noite O sistema de ganhos isolados tamb m deve ser cuidadosamente dimensionado e orientado assim como os outros sistemas de ganhos de forma a evitar o poss vel sobreaquecimento do ambiente interior no Ver o Outra vantagem que a zona de estufa n o s transmite calor como tamb m funciona como zona de amortecimento entre o exterior e o ambiente interior reduzindo as perdas t rmicas deste 59 3 5 2 Sistemas de Arrefecimento Passivo Os sistemas passivos de arrefecimento visam diminuir a temperatura do ambiente interior recorrendo a fontes frias e a solu es arquitect nicas que conduzam a restri o ou atenua o dos ganhos solares e de estrat gias de dissipa o de calor traduzindo se na melhoria do conforto t rmico e na diminui o das necessidades de energia para arrefecimento Os sistemas de arrefecimento passivo inseridos no contexto deste trabalho s o a Ventila o Natural b Protec o Solar a Ventila o natural A ventila o natural funciona como estrat gia de dissipa o de calor quando a temperatura exterior mais baixa do que a interior o que acontece geralmente nas primeiras e nas ltimas horas do dia A ventila o d se de forma natural devido a varia es da densidade do ar provocadas pela diferen a de temperaturas entre o ar interior e exterior a densidade
62. do ar interior de forma a garantirem a qualidade do ar interior 61 b Sistemas de Protec o Solar Os v os envidra ados t m a capacidade de captar a energia solar o que muito vantajoso no Inverno mas pode ser muito inconveniente no Ver o por provocar sobreaquecimento afectando o conforto t rmico e aumentando as necessidades de arrefecimento Os sistemas de protec o solar t m a fun o de equilibrar a capta o restri o dos ganhos solares nos momentos adequados Para al m da melhoria do conforto t rmico o controlo da capta o da radia o solar promove a melhoria do conforto visual reduzindo os n veis de contraste de ilumina o e a privacidade Para restringir os ganhos solares os v os envidra ados devem ser munidos de dispositivos de protec o solar os quais podem ser compostos por elementos naturais como rvores e sebes ou por elementos constru dos como palas e toldos etc Os sistemas de sombreamento podem ser classificados segundo a sua localiza o no edif cio e segundo a sua possibilidade de manuseamento Exteriores por ex palas interiores por ex cortinas ou incorporados entre os panos de vidro Fixos por ex palas ou regul veis por ex estores O material e a cor das protec es tamb m t m influ ncia no seu desempenho na medida em que a sua capacidade de reflex o absor o varia como se pode observar no seguinte quadro O sombreamento pelo exterio
63. do ar quente menor que a do ar frio fazendo com que o fluxo frio quente seja ascendente e tamb m devido a ac o directa do vento sobre o edificado Por esta raz o o posicionamento e o dimensionamento dos v os envidra ados Figura 3 28 s o mais uma vez cruciais para o funcionamento correcto de um sistema passivo No entanto no caso da reabilita o das fachadas de um hotel de cidade normalmente existem limita es quanto ao redimensionamento e reposicionamento dos v os envidra ados Na maioria dos hot is os quartos t m apenas uma janela sendo a ventila o natural feita atrav s da janela e uma conduta de evacua o do ar para o exterior do edif cio localizada na casa de banho Figura 3 29 60 Exoustdo de or Figura 3 28 Representa o esquem tica da ventila o Figura 3 29 Exemplo de ventila o natural em quarto natural de hotel Gon alves amp Gra a 2004 A ventila o natural tem muitas vantagens sobre a ventila o mec nica por m tem alguns inconvenientes como o fraco poder de controlo dos caudais de ar o comprometimento da qualidade do ar devido polui o e o comprometimento do conforto ac stico devido ao ru do Assim os quartos devem estar equipados com sistemas de climatiza o individual no caso dos estabelecimentos hoteleiros que proporcionem um ambiente confort vel sendo que estes equipamentos devem implicar a renova o de ar e n o apenas o reacondicionamento
64. do da geometria solar para a fachada Figura 4 14 Estudo da geometria solar para a fachada principal orientada a NO posterior orientada a SE A linha a preto que divide a carta solar em dois semi circulos representa o desenvolvimento linear de ambas as fachadas j que estas s o paralelas entre si apontando a seta a vermelho a orienta o de cada uma Na carta foi inclu da a zona de desconforto solar para a cidade de Lisboa Cunha 2005 representada por uma mancha sobre o per odo do ano e do dia em que prov vel que possa ser provocado o desconforto sobreaquecimento As setas a amarelo indicam o momento em que o Sol deixa de afectar a fachada do edif cio nos limites da zona de desconforto Aproximadamente o per odo mais desfavor vel em termos de radia o solar para a fachada principal Figura 4 13 ocorre sensivelmente de meados de Abril a meados de Setembro e dura cerca de duas horas e meia por dia entre as 14h e as 17h pois a partir dos 35 de altura solar o edif cio do hotel passa a ser sombreado pelo edif cio situado em frente Por exemplo a 12 de Agosto e a 1 de Maio a fachada principal recebe radia o solar directa a partir de cerca das 14h em que o Sol tem uma altura de 60 e deixa de receber a radia o por volta das 17h em que o Sol tem uma altura de 35 Quanto parede exterior da fachada posterior o per odo correspondente ao da zona de desconforto solar encontra se no mesmo intervalo do ano que
65. do o ano da forma mais eficaz tal como acontece com a nossa pr pria pele adaptando se s condi es do ambiente exterior 34 3 2 Fun es e Componentes das Fachadas A fachada tradicionalmente constitu da por elementos verticais opacos as paredes exteriores e por elementos verticais n o opacos os v os envidra ados Contudo existem fachadas compostas apenas por envidra ados designadas por fachadas cortina ou na situa o oposta paredes exteriores que n o cont m v os envidra ados como o caso das fachadas cegas No que diz directamente respeito a este trabalho a fachada pode variar segundo Aspectos estruturais cerramento portante ou n o portante Sistema construtivo panos simples ou m ltiplos e materiais aplicados Transmiss o t rmica e luminosa elementos opacos transl cidos ou transparentes Aspecto formal varia de acordo com o conceito arquitect nico Os aspectos estruturais e de constitui o s o referentes parede exterior opaca enquanto a transmiss o t rmica e luminosa refere se tanto rea opaca como rea envidra ada A fachada tem interfer ncia tanto no exterior como no interior do edif cio No interior do edif cio a fachada desempenha um papel determinante no conforto dos seus ocupantes tanto em termos t rmicos como visuais ac sticos ou higi nicos qualidade do ar interior O mau desempenho da fachada atrav s da incapacidade de proporcionar conf
66. dos edif cios NZEB Net Zero Energy Building NZEB s o edif cios com um balan o anual de energia nulo Isto estes edif cios produzem tanta ou mais energia como aquela que consomem ao longo de um ano Para terem zero consumo de combust veis f sseis e zero emiss es de GEE a energia produzida tem de vir de fontes renov veis NZEB um conceito pr ximo do ideal que seria a total independ ncia de energias f sseis importante sublinhar que a redu o das necessidades energ ticas atrav s do desenho bioclim tico assim como atrav s da melhoria da qualidade t rmica da envolvente do edificado a primeira estrat gia para obter um consumo anual de energia igual a zero IEA 2009 20 2 3 Conforto Este par metro resulta de sensa es humanas sendo subjectivo o grau de conforto sentido e por isso dif cil de determinar com exactid o De uma forma geral conforto significa bem estar Para proporcionar o bem estar dos ocupantes necess rio assegurar o seu conforto a v rios n veis t rmico visual ac stico e ainda garantir a qualidade do ar interior Dado o mbito deste trabalho ser abordado mais detalhadamente o tema do conforto t rmico enquanto os restantes n veis de conforto ser o abordados de forma mais resumida Conforto T rmico O ambiente interno dos edif cios deve ser de molde a que com vestu rio apropriado os utentes possam realizar as suas actividades sem
67. e 90 do dia Pinheiro 2006 e por isso a qualidade do ar interior QAI um factor que influencia a sa de dos ocupantes bem como a sua produtividade Em 2006 foi institu do o Sistema Nacional de Certifica o Energ tica e da Qualidade do Ar Interior nos Edif cios SCE composto por um extenso pacote legislativo Decretos Lei n 278 79 e 80 de 4 de Abril de 2006 que prev a obrigatoriedade de auditorias a QAI A utiliza o de materiais que podem conter ou libertar subst ncias perigosas bem como condi es de humidade temperatura ou ventila o inadequadas ou sistemas que podem permitir o desenvolvimento de agentes patog nicos por exemplo o ar condicionado podem originar riscos de sa de para os utilizadores tanto mais acrescidos pelo nosso tempo de perman ncia no interior dos edif cios Tirone amp Nunes 2007 A ventila o respons vel pelas renova es de ar que por sua vez t m interfer ncia nas necessidades energ ticas do edif cio pois permitem a entrada de ar do exterior para o ambiente interior originando perdas ou ganhos t rmicos Nos climas frios por exemplo as renova es de ar podem vir a ser respons veis por grande parte das necessidades de aquecimento do edificado sendo por isso indispens vel a minimiza o dos caudais de ar sendo que o valor m nimo limitado por valores que asseguram a QAI 23 Conforto Ac stico A perturba o do conforto ac stico pode surgir de dua
68. e camada de base do revestimento 8 22 Dem o de camada de base do revestimento Figura 3 36 Sistema de isolamento t rmico comp sito exterior com revestimento delgado ETICS 1 Parede exterior 2 Isolante 3 Caixa de ar 4 Revestimento 5 Estrutura de suporte do revestimento 1 Parede exterior 2 Cola 3 Revestimento isolante com paramento protector Figura 3 38 Sistema de isolamento t rmico por elementos descontinuos prefabricados Fonte DGEG 2004 gt Sistema vulgarmente designado por ETICS External Thermal Insulation Composite System 69 b Solu es de isolamento t rmico interior Uma das solu es deste tipo de isolamento mais utilizadas atrav s da aplica o de pain is isolantes prefabricados de placas de gesso cartonado com uma camada de isolante t rmico colada no tardoz destas Neste tipo de solu o existem duas possibilidades de fixa o parede existente que pode ser feita por colagem ou atrav s de uma estrutura de suporte que pode ou n o criar uma caixa de ar entre o sistema e a parede A outra solu o consiste na execu o da contra fachada em alvenaria leve como isolante junto parede existente Figura 3 39 1 Parede exterior 2 Isolante BW 7 3 Caixa de ar Taa Ta Va a 4 Contra fachada E 5 Revestimento interior TITENI FIN 6 Estrutura de suporte da contra
69. e do ar interior caso n o ocorra o n mero m nimo de renova es de ar pois n o permite a evacua o de gases prejudiciais para a sa de que resultam da respira o dos ocupantes assim como da combust o de aparelhos de queima Podem surgir tamb m problemas de humidade devido ao vapor de gua n o evacuado Para garantir a qualidade do ar interior deve ser ent o definida uma estrat gia de ventila o pelo menos para garantir as renova es de ar essenciais para a salubridade do ar interior A ventila o pode ser natural mec nica ou h brida A ltima comummente considerada a melhor hip tese possibilita ventilar naturalmente o espa o interior sem recorrer ao consumo de energia mas tamb m permite a ventila o artificial caso n o seja suficiente a taxa de ventila o natural 51 3 5 Sistemas Passivos Os sistemas passivos s o sistemas que contribuem para a climatiza o do ambiente interior sem que para isso seja necess rio recorrer energia mec nica Em vez disso tiram partido do Sol e das restantes vari veis clim ticas do local como o vento e a chuva para manter o n vel de conforto no interior dos edif cios Os sistemas passivos surgem das civiliza es mais antigas cujos abrigos serviam sobretudo para os proteger das condi es climat ricas e eram usados para obter maior conforto no interior das habita es Devido baixa tecnologia estes sistemas foram desenvolvidos de forma emp rica
70. e o conhecimento foi passado de gera o em gera o Estes sistemas funcionavam somente pela sua exist ncia dispensando o recurso a qualquer fonte externa de energia motora Com a evolu o da tecnologia desde a Revolu o Industrial o Homem p de ignorar todas as condicionantes clim ticas e mec nicas de antigamente o que resultou numa Arquitectura descontextualizada do local Wines 2008 S a partir dos anos 70 com a necessidade de reduzir o consumo de petr leo o Homem voltou a tentar enquadrar as solu es construtivas no tipo de clima e localiza o geogr fica respectiva Os sistemas passivos funcionam de acordo com a orienta o da fachada a forma do edif cio e a sua posi o relativa a obst culos sombreadores como outros edif cios ou vegeta o 53 Sistemas de aquecimento Sistemas de arrefecimento 54 QUADRO 3 2 Exemplos de sistemas passivos Directos Indirectos Isolados Directos Indirectos Separados Envidra ados Lucern rio Clarab ia Paredes coberturas e pavimentos de armazenamento t rmico Estufas Sistemas de termosif o Protec o solar Ventila o Constru es enterradas Evapora o Desumidifica o Radia o nocturna Ventila o dos elementos de armazenamento t rmico Ventila o a partir de zonas separadas Adaptado Mendon a 2005 3 5 1 Sistemas de Aquecimento Passivo O aquecimento solar passivo assenta na capta o da radia o
71. eeeceeseeseeetas 17 2 3 CON TORO ias seua ia ta Ena sa Ed a tea A 21 2 4 Regulament acao sinistra sad DES esa SS a Ga AS Gaia aaa aio 25 3 FACHADAS ECOMPONENTES antas nara abra ANA 29 3 1 Evolu o Nistorica das fachadas yeninin serasa ads SLIP USO sue nda TEARS eas 29 3 2 Fun es e Componentes das FACHAAAS ccsccceeecccesecsceeececeeceeeceeeeceeeeceeeueseeeeeees 35 3 3 Elementos verticais opacos Paredes exteriores cccceeecccesesceescceeececeecseeeseeeneeees 39 3 3 1 INE HC Vea Er a stars estas andas arde gaba es Sr N E arate 40 3 3 2 Resistencia TERMICA smart na SE SEE SR 41 3 3 3 PONTES TERIMICAS usada ia Ta a LS 43 3 3 4 FUMA Catar ii Ro DR a A a 45 3 4 Elementos verticais n o opacos V os ENVIAFACGACOS cccesseccccessecceeeseceeeeseceeeeees 47 3 4 1 Coeficiente global de transmiss o t rmica ccccccceeesecesesceececeecseeeceeeeeeeees 48 3 4 2 Capta o da radiacio Solar seua ais AG CRIE SOS SRU LED SL A Aa 49 3 4 3 infiltra es dear nao controladas cus saresta ameno idso Sadat ai ia 51 3 5 Sistemas PASSIVOS assa es a ears ets es IRS N 53 3251 Sistemas de Aquecimento PASSIVO us dnliunentiiedstonsnrucgasteiawenb aided Gosetiedeiens 55 3 5 2 Sistemas de Arrefecimento Passivo c RA 60 3 5 3 Sistemas de Isolamento T rmico cccccccssssssesecccccsseeessececcccessaeesseeeseceessuegesess 65 3 6 Sistemas ACHVO Seiner id bhrd das B aco Lodi anb oa doa coset a a 73 3 7 EMM SI
72. elemento a quantidade de calor por unidade de tempo que atravessa uma superf cie de rea unit ria desse elemento por unidade de diferen a de temperatura entre os ambientes que ele separa RCCTE 2006 Por outras palavras o inverso da soma das resist ncias t rmicas superficiais interior Rsi e exterior Rse e da resist ncia t rmica de cada camada constituinte do elemento Rj em m2 C W Quanto maior a resist ncia t rmica menor o valor de U de um elemento ou seja menor a transmiss o t rmica por condu o 41 U W m c RO MA A resist ncia t rmica R m C W de um material j determinada pelo quociente da espessura e pela condutibilidade t rmica 4 do material eS ico a Em que a condutibilidade t rmica A W m C a propriedade que caracteriza o material homog neo de cada camada que comp e o elemento e que representa a quantidade de calor W m que atravessa uma espessura unit ria m do material quando entre duas faces planas e paralelas se estabele a uma diferen a unit ria de temperatura C Santos amp Matias 2006 Os valores da condutibilidade t rmica dos materiais correntes de constru o e de resist ncias t rmicas das camadas n o homog neas mais utilizadas constam da publica o do LNEC Coeficientes de Transmiss o T rmica de Elementos da Envolvente dos Edif cios Esta publica o cont m igualmente uma listagem extensa do valor dos coeficientes de tra
73. emas tendo a mesma espessura do mesmo material isolante apesar da fachada ventilada ter Rse Rsi a solu o ETICS continua a ser a que apresenta um coeficiente de transmiss o t rmica menor Mesmo comparando a solu o ETICS com EPS com a Fachada Ventilada com XPS que tem A menor do que o EPS a primeira solu o permite uma maior poupan a energ tica do que a segunda embora a diferen a no caso de F2 seja muito estreita Isto acontece devido s perdas que ocorrem atrav s da fixa o met lica e tamb m pelo facto de terem uma parcela em comum que permanece inalterada V2 isto relativamente ao elemento existente PE2 parede exterior a solu o de ETICS PE2 E4 conduz a uma redu o de 55 das perdas e a ventilada com XPS PE2 VX4 conduz a uma redu o de 53 Por m em termos de solu o E4 PE2 E4 PT2 E4 V2 1 conduz a uma redu o de 52 e a solu o VX4 PE2 VX4 PT2 VX4 V2 1 a uma redu o de 51 Como tal as solu es mais eficientes s o a E6 e a VX6 Ainda assim a maior poupan a energ tica conseguida atrav s das mesmas solu es mas com a altera o dos v os envidra ados E6 2 e VX6 2 devido contribui o acrescida pela redu o da dimens o da rea envidra ada Por m do ponto de vista econ mico o investimento numa solu o com um isolante de espessura maior ou como no caso da altera o V2 2 com uma rea envidra ada menor pode n o ser compensat rio dev
74. encontram no exterior como as que se encontram no interior do edif cio pois faz a interface entre o ambiente exterior e o interior Importa assim analisar as caracter sticas de comportamento t rmico da fachada e analisar o contributo da sua reabilita o para o seu desempenho energ tico para a redu o da factura energ tica assim como para a sua altera o de aspecto visual Assim o presente estudo incide sobre a import ncia do contributo do desempenho energ tico das fachadas para a redu o do consumo energ tico dos edif cios O objectivo principal desta disserta o realizar a an lise de diferentes solu es construtivas aplic veis ao caso de estudo segundo os requisitos de um hotel de cidade Esta an lise incide nas quest es do projecto de arquitectura de forma a considerar a necessidade de compatibiliza o entre o desempenho energ tico dessas solu es e a sua qualidade formal do ponto de vista arquitect nico O prop sito da an lise elaborada fazer a compara o entre as vantagens e desvantagens que uns sistemas t m em rela o aos outros permitindo ao dono de obra do Amaz nia Hotel Lisboa a possibilidade de optar pelo sistema que mais eficaz na resposta as suas necessidades e ou prioridades Com base no objectivo principal do presente estudo que o de melhorar o desempenho t rmico das fachadas atrav s da sua reabilita o o enfoque a redu o do consumo energ tico dos edif
75. ento do material isolante foram seleccionados dois tipos de revestimento revestimento aderente delgado ETICS Figura 5 2 e revestimento independente descont nuo ventilado fachada ventilada Figura 5 3 e Figura 5 4 As principais vantagens da primeira op o s o a facilidade e rapidez de execu o que significam menor custo da interven o A segunda por sua vez protege melhor a parede das intemp ries e evita condensa es superficiais aumentando a sua durabilidade e apresentando solu es de aspecto visual mais diversificadas A sua execu o pode ser mais complexa por m n o dif cil Figura 5 2 Aspecto visual de uma Figura 5 3 Aspecto visual de Figura 5 4 Aspecto visual fachada fachada com ETICS em Lisboa fachada ventilada cer mica de um ventilada cer mica em Espanha hotel na Madeira Faveton 2010 a Isolamento T rmico Exterior com Revestimento Aderente 7 Este sistema correntemente designado por ETICS aplic vel ao edif cio em estudo pois possui as caracter sticas necess rias para responder aos objectivos previamente colocados sobretudo pela melhoria do desempenho t rmico que confere e pela n o perturba o do funcionamento do hotel Este sistema tamb m pode ser aplicado pois n o existem restri es t cnicas nem arquitect nicas Este sistema constitu do por placas de poliestireno moldado expandido EPS fixadas ao suporte parede exterior existente revestidas por um reboco
76. entre v rias organiza es o United Nations Environment Programme UNEP criado em 1972 e que juntamente com a World Meteorological Organization WMO formaram o Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC em 1989 respons vel pela produ o sistematiza o e avalia o de dados cient ficos sobre as altera es clim ticas e recomenda es para a redu o das mesmas O aumento da emiss o de gases com efeito de estufa GEE devido queima de combust veis f sseis como o petr leo contribui para o aquecimento global e apontado como uma das principais causas das altera es clim ticas inevit vel alertar para o facto de este aumento ser causado por actividades executadas pelo ser humano Simpson G ssling Scott Hall amp Dispon vel em http www tedxgreen com 2010 03 12 norman foster building on the green agenda 29 10 2009 Gladin 2008 e que como tal tem a obriga o de encontrar solu es para as consequ ncias das suas ac es O incremento da efici ncia energ tica e a redu o de consumos excessivos s o ent o fulcrais na limita o do crescimento da demanda energ tica e na mitiga o dos impactes ambientais associados ao consumo energ tico A import ncia da efici ncia energ tica j reconhecida globalmente facto que reflectido pelos m ltiplos acordos de pol ticas de efici ncia energ tica realizados a n vel internacional EEA 2007 como por exemplo o Protocolo de Qu
77. exteriores mas tamb m a durabilidade dos materiais comprometendo o estado de conserva o do edificado A sua persist ncia pode originar a degrada o de estuques e rebocos e em excesso pode ser prejudicial para a sa de pois cria condi es favor veis para o desenvolvimento de microrganismos prejudiciais para a sa de DGEG 2004 Este fen meno pode ainda ocorrer no interior dos elementos construtivos da envolvente do edificado e causar danos que comprometem a sua durabilidade Para al m disso a humidade provoca uma redu o da efici ncia do isolamento t rmico pois aumenta a condutibilidade t rmica da maioria dos isolantes DGEG 2004 45 3 4 Elementos verticais n o opacos V os envidra ados rea de v os envidra ados a rea medida pelo interior das zonas n o opacas da envolvente de um edif cio ou frac o aut noma incluindo os respectivos caixilhos RCCTE 2006 Estima se que entre 25 a 30 das necessidades de aquecimento t m origem nas perdas t rmicas atrav s dos v os envidra ados Lisboa E Nova 2008 pelo que estes merecem uma aten o especial aquando da reabilita o t rmica das fachadas A substitui o dos v os envidra ados fundamental para a redu o das necessidades energ ticas para al m de permitir a correc o de outros aspectos como as infiltra es de ar n o controladas e o refor o da protec o solar Os v os envidra ados desempenham m ltiplas fu
78. fi INSTITUTO SUPERIOR T CNICO Reabilita o de Fachadas e o seu Contributo Energ tico Caso de estudo de um hotel em Lisboa Mariana Couto Brito Disserta o para obten o do Grau de Mestre em ARQUITECTURA J ri Presidente Professora Teresa Valsassina Heitor Orientador Professor Vasco Moreira Rato Co Orientador Professor Manuel Duarte Pinheiro Vogal Professora Maria da Gl ria Gomes Outubro 2010 AGRADECIMENTOS Quero expressar publicamente o meu agradecimento Ao Professor Vasco Moreira Rato pelo interesse e entusiasmo demonstrado desde o in cio pela sua disponibilidade em ensinar e pelas sugest es feitas durante o desenvolvimento do trabalho Ao Professor Manuel Duarte Pinheiro igualmente pelo interesse demonstrado pela motiva o e energia contagiantes e pelas suas t o teis sugest es Ao Engenheiro M rio Barbeiro e ao grupo Amaz nia Hot is pela ced ncia do material necess rio para a realiza o deste estudo bem como pela receptividade s recomenda es decorrentes do mesmo e em particular pela preocupa o da empresa com a preserva o do Ambiente Quanto aos agradecimentos pessoais tratarei de realiz los pessoalmente abrindo no entanto uma excep o Cristina obrigada por todo o apoio paci ncia e companheirismo tanto ao longo da elabora o da disserta o como ao longo dos anos anteriores RESUMO As fachadas s o o elemento da envolvente que faz a interface das pess
79. grada o dos revestimentos interiores rebocos e tintas e o desenvolvimento de microrganismos como o bolor afectando a qualidade do ar interior Fissura es provocadas pela heterogeneidade das temperaturas superficiais interiores nas jun es de materiais diferentes alvenarias pilares e vigas Existem dois tipos de pontes t rmicas Ponte t rmica plana PTP Ponte t rmica linear PTL Podem encontrar se PTP em pilares Figura 3 16 em vigas Figura 3 17 e at em caixas de estore Figura 3 18 Estes elementos t m um coeficiente de transmiss o t rmica superior ao da respectiva zona corrente permitindo um maior fluxo de calor atrav s deles Nas zonas de PTP como em qualquer elemento construtivo no qual se considere um fluxo de calor entre superf cies o coeficiente de transmiss o t rmica calculado na direc o perpendicular ao plano da parede e nos termos regulamentares em vigor n o pode ter um valor superior ao dobro do da zona corrente respectiva 43 Figura 3 16 Pilar interm dio Figura 3 17 Tal o de viga Figura 3 18 Caixa de estore Freitas V P 2002 A liga o da fachada com pavimentos interm dios ver Figura 3 19 ou a liga o da fachada com varanda s o exemplos de PTL Para calcular as perdas t rmicas deste tipo de ponte t rmica necess rio multiplicar o coeficiente de transmiss o linear presente no anexo IV do RCCTE pel
80. gura 3 5 Guggenheim Museum Bilbao Frank Gehry Figura 3 6 Kunsthaus Graz Peter Cook amp Colin 1997 Fournier 2003 Great Buildings 1997 Jodidio 2004 Mais recentemente tem se investigado a integra o de sistemas activos com recurso a energias renov veis na envolvente dos edif cios Figura 3 7 como no caso do edif cio do Departamento de Energias Renov veis do LNEG Solar XXI Figura 3 8 Neste edif cio procurou se a redu o das necessidades energ ticas de forma passiva e de forma activa atrav s da integra o de pain is fotovoltaicos na fachada Figura 3 9 que para al m da sua fun o de produzir energia el ctrica permitem aproveitar de forma passiva o aquecimento do ar entre estes e a parede e de colectores solares t rmicos na cobertura de forma a alcan ar o m ximo de efici ncia energ tica Laborat rio Nacional de Energia e Geologia 33 Figura 3 7 Integra o de c lulas fotovoltaicas em Figura 3 8 Edif cio SOLAR XXI Lisboa 2006 cobertura transparente SAPA 2010 2011 INETI 2006 Figura 3 9 Esquema do aproveitamento da integra o dos pain is fotovoltaicos para climatiza o passiva INETI 2006 Futuramente espera se que a envolvente dos edif cios tenha capacidade de reac o e adapta o as condi es exteriores fachadas reactivas ou inteligentes conferindo um ambiente confort vel durante todo o dia e to
81. idade e s o compostos por c lulas fotovoltaicas cujo composto b sico o semi condutor sil cio O seu grau de efici ncia sens vel intensidade da radia o solar e temperatura do ar sendo os pain is compostos por c lulas de sil cio monocristalino os mais eficientes por m mais caros e dif ceis de fabricar A solu o com c lulas de sil cio policristalino acaba por ser uma solu o mais econ mica sem que a sua efici ncia seja muito mais baixa do que a outra op o Mendon a 2005 EM Figura 3 44 Integra o de pain is Figura 3 45 Integra o de pain is Figura 3 46 C lulas fotovoltaicas fotovoltaicos em cobertura plana fotovoltaicos em fachada em cobertura de vidro Sotecnisol 2010 Solaris 2006 Sch co Recentes inova es apresentam solu es de integra o de sistemas activos que t m simultaneamente um efeito passivo Um exemplo a integra o de c lulas fotovoltaicas em envidra ados com boa exposi o solar Figura 3 46 em que esta fus o de sistemas traz benef cios acrescidos quando comparado com a utiliza o convencional n o integrada Isto porque funciona de forma activa ao gerar energia e de forma passiva na medida em que restringe os ganhos solares para evitar o sobreaquecimento 74 3 7 Em s ntese A reabilita o das fachadas existentes sobretudo as constru das antes da entrada em vigor da regulamenta o t rmica para os edif cios conduz a uma redu o do
82. ido ao elevado custo de investimento A melhor solu o ent o aquela que apresentar melhor rela o custo poupan a isto o menor Per odo de Retorno de Simples O c lculo do PRS demonstra que n o existe uma diferen a significativa entre a aplica o do isolante com 4 cm e do com 6 cm dentro do mesmo sistema o custo da obra n o depende da espessura do isolante mantendo se igual sendo o custo do material o que altera o custo 117 global da interven o e em contrapartida a solu o que utiliza o isolante de maior espessura permite uma maior poupan a compensando possivelmente o investimento J entre a solu o de sistemas entre o ETICS e o de fachada ventilada a diferen a do custo mais significativa pois no segundo caso o custo de obra bastante mais elevado cerca do dobro No entanto o c lculo de PRS neste trabalho serve apenas para comparar os materiais isolantes e as suas espessuras Todavia existe um factor intang vel mas decisivo na escolha da solu o para a reabilita o do Hotel o aspecto visual sobretudo da fachada principal Este factor muito relevante na medida em que deste decorre o aumento de receita maior ou menor derivado da projec o da imagem do Hotel como aconteceu no caso da reabilita o do Amaz nia Estoril Hotel mencionado no 85 3 Do ponto de vista do aspecto visual apenas podem ser discutidas as solu es para F2 visto que para F1 e F3 n o existe
83. ilding New York Mies van der Rohe 1969 ccesccccessececeeseeeeeeees 30 Figura 3 2 Evolu o das paredes exteriores em POrtugal cccccssssecccccsssseceeeeeesseceeeeeeeseeeeeeas 32 Figura 3 3 Biblioteca do campus de Jussieu Paris Herzog amp de Meuron 1993 33 Figura 3 4 Mathew Nowicki State Fair Arena Berger 1996 cccccccsssssececccsesseceeeeaeseeeeeseas 33 Figura 3 5 Guggenheim Museum Bilbao Frank Gehry 1997 eee 33 Figura 3 6 Kunsthaus Graz Peter Cook amp Colin Fournier 2003 ccccccssscceseeeeeeeseseeeseenees 33 Figura 3 7 Integra o de c lulas fotovoltaicas em cobertura transparente 34 Figura 3 8 Edif cio SOLAR XXI Lisboa 2006 c cc ceeccccessscceceseceeeeeceeeeneceeeeeseceseesecessuneceeseees 34 Figura 3 9 Esquema do aproveitamento da integra o dos pain is fotovoltaicos para ElIMALIZA O PASSIVA anais Rio pescas Rida as ees Peas DN Ie EDER ES dE Ea ad 34 Figura 3 10 Parede dupla leve sascciaccasts cme sradecnacsadaveavnedevaniectovestbabasnnteadaunacesddvunseddouessbedacanserdeunetss 39 Figura 3 11 Parede tripla leve composta painel sandwich e painel ventilado 39 Figura 3 12 Parede simples pesada em tijolo furado rebocado nas duas faces 39 Figura 3 13 Parede dupla pesada em pedra aparente e tijolo furado com isolamento na caixa US A A E treet E A A AE aa E
84. ioto PQ assinado em 1997 que inclui as metas de redu o de GEE a alcan ar pelos subscritores desse protocolo Os edif cios cujo consumo representa 40 do consumo global de energia da Uni o Europeia DGEG 2002 s o considerados como uma das principais fontes de emiss o de GEE A emiss o causada comummente pelo uso da electricidade para a climatiza o ilumina o assim como para a alimenta o de equipamentos electr nicos UNEP 2009 Entre os v rios edif cios os hot is t m um papel importante no consumo de energia Segundo a WTO World Tourism Organisation em 2005 cerca de 810 milh es de pessoas visitaram pa ses estrangeiros estimando que esse n mero duplique antes de 2020 Est previsto que Portugal ser o 102 destino tur stico a n vel mundial dentro de 10 anos Tratando se de um sector em r pido crescimento por consequ ncia o seu consumo energ tico aumenta bem como a sua responsabilidade pelas altera es clim ticas Desde 2003 quando se realizou a Primeira Confer ncia Internacional sobre as Altera es Clim ticas e o Turismo na Tun sia os stakeholders deste sector econ mico t m vindo a tomar medidas para reduzir o seu impacte ambiental Ao n vel nacional o PNAEE Plano de Ac o para a Efici ncia Energ tica 2008 2015 aprovado pela Resolu o do Conselho de Ministros n 80 2008 inclui o programa para a efici ncia energ tica dos edif cios tanto residenciais como de servi
85. ira e o ferro foram substitu dos pelo PVC e o alum nio Paralelamente em Portugal as t cnicas construtivas das paredes exteriores tamb m sofreram uma evolu o as paredes que eram panos simples de elevada espessura em alvenaria de pedra ou tijolo maci o at aos anos 40 do s culo XX passaram a ser constitu das por panos duplos de alvenaria de tijolo vazado com caixa de ar entre panos d cada de 60 70 e mais tarde passaram a ter a sua caixa de ar total ou parcialmente preenchida por materiais isolantes Figura 3 2 A ltima inova o que apresenta um bom desempenho t rmico a aplica o do material isolante pelo exterior geralmente em paredes de alvenaria de tijolo ou paredes de bet o 31 Anos 40 Anos 50 Anos 60 Anos 70 Anos 80 Anos 90 ed VUSE CONS CODE GERE GUSS GRAS Figura 3 2 Evolu o das paredes exteriores em Portugal Freitas V P 2002 A evolu o das solu es construtivas de paredes exteriores justificada pela constante procura de resposta s crescentes expectativas de conforto no interior das habita es bem como s imposi es legais que foram surgindo atrav s de regulamenta o sobre a qualidade t rmica dos edif cios a partir dos anos 90 Com a evolu o exponencial da tecnologia a criatividade estimulada e surgem mais inova es Em seguida poss vel observar alguns exemplos do final do s culo XX a utiliza o de imagens na fachada tornando esta n
86. l 15 Perdas e custo energ ticos por elemento construtivo de F3 ap s aplica o das solu es propostas ETICS A U Q Ce nj 4 PE3 E4 599 18 0 58 9925 33 181 39 PE3 E6 599 18 0 45 7700 69 140 73 87 88 0 76 1906 96 34 85 87 88 0 55 1381 96 25 26 145
87. l e ambiental das altera es clim ticas agravadas por actividades exercidas pelo ser humano Por outro lado exposta a import ncia da arquitectura para a redu o das necessidades energ ticas dos edif cios A exposi o incide sobre as estrat gias bioclim ticas fazendo parte da base de uma arquitectura respons vel Previamente pesquisa de solu es para a melhoria do desempenho t rmico das fachadas realizado um estudo sobre as fachadas a sua evolu o hist rica os seus elementos construtivos e quais os aspectos com aqueles relacionados que influenciam o conforto t rmico no interior do edif cio feito ainda um esclarecimento sobre o regulamento aplic vel no mbito deste trabalho Posteriormente s o descritas as medidas passivas que contribuem para a boa rela o da solu o arquitect nica com as condi es clim ticas do local materializadas em sistemas poss veis de aplicar Tamb m feita uma abordagem sum ria dos sistemas solares activos apesar de n o serem considerados no caso de estudo O conhecimento das caracter sticas da solu o existente indispens vel para realizar uma reabilita o pois sobre esta solu o que se vai intervir Por esta raz o a solu o caracterizada segundo os aspectos mais importantes que interferem com o seu desempenho energ tico de forma a saber o que necess rio corrigir e melhorar que medidas devem ser tomadas e como devem ser implementadas
88. lacionadas com a envolvente dos edif cios Janela Eficiente que visa o tratamento de superf cies envidracadas quer na utiliza o de vidro duplo quer na utiliza o de estruturas de suporte com corte t rmico quer na utiliza o de vidros eficientes de baixa emissividade Isolamento T rmico que visa a aplica o de isolamentos t rmicos em coberturas pavimentos e principalmente paredes Na vertente de gera o de calor e ou frio de modo eficiente est o contempladas as seguintes interven es Calor Verde atrav s do qual ser desenvolvido um programa espec fico de promo o de recuperadores de calor Complementarmente ser o criados mecanismos incentivadores utiliza o de equipamentos de climatiza o bombas de calor eficientes com COP Coefficient of Performance igual ou superior a 4 PNAEE 2008 2015 Diario da Republica 1 2 s rie N 2 97 2008 Em Portugal as constru es anteriores entrada em vigor do Regulamento das Caracter sticas de Comportamento T rmico dos Edif cios RCCTE aprovado pelo Decreto Lei n 40 90 posteriormente revogado pelo Decreto Lei n 280 2006 s o insatisfat rias do ponto de vista do seu contributo para o grau de conforto no ambiente interior requerendo assim um excessivo consumo energ tico para climatiza o A reabilita o do edificado para que este se enquadre nos requisitos impostos no RCCTE por si s permite uma redu o sig
89. m diferentes possibilidades de aspecto visual Fi Tendo em considera o a necessidade de obten o de um melhor desempenho energ tico das fachadas e devido as limita es de tempo de execu o de obra e viabilidade econ mica foi proposta para F1 uma solu o que n o implica altera o do aspecto visual exterior dessa frac o da fachada principal N o obstante admite se a necessidade de uma reconsidera o da solu o existente numa fase posterior 3 Relativamente ao aspecto da frac o F3 o acabamento do sistema ETICS consiste na aplica o de tinta sobre o reboco armado Neste caso poss vel a escolha da cor da tinta sem restri es pois esta fachada n o significativamente afectada pela radia o solar Existe igualmente a possibilidade de combinar diferentes cores j que se tratam de fragmentos de parede separados pelos v os das varandas Figura 6 1 Pa rinite omm ne omm cnie F m e rara i mma Baija i mma E P m e e Em Pa ooo ae ee Figura 6 1 Exemplo de pintura com cores diferentes na Fachada Posterior 118 Como tal somente a frac o F2 envolve solu es com diferentes aspectos visuais pass veis de discuss o Entre as solu es analisadas evidente que a solu o com revestimento independente descont nuo ventilado fachada ventilada a solu o que apresenta mais hip teses rela
90. ma de fachada ventilada cer mico Mateus 2004 Faveton 2010 100 5 2 3 Fraccao F3 Como ja foi referido o sistema de isolamento pelo exterior o mais eficaz quanto ao desempenho t rmico e dado que n o existe nenhuma restri o quanto sua aplica o na parede F3 o sistema proposto Esta parede composta por fragmentos de parede separados pelas paredes e pavimentos das varandas sendo inadequada a aplica o de um sistema ventilado Para al m disso o custo global material m o de obra perturba o do funcionamento do hotel do sistema de fachada ventilada superior ao do sistema ETICS e sendo que se trata da fachada posterior que n o tem tanta relev ncia em termos de aspecto visual o sistema proposto o ETICS As varandas obrigam a interrup o da camada isolante Figura 5 8 todavia sem afectar significativamente o isolamento t rmico visto que esta liga o representa uma rea de perda t rmica reduzida comparativamente rea de toda a zona opaca a isolar I AAA AAAA I DA bt DA bd Sud pd ee pod ud e a dd bd bd gt He YH He PY OTT gt lt A Y pd Rodap g i 4 as gt E gt lt J Revestimento do pavimento gt 5 mm gt 30 mm gt 10 mm r 7 g 9 gt 10 mm Figura 5 8 Arranque do isolante t rmico a partir do pavimento de uma varanda Freitas V P 2002 101 5 2 4 Sistema de V os Envidra ados propos
91. melhor forma a arquitectura deve satisfazer determinadas regras e crit rios Na cita o seguinte s o descritos por L cio Costa alguns dos deveres da Arquitectura Arquitectura antes de mais nada constru o mas constru o concebida com o prop sito primordial de ordenar e organizar o espa o para determinada finalidade e visando a determinada inten o E nesse processo fundamental de ordenar e expressar se ela se revela igualmente e n o deve se confundir com arte pl stica porquanto nos inumer veis problemas com que se defronta o arquitecto desde a germina o do projecto at conclus o efectiva da obra h sempre para cada caso espec fico certa margem final de op o entre os limites m ximo e m nimo determinados pelo c lculo preconizados pela t cnica condicionados pelo meio reclamados pela fun o ou impostos pelo programa cabendo ent o ao sentimento individual do arquitecto no que ele tem de artista portanto escolher na escala dos valores contidos entre dois valores extremos a forma pl stica apropriada a cada pormenor em fun o da unidade ultima da obra idealizado A inten o pl stica que semelhante escolha subentende precisamente o que distingue a arquitectura da simples constru o In L cio Costa Registro de uma viv ncia S o Paulo Empresa das Artes 1995 608p il L cio Costa n o menciona a palavra sustent vel mas ao referir que a arquitectura condicionada
92. menor da aplica o do isolante t rmico em esquinas e cantos 98 Figura 5 6 Representa o esquem tica das vantagens do sistema de fachada ventilada 100 Figura 5 7 Solu es de specto visual do revestimento cer mico cssecccceesececeeseeceeeeeeeeeas 100 Figura 5 8 Arranque do isolante t rmico a partir do pavimento de uma varanda 101 Figura 5 9 VaosS CNVIGhACAGOS sais losie hd N E ieee oie ark Sha da sd seadav eens 103 Figura 5 10 Proposta de altera o dos v os envidra ados V2 2 erra 103 Figura 5 11 ngulo horizontal do Sol com a fachada principal c eccccessesscssseseesecssseseeseerees 104 Figura 6 1 Exemplo de pintura com cores diferentes na Fachada Posterior 118 Figura 6 2 Exemplo da diversidade de solu es relativamente ao aspecto visual da fachada venada ceramica ssa do Edi wba yecacasd atsca eats ee Ga vers tenn sc ADO a 119 Figura 6 3 V os envidra ados da solu o existente cccccccesecccceesccceeeseceeeesececeeeeceeeeneeeeeas 120 Figura 6 4 Proposta de altera o dos v os envidra ados 2 cceesecccceesssecceeeeeeeeccceeaeeeeeess 120 Figura 6 5 Exemplos de possibilidades decorativas para as reentr ncias da fachada principal NDICE DE QUADROS QUADRO 3 1 Exemplo de coeficientes de transmiss o t rmica de dois tipos de v o PRIV ICC AC O saia elo is ia E E a tee eae ee a ca eee cee E ad 4
93. mentos eficientes ilumina o eficiente etc mas n o referem a import ncia da solu o arquitect nica havendo falta de documenta o sobre a reabilita o de fachadas de hot is do ponto de vista energ tico Geralmente neste mbito foca se o aspecto visual por isso o estudo foi baseado em documenta o para a generalidade dos edif cios 124 Grande parte dos edif cios existentes em Portugal foi constru da antes da exist ncia do RCCTE apresentando uma qualidade t rmica insatisfat ria sobretudo devido inexist ncia de isolamento t rmico e ao baixo desempenho dos sistemas de v os envidra ados A reabilita o energ tica destes edif cios permite melhorar a qualidade t rmica e funcional dos edif cios aumentando as condi es de conforto dos seus ocupantes O aumento do grau de conforto dos ocupantes pode reduzir o consumo energ tico para cerca de metade do consumo corrente contribuindo simultaneamente para o objectivo estrat gico de redu o da depend ncia energ tica do nosso pa s Obter conforto de forma passiva num espa o interior s poss vel atrav s do equil brio entre o clima local o tipo de utiliza o do espa o e as caracter sticas construtivas da envolvente Quando este equil brio n o conseguido geralmente recorre se climatiza o artificial atrav s de equipamentos consumidores de energia Quanto melhor for a adequabilidade das solu es construtivas ao clima local e utiliza
94. n es entre as quais a capta o de energia solar ventila o conex o visual com o exterior e ilumina o S o caracterizados segundo Tipo de caixilharia de madeira met lica com ou sem corte t rmico ou de pl stico PVC Tipo de v o envidra ado simples uma janela ou duplo duas janelas Numero de vidros simples duplo ou triplo variando tamb m no g s entre vidros Tipo de vidro extra claro incolor reflectante laminado baixa emissividade ou com pel cula de isolamento ac stico Tipo de janela fixa girat ria ou de correr Espessura da l mina de ar entre janelas duplas ou entre vidros m ltiplos Coeficiente de transmiss o t rmica U locais sem ocupa o nocturna e Uwan locais com ocupa o nocturna e dispositivo de oclus o nocturna Tipo de dispositivo de oclus o nocturna protec o solar local de aplica o interior ou exterior material opacidade e permeabilidade ao ar Fonte Santos amp Matias 2006 47 Os principais aspectos a ter em considera o para a reabilita o t rmica das fachadas relacionados com os v os envidra ados s o O coeficiente global de transmiss o t rmica U A capta o da radia o solar factor solar do vidro orienta o As infiltra es de ar n o controladas Tamb m a propor o correcta entre a rea de envidra ados e a opaca paredes relevante para que os v os cumpram as
95. ndo o risco de sobreaquecimento no Ver o diminui tamb m a capta o de energia solar aumentando as necessidades de aquecimento Por esta raz o importante um dimensionamento dos v os envidra ados adequado situa o geof sica e de programa do edif cio Os dispositivos de sombreamento vd p g 62 podem ser aplicados no interior ou no exterior dos v os Podem ainda ser fixos ou regul veis No caso dos fixos estes devem ser dimensionados de forma a proteger os v os envidra ados no Ver o mas que deixem entrar os raios solares no Inverno Figura 3 32 Os regul veis t m a vantagem de regular o n vel de ilumina o e de privacidade para al m de regularem a capta o de energia solar Existe tamb m a possibilidade de utilizar vidros reflectantes que reduzem os ganhos solares por radia o No entanto passam a n o ser t o eficientes no Inverno ainda aconselh vel a utiliza o de dispositivos de oclus o nocturna como por exemplo estores portadas e persianas de modo a evitar perdas t rmicas durante a noite Em resumo quando bem dimensionados orientados e protegidos os v os envidra ados t m a capacidade de proporcionar boas condi es de conforto t rmico nos ambientes interiores obtendo uma redu o das necessidades energ ticas de aquecimento e tamb m de arrefecimento b Ganhos indirectos Os tr s sistemas base de ganho indirecto s o as paredes acumuladoras paredes de Trombe as cober
96. nho t rmico Figura 4 10 Exemplo das patologias encontradas nas fachadas 87 4 2 2 Elementos verticais n o opacos Na fachada principal os v os envidra ados s o simples uma janela de correr com vidro simples uma folha e caixilho met lico mais precisamente em alum nio O mesmo ocorre na fachada posterior mas em vez de janelas encontram se portas de correr que possibilitam o acesso a uma varanda por quarto S o as varandas que conferem a protec o solar dos envidra ados nessa fachada Figura 4 11 e Figura 4 12 ci Figura 4 11 V os envidracados da fachada principal Figura 4 12 V o envidra ado da fachada posterior Caracter sticas t rmicas De acordo com a publica o do LNEC ITE 50 o sistema de v os envidra ados existente tem um coeficiente de transmiss o t rmica U 5 20 W m C Geometria Solar O contributo dos v os envidra ados para o conforto nos espa os interiores depende n o s das suas caracter sticas f sicas mas tamb m da sua rela o com a radia o solar directa Para perceber o grau de influ ncia que o Sol tem neste edif cio recorreu se ao estudo da geometria solar O estudo da geometria solar do edif cio do Amaz nia Lisboa Hotel foi realizado com base nas cartas solares dispostas em anexo Figura 1 e Figura 2 A aplica o deste estudo ao edif cio em quest o encontra se exposta nas figuras seguintes 88 180 Figura 4 13 Estu
97. nificativa do seu consumo energ tico O envelope fachadas e cobertura desempenha um papel fundamental na efici ncia energ tica dos edif cios A aplica o de isolamento t rmico apenas pode conduzir a economias energ ticas at 30 evitando custos desnecess rios para o aquecimento e arrefecimento dos espa os interiores Lisboa E Nova 2008 A fachada ao ter um importante impacte no desempenho t rmico bem como no aspecto visual de interface com a cidade e seus utilizadores posiciona se como uma das reas a considerar desde logo na reabilita o dos edif cios sendo relevante investigar as possibilidades de interven o de forma aplicada isto num caso concreto O Amaz nia Lisboa Hotel um estabelecimento de tr s estrelas inaugurado em 1990 que se situa em Lisboa na Travessa da F brica dos Pentes n 12 20 Com vinte anos e sem qualquer reabilita o realizada durante esse per odo o Hotel encontra se numa fase em que est a considerar a possibilidade de efectuar a reabilita o das fachadas Por esta raz o e pelo facto de existir facilidade de acesso aos dados bem como as recomenda es e orienta es decorrentes desta investiga o s o bem vindas por parte da administra o do Hotel este um caso de estudo adequado para esta disserta o 1 2 Objectivos A fachada o elemento da envolvente com maior superf cie e para al m disso o que tem mais contacto com as pessoas tanto as que se
98. nsmiss o t rmica dos elementos de constru o mais comuns As solu es construtivas utilizadas tradicionalmente at a entrada em vigor da regulamenta o t rmica dos edif cios geralmente apresentam caracter sticas t rmicas insatisfat rias do ponto de vista do mesmo Piedade Rodrigues amp Roriz 2000 Actualmente para corresponder aos valores limite de U exigidos pelo regulamento em vigor indispens vel a utiliza o de materiais isolantes na constru o Estes asseguram o aumento da resist ncia t rmica dos elementos opacos da fachada sem aumentar significativamente o peso da constru o permitindo a sua aplica o em edif cios existentes sem grandes complica es O isolamento pode ser feito atrav s de variados materiais e pode ser aplicado pelo interior na caixa de ar ou pelo exterior do edificado vd 0 42 3 3 3 Pontes t rmicas As pontes t rmicas s o pontos localizados na envolvente do edif cio onde h maior transmiss o de calor em rela o zona corrente dos elementos da envolvente DGEG 2004 Este fen meno favorece o aparecimento de condensa es superficiais que podem causar danos na envolvente do edif cio afectando o seu desempenho t rmico e o seu estado de conserva o As principais consequ ncias da exist ncia de pontes t rmicas s o Perdas t rmicas acrescidas em zonas pontuais Aumento do risco de ocorr ncia de condensa es superficiais que potenciam a de
99. nta o do edif cio Figura 4 6 Vista a rea da fachada posterior Fonte Bing Maps Dispon vel em http www bing com maps 83 4 2 Caracteriza o da solu o existente A defini o das medidas de melhoria do desempenho t rmico reabilita o energ tica das fachadas de um edif cio requer o pr vio conhecimento das caracter sticas da solu o existente assim como dos aspectos influentes no seu comportamento t rmico O estudo da solu o existente realizado atrav s da caracteriza o dos seguintes par metros Elementos verticais opacos coef de transmiss o t rmica patologias Elementos verticais n o opacos coef de transmiss o t rmica protec o solar Aspecto visual estado de conserva o imagem do estabelecimento No caso das fachadas a sua contribui o para o desempenho t rmico expressa se atrav s do coeficiente de transmiss o t rmica U W m C dos diferentes elementos da fachada rea opaca rea envidra ada Este coeficiente caracteriza o comportamento t rmico de cada solu o construtiva sendo indispens vel para o c lculo das perdas atrav s da envolvente exterior dos edif cios 4 2 1 Elementos verticais opacos O edif cio em estudo tem uma estrutura do tipo p rtico isto uma estrutura constitu da por pilares vigas e lajes em bet o armado As fachadas opacas s o em alvenaria n o portante de tijolo furado de barro vermelho com 0 20m de espessura O
100. ntanto grande press o sobre o ambiente por ser uma das actividades mais consumidoras de energia e por consequ ncia uma das maiores emissoras de GEE Como tal vista como uma das maiores respons veis pelas altera es clim ticas vendo se for ada a adoptar medidas para inverter esta situa o Al m disso o turismo um sector econ mico fortemente dependente das condi es clim ticas Simpson G ssling Scott Hall amp Gladin 2008 das respectivas regi es tendo por essa raz o motiva o redobrada para reduzir as suas emiss es de GEE Em Abril de 2003 realizou se em Djerba na Tun sia a First International Conference on Climate Change and Tourism Primeira Confer ncia Internacional sobre Altera es Clim ticas e Turismo organizada pela World Tourism Organisation WTO em resposta a um convite do Governo da Tun sia Os participantes da confer ncia acordaram que era necess rio encorajar a ind stria do Turismo incluindo companhias de transporte estabelecimentos hoteleiros operadores e agentes de viagens e guias tur sticos a ajustar as suas actividades usando uma tecnologia e log stica mais eficiente energeticamente de forma a reduzir o m ximo poss vel a sua contribui o para as altera es clim ticas UNWTO 2003 Em Outubro de 2007 foi declarado na Segunda Confer ncia Internacional sobre Altera es Clim ticas e Turismo em Davos na Su a que o sector tur stico muito sens vel aos
101. nte mais elevado Condicionamento dos trabalhos pelo estado do tempo Condensa es superficiais Risco de fendilha o dos revestimentos em solu es com revestimentos cont nuos a Sistemas de isolamento t rmico exterior A adop o dos sistemas de isolamento t rmico pelo exterior tem vindo a aumentar em diversos pa ses europeus assim como em Portugal quer na constru o nova quer na reabilita o de fachadas Este tipo de sistema surge como uma das melhores solu es para alcan ar os requisitos t rmicos impostos pelo RCCTE sendo particularmente favor vel nas interven es de reabilita o pelo facto dos trabalhos de aplica o do sistema serem realizados sem haver necessidade de utilizar os espa os interiores O sistema de isolamento t rmico pelo exterior Aumenta a durabilidade das fachadas pois protege as da ac o dos agentes clim ticos e atmosf ricos como o choque t rmico gua l quida radia o solar etc Figura 3 34 Diminui a probabilidade de ocorrerem condensa es interiores visto que mant m a superf cie interior das paredes a uma temperatura superior de orvalho limite inferior de temperatura a partir do qual o vapor de gua contido no ar passa para o estado l quido Elimina as pontes t rmicas Figura 3 35 reduzindo a transmiss o t rmica por condu o atrav s destas ao mesmo tempo que evita o aparecimento de condensa es Melhora o conforto t rmico po
102. o U 1 PT1 M4 0 04 0 02 4 0 01 4 0 20 4 0 025 4 0 04 40184 0 011 4013 0 25 0 91 3 5 1 3 2 0 1 3 0 04 0 25 1 PT1 M6 004 002 001 0 20 0025 0 06 015 0011 013 0a 0 74 i 3 5 1 3 2 0 1 3 0 04 i 0 25 i Quadro III 4 Perdas e custo energ ticos por elemento construtivo de F1 ap s aplica o das solu es propostas Isolamento A U Q Ce nj 4 Interior m2 W m2 C kW h 133 32 0 76 2893 79 133 32 0 66 2513 03 15 91 0 91 411 24 15 91 0 74 337 81 52 5 2 90 4368 97 138 52 88 45 93 7 52 6 17 79 84 iii C lculos F2 SOLU O EXISTENTE F2 Elemento PE2 PT2 Quadro III 5 Coeficientes de transmiss o t rmica da solu o existente F2 SOLU ES PROPOSTAS F2 Elemento PT2 E4 PT2 E6 PT2 VE4 PT2 VE6 PT2 VX4 PT2 VX6 PT2 VM4 PT2 VM6 U Quadro II 1 ITE 50 1 30 i 0 025 020 0 025 3 24 0 044 tay g tpg 013 Quadro Ill 6 Coeficientes de transmiss o t rmica das solu es propostas F2 U 1 001 004 0025 020 0 025 0 76 004 73 t004 13 120 113 TOB 1 0 01 006 0 025 0 20 0025 0 55 0 04 3 04 13 120 t Ts T01 1 001 004 0025 020 0025 0 71 013 goat IS t SD at 013 i 001 004 0025 020 0025 0 52 0 13 43 t004 13 120 1173 018 i 001 004 0025 020 0 025 0 67 Oii 73 t0087 13 20 t13 013 i 001 0 06 0025 020 0 025 0 49 0 13 3 t0037 13 20 t13 1018
103. o caso de um hotel direccionado para pessoas que viajam por motivos profissionais procurada uma imagem mais sofisticada que proporcione um ambiente agrad vel e que ofere a condi es tanto para trabalho como para descanso e relaxamento J no caso de um hotel direccionado para o 36 turista pretende se passar uma imagem que transmita boa disposi o e que em determinados casos entretenha o olhar do h spede como por exemplo atrav s da cria o de cen rios situa o recorrente em resorts Como tal de extrema import ncia que as solu es de fachadas para al m de cumprirem os requisitos estruturais funcionais e energ ticos tenham em considera o o seu resultado formal permitindo que o hotel beneficie tanto pelo seu desempenho energ tico como pela sua qualidade est tica 37 3 3 Elementos verticais opacos Paredes exteriores As paredes exteriores podem ser simples um pano ou multi camadas mais do que um pano e podem ser Leves em madeira metal placas de gesso cartonado pol meros e materiais comp sitos Pesadas em pedra taipa e adobe tijolo bet o No caso das paredes leves estas nunca s o constitu das apenas por um painel s o executadas como parede dupla com caixa de ar Figura 3 10 pois sem um segundo painel n o oferecem praticamente nenhum isolamento t rmico e ac stico J as multi camadas leves em vez da caixa de ar t m um painel constitu do por um material is
104. o com o limite do edif cio Figura 4 15 Aspecto visual da fachada principal Figura 4 16 Aspecto visual da fachada posterior 90 4 3 S ntese das caracter sticas das fachadas do Hotel Em s ntese as fachadas do hotel compostas por um pano de tijolo furado de 0 20 m sem isolamento t rmico e com um sistema de v os envidra ados de vidro simples em caixilharia de correr em alum nio t m um desempenho t rmico insatisfat rio Os elementos opacos da solu o existente apresentam um coeficiente de transmiss o t rmica dentro do limite fixado no RCCTE contudo superior quase o dobro ao valor de refer ncia o que resulta em desperd cio de energia Encontram se ainda desprotegidos das agress es exteriores como as grandes amplitudes t rmicas que ocorrem em Lisboa que originam deteriora o da parede vendo a sua durabilidade reduzida e o seu desempenho t rmico comprometido Os v os envidra ados da solu o existente apresentam um coeficiente de transmiss o t rmica superior ao valor refer ncia fixado no regulamento e uma reduzida estanquidade do caixilho permitindo infiltra es de ar n o controladas O seu fraco desempenho deve se tanto ao tipo de vidro como qualidade da caixilharia o que implica a substitui o total deste sistema de v os As fachadas disp em de mais de vinte anos expostas s agress es exteriores sem nunca terem sido reabilitadas apresentando diversas patologias que s o claramen
105. o de tr s estrelas que se situa no cora o da cidade de Lisboa perto da Pra a Marqu s de Pombal Este estabelecimento hoteleiro faz parte da cadeia Amaz nia Hot is constitu da por mais dois hot is o Amaz nia Jamor e o Amaz nia Estoril Hotel e uma unidade de apartamentos tur sticos o Amaz nia Palmela todos estes de quatro estrelas Desde a sua inaugura o em Maio de 1990 tem mantido a sua actividade e conquistado continuamente a prefer ncia dos seus h spedes essencialmente pessoas que v m para visitar a cidade ou que viajam em neg cios A sua estadia de curta dura o 2 a 6 dias e de acordo com os padr es de refer ncia de utiliza o fixados no anexo XV do RSECE a sua ocupa o di ria concentra se no per odo entre as 20h e as 8h 77 Como poss vel observar no QUADRO 4 1 os ltimos cinco anos demonstram um crescimento da taxa de ocupa o mensal sendo que o ano de 2009 apresenta uma quebra relativamente aos dois anos anteriores que se deve sobretudo grave crise econ mica que se tem vivido O mais importante a reter no mbito deste estudo o per odo ou per odos em que a taxa de ocupa o mais elevada de forma a saber quando menos conveniente a realiza o de obras QUADRO 4 1 Varia o da taxa de ocupa o mensal de 2005 a 2009 Taxa de ocupa o A i ft ER wn m N ep N P D e HE 8 Cc H O lt E D N pa e
106. o essencialmente das condi es do terreno da mat ria prima dispon vel no local e das condi es clim ticas Dependia tamb m do tipo de vida do Homem constru o de estruturas de cerramento portante no caso dos povos sedent rios e de cerramento n o portante no caso dos povos n madas Mendon a 2005 Inicialmente as fachadas eram estruturas portantes compostas por paredes maci as que suportavam a carga imposta pela cobertura e conservavam o calor no espa o interior protegendo os seus ocupantes das condi es climat ricas locais dos animais selvagens e at mesmo dos seus semelhantes Para ventilar e iluminar o interior foram abertos pequenos v os nessas paredes Todavia essas aberturas resultavam numa perda t rmica significativa possibilitando ainda a entrada de chuva ou mesmo de intrusos A solu o seria a utiliza o de vidro na altura transl cido que continuava a permitir a ilumina o natural do interior As igrejas do per odo Pr Romanico e Rom nico j utilizavam vidros em pequenas dimens es devido s limita es da tecnologia de constru o da poca J as igrejas do G tico per odo em que a tecnologia permitia a abertura 29 de v os bem maiores do que os do Rom nico eram repletas de vitrais embora compostos por vidros de pequena dimens o devido sua fragilidade Mendon a 2005 No final da Idade M dia come aram a ser utilizadas janelas fixas em casa nobres e em pal cios As
107. o seu desenvolvimento linear medido pelo interior Na reabilita o de fachadas a forma mais eficiente de reduzir significativamente as pontes t rmicas atrav s de solu es em que o isolante aplicado pelo exterior como se pode confirmar na Figura 3 19 Figura 3 19 PTL compara o do sistema de isolamento no interior da caixa de ar com o sistema de isolamento pelo exterior Freitas V P 2002 44 3 3 4 Humidade A humidade originada pela condensa o do vapor de gua presente no ambiente interior O vapor de gua produzido pelos ocupantes atrav s da sua respira o e transpira o e pela evapora o de gua quente que ocorre geralmente em instala es sanit rias e cozinhas Ao entrar em contacto com uma superf cie a uma temperatura abaixo do ponto de orvalho do ar interior o vapor de gua condensa alternado o seu estado para a fase liquida DGEG 2004 O fen meno de condensa o pode ocorrer devido a uma fraca ventila o incapaz de remover o excesso de vapor de gua ou devido a um isolamento t rmico com descontinuidades pontes t rmicas Em alguns casos os problemas de humidade podem ser provenientes de infiltra es de gua do exterior ou at mesmo de rupturas das instala es hidr ulicas sendo ent o aconselh vel saber qual a origem do aparecimento da humidade para encontrar a solu o adequada A presen a de humidade afecta n o s o desempenho energ tico das paredes
108. o tipo de estabelecimento localiza o tipo de clima forma e orienta o solar As fachadas do edif cio s o caracterizadas do ponto de vista energ tico de estado de conserva o e de aspecto visual dos seus elementos opacos e n o opacos Reabilita o das Fachadas do Amaz nia Lisboa Hotel Ap s tra ar os objectivos e as restri es de interven o no edif cio existente s o propostas solu es para a reabilita o das suas fachadas Estas solu es s o analisadas segundo o seu contributo energ tico e a sua viabilidade econ mica indicativa Os resultados obtidos s o apresentados para cada frac o diferente das fachadas existentes Discuss o de Resultados Procede se ent o avalia o ponderada dos resultados do ponto de vista energ tico econ mico e de aspecto visual considerando ainda outros crit rios importantes para a escolha de uma solu o Conclus es Conclui se este trabalho com as principais considera es sobre o tema da efici ncia energ tica em edif cios a procura de solu es para a reabilita o de fachadas em particular no caso de estudo sobre as implica es energ ticas econ micas e arquitect nicas 11 2 DESAFIOS ENERG TICOS E A ARQUITECTURA 2 1 Desafios Energ ticos e Clim ticos O Turismo um dos maiores sectores econ micos no mundo tendo grande influ ncia em muitas economias nacionais e locais por todo o mundo UNWTO 2009 A actividade tur stica exerce no e
109. oas entre o ambiente exterior e o interior Do conjunto das suas caracter sticas mais importantes existe uma cuja relev ncia tem vindo a aumentar devido conjuntura ambiental e econ mica actual o desempenho energ tico Importa assim analisar as caracter sticas de comportamento t rmico dos elementos da fachada com base na respectiva regulamenta o em vigor RCCTE Decreto Lei n 280 2006 e analisar o contributo da sua eventual reabilita o para o seu desempenho energ tico para a redu o da factura energ tica n o ignorando a import ncia da sua qualidade arquitect nica O objectivo principal desta disserta o efectuar a an lise de diferentes solu es construtivas aplic veis ao caso de estudo o Amaz nia Lisboa Hotel Esta an lise foca as quest es do projecto de arquitectura de forma a considerar a necessidade de compatibiliza o entre o desempenho energ tico dessas solu es e a sua qualidade formal do ponto de vista arquitect nico pesquisando os desafios de interven o para um estabelecimento hoteleiro O prop sito da an lise elaborada fazer a compara o entre as vantagens e desvantagens dos sistemas propostos conferindo ao dono de obra do Amaz nia Lisboa Hotel a possibilidade de optar pelo sistema que seja mais eficaz na resposta s suas necessidades e ou prioridades Com base no objectivo principal do presente estudo que o de melhorar o desempenho t rmico das fachadas atrav s da s
110. olante e para evitar problemas de condensa es e de humidade estagnada s o constitu das por um painel de revestimento colocado afastado do painel exterior criando uma caixa de ar ventilada fachada tripla ou painel sandwich Figura 3 11 a solu o de paredes leves mais adequada para climas temperados Figura 3 10 Parede dupla leve Figura 3 11 Parede tripla leve composta painel sandwich e painel ventilado Int LIU mia DOO HOO UI IH Li se a 3 L PAY 3 JL Em y dE Pa a Figura 3 12 Parede simples pesada em tijolo furado Figura 3 13 Parede dupla pesada em pedra aparente e rebocado nas duas faces tijolo furado com isolamento na caixa de ar Mendon a 2005 39 As constru es inseridas na zona clim tica onde se encontra o edif cio do caso de estudo particularmente as mais antigas s o caracterizadas pela utiliza o de paredes pesadas e maci as Figura 3 12 Este facto deve se in rcia t rmica elevada que os materiais pesados t m e tamb m pela sua disponibilidade local A in rcia t rmica muito til neste tipo de clima pois confere alguma estabilidade da temperatura e assim garante o conforto t rmico nos espa os interiores dos edif cios Os principais aspectos relacionados com os elementos verticais opacos que influenciam o desempenho t rmico da fachada s o A in rcia t rmica A resist ncia t rmica As pon
111. orto resulta no aumento das necessidades energ ticas do edif cio o que pode levar a um excessivo consumo de energia para a climatiza o do ambiente interior Por exemplo se a fachada de um edif cio localizado num clima quente n o tiver protec o solar adequada o conforto t rmico ser afectado devido ao sobreaquecimento do ambiente interior Uma das medidas mais utilizadas em todo mundo para combater esta situa o tem sido a utiliza o de aparelhos de ar condicionado para diminuir a temperatura interior o que implica um aumento do consumo energ tico tendo como consequ ncia um impacte negativo tanto na sustentabilidade econ mica como na ambiental Este um exemplo que demonstra que as fachadas s o determinantes para o conforto dos ocupantes no espa o interior e tamb m para a efici ncia energ tica do edif cio Knaack Klein Bilow amp Auer 2007 sendo que cada elemento das fachadas contribui de forma diferente 35 The fa ade is one of the most significant contributors to the energy budget as well as the comfort parameters of a building Knaack Klein Bilow amp Auer 2007 No exterior a fachada pode ter influ ncia ao n vel do aspecto visual mas tamb m ao n vel ambiental Isto o mau desempenho energ tico da fachada como foi anteriormente referido pode contribuir para um consumo de energia excessivo o que interfere em termos ambientais ao n vel do consumo de recursos esgot veis e da
112. os que agrupa medidas de melhoria das caracter sticas de comportamento t rmico da envolvente nomeadamente ao n vel de isolamentos melhoria de v os envidra ados e sistemas energ ticos A meta fixada para Portugal para o primeiro per odo do PQ 2008 2012 foi a limita o do aumento das suas emiss es de GEE em 27 sobre o valor verificado em 1990 Di rio da Rep blica 1 2 s rie N 2162 2006 2 A efici ncia energ tica num edif cio pode ser conseguida atrav s da adop o de um conjunto de medidas que abrange todos os tipos de consumo desde a prepara o de gua quente sanit ria passando pela ilumina o e pelos equipamentos electrodom sticos at melhoria do desempenho t rmico da envolvente DGEG 2002 sendo que um dos contributos passa pelo assegurar de uma envolvente com um bom desempenho energ tico Medidas de Remodela o A efici ncia energ tica na vertente de renova o do parque residencial dever incidir numa an lise adequada das necessidades de climatiza o dos edif cios um par metro cada vez mais relevante e associado ao conforto e bem estar e que pode ser abordada de duas formas distintas por um lado atrav s da componente de manuten o das temperaturas de conforto por outro atrav s da gera o de calor e ou frio de um modo eficiente Na vertente da manuten o das condi es de conforto de temperatura est o contempladas neste plano duas interven es directamente re
113. os planos e programas de resposta s altera es clim ticas Para encontrar solu es arquitect nicas para constru o reabilita o materiais e sistemas que apresentem um bom desempenho passivo s o tra adas estrat gias bioclim ticas que conjugam os principais agentes influentes nas necessidades energ ticas do edificado a 17 localiza o clima e geometria solar e a utiliza o ocupa o e actividade Estas estrat gias s o compostas por um conjunto de medidas passivas que v o determinar a forma do edif cio bem como os seus processos sistemas e componentes construtivos Estrat gias de aquecimento Restringir perdas por condu o aumento da massa t rmica aplica o de materiais isolantes nos elementos construtivos envolventes paredes coberturas pavimentos utiliza o de vidros duplos nos envidra ados e caixilharia com baixo coeficiente de transmiss o t rmica Restringir perdas por infiltra o de ar n o controladas estanquidade das caixilharias protec o dos ventos dominantes por exemplo com vegeta o escolha de uma boa localiza o para o edif cio neste caso relativamente ao vento Por m garantir caudal de ar m nimo de forma a assegurar a qualidade do ar interior Promover ganhos solares orienta o dos envidra ados para a direc o com mais horas de radia o solar para casos no hemisf rio Norte para Sul utiliza o de sistemas solares
114. os solares n o est inserido no contexto deste trabalho como est explicado em 85 3 sendo que somente o valor do coeficiente de transmiss o t rmica aqui considerado wT Figura 5 11 Angulo horizontal do Sol com a fachada principal 104 5 3 Contributo energ tico De forma a perceber o que significa o contributo energ tico dos elementos construtivos da fachada necess rio perceber o contexto em que este se insere A avalia o do desempenho t rmico uma tarefa complexa visto que depende de uma multiplicidade de vari veis tais como as caracter sticas dos materiais a natureza dos ganhos de calor a sua evolu o ao longo do dia e do ano a disposi o das superf cies envolventes o tipo de utiliza o a zona clim tica a esta o do ano etc Como tal de forma a simplificar os c lculos foram desenvolvidos diversos modelos matem ticos que de acordo com o grau de rigor exigido variam no grau de complexidade Para o caso de estudo o modelo de refer ncia utilizado o modelo de graus dias para a esta o de aquecimento exposto no RCCTE o regulamento aplic vel ao estudo do comportamento t rmico dos edif cios no nosso pa s um modelo de tipo est tico pois considera a temperatura interior um valor constante 20 C isto n o considera a sua poss vel evolu o ao longo do dia As necessidades energ ticas s o traduzidas pela express o seguinte Nic Qt Qv Qgu Ap kWh
115. ostas t m em considera o o bom desempenho das fachadas na esta o de Arrefecimento sendo que apesar de n o quantificado estas medidas originam igualmente uma melhoria do desempenho das fachadas no Ver o Contributo energ tico dos elementos construtivos A presente disserta o pretende analisar o contributo energ tico das solu es construtivas propostas para reabilita o das fachadas em rela o ao contributo da solu o actual A an lise do contributo isolado dos elementos construtivos realizada atrav s do c lculo das perdas de energia por condu o atrav s da envolvente dos edif cios Qt Qt 0 024 x Ux A x GD kWh Q perda energ tica que ocorre atrav s do elemento t da envolvente exterior GD n mero de graus dias da respectiva zona clim tica neste caso 11 GD 1190 na base Tint 20 C RCCTE 2006 106 Desta equa o vis vel que o desempenho t rmico de um elemento da envolvente depende do coeficiente de transmiss o t rmica U vd 3 3 2 Por exemplo para uma altera o em que o U passe a metade do Usual as perdas atrav s desse elemento ser o reduzidas para metade Isto significa que a poupan a energ tica est directamente relacionada com a altera o de U feita ent o a compara o da transmiss o t rmica de cada elemento j bem como das v rias combina es poss veis dos mesmos O c lculo de Qj permite saber qual a energia necess ria para compensar as perdas que
116. p A w o gt A DIB W W 00 a a oD e N U W U O N A td ms DO N Oo N U1 N OD O NJ 0 WO D Ww Ww ep Para visualizar melhor esses per odos foi feita a m dia das taxas mensais dos ltimos cinco e tr s anos QUADRO 4 2 concluindo que se tratam de dois per odos com elevada taxa de ocupa o de Mar o a Maio e de Agosto a Setembro 78 Foram utilizadas estas duas m dias porque a taxa de ocupa o de um estabelecimento hoteleiro influenci vel pelo contexto social econ mico ambiental assim como pela promo o do destino ou pela ocorr ncia de eventos importantes Por exemplo a taxa de ocupa o pode sofrer um decr scimo devido a instabilidades pol ticas a crises econ micas a cat strofes clim ticas e pode ser afectada pela falta de promo o do destino tur stico Por outro lado pode aumentar caso a situa o econ mica seja favor vel ocorra um evento importante a n vel internacional ou o destino seja fortemente promovido Como tal aconselh vel ter o conhecimento destes contextos aquando da an lise da taxa de ocupa o de um hotel para que n o ocorram enganos nas respectivas previs es QUADRO 4 2 Varia o da taxa m dia de ocupa o mensal em 2005 2009 e 2007 2009 dia de ocupa o ee ee MR a a L4 D E Taxa IIS O gt lt O Cc E M dia 2007 2009 21 7 E M dia 2005 2009 20 5 to 31 25 ep
117. passivos como paredes de Trombe entre outros Estrat gias de arrefecimento Promover a ventila o natural localiza o adequada dos v os janelas oper veis pelo utilizador garantir caudal de ar m nimo de forma a assegurar a qualidade do ar interior Restringir ganhos solares protec o solar por exemplo utiliza o de dispositivos de sombreamento ou vegeta o orienta o adequada dos v os vidros reflectantes Promover o arrefecimento por evapora o utiliza o de espelhos de gua e vegeta o aplic vel em climas temperados secos e climas de regi es des rticas ridas e muito secos Promover o arrefecimento por radia o emiss o de radia o por parte dos elementos da envolvente exterior do edificado tendo mais efeito durante o per odo nocturno em virtude da aus ncia de radia o solar directa 18 A arquitectura bioclim tica Definir Arquitectura uma tarefa complexa n o s devido sua ampla abrang ncia disciplinar matem tica ci ncias artes tecnologia ci ncias sociais pol tica hist ria filosofia sociologia entre outras mas tamb m devido sua amplitude de escala ou de diversidade de programa Para al m disso est em constante muta o medida que a economia a tecnologia a sociedade e a pol tica evoluem Os pilares desta arte s o considerados a funcionalidade a constru o e a est tica Evers 2003 e para combin los da
118. pelo meio afirma que condicionada pelo meio envolvente ou seja pelo clima pelos recursos naturais entre outros aspectos como a cultura ou a pol tica O conceito bioclim tico pode ser visto ent o como um dos pilares da arquitectura em que nele est impl cito o respeito pelo ambiente e pela vida pois se n o respeitarmos o meio ambiente as consequ ncias podem ser catastr ficas para todos os seres vivos ou seja tamb m para n s pr prios 19 Apesar de todas as vantagens da implementa o das estrat gias bioclim ticas estas n o dispensam a sua complementaridade com sistemas activos Isto porque o grau de conforto exigido cada vez mais elevado e as condi es clim ticas cada vez mais vari veis e imprevis veis sendo que as medidas passivas por si s n o s o capazes de responder a 100 a esse n vel de exig ncia Estes sistemas devem ter como recurso as energias renov veis como no caso dos colectores solares e dos pain is fotovoltaicos Se tal n o for poss vel a climatiza o deve ser feita atrav s de equipamentos eficientes em termos energ ticos Contudo as estrat gias bioclim ticas devem estar sempre em primeiro lugar para que as necessidades energ ticas sejam m nimas S posteriormente se deve recorrer aos sistemas activos Esta a forma mais indicada para conseguir alcan ar a t o vantajosa efici ncia energ tica e possivelmente um consumo de energias f sseis nulo como no caso
119. poucas aberturas pois n o t m praticamente nenhuma incid ncia solar As orienta es Nascente e Poente s o ineficientes em termos de capta o da radia o solar n o s no Inverno por n o receber radia o directa significativa mas tamb m no Ver o pois a altura solar nessas orienta es baixa e os raios solares podem penetrar no interior do espa o afectando o conforto t rmico e visual Para maximizar a capta o da energia solar os v os orientados a Sul devem estar desobstruidos e a energia recebida deve ser armazenada na massa t rmica dos outros componentes da constru o para que o calor comece a ser libertado no final do dia quando mais necess rio imprescind vel referir que em climas temperados os v os envidra ados devem estar dotados de protec o solar no Ver o de forma a restringir os ganhos solares vd p g 62 A capta o da radia o solar pode ser realizada atrav s de sistemas de ganhos directos indirectos ou isolados vd 3 5 1 3 4 3 Infiltra es de ar n o controladas O caixilho o elemento de transi o entre as reas opacas e as reas envidra adas da fachada e tem como principais fun es garantir a estanquidade e a operacionalidade dos v os Quando o caixilho n o garante a estanquidade ao ar possibilita trocas t rmicas que por sua vez podem aumentar as necessidades energ ticas do edif cio DGEG 2004 Contudo a estanquidade pode prejudicar a qualidad
120. r tem um custo mais elevado e exige mais manuten o do que o sombreamento pelo interior mas mais eficaz na restri o dos ganhos solares pois evita a absor o da radia o solar sendo rapidamente amortiz veis em termos de balan o energ tico pela energia economizada Figura 3 30 Diferen a de absor o da radia o solar em estore de l minas exterior e interior respectivamente Mendon a 2005 62 Os elementos de sombreamento pelo exterior t m um grande impacto na imagem do edif cio e como tal todas as decis es relativas a estes devem ter em considera o a sua boa integra o na fachada de forma a n o afectar o aspecto visual da fachada r io nd edi y kg o y gt FRE o ee y 3 x hi 4 ams 4 Eid Al gt ds 3 A E is t Figura 3 31 Exemplos de sistemas de protec o solar exteriores de janelas Mendon a 2005 Para o desenho e a escolha de um tipo de elemento de sombreamento eficaz necess rio estudar a geometria solar do edif cio vd p g 49 de forma a saber qual a melhor forma de proteger os v os tendo em conta os ngulos horizontais e verticais que o Sol faz com o envidra ado No entanto o tipo de sombreamento a escolher depende fundamentalmente da orienta o da fachada No caso do hemisf rio Norte a Sul poder ser utilizado um elemento do tipo pala visto que no Ver o o ngulo da altu
121. ra do Renascimento aos nossos dias p 6 Col nia TASCHEN Faveton 2010 FAVETON Obtido em 20 de Mar o de 2010 de Faveton FACHADA CERAMICA VENTILADA VENTILATED CERAMIC FACADE INGENIERIA EN FACHADAS VENTILADAS http www faveton com Freitas V P 2006 Isolamento T rmico aplica o de poliestireno extrudido na envolvente dos edif cios Ovar Iberfibran Freitas V P 2002 Isolamento T rmico de Fachadas pelo Exterior Porto Maxit Freitas V 2007 Selec o T cnico Econ mica da Espessura de Isolantes T rmicos a aplicar na Envolvente Exterior Opaca dos Edif cios Porto IBERFIBRAN Poliestireno Extrudido S A Gon alves H amp Gra a J 2004 Conceitos Bioclimdticos para os Edif cios em Portugal Amadora DGGE IP 3E Gonz lez F J 2004 Arquitectura Bioclim tica en un entorno sostenible Editorial Munillaleria Great Buildings 1997 Obtido em 10 de Julho de 2010 de GreatBuildings http www greatbuildings com gbc htm l IEA 25 de Fevereiro de 2009 Solar Heating amp Cooling Programme SHC Task 40 ECBCS Annex 52 International Energy Agency INETI Dezembro de 2006 Edif cio SOLAR XXI Um edif cio energeticamente eficiente em Portugal Lisboa Isolani P Maio de 2008 Efici ncia energ tica nos edif cios residenciais Lisboa DECO 130 Janeiro J 1997 Guia T cnico de Hotelaria Mem Martins EDI ES CETOP Jodidio P 2004 Architect
122. ra do Sol em rela o Terra de maior dimens o um elemento deste g nero ser suficiente para bloquear a entrada de radia o directa Figura 3 32 Para controlar a radia o indirecta ou difusa dever ser usado um dispositivo de protec o solar ou vidro reflectante Este para os v os localizados no lado a Este ser mais eficaz um tipo de protec o vertical opaca ou constitu da por l minas que permitam a vis o mas impe am a entrada de radia o Isto porque ao in cio do dia o Sol faz um ngulo menor com a Terra e como tal as palas horizontais tornam se ineficazes Figura 3 33 Geralmente prefer vel minimizar a superf cie envidra ada Oeste o sombreamento a Oeste dever ser feito atrav s de protec o vertical tal como o dos v os a Este ou minimizar o envidra ado 63 Norte no hemisf rio Norte n o necess rio colocar elementos de sombreamento nos v os orientados a Norte Contudo existem protec es que podem ser utilizadas nesta orienta o para evitar a perda de calor produzido no interior da casa para a situa o de Inverno Inverno Figura 3 32 Influ ncia do ngulo da altura solar nos envidra ados 64 Figura 3 33 Varia o da altura do Sol no Ver o DGEG 2004 3 5 3 Sistemas de Isolamento T rmico O isolamento t rmico das fachadas de um edif cio uma componente muito importante para a sua efici ncia energ tica Funciona como
123. ria met lica 5 2 vidro duplo caixilharia pl stica 2 9 Fonte Santos amp Matias 2006 48 Existe uma grande variedade de vidros energeticamente eficientes dispon veis no mercado O tipo de vidro utilizado mais correntemente em Portugal o vidro duplo Este reduz em quase 50 as trocas t rmicas em rela o aos vidros simples Enerbuilding 2008 Essas trocas podem ainda ser minimizadas atrav s da utiliza o de gases espec ficos com condutibilidade t rmica muito reduzida entre os panos de vidro Actualmente existem no mercado diversos tipos de vidro especiais nomeadamente vidros de baixa emissividade e vidros com l minas preenchidas com gases raros como o argon SF ou krypton que reduzem ainda mais as perdas t rmicas No entanto o investimento em vidros com caracter sticas de isolamento t rmico refor ado dificilmente rentabilizado em termos econ micos DGEG 2004 A adop o de vidros duplos para al m de reduzir as trocas t rmicas e melhorar o conforto t rmico evita ainda a ocorr ncia de condensa es e melhora o conforto ac stico Apesar de a sua rea ser reduzida em rela o aos outros elementos da fachada a caixilharia desempenha igualmente um papel determinante nas transfer ncias t rmicas entre o exterior e o interior As caixilharias que apresentam melhores propriedades t rmicas U menor s o as de madeira PVC ou alum nio com corte t rmico 3 4 2 Capta o da radia o solar
124. rno ao fechar os orif cios exteriores o ar entre o vidro e a parede aquece O ar aquecido sobe por convec o natural e circula no interior do espa o de ar entre o vidro e a parede Atrav s dos orif cios existentes na parede ocorre uma troca de ar com o ambiente interior o que contribui para o aumento da temperatura no local habitado Ao mesmo tempo d se o aquecimento da temperatura do ar interior tamb m por condu o Entre esta es poss vel regular a temperatura interior ajustando devidamente a abertura dos orif cios entre a parede e o interior e entre o espa o de ar e o exterior No Ver o a parede deve ter protec o solar e deve ser ventilada sendo que os orif cios que d o acesso ao espa o interior devem permanecer encerrados de forma a evitar a entrada de ar quente 58 c Ganhos isolados Neste sistema tanto a capta o da radia o solar como o armazenamento t rmico encontram se numa rea isolada normalmente denominada de estufa Esta permite a transmiss o dos ganhos solares para o espa o interior por condu o e caso haja aberturas tamb m por convec o natural Figura 3 27 Figura 3 27 Representa o esquem tica do sistema de ganhos isolados Gon alves amp Gra a 2004 Este sistema muito vantajoso em zonas com grande percentagem de dias com c u encoberto pois tem uma grande capacidade de capta o da radia o difusa mas tal como acontece com os v os envidra ados
125. rque conserva a in rcia t rmica interior Conserva a rea do espa o interior habit vel Nao implica a aus ncia dos ocupantes para ser aplicado e mantido o que particularmente vantajoso nos casos de reabilita o Permite a melhoria do aspecto geral da fachada 20 C y eu Pe BEB Sea Figura 3 34 Varia o t rmica respectivamente no caso Figura 3 35 PTL respectivamente no caso de de isolamento exterior e no de isolamento em caixa isolamento exterior e no de isolamento em caixa de ar de ar Freitas V P 2002 67 Apesar das suas vantagens nem sempre permitido aplicar esta medida em reabilita es seja por exemplo pelo seu car cter arquitect nico ou por motivos de ordem t cnica por isso h que ter em considera o as singularidades de cada caso A sua constitui o Figura 3 36 Figura 3 37 e Figura 3 38 baseia se na aplica o de uma camada de isolamento t rmico sobre o suporte a parede exterior e de um revestimento exterior para protec o das imposi es clim ticas e mec nicas O material isolante utilizado mais correntemente o poliestireno expandido moldado EPS As principais solu es de sistemas de isolamento t rmico exterior s o as seguintes 68 1 Parede exterior 2 Cola 3 Isolante t rmico 4 Camada base do revestimento 5 Rede de fibra de vidro 6 Camada do acabamento do revestimento 7 12 Dem o d
126. rre por condu o atrav s dos elementos das fachadas Procede se ent o ao c lculo da redu o das necessidades energ ticas poupan a energ tica resultante da aplica o das diferentes solu es e simulada igualmente a poupan a em termos econ micos A simula o feita atrav s do c lculo simplificado da estimativa do custo de energia final para compensar as perdas energ ticas por condu o Este processo efectuado para cada solu o poss vel com espessuras diferentes de isolante t rmico de forma a perceber as respectivas implica es de cada solu o Adicionalmente verificada a rela o custo benef cio da aplica o de diferentes isolantes com diferentes espessuras de forma a ter uma no o da perspectiva da viabilidade econ mica Ap s a recolha destas informa es s o discutidas as demais vantagens e desvantagens de cada uma das solu es do ponto de vista energ tico econ mico e da qualidade formal arquitect nica Finalmente s o expostas as considera es gerais sobre a import ncia da energia do papel dos edif cios bem como sobre os desafios que surgem da procura de solu es para a melhoria do desempenho energ tico num hotel Por ltimo s o nomeados alguns aspectos a desenvolver futuramente no que diz respeito reabilita o de fachadas com vista na melhoria do desempenho energ tico 1 4 Estrutura da Disserta o A presente disserta o foi elaborada de acordo
127. s elementos das solu es existentes com os valores contidos no RCCTE QUADRO 5 2 Coeficientes de transmiss o t rmica U dos elementos das fachadas e os valores m ximos 13 Anexo lll 110 respectivos fixados no RCCTE para a zona clim tica 11 30 PE1 parede exterior da fachada principal entre o piso t rreo e o primeiro piso PT1 ponte t rmica plana correspondente frac o F1 PE2 parede exterior da fachada principal entre o segundo e o oitavo piso PT2 ponte t rmica plana correspondente frac o F2 PE3 parede exterior da fachada posterior entre o primeiro e o oitavo piso PT3 ponte t rmica plana correspondente frac o F3 VE v os envidra ados t m a mesma caracter stica t rmica nas duas fachadas Umax de PT tem de ser menor que o dobro do U da zona corrente PE De acordo com o RCCTE QUADRO 5 2 a zona corrente opaca da solu o actual encontra se dentro da conformidade por apresentarem valores inferiores aos valores m ximos permitidos para a respectiva zona clim tica Por m estes valores n o s o satisfat rios quando se procura maior efici ncia energ tica dado que actualmente com a tecnologia dispon vel poss vel obter valores muito mais reduzidos do que os valores m ximos Al m disso o coeficiente de transmiss o t rmica das pontes t rmicas transp e o limite m ximo imposto Os v os envidra ados ultrapassam o valor de refer ncia sendo esta uma raz
128. s edif cios e sem emiss o de GEE s o aqueles que transformam a energia proveniente de fontes renov veis solar da biomassa e lica geot rmica ou h drica em energia final Os sistemas activos que podem ser integrados nas fachadas dos edif cios s o os colectores solares e os pain is fotovoltaicos tendo uma aten o especial com a qualidade est tica da integra o Os colectores solares t rmicos Figura 3 42 e Figura 3 43 transformam a radia o solar absorvida directa e ou difusa em calor o qual distribu do atrav s de gua ou ar fluidos Existem diferentes tipos de colectores planos cil ndricos concentradores campos de espelhos sendo o plano o mais utilizado em edif cios residenciais e de servi os T m como utilidade principal o aquecimento das guas sanit rias AQS e a sua instala o em edif cios obrigat ria de acordo com o disposto no Artigo 7 do RCCTE Boiler Armazenamento de gua quente is EE Consumo Entrada de mt gua fria Agua quente a caminho do Boiler Agua fria 6 cominho do coletor Aquecimento solar Coletor solar Figura 3 42 Esquema do funcionamento de um Figura 3 43 Exemplo de integracao de colector solar colector solar t rmico t rmico numa fachada Energias Renovaveis em Portugal 2010 Sotecnisol 2010 73 Os pain is fotovoltaicos Figura 3 44 e Figura 3 45 s o sistemas que convertem a energia solar directamente em electric
129. s emiss es de GEE Relativamente ao aspecto formal da fachada este tem uma grande import ncia pois funciona como rosto do edif cio transmitindo uma primeira impress o do estabelecimento em quest o Ao conceber a fachada o arquitecto deve ter em considera o o contexto envolvente dado a fachada interagir n o s com os utilizadores do edif cio mas tamb m com os transeuntes e os ocupantes de outros edif cios O seu aspecto exterior deve estabelecer uma rela o com o contexto envolvente seja no sentido de se identificar com este ou no de se destacar funcionando como meio de express o de um conceito explorado pelo arquitecto o qual deve tirar partido da potencialidade comunicante com o exterior que a fachada tem The facade is the building skin that encloses and protects the occupants from weather elements and it also gives the first impression for the building Chew amp Ping 2003 No caso de se tratar de um estabelecimento hoteleiro a fachada deve ser atractiva coerente com o conceito do hotel e deve apostar ainda na diferencia o de forma a ser facilmente identific vel ou at mesmo ser ic nica O seu nome neste caso Amaz nia Lisboa Hotel remete nos de imediato para o exotismo da floresta amaz nica o qual poder ser tomado como inspira o para a solu o formal das fachadas assim como para o desenho dos interiores O tipo de hotel tamb m pode influenciar a sua imagem Por exemplo n
130. s origens por ru dos vindos do exterior e pela configura o do espa o interior e dos materiais utilizados O grau de ru do exterior depende da localiza o e orienta o do edif cio e pode ser mitigado por exemplo atrav s da utiliza o de barreiras sonoras constru das ou naturais como rvores e arbustos e atrav s da pr pria constru o em que o isolamento ac stico deve ser mais forte seja o grau de ru do exterior mais elevado Relativamente ao conforto ac stico gerado pelo pr prio espa o este influenciado pela sua volumetria pelos materiais de revestimento das superf cies interiores bem como dos objectos presentes nesse espa o Tal como em qualquer n vel de conforto t rmico visual higi nico o grau de conforto ac stico exigido depende do tipo de utiliza o do espa o em quest o Em s ntese a adapta o da solu o arquitect nica ao clima e ao tipo de utiliza o influencia o grau de conforto sentido no interior do edificado O conforto resultante desta adapta o conferido de forma natural ou passiva o que significa que n o implica o consumo de energia Isto quer dizer que se o n vel de conforto conferido n o for o desej vel maiores ser o as necessidades energ ticas do edif cio O conforto ent o a chave para reduzir as necessidades energ ticas para climatiza o A efici ncia energ tica de um edif cio consiste em ter um consumo energ tico m nimo sem comprome
131. seereerersreeseeee 110 5 4 2 Resultados para El saia E aaa N 112 vi 5 4 3 RESUILAdOS Dal adie 2 aspiko ati ic a a a seine ecUeia bean ioe tanauaes 113 5 4 4 Resultados Para were etait I add aa 115 6 DISCUSS O DE RESULTADOS amarei saia sas iai Saio US SSI Sal Suey stuitea 117 6 1 Energia Viabilidade e Aspecto Visual snasli aeaa e aaa 117 6 2 OUIROSCRIT IOS re NDA a RR aa a 122 E CON LU OE eaea E EEE N E A N 123 Referencias DIDIOSRATICAS eein aaa a a t 129 ANE OS Yer E E E a 135 I Cartas Solares aenor e O E DCD uai os 135 H Custom dio da energia final iis wir edie Chee ie 136 HI Calculos do ContribDUtO ENCES CLICO asian anseios Sn GSI a intensa 137 i C lculos de Coeficientes de Transmiss o T rmica U W mZ 0 137 E SCAlCUIOS E ana a RD e buntttel diontqualieatdosausmtaed 138 HE SACU SE ret cee cacti a a q E E da 139 NV Calculos PS aa ssa a A a A a elena 145 vil NDICE DE FIGURAS Figura 2 1 Consumo de Energia Prim ria em Portugal em 2007 ccecccccsssecceeseceeeeeeceeeeees 14 Figura 2 2 Consumo de Energia Final por sector em Portugal em 2007 cccceesecceeseeeeeeees 14 Figura 2 3 Desagrega o do consumo de energia prim ria pelas diferentes formas de Hiza ao CONE NCU Cl est ass sn ae acces ase eee ease eee A 15 Figura 2 4 Desagrega o do consumo de energia prim ria pelas principais tipologias de EIN Ze CAO starts pa ap ca Mana humendtcs 15 Figura 3 1 Seagram Bu
132. seu revestimento em argamassa de reboco aderente e tem 0 025m de espessura de acabamento rugoso do tipo roscone em toda fachada excepto no piso t rreo e o primeiro piso da fachada principal que s o revestidos com cantaria de moleanos pedra calc ria As paredes deste edif cio n o s o dotadas de isolamento t rmico nem ac stico Neste edif cio poss vel encontrar quatro paredes com caracter sticas diferentes Para facilitar a refer ncia as diferentes paredes foram atribu dos c digos a cada frac o da fachada correspondente F1 frac o da fachada principal entre o piso t rreo e o primeiro F2 frac o da fachada principal entre o segundo e o oitavo piso F3 frac o da fachada posterior entre o primeiro e o oitavo piso P4 parede alinhada com as varandas n o tem influ ncia na transmiss o t rmica por condu o para o interior 85 tol Cod m bod m o m Lo dal pmo q i Lr m Cod m ood m ol Lo Hana T E tol Lid bo Lod to Le Lot ol Oo m bod J Lo tol Lod m bod oo io m Figura 4 7 Frac es F1 e F2 na fachada principal Figura 4 8 Frac
133. simples aplica o do sistema de isolamento t rmico pelo exterior e a substitui o dos sistemas de v os envidra ados por 125 sistemas de vidro duplo e caixilharia em PVC conduz a uma melhoria significativa do desempenho energ tico das fachadas contribuindo para a efici ncia energ tica do edif cio O facto de se tratar de um estabelecimento hoteleiro limita o leque de solu es poss veis por dois factores muito importantes para o seu funcionamento Obra tempo de execu o da obra e per odo em que deve ocorrer certas obras implicam o encerramento ou perturba o do funcionamento do estabelecimento o que representa custos acrescidos Manuten o das solu es construtivas esta deve ser reduzida de forma a n o representar um custo fixo elevado n o s pela m o de obra mas tamb m pelo custo de energia associado sua execu o e a n o perturbar os clientes durante a sua realiza o Solu es propostas Para a frac o F1 foi seleccionado como melhor solu o o sistema de isolamento interior com espa o de ar e contra fachada em gesso cartonado Para F2 foram propostos dois sistemas um mais vi vel ETICS e outro com melhor classifica o quanto ao aspecto visual Fachada Ventilada Cer mica Foi proposto ainda a altera o da rea envidra ada Para a frac o F3 assim como na F1 foi proposto apenas um tipo de sistema neste caso o ETICS A an lise das solu es foi feita atr
134. solar ganhos solares atrav s dos v os envidra ados A energia solar directa aproveitada no pr prio momento em que est a ser captada para aquecimento e ilumina o Aos sistemas de capta o de energia solar directa podem associar se elementos massivos de armazenamento t rmico que libertar o a energia absorvida em forma de calor horas depois do in cio da absor o depende da in rcia t rmica do material A capta o pode ser realizada das seguintes formas a Ganho Directo b Ganho Indirecto ou desfasado c Ganho Isolado a Sistema de Ganho Directo Este tipo de sistema Figura 3 22 especialmente indicado para climas frios ou para o Inverno no caso do clima temperado A superf cie envidra ada dever ser cuidadosamente dimensionada assim como a respectiva protec o solar no Ver o Figura 3 23 de modo a evitar o sobreaquecimento do ambiente interior Figura 3 22 Representa o esquem tica do sistema de Figura 3 23 Representa o esquem tica do ganhos directos sombreamento Gon alves amp Gra a 2004 Na fachada orientada a Sul a superf cie envidra ada dever ser cerca de 40 da sua superf cie total Se a superf cie envidra ada exceder 50 da superf cie total os espa os situados nesse lado ficar o sujeitos a um calor excessivo no Ver o conduzindo a uma diminui o consider vel 55 no bem estar Isolani 2008 Contudo uma superf cie envidra ada reduzida diminui
135. stir em solu es de reabilita o do edificado para a efici ncia energ tica em particular no sector hoteleiro Os regulamentos e valores de refer ncia devem ser actualizados constantemente conforme os materiais e as tecnologias v o evoluindo e conforme as necessidades Os principais consumidores de energia devem ser os mais responsabilizados e devem ter assim o dever acrescido de responder necessidade de redu o desse consumo 127 Refer ncias bibliogr ficas ACEPE Junho de 2010 RCCTE Caracteriza o do comportamento t rmico dos edif cios Portugal ADENE Setembro de 2010 Obtido em 10 de Setembro de 2010 de ADENE Ag ncia para a Energia http www adene pt APA Setembro de 2010 Obtido em 10 de Setembro de 2010 de Ag ncia Portuguesa do Ambiente http www apambiente pt Caixiave 2008 Solu es PVC Obtido em 24 de 08 de 2010 de Caixiave Group http www caixiave pt C mara Municipal de Cascais Novembro de 2006 eco cabana Obtido em 08 de Julho de 2010 de Cascais Natura http www cascaisnatura org Chew M amp Ping T P 2003 Staining of Fa ades Singapore Worl Scientific Publishing Co Pte Ltd Cunha M M Junho de 2005 V os Envidra ados optimiza o do dimensionamento de elementos de protec o solar Porto Portugal Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto DGEG Setembro de 2009 DGEG Direc o Geral de Energia e Geologia Ob
136. sto o sistema com o isolante encostado parede de suporte com espa o de ar e fixa o a estrutura met lica e revestimento interior de placa de gesso cartonado Figura 5 1 que permite uma obra limpa e r pida O espa o de ar para al m de refor ar a resist ncia t rmica da parede permite a passagem de infra estruturas e o f cil acesso a elas Os quartos onde ser implementada esta medida t m uma rea til generosa tratam se de suites e como tal a consequente redu o de rea n o tem impacto significativo O material isolante proposto a l de rocha MW de 4 ou 6 cm A la de rocha adequada especialmente para interiores pois incombust vel Euroclasse A1 e para al m do isolamento t rmico proporciona isolamento ac stico 1 Pedra moleanos 2 Tijolo furado de barro vermelho 3 La de Rocha MW 4 Espa o dear 5 Fixa o a estrutura met lica 6 Placa de gesso cartonado Figura 5 1 Sistema de isolamento interior proposto para F1 96 5 2 2 Frac o F2 A forma mais adequada para reduzir as perdas de calor por condu o e proteger os materiais da parede exterior consiste na aplica o do isolamento t rmico pelo exterior Como foi explicado no 80 este sistema de isolamento a solu o mais eficaz a n vel t rmico protege a parede exterior das solicita es clim ticas e mec nicas e conserva a in rcia t rmica interior que tanto vantajosa no clima de Lisboa Para revestim
137. suas fun es sem prejudicar o conforto dos ocupantes Isto porque um v o de grandes dimens es num clima temperado como o nosso pode ser vantajoso no Inverno para a capta o de energia solar mas ter um mau desempenho t rmico nos restantes meses causando sobreaquecimento caso tenha sido mal dimensionado Por outro lado se uma rea generosa pode ser constituir um benef cio nos per odos de insola o no Inverno representa tamb m uma dificuldade acrescida na medida em que aumenta a perda de calor uma vez que o coeficiente de transmiss o t rmica dos envidra ados elevado De modo a evitar a incompatibilidade de comportamento entre a esta o de aquecimento e a de arrefecimento t m vindo a ser desenvolvidos vidros com propriedades vari veis e control veis fototr picos segundo a radia o incidente termotr picos em fun o da temperatura cromog nicos segundo a diferen a de potencial el ctrico entre as superf cies Mendon a 2005 3 4 1 Coeficiente global de transmiss o t rmica A transmiss o t rmica atrav s dos v os envidra ados varia de acordo com a conjuga o dos factores acima descritos sendo que as maiores diferen as de transmiss o se verificam entre o vidro simples e o duplo e a caixilharia met lica e a pl stica QUADRO 3 1 Exemplo de coeficientes de transmiss o t rmica de dois tipos de v o envidra ado Coeficiente de transmiss o t rmica U W m2 C vidro simples caixilha
138. te 75 4 CASO DE ESTUDO E A FACHADA ACTUAL O edif cio em estudo foi constru do antes da entrada em vigor do Regulamento das Caracter sticas de Comportamento T rmico dos Edif cios RCCTE aprovado pelo do Decreto Lei n240 90 de 6 de Fevereiro e por isso a envolvente do edif cio tem uma efici ncia t rmica muito insatisfat ria Este foi o primeiro regulamento em Portugal a exigir a satisfa o das condi es de conforto t rmico nesses edif cios sem necessidades excessivas de energia quer no Inverno quer no Ver o Desde a sua constru o at actualidade o hotel n o sofreu qualquer reabilita o ao n vel da envolvente havendo queixas de desconforto t rmico e de consumo excessivo de energia para climatiza o o que indicia que a envolvente deste edif cio tenha um desempenho energ tico insatisfat rio O desempenho t rmico das fachadas representa um relevante contributo para a efici ncia energ tica dos edif cios tendo adquirido grande import ncia na concep o e reabilita o de edif cios devido necessidade de minimizar o consumo de energia O aumento do grau de exig ncia dos regulamentos existentes reflecte essa mesma necessidade em Portugal existe desde 1990 o Regulamento de Caracter sticas de Comportamento T rmico de Edif cios RCCTE que foi actualizado em 2006 pelo Decreto Lei n 280 2006 4 1 O Hotel 4 1 1 Tipo de Estabelecimento O Amaz nia Lisboa Hotel um estabeleciment
139. te vis veis N o tendo sofrido altera es o hotel mant m a mesma imagem desde a sua inaugura o que incaracter stica e mon tona Perante tais circunst ncias evidente que este estabelecimento necessita de reabilitar as suas fachadas de forma a melhorar o seu aspecto visual e o grau de conforto melhorando o seu desempenho energ tico e funcional Assim conseguir uma promo o e projec o mais eficaz da sua imagem e da sua marca As respectivas propostas de reabilita o s o objecto do cap tulo seguinte 9 e o e Pequenas interven es de melhoria no isolamento de edif cios podem conduzir a economias energ ticas at 30 Isolani 2008 91 5 REABILITA O DAS FACHADAS DO AMAZ NIA LISBOA HOTEL Atendendo ao elevado n mero de solu es e sistemas construtivos dispon veis para fazer a selec o do mais adequado necess rio analisar previamente as vantagens e inconvenientes de cada solu o tendo em conta as caracter sticas da solu o existente os objectivos pretendidos as prov veis restri es o tipo de clima e de utiliza o e a disponibilidade econ mica Assim o conjunto destes factores constitui a base de selec o das poss veis solu es dando a conhecer quais os aspectos da solu o actual que carecem altera o que tipo de solu es podem ser aplicadas e como devem ser aplicadas A reabilita o das fachadas do Amaz nia Lisboa Hotel tem como
140. ter o conforto dos ocupantes e por esta raz o a arquitectura bioclim tica t o importante quando se pretende alcan ar a efici ncia energ tica 24 2 4 Regulamenta o Para um bom desempenho energ tico dos edif cios foi implementada legisla o relativa qualidade t rmica dos edif cios da qual se esperam tanto economias significativas de energia bem como um aumento do conforto no interior dos mesmos A regulamenta o aplic vel neste mbito aos edif cios de habita o o RCCTE Regulamento das Caracter sticas de Comportamento T rmico dos Edif cios aprovado pelo Decreto Lei n 80 2006 de 4 de Abril e aos edif cios de servi os o RSECE Regulamento dos Sistemas Energ ticos de Climatiza o em Edif cios aprovado pelo Decreto Lei n 279 2006 de 4 de Abril RCCTE Em Portugal os edif cios constru dos antes da entrada em vigor da regulamenta o relativa ao comportamento t rmico e ao consumo energ tico dos edif cios n o satisfazem as condi es m nimas de conforto t rmico O Regulamento das Caracter sticas de Comportamento T rmico dos Edif cios RCCTE aprovado pelo Decreto Lei n 40 90 foi o primeiro instrumento legal aplicado a edif cios de habita o e de servi os sem sistemas de climatiza o centralizados a impor requisitos constru o e remodela o de edif cios de forma a garantir a satisfa o das condi es de conforto t rmico sem consumos de energia excessivos
141. tes t rmicas A humidade DGEG 2004 3 3 1 In rcia t rmica A in rcia t rmica de um material a sua capacidade de absor o e armazenamento de calor A in rcia t rmica pode ser calculada por 7 i0c em que 4 a condutibilidade t rmica W m C pa massa vol mica kg m e co calor espec fico J C A rapidez de absor o de calor depende inicialmente da condutibilidade t rmica do material e numa fase posterior do calor espec fico que se traduz na sua capacidade de armazenamento de calor Piedade Rodrigues amp Roriz 2000 O correcto dimensionamento da in rcia permite o amortecimento da transmiss o de calor assim como o seu desfasamento temporal A massa t rmica absorve os ganhos de calor durante o dia reduzindo a carga de arrefecimento e liberta os noite reduzindo a carga de aquecimento Assim a in rcia t rmica contribui para a estabiliza o da temperatura interior Figura 3 14 e por esta raz o muito til em climas com amplitudes t rmicas di rias grandes como em Portugal O funcionamento da in rcia t rmica deve ainda ser analisado em fun o da esta o do ano aquecimento ou arrefecimento e em fun o do tipo de utiliza o do edif cio cont nuo intermitente ou casual visto que este interfere nos ganhos de calor 40 Na esta o de aquecimento os ganhos de calor s o absorvidos durante o dia e durante a utiliza o dos espa os interiores dando se o retardamen
142. tido em 21 de 09 de 2009 de http www dgge pt DGEG 2002 Efici ncia Energ tica nos Edif cios Direc o Geral de Energia Minist rio da Economia DGEG 2004 Reabilita o energ tica da envolvente de edif cios residenciais Amadora DGGE IP 3E Di rio da Republica 1 2 s rie N 97 20 de Maio de 2008 Plano Nacional de Ac o para a Efici ncia Energ tica PNAEE Di rio da Rep blica 1 s rie N 162 23 de Agosto de 2006 Resolu o do Conselho de Ministros n 104 2006 Portugal Dow Building Solutions 2010 Dow Building Solutions Obtido em 15 de Janeiro de 2010 de Dow Building Solutions http building dow com 129 EDP 2009 Tarifa de M dia Tens o Obtido em 23 de Mar o de 2010 de EDP Servi o Universal http www edp pt EEA 10 de Outubro de 2007 Europe s environment The fourth assessment Chapter 7 Sectors that drive Environmental Change Obtido em 19 de Janeiro de 2009 de European Environment Agency http www eea europa eu Enerbuilding Maio de 2008 Efici ncia energ tica nos edif cios residenciais Lisboa DECO Energias Renov veis em Portugal 2010 Os Sistemas Solares T rmicos Obtido em 20 de Setembro de 2010 de Energias Renov veis em Portugal http energias renovaveis info Evers B 2003 Teoria da Arquitectura do Renascimento aos nossos dias In V Biermann B Klein B Evers C Freigang amp A Gr nert Teoria da Arquitectu
143. tivamente ao aspecto visual Este sistema permite a escolha de uma ou mais cores a combinar permite ainda a escolha da dimens o das placas e possibilita a combina o de pe as de diferentes tamanhos Figura 6 2 poss vel a remo o e inser o individual de pe as sendo facilitada a altera o de aspecto visual quando assim for desejado Figura 6 2 Exemplo da diversidade de solu es relativamente ao aspecto visual da fachada ventilada cer mica Faveton 2010 A altera o V2 2 Figura 6 4 confere car cter fachada principal Figura 6 3 e tamb m a possibilidade de utilizar as reentr ncias para a passagem de calhas t cnicas e para efeitos formais como por exemplo atrav s da utiliza o de chapas met licas perfuradas ou barras cer micas Figura 6 5 e Figura 6 6 o que pode funcionar muito bem em termos de projec o de imagem do Hotel As solu es que incluem a altera o da rea envidra ada s o tamb m as melhores em termos energ ticos mas s o mais caras e implicam a desocupa o dos quartos 119 Ma j II EG o Es ER EO a EO Eos E EO es If iI nf coc OO o o o Co ECE CO EC co dd di cd dd dd md dm CE ES coce IO TT L Figura 6 3 V os envidra ados da solu o existente Figura 6 4 Proposta de altera o dos v os envidra ados 2 Figura 6 5 E
144. to das perdas t rmicas por condu o para o exterior ainda aconselh vel a aplica o de isolamento t rmico pelo exterior para potenciar este efeito pois reduz as perdas de calor pela parede Figura 3 15 Na esta o de arrefecimento a in rcia t rmica da fachada retarda a transmiss o de calor para o interior do edif cio por um lado e absorve o calor resultante da radia o solar directa no interior do espa o por outro O calor absorvido pela fachada durante o dia irradiado continuamente para o interior do edif cio durante a noite sendo aconselh vel recorrer ventila o natural nessa altura de forma a evitar o sobreaquecimento do ambiente interior e simultaneamente recuperar a capacidade de absor o do calor do dia seguinte Es aes k It y x s 4 gt i o Exterior Fluxo solar s k p 5 Interior A o D j xe o E L IR D a S q 5 o 6 t 3G A LESSE Horas Dia Noite Figura 3 14 In rcia T rmica Figura 3 15 A import ncia do isolamento exterior para a in rcia t rmica Piedade Rodrigues amp Roriz 2000 3 3 2 Resist ncia T rmica A resist ncia t rmica dos materiais permite calcular o coeficiente de transmiss o t rmica U que o valor que caracteriza termicamente os elementos construtivos Esse valor tem de se enquadrar nos limites estabelecidos no RCCTE O coeficiente de transmiss o t rmica U W m C de um
145. to na caixa de ar caixa de ar Freitas 2005 Dow Building Solutions 2010 Por m o isolamento no interior da caixa de ar apresenta desvantagens que hoje em dia podem e devem ser evitadas N o elimina as pontes t rmicas Figura 3 40 propenso ao aparecimento de condensa es que podem danificar os materiais no interior da parede afectando a sua durabilidade e o seu desempenho t rmico No caso de reabilita o A injeccao de material isolante pode n o conseguir um preenchimento total da caixa de ar e assim criar pontes t rmicas diversas e dispersas Implica desocupa o do espa o interior habit vel 71 3 6 Sistemas Activos Os sistemas de climatiza o passivos n o conseguem garantir inteiramente as condi es de conforto exigidas na nossa poca Ao dependerem das condi es climat ricas e em grande parte do Sol deparam se com condi es exteriores inconstantes e por esta raz o nem sempre t m resposta s exig ncias impostas Sendo assim inevit vel pensar na aplica o de sistemas activos sejam estes convencionais solares ou de capta o de outro tipo de energia renov vel como e lica que funcionem como apoio Quando convencionais estes sistemas devem funcionar apenas quando necess rio de forma a minimizar o consumo energ tico Os sistemas activos s o sistemas de produ o de energia integrados no edificado Os que mais contribuem para a efici ncia energ tica do
146. to o sistema com vidro duplo e caixilharia em PVC pois tem um desempenho t rmico e ac stico muito satisfat rio a sua manuten o reduzida e apresenta uma rela o custo benef cio atractiva sendo visivelmente a solu o mais utilizada na generalidade dos edif cios Para al m do desempenho t rmico o PVC uma boa escolha pela sua reduzida carga ambiental n o s devido sua durabilidade mas tamb m pelo facto de ser recicl vel n o representando res duo quer no final da sua vida til quer na sua produ o onde as sobras dos cortes tamb m s o recicladas A substitui o dos v os envidra ados existentes pelo sistema de v os envidra ados proposto designada V 1 O sistema de v os envidra ados proposto tem um coeficiente de transmiss o t rmica de 2 90 W m2 C Santos amp Matias 2006 Para a parede F2 prop e se ainda a solu o com o mesmo sistema de envidracado mas com altera o da rea dos v os isto prop e se o encerramento dos v os recuados e a amplia o dos v os no plano mais avan ado Figura 5 9 e Figura 5 10 Esta altera o deve se a motivos arquitect nicos de resultado formal da fachada e designada V2 2
147. toriza o e de auditoria de funcionamento dos edif cios tanto em termos de consumos energ ticos como da QAI Deve referir se que o conjunto de regulamentos acima referidos que baseiam o SCE est neste momento em fase de revis o sendo previs vel a publica o das respectivas actualiza es no ano de 2011 incorporando j as imposi es da Directiva Europeia 2010 31 EU de 19 de Maio de 2010 relativa ao desempenho energ tico dos edif cios e que por sua vez constitui a revis o da Directiva 2002 91 CE 26 O edif cio estudado no mbito da presente disserta o um hotel de tr s estrelas um edif cio n o residencial com rea til superior a 1000 m pelo que o regulamento aplic vel quanto ao desempenho energ tico o RSECE No entanto no contexto deste trabalho que o estudo do comportamento t rmico das fachadas o regulamento aplicado para efeito dos respectivos c lculos o RCCTE tal como indicado no RSECE Artigo 4 Requisitos exigenciais 1 Os requisitos exigenciais de conforto t rmico de refer ncia para c lculo das necessidades energ ticas no mbito do presente Regulamento s o os fixados no RCCTE tendo ainda em conta que a velocidade do ar interior n o deve exceder os 0 2 m s e que quaisquer desequil brios radiativos t rmicos devem ser devidamente compensados Artigo 6 Condi es nominais a 3 Todos os novos edif cios de servi os bem como os existentes sujeitos
148. turas de gua e o ganho isolado Sendo que este trabalho n o abrange a cobertura ser o referenciados somente alguns exemplos de paredes de Trombe e no subt tulo seguinte de ganhos isolados As vantagens deste sistema em rela o ao sistema de ganhos directos s o a sua a capacidade de conferir temperaturas est veis mesmo em dias de fraca radia o e a sua possibilidade de controlo da absor o de calor de forma a evitar o sobreaquecimento O sistema de ganhos indirectos de uma fachada consiste em aquecer uma massa de ar ou armazenar o calor num elemento de massa elevada por exemplo parede coluna de gua colocada entre uma superf cie vidrada e o espa o interior para que liberte o calor armazenado nas horas seguintes quando o calor mais necess rio A liberta o de calor pode ser realizada 56 por condu o ou pela combina o da condu o com a convec o natural no caso em que existem aberturas no elemento que separa a massa t rmica do espa o interior Figura 3 24 Figura 3 24 Representa o esquem tica do sistema de ganhos indirectos Gon alves amp Gra a 2004 O conceito de parede acumuladora de calor ou parede de armazenamento t rmico foi patenteado em 1881 por Edward Morse No entanto esta parede torna se popular em 1964 tendo sido desenvolvida pelo engenheiro franc s F lix Trombe e o arquitecto Jacques Michel passando a ter a designa o de Parede de Trombe A Figura 3 2
149. ua reabilita o o enfoque sobre a redu o do consumo energ tico dos edif cios nomeadamente atrav s do contributo t rmico dos elementos das fachadas para a redu o das necessidades energ ticas para climatiza o Ap s a an lise verificou se o benef cio da reabilita o das fachadas para o Hotel bem como as suas implica es em termos de viabilidade econ mica indicativa e de aspecto visual Palavras Chave Fachadas Reabilita o Efici ncia Energ tica Isolamento T rmico ABSTRACT The fa ade serves as the interface between the interior and the exterior space Among its main characteristics there is one whose importance is rising due to the environmental and economic situation its energetic performance Thereby it is important to study the fa ade s thermal behavior according to the current legislation and the benefits of its possible refurbishment like the energetic performance improvement the reduction of the energetic cost as well the exterior appearance upgrade The aim of the present dissertation is to study the different constructive solutions appropriate for the building under focus Amaz nia Lisboa Hotel Therefore it also investigates the challenges of the refurbishment process in the accommodation sector and approaches the architectural responsibility for the compability of the energetic performance and the exterior appearance The analysis intends to compare the different
150. um meio de transmiss o de mensagens Figura 3 3 formas livres e proeminentes Figura 3 4 e Figura 3 5 acrescentando efeitos luminosos Figura 3 6 No final do s culo XX no Relat rio de Brundtland 1987 foi definido pela primeira vez o conceito de Desenvolvimento Sustent vel desenvolvimento que d resposta as necessidades do presente sem comprometer as possibilidade de as gera es futuras darem resposta s delas cit in Pinheiro 2006 Voltaram a ser estudados de forma mais aprofundada assuntos como a rela o entre a arquitectura o clima e os ocupantes arquitectura bioclim tica e come aram a ser criados sistemas activos para a produ o de energia atrav s de fontes renov veis como o sol o vento e o movimento da gua A procura pela efici ncia energ tica tem levado ao desenvolvimento de sistemas de fachadas din micos respons veis pelo equil brio entre as necessidades energ ticas do interior dos edif cios e as condi es do seu ambiente envolvente Actualmente existe um leque amplo de solu es de fachadas capazes de contribuir para essa efici ncia energ tica e cujo resultado formal interessante do ponto de vista arquitect nico 32 Figura 3 3 Biblioteca do campus de Jussieu Paris Figura 3 4 Mathew Nowicki State Fair Arena Berger Herzog amp de Meuron 1993 1996 El Croquis 1993 cit in Mendonca 2005 Mendonca 2005 n ZETT pini tes oo if f se a i Fi
151. uma barreira transmiss o t rmica por condu o atrav s da envolvente opaca contribuindo para manter o ambiente interior quente no Inverno e fresco no Ver o A utiliza o deste sistema essencial para manter o conforto higrot rmico dos ocupantes e evitar consumos energ ticos excessivos de climatiza o Isolante t rmico o material de condutibilidade t rmica inferior a 0 065 W m C e aplicado em camada cuja resist ncia t rmica igual ou superior a 0 30 m C W Adaptado de RCCTE 2006 A principal caracter stica dos materiais isolantes a sua condutibilidade t rmica 1 W m 0 muito reduzida Estes devem apresentar ainda outras propriedades como a n o absor o de humidade resist ncia mec nica adequada utiliza o resist ncia ao fogo aus ncia de odor e durabilidade entre outras Relativamente ao isolamento t rmico dos elementos verticais opacos surgiram v rias inova es em materiais isolantes uns mais indicados para paredes pesadas e outros para as leves l s de rocha e de vidro poliuretano projectado poliuretano injectado poliestireno expandido poliestireno extrudido aglomerado negro de corti a filme alveolar e aglomerados hidr ulicos de fibras de abeto O isolante t rmico pode ser aplicado pelo exterior pelo interior ou na caixa de ar de paredes duplas Cada uma destas op es admite ainda diferentes solu es de revestimento 7 Para um isolamento t rmico eficiente
152. upan a Ce Ce resultante da aplica o do sistema de isolamento 5 4 3 Resultados para F2 Solu o Descri o E4 6 Sistema de Isolamento Exterior com EPS de 4 ou 6 cm com Revestimento Aderente VE4 6 Sistema de Isolamento Exterior com EPS de 4 ou 6 cm com Revestimento Ventilado Vx4 6 Sistema de Isolamento Exterior com XPS de 4 ou 6 cm com Revestimento Ventilado VM4 6 Sistema de Isolamento Exterior com MW de 4 ou 6 cm com Revestimento Ventilado V2 1 Sistema de v os envidra ados com vidro duplo e caixilho em PVC V2 2 Sistema de v os envidra ados com vidro duplo e caixilho em PVC para a configura o 2 __ 2 Sistema E X M VE VX ou VM ap s altera o V2 2 QUADRO 5 6 Contributo energ tico das solu es propostas para F2 Q Q Ce Ce Redu o kW h nj 4 F2 E4 34596 34 632 25 52 F2 E6 37010 36 676 36 56 F2 E4 2 36266 07 662 76 55 F2 E6 2 38773 65 708 59 58 F2 VE4 34060 83 622 46 51 F2 VE6 36269 23 662 82 55 F2 VX4 34452 28 629 62 52 F2 VM4 34060 83 62246 51 F2 VE6 2 37989 35 694 26 57 F2 VX6 2 38372 95 701 27 58 F2 VM6 2 37989 35 694 26 57 O QUADRO 5 6 apresenta os resultados de poupan a energ tica e econ mica das solu es para a frac o F2 os resultados por elemento encontram se no Anexo iii 113 As solu es que contribuem mais para a redu o do consumo energ tico s o F2 E6 2 ETICS com 6 cm de EPS e com altera o dos v os
153. ure Now 3 Cologne TASCHEN GMBH Knaack U Klein T Bilow M amp Auer T 2007 Fa ades Principles of Construction Berlin Medialis Kok H W amp Andrews S 1989 Construction Issues In IEA Passive and Hybrid Solar Low Energy Buildings International Energy Agency Leonardo ENERGY Novembro de 2008 Energy Efficiency in Hotels Obtido em 11 de Fevereiro de 2010 de Leonardo ENERGY The Global Community for Sustainable Energy Professionals http www leonardo energy org LiderA Setembro de 2010 Obtido em 10 de Setembro de 2010 de LiderA Sistema de avalia o da sustentabilidade http www lidera info Lisboa E Nova 20 de Maio de 2008 Breve Resumo medidas relevantes para Reabilita o PNAEE Lisboa Portugal Lisboa E Nova 2005 Matriz Energ tica do Concelho de Lisboa Lisboa Lisboa E Nova Ag ncia Municipal de Energia Ambiente de Lisboa Mateus R Mar o de 2004 Novas Tecnologias Construtivas com vista Sustentabilidade da Constru o Minho Portugal Universidade do Minho Mendon a P 2005 Habitar sob uma segunda pele Guimar es Universidade do Minho Piedade A C Rodrigues A M amp Roriz L F 2000 Climatiza o de Edif cios Envolvente e Comportamento T rmico Amadora Orion Pinheiro M D 2006 Ambiente e Constru o Sustent vel Amadora Instituto do Ambiente Portal das Energias Renov veis 2009 Solar tecnologias passivas O
154. xemplos de possibilidades decorativas para as reentr ncias da fachada principal PERES Fig Fal Aa gt IE CO Cr Cri Cr Ci Ci Ci cri cri cri CE e FS re y aan IE WE Figura 6 6 Exemplos de solu es poss veis para as reentrancias da fachada principal 120 Atrav s da pondera o dos factores influentes na decis o da solu o para a reabilita o do Amaz nia Lisboa Hotel obt m se a matriz seguinte QUADRO 6 1 Matriz de satisfa o dos principais crit rios de escolha Solu es Poupan a Viabilidade Aspecto Pondera o 2X 1X 2X F2 E4 2 F2 VEA 2 F2 VX4 2 F2 VM4 2 De acordo com a pondera o dos crit rios as solu es mais adequadas para a reabilita o do Hotel s o no caso de F1 e F3 as com maior espessura de isolamento Para a frac o F2 a mais adequada o sistema de fachada ventilada 121 6 2 Outros crit rios F1 De acordo com a poupan a energ tica e com a pequena diferen a de PRS entre F1 M4 e F1 M6 a escolha mais l gica seria a segunda op o No entanto esta implica uma maior redu o da rea til dos quartos do que a primeira sendo que cabe ao dono de obra avaliar as consequ ncias de tal interven o F2 A solu o F2 E6 apresenta se como uma boa solu o em termos de rela o custo
155. zadores maior a carga t rmica Per odo de ocupa o importante na medida em que favor vel saber quando e por quanto tempo estas cargas t rmicas t m influencia nas necessidades energ ticas do edif cio Conforto Visual O conforto visual consiste fundamentalmente em ter ilumina o suficiente para o utilizador ter uma percep o real do espa o onde se encontra ou circula e ver claramente os objectos inclu dos nesse espa o Tal como no caso do conforto t rmico a determina o do grau de conforto visual subjectiva sendo necess rio adaptar os n veis de ilumina o as actividades que decorrem nos espa os interiores Gonz lez 2004 De forma geral deve se ter em conta as seguintes refer ncias 22 Evitar a ilumina o excessiva tal que o utilizador tenha dificuldade em visualizar o espa o devido ao encandeamento por ela provocado Impedir a exist ncia de contrastes quer devido ao contraste acentuado de sombras quer na transi o de espa os muito iluminados para espa os pouco iluminados e vice versa Ter em conta a cor da superf cie envolvente interior quanto mais clara mais luminosidade confere Aproveitar ao m ximo a ilumina o natural n o s por reduzir o consumo energ tico mas tamb m devido aos benef cios ao n vel da sa de humana Qualidade do ar interior conforto higi nico O tempo de perman ncia das pessoas no interior de edif cios estimado em cerca d

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