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Dificuldades de Aplicação do RCCTE
André Alves Afonso
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
Engenharia Civil
Júri
Presidente: Professor Augusto Martins Gomes
Orientador: Professor Albano Luís Rebelo da Silva das Neves e Sousa
Orientador: Professora Maria Cristina de Oliveira Matos Silva
Vogal: Professora Maria da Gloria de Almeida Gomes
Novembro de 2010
ii
i
Resumo O novo regulamento das características de comportamento térmicas dos edifícios, publicado
em Abril de 2006, impõe novos requisitos sobre as restrições energéticas para fins de
climatização habitacional e produção de águas quentes sanitárias, procurando assumir o
controlo sobre gastos energéticos excessivos no sector habitacional.
Paralelamente ao grau de exigência do regulamento cresce a sua complexidade, sendo
necessária, para a sua correcta aplicação, a contabilização dos diversos tipos de trocas
energéticas, assim como a verificação dos limites energéticos associados à climatização
artificial e à produção de águas quentes sanitárias.
O elevado grau de exigência do RCCTE e a sua complexidade acabam, no entanto, por gerar
dificuldades na sua aplicação, permitindo que edifícios com boas soluções da envolvente, do
ponto de vista térmico, ultrapassem, em alguns casos, os valores máximos de consumo
energético estipulados pelo regulamento.
Na presente dissertação serão estudadas as dificuldades presentes na aplicação do RCCTE e
será efectuada uma avaliação da contribuição dos parâmetros mais importantes para o
desempenho térmico global dos edifícios com o objectivo de facilitar a verificação das
exigências impostas pelo RCCTE.
Destina-se portanto o trabalho aqui realizado a todos os que estão legalmente autorizados à
realização de projecto térmico, procurando-se facilitar a sua realização e contribuir, de uma
forma activa, para o desenvolvimento da actividade.
Palavras-chave: RCCTE; dificuldades de aplicação; exigências; verificação; parâmetros.
ii
Propositadamente em branco.
iii
Abstract
The new regulation of the characteristics of thermal behavior of buildings (RCCTE), published in
April 2006, imposes new requirements on energy constraints for residential air conditioning and
hot water production, attempting to take control over excessive energy expenses in the housing
sector.
As the regulation becomes more demanding, also its complexity increases, then being
necessary to take into account different types of energy exchange, as well as to check the limits
of energy consumption associated with artificial air conditioning and hot water production for
sanitary use.
The level of complexity of RCCTE, together with the strong energy constraints, eventually
create problems in its application, making possible a buildings with good quality construction
elements, from the thermal point of view, exceed, in some cases, the maximum values of
energy consumption prescribed by the regulation.
In this thesis the current difficulties on the application of RCCTE will be studied and the
contribution of the most important parameters for the global thermal behavior of buildings will be
assessed in order to ease the compliance with the legal requirements.
The developed work is aimed to those who are legally allowed to carry out thermal projects and
constitutes an attempt to make their job easier and, in that way, to actively contribute to the
development of this activity.
Keywords: RCCTE; difficulties on application; requirements; verification; parameters.
iv
Propositadamente em branco.
v
Agradecimentos
Ao Professor Albano Sousa, pela orientação e tempo disponibilizado, assim como pelas
recomendações e críticas indispensáveis à realização deste trabalho.
À Professora Maria Cristina de Oliveira Matos Silva, minha co-orientadora, pela competência
científica e orientação dada, assim como pelas críticas, correcções e sugestões relevantes
feitas durante a orientação.
vi
Propositadamente em branco.
vii
Índice
Resumo .......................................................................................................................................... i
Abstract ....................................................................................................................................... iii
Agradecimentos ............................................................................................................................ v
Índice de Tabelas ......................................................................................................................... ix
Índice de Figuras ........................................................................................................................ xiii
Símbolos e Siglas ....................................................................................................................... xv
1 Introdução ............................................................................................................................ 1
1.1 – Contexto e importância do estudo ........................................................................... 1
1.2 – Motivação ................................................................................................................ 2
1.3 – Objectivos ................................................................................................................ 2
1.4 – Estrutura da Dissertação ......................................................................................... 3
2 Dificuldades na aplicação do RCCTE ................................................................................. 5
2.1 – Âmbito de aplicação do estudo ................................................................................ 5
2.2 – Metodologia e soluções construtivas ........................................................................ 5
2.2.1 – Requisitos mínimos de qualidade térmica ................................................... 6
2.2.2 – Pormenores construtivos ............................................................................. 8
2.2.3 – Parâmetros de estudo .............................................................................. 10
2.2.4 – Desenvolvimento da análise paramétrica ................................................. 15
3 Estação de Aquecimento ................................................................................................... 17
3.1 – Introdução .............................................................................................................. 17
3.2 – Análise geral dos resultados ................................................................................... 17
3.3 – Análise Paramétrica ............................................................................................... 18
3.3.1 – Área útil de pavimento ............................................................................. 18
3.3.2 – Número de Pisos ..................................................................................... 21
3.3.3 – Relação a/b .............................................................................................. 21
3.3.4 – Orientação solar ...................................................................................... 22
3.3.5 – Tipo de cobertura .................................................................................... 23
3.3.6 – Localização lna ........................................................................................ 24
3.3.7 – Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento ............................... 25
3.3.8 – Existência de isolamento perimetral ........................................................ 25
3.3.9 – Protecções solares .................................................................................. 26
3.3.10 – Existência de corte térmico .................................................................... 28
3.4 – Conclusão ............................................................................................................. 28
viii
4 Estação de Arrefecimento ................................................................................................... 33
4.1 – Introdução .............................................................................................................. 33
4.2 – Análise Geral dos resultados ................................................................................. 33
4.3 – Análise Paramétrica .............................................................................................. 34
4.3.1 – Área útil de pavimento .......................................................................... 34
4.3.2 – Número de Pisos .................................................................................. 35
4.3.3 – Relação a/b ........................................................................................... 36
4.3.4 – Orientação solar .................................................................................... 36
4.3.5 – Tipo de Cobertura .................................................................................. 37
4.3.6 – Localização lna ..................................................................................... 38
4.3.7 – Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento ............................ 39
4.3.8 – Protecções solares ............................................................................... 41
4.3.9 – Existência de corte térmico ................................................................... 42
4.4 – Conclusão .............................................................................................................. 43
5 Aquecimento de Águas sanitárias (AQS) ........................................................................... 47
5.1 – Introdução .............................................................................................................. 47
5.2 – Análise Paramétrica ............................................................................................... 48
5.2.1 – Considerações ....................................................................................... 48
5.2.2 – Avaliação da influência de na determinação de .................. 49
5.2.3 – Avaliação da influência de na determinação de ....................... 52
5.2.4 – Avaliação da influência de na determinação de ........................ 53
5.3 – Conclusão .............................................................................................................. 55
6 Necessidades Globais de energia primária ( ) ............................................................... 57
6.1 – Introdução ............................................................................................................... 57
6.2 - Considerações ........................................................................................................ 58
6.3 – Análise geral dos resultados .................................................................................. 59
6.4 – Análise Paramétrica ............................................................................................... 63
6.5 – Influência dos índices individuais máximos de energia útil no valor de ............ 65
6.6 – Influência dos índices individuais de necessidade de energia útil no valor de 69
6.7 – Conclusão .............................................................................................................. 73
7 Conclusões .......................................................................................................................... 75
8 Bibliografia .......................................................................................................................... 79
9 Anexos ................................................................................................................................ 81
ix
Índice de Tabelas Tabela 2.1 – Parâmetro de inércia térmica ................................................................................. 6
Tabela 2.2 – Características climáticas consideradas ................................................................ 6
Tabela 2.3 – Coeficientes de transmissão térmica superficiais máximos admissíveis de
elementos opacos ( ( 2º )) ................................................................................................ 7
Tabela 2.4 – Factores solares máximos admissíveis de vãos envidraçados com mais de 5% da
área útil de pavimento do espaço que servem ........................................................................... 7
Tabela 2.5 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica das zonas de ponte térmica planar9
Tabela 2.6 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica da cobertura ................................ 9
Tabela 2.7 – Área útil de pavimento ( ) por tipologia habitacional ......................................... 10
Tabela 2.8 – Factores de orientação ........................................................................................ 11
Tabela 2.9 – Valores médios da temperatura do ar exterior e da intensidade da radiação solar
para a estação convencional de arrefecimento (Junho a Setembro) (presente no Quadro III.9 do
RCCTE) ..................................................................................................................................... 12
Tabela 2.10 – (Valores do factor solar de vãos com protecção solar activada a 100% e vidro
incolor corrente (g (Quadro V.4 do RCCTE) ........................................................................ 13
Tabela 2.11 – Valores do factor solar de vãos com envidraçados no Verão e no Inverno ....... 14
Tabela 2.12 – Coeficientes de transmissão térmica de vãos envidraçados verticais de
caixilharia metálica com e sem corte térmico (Quadro III.2 da ITE-50) .................................... 15
Tabela 2.13 – Classificações a considerar na avaliação dos vários indicadores de desempenho
energético do RCCTE ................................................................................................................ 16
Tabela 3.1 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação
aquecimento ................................................................................................................................ 17
Tabela 3.2 – Número de habitações por classificação energética e por Tipologia na estação
aquecimento ................................................................................................................................ 19
Tabela 3.3 – Relação perímetro/área útil de pavimento por tipologia ........................................ 20
Tabela 3.4 – Variação da relação com o número de Piso .............................................. 21
Tabela 3.5 – Acréscimo na relação para diferentes relações de a/b ............................ 21
Tabela 3.6 – Acréscimo na relação para diferentes orientações solares ...................... 22
Tabela 3.7 – Variação da relação com para diferentes tipos de cobertura (inclinada ou
horizontal) .................................................................................................................................... 23
Tabela 3.8 – Acréscimo na relação para diferentes localizações de lna ........................ 24
Tabela 3.9 – Acréscimo na relação para diferentes percentagens de envidraçados em
relação à área útil de pavimento ................................................................................................. 25
Tabela 3.10 – Variação da relação com a possibilidade de existência de isolamento
perimetral ..................................................................................................................................... 25
Tabela 3.11 – Acréscimo na relação para diferentes tipos de protecções solares ........ 26
`)
x
Tabela 3.12 – Coeficientes de transmissão térmica das protecções solares adoptadas, sem
corte térmico ................................................................................................................................ 27
Tabela 3.13 – Variação da relação com a possibilidade de existência de corte térmico
na caixilharia dos envidraçados .................................................................................................. 28
Tabela 3.14 – Valores máximos de influência dos parâmetros sobre o índice .............. 28
Tabela 3.15 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação
aquecimento, com controlo paramétrico ..................................................................................... 29
Tabela 3.16 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação
aquecimento, com controlo paramétrico (incluindo imposição de construção de 2 pisos) ......... 30
Tabela 3.17 – Melhores soluções e respectivos valores de ........................................... 31
Tabela 3.18 – Piores soluções e respectivos valores de ................................................ 31
Tabela 4.1 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação
arrefecimento............................................................................................................................... 33
Tabela 4.2 – Número de habitações por classificação energética e por Tipologia na estação
arrefecimento............................................................................................................................... 34
Tabela 4.3 – Variação da relação com o número de Pisos .......................................... 35
Tabela 4.4 – Acréscimo na relação para diferentes relações de a/b ........................... 36
Tabela 4.5 – Acréscimo na relação para diferentes orientações solares .................... 37
Tabela 4.6 – Variação da relação com o tipo de cobertura .......................................... 37
Tabela 4.7 – Acréscimo na relação para diferentes localizações de lna ...................... 38
Tabela 4.8 – Valores médios da temperatura da intensidade da radiação solar para a estação
convencional de arrefecimento (Junho a Setembro) ................................................................. 39
Tabela 4.9 – Acréscimo na relação v para diferentes percentagens de envidraçados em
relação à área útil de pavimento, assumindo um factor solar do envidraçado de 0,43 .............. 39
Tabela 4.10 – Acréscimo na relação para diferentes percentagens de envidraçados em
relação à área útil de pavimento, para protecções solares interiores ......................................... 40
Tabela 4.11 – Acréscimo na relação para diferentes percentagens de envidraçados em
relação à área útil de pavimento, para protecções solares exteriores ........................................ 40
Tabela 4.12 – Acréscimo na relação para diferentes tipos de protecções solares ...... 41
Tabela 4.13 – Variação da relação com a possibilidade de existência de corte térmico
na caixilharia dos envidraçados .................................................................................................. 42
Tabela 4.14 – Valores máximos de influência dos parâmetros sobre o índice ............. 43
Tabela 4.15 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação
arrefecimento, com controlo paramétrico .................................................................................... 44
Tabela 4.16 – Melhores soluções e respectivos valores de ......................................... 45
Tabela 4.17 – Piores soluções e respectivos valores de .............................................. 45
Tabela 5.1 – Valores da relação por tipologia construtiva, adoptando a expressão do
regulamento, eficiência do sistema de preparação de AQS de 0,5 (esquentador a gás) ......... 49
xi
Tabela 5.2 – Valores da relação por tipologia construtiva, adoptando a expressão do
regulamento com correcção, eficiência do sistema de preparação de AQS de 0,5 (esquentador
a gás) ........................................................................................................................................... 49
Tabela 5.3 – Valor da contribuição de sistemas colectores solares do tipo “Kit”, por tipologia
construtiva ................................................................................................................................... 49
Tabela 5.4 – Valores de , para diferentes adopções de área de painéis solares
( ) .................................................................................................................................... 50
Tabela 5.5 – Factor de redução relativo ao posicionamento óptimo (presente no Quadro IX da
NT-SCE-01) ................................................................................................................................ 50
Tabela 5.6 – Valores de , para diferentes factores de redução relativos ao
posicionamento óptimo ( ) .............................................................................................. 51
Tabela 5.7 – Factor de redução relativo ao sombreamento (presente no Quadro X da NT-SCE-
01) .............................................................................................................................................. 51
Tabela 5.8 – Valores de por tipologia construtiva ( ) ....................................... 52
Tabela 5.9 – Valores de por tipologia, para diferentes coeficientes de eficiência na
preparação de AQS ( ) ............................................................................................................ 54
Tabela 6.1 – Número de habitações por classe de classificação energética ............................. 59
Tabela 6.2 – Número de não conformidades com o regulamento por tipologia ......................... 60
Tabela 6.3 – Número de habitações por classificação energética e por tipologia ...................... 60
Tabela 6.4 – Melhores soluções e respectivos valores de ............................................ 62
Tabela 6.5 – Piores soluções e respectivos valores de ................................................. 62
Tabela 6.6 – Valores máximos de influência dos parâmetros sobre o índice ................ 63
Tabela 6.7 – Valor máximo e mínimo para o índice , em moradias unifamiliares .................. 65
Tabela 6.8 – Valor de Na em moradias unifamiliares ................................................................. 67
Tabela 6.9 – Intervalos de variação dos índices , e , em moradias unifamiliares ........ 67
Tabela 6.10 – Valor máximo e mínimo da relação , para moradias unifamiliares ......... 67
Tabela 6.11 – Valor máximo de influência de sobre e valor mínimo de influência de
sobre ...................................................................................................................................... 68
Tabela 6. 12– Valor mínimo de influência de sobre e valor máximo de influência de
sobre ...................................................................................................................................... 68
Tabela 6.13 – Valor máximo e mínimo de influência de sobre ........................................ 68
Tabela 6.14 – Valores de por tipologia, assumindo uma eficiência de conservação
energética de 0,5 ......................................................................................................................... 69
Tabela 6.15 – Valores de por tipologia, assumindo uma eficiência de conservação
energética de 0,87 ....................................................................................................................... 70
Tabela 6.16 – Valores representativos do consumo real energético (lado esquerdo) e valores
de contribuição para o índice (lado direito) ............................................................................ 71
Tabela 6.17 – Eficiências nominais dos equipamentos (nº2 do artº18 do regulamento) ........... 72
Tabela 6.18 – Intervalos de influência dos índices , e sobre o índice .................... 73
xii
Propositadamente em branco.
xiii
Índice de Figuras
Figura 2.1 – a) Parede dupla em contacto com o exterior; b) Parede dupla em contacto com
local não aquecido; c) Pilar em contacto com o exterior; d) cobertura horizontal em contacto
com o exterior; e) cobertura inclinada em contacto com o exterior .............................................. 9
Figura 2.2 – Configurações possíveis para a implantação das moradias .................................. 11
Figura 2.3 – Possíveis orientações solares das moradias .......................................................... 11
Figura 2.4 – Esquema de processamento de dados .................................................................. 16
Figura 3.1 – Gráfico de classificações energéticas na estação aquecimento ............................ 18
Figura 3.2 – Distribuição das classificações energéticas por tipologia construtiva na estação
aquecimento ................................................................................................................................ 19
Figura 3.3 – Curvas de comportamento das classificações energéticas, consoante área útil de
pavimento, na estação aquecimento .......................................................................................... 20
Figura 3.4 – Gráfico circular representativo dos acréscimos em consoante o parâmetro
em causa ..................................................................................................................................... 29
Figura 3.5 – Gráfico de classificações energéticas na estação aquecimento, com controlo
paramétrico .................................................................................................................................. 30
Figura 3.6 – Valores de permitidos pelo regulamento, consoante factor de forma, para o
concelho de Palmela ................................................................................................................... 32
Figura 4.1 – Gráfico de classificações energéticas na estação arrefecimento ........................... 34
Figura 4.2 – Curvas de comportamento das classificações energéticas, consoante área útil de
pavimento, na estação arrefecimento ......................................................................................... 35
Figura 4.3 – Gráfico circular representativo dos acréscimos em consoante o parâmetro
em causa ..................................................................................................................................... 43
Figura 4.4 – Gráfico de classificações energéticas na estação arrefecimento, com controlo
paramétrico .................................................................................................................................. 44
Figura 5.1 – Curva de redução da relação com o aumento de ............................... 52
Figura 5.2 – Gráfico de comportamento do índice por tipologias construtivas, para
diferentes valores de .............................................................................................................. 54
Figura 6.1 – Gráfico de classificações energéticas no domínio de resultados ........................... 59
Figura 6.2 – Distribuição das classificações energéticas por tipologia construtiva .................... 61
Figura 6. 3– Curvas de comportamento das classificações energéticas, consoante área útil de
pavimento .................................................................................................................................... 61
Figura 6.4 – Gráfico circular representativo dos acréscimos em consoante o parâmetro
em causa ..................................................................................................................................... 64
Figura 7.1 – a) Situação de aquecimento. b) Situação de arrefecimento ................................... 75
xiv
Propositadamente em branco.
xv
Símbolos
env – Área de vãos envidraçados( 2): é a área, medida pelo interior, das zonas não opacas
da envolvente de um edifício (ou fracção autónoma), incluindo os respectivos caixilhos;
– Área útil de pavimento ( 2): é a soma das áreas, medidas em planta pelo perímetro
interior das paredes, de todos os compartimentos de uma fracção autónoma de um
edifício, incluindo vestíbulos, circulações internas, instalações sanitárias, arrumos
interiores e outros compartimentos de função similar e armários nas paredes;
– Factor de Forma: é o quociente entre o somatório das áreas da envolvente exterior
( ) e interior ( ) do edifício ou fracção autónoma com exigências térmicas e o
respectivo volume interior ( ) correspondente;
g – Factor solar de um vão envidraçado: é o quociente entre a energia solar transmitida
para o interior através de um vão envidraçado com o respectivo dispositivo de protecção
e a energia da radiação solar que nele incide;
g – Factor solar de um vidro: é o quociente entre a energia solar transmitida através do vidro
para o interior e a energia solar nele incidente;
GD – Graus-dias de aquecimento ( ), é um número que caracteriza a severidade de
um clima durante a estação de aquecimento e que é igual ao somatório das diferenças
positivas registadas entre uma dada temperatura de base (20ºC) e a temperatura do ar
exterior durante a estação de aquecimento. As diferenças são calculadas com base nos
valores horários da temperatura do ar (termómetro seco);
– Valor máximo admissível das necessidades nominais anuais de energia útil para
preparação de águas quentes sanitárias ( / 2 );
– Necessidades nominais de energia útil para produção de águas quentes sanitárias
( / 2 ): é o parâmetro que exprime a quantidade de energia útil necessária para
aquecer o consumo médio anual de referência de águas quentes sanitárias a uma
temperatura de 60ºC;
– Valor máximo admissível das necessidades nominais anuais de energia útil para
aquecimento ( / 2 );
– Necessidades nominais de energia útil de aquecimento ( / 2 ): é o parâmetro
que exprime a quantidade de energia útil necessária para manter em permanência um
edifício ou uma fracção autónoma a uma temperatura interior de referência durante a
estação de aquecimento;
– Necessidades nominais globais de energia primária 2
: é o parâmetro que
exprime a quantidade de energia primária correspondente à soma ponderada das
necessidades nominais de aquecimento ( ), de arrefecimento ( ) e de preparação
de águas quentes sanitárias ( ), tendo em consideração os sistemas adoptados ou,
na ausência da sua definição, sistemas convencionais de referência, e os padrões
correntes de utilização desses sistemas;
– Valor máximo admissível para a energia primária 2
;
v
–
xvi
– Valor máximo admissível das necessidades nominais anuais de energia útil para
arrefecimento ( / 2 );
– Necessidades nominais de energia útil de arrefecimento ( / 2 ): é o parâmetro
que exprime a quantidade de energia útil necessária para manter em permanência um
edifício ou uma fracção autónoma a uma temperatura interior de referência durante a
estação de arrefecimento;
– Resistência térmica de um elemento de construção ( 2. ): é o inverso da
quantidade de calor por unidade de tempo e por unidade de área que atravessa o
elemento de construção por unidade de diferença de temperatura entre as suas duas
faces;
– Coeficiente de transmissão térmica de um elemento da envolvente ( 2. ): é a
quantidade de calor por unidade de tempo que atravessa uma superfície de área
unitária desse elemento da envolvente por unidade de diferença de temperatura entre
os ambientes que ele separa;
wdn – Coeficiente de transmissão térmica médio dia-noite de um vão envidraçado( 2. ): é
a média dos coeficientes de transmissão térmica de um vão envidraçado com a
protecção aberta (posição típica durante o dia) e fechada (posição típica durante a noite)
e que se toma como o valor de base para o cálculo das perdas térmicas pelos vãos
envidraçados de uma fracção autónoma de um edifício em que haja ocupação nocturna
importante, por exemplo, habitações, estabelecimentos hoteleiros e similares, zonas de
internamento de hospitais, etc;
– Condutibilidade térmica ( . ): é uma propriedade térmica típica de um material
homogéneo que é igual à quantidade de calor por unidade de tempo que atravessa uma
camada de espessura e área unitárias desse material por unidade de diferença de
temperatura entre as suas duas faces;
– Factor de utilização dos ganhos térmicos: é a fracção dos ganhos solares captados e
dos ganhos internos que contribuem de forma útil para o aquecimento ambiente durante
a estação de aquecimento;
– Eficiência nominal (de um equipamento): é a razão entre a energia fornecida pelo
equipamento para o fim em vista (energia útil) e a energia por ele consumida (energia
final) e expressa em geral em percentagem, sob condições nominais de projecto;
Siglas
AQS – Águas Quentes Sanitárias: água potável a temperatura superior a 35ºC utilizada para
banhos, limpezas, cozinha e outros fins específicos, preparada em dispositivo
próprio, com recurso a formas de energia convencionais ou renováveis;
C.O.P. – Coefficient of Performance: denominação em língua inglesa correntemente adoptada
para designar a eficiência nominal de uma bomba de calor;
RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios.
1
1 - Introdução
A térmica de edifícios começa a assumir cada vez mais importância nos dias que correm
devido às fortes restrições ao consumo energético. A regulamentação existente nesta área
procura, cada vez mais, reduzir os consumos energéticos associados à climatização artificial
em habitações. Neste contexto, a mais recente versão do RCCTE (Regulamento das
Características de Comportamento Térmico dos Edifícios [1]) foi criada com o intuito de
controlar os consumos energéticos para aquecimento, arrefecimento e para produção de águas
quentes sanitárias. Consequentemente, o regulamento tornou-se mais extenso e de aplicação
mais complexa e trabalhosa.
Apesar do elevado grau de exigência e detalhe da actual versão do RCCTE, têm surgido
queixas por parte dos projectistas, os quais reportam casos em que edifícios com soluções de
envolvente de elevada qualidade térmica não cumprem os requisitos regulamentares. Nestes
casos, os técnicos encontram muitas dificuldades para encontrarem soluções adequadas de
projecto.
Na presente dissertação pretende-se realizar uma análise paramétrica do RCCTE com o
objectivo de identificar os parâmetros que mais influenciam os resultados obtidos, ou seja, os
pontos-chave na verificação do regulamento, esperando-se, assim, identificar as dificuldades
que surgem da verificação do RCCTE e contribuir, de uma forma activa, para uma melhor e
mais fácil aplicação do regulamento.
1.1 - Contexto e importância do estudo
A revogação do Decreto-Lei n.º40/90 de 6 de Fevereiro (primeiro instrumento legal que
impunha requisitos térmicos) para entrada em vigor do Decreto-Lei n.º80/2006 [1] (novo
RCCTE) em 4 de Abril resulta numa tentativa de dar cumprimento à Directiva 2002/91/CE, de
16 de Dezembro de 2002, que viria a ser publicada em 4 de Janeiro de 2003. Nesta directiva, a
União Europeia pretendia impor aos Estados-Membros o estabelecimento e actualizações
periódicas dos regulamentos para comportamento térmico de edifícios novos e reabilitados.
Portugal pretendeu dar cumprimento à directiva já mencionada e assumir o compromisso
subscrito no acordo de Quioto, onde se predispôs a reduzir as emissões atmosféricas de CO2,
sendo para isso necessário reduzir os consumos energéticos em todos os sectores.
Um novo Regulamento de Características de Comportamento Térmico em Edifícios foi criado,
de forma a melhorar a qualidade de construção em Portugal e a reduzir os consumos
energéticos dos meios de promoção artificial de condições ambientais no interior de edifícios,
favorecendo a penetração de sistemas de colectores solares e de outras fontes de energia
renovável no sector da construção.
A modificação do regulamento vigente desde 1990 contribuiu para uma significativa melhoria
no controlo dos efeitos patológicos devidos a condensações superficiais nos elementos da
envolvente e para um significativo aumento da qualidade da construção no nosso país.
2
Paralelamente ao grau de complexidade que o novo regulamento apresenta de forma a estimar
com mais precisão as necessidades energéticas, cresce o nível de exigência de formação
profissional necessário à sua correcta aplicação. É neste ponto que o presente trabalho se
insere, pretendendo contribuir, através de uma análise paramétrica, para um maior
conhecimento sobre as variáveis que condicionam a aplicação e verificação do regulamento.
1.2 - Motivação
A evolução processa-se em várias fases, pelo que, dominadas as ciências de construção e
edificação, o ser humano modificou os seus objectivos, preocupando-se agora com a
sustentabilidade. Não se pode olhar para o passado e achar que tudo está errado, nem que a
maior parte dos edifícios não se encontra bem dimensionada. Tudo é movido pela necessidade
e desde os primórdios que alteramos os nossos objectivos à medida que consolidamos
conhecimentos. Actualmente, a consciência social começou a ser alertada para um novo
problema, uma nova necessidade, que é a do respeito ambiental. Começam a ser tomadas
medidas para evitar que todos os recursos sejam explorados e que as emissões para a
atmosfera de gases causadores de efeito de estufa continuem a aumentar.
O RCCTE [1] é uma dessas medidas, a qual foi imposta por via legal, de modo a garantir a sua
correcta aplicação e verificação. Este regulamento procura contribuir para uma poupança
energética no sector dos edifícios. Uma vez que cerca de um terço da energia total consumida
em Portugal se relaciona com as edificações, a introdução deste regulamento pretende ter um
impacto significativo no controlo dos gastos energéticos no nosso país. É assim importante que
este regulamento seja bem aceite pela comunidade técnica e pelos profissionais envolvidos na
sua implementação.
É objectivo deste trabalho contribuir para a identificação dos parâmetros mais sensíveis deste
regulamento, procurando-se definir as linhas de acção mais eficientes para garantir a
verificação das exigências regulamentares, o que, por vezes, não é facilmente conseguido,
mesmo em edifícios com envolvente de elevada qualidade térmica.
1.3 - Objectivos
Na presente dissertação propõe-se criar um documento que forneça um conhecimento mais
profundo do Regulamento das Características de Comportamento Térmico de Edifícios [1],
com base num estudo exaustivo de todos os parâmetros que influenciam a sua aplicação. O
objectivo final desta dissertação é identificar as dificuldades de verificação do regulamento e
oferecer soluções que passam pelo correcto domínio paramétrico, de modo a contribuir para
uma maior facilidade de satisfação das exigências regulamentares.
3
1.4 - Estrutura da Dissertação
A dissertação será estruturada em 6 capítulos principais.
No Capítulo 2 são definidas as soluções construtivas tipificadas de uma moradia de referência,
de modo a satisfazer todos os requisitos individuais mínimos, e são identificados os parâmetros
que serão alvo de estudo, assim como o intervalo de valores que cada um poderá assumir.
No Capítulo 3 será feita uma análise paramétrica relativa à estação aquecimento, procurando-
se identificar os parâmetros que facilitam a verificação do regulamento.
Nos Capítulos 4 e 5 proceder-se-á a análises similares à anterior, relativas à estação de
arrefecimento e à produção de águas quentes sanitárias, respectivamente.
No Capítulo 6, estuda-se os índices e , efectuando-se, mais uma vez, uma análise
paramétrica em relação às necessidades globais de energia.
Por fim, no Capítulo 7 são apresentadas as principais conclusões deste estudo.
4
Propositadamente em branco.
5
2 - Dificuldades na aplicação do RCCTE
2.1 - Âmbito de aplicação do estudo
O presente estudo terá como base a aplicação do RCCTE [1] a moradias unifamiliares,
procurando-se identificar as dificuldades do método e as suas variáveis mais condicionantes.
Esta análise dos vários parâmetros intervenientes no regulamento servirá também para adquirir
uma sensibilidade em relação à importância de cada um deles na verificação regulamentar, o
que poderá ser de grande utilidade não só em moradias mas também em qualquer outra
tipologia de edifício. Pretende-se assim contribuir para uma visão geral do regulamento,
identificando os parâmetros susceptíveis de terem mais importância no cumprimento individual
dos vários requisitos e na classificação energética final dos edifícios.
2.2 - Metodologia e soluções construtivas
Uma vez escolhido o modelo de estudo (moradias unifamiliares) para a avaliação dos
parâmetros do regulamento, procurou-se representar um conjunto significativo de
configurações que este modelo pode assumir, recorrendo-se, para tal, a simples folhas de
cálculo. As folhas de cálculo foram criadas para a caracterização dimensional, estrutural e da
envolvente de cada tipo de moradia, e para a implementação da metodologia de cálculo do
RCCTE [1].
Com o objectivo de manter o presente estudo com dimensão aceitável, a análise foi limitada a
alguns parâmetros cuja importância se prevê ser maior. Por sua vez, a variabilidade de cada
parâmetro foi também restringida, procurando-se sempre incluir limites razoáveis. Estas
limitações foram criteriosas e permitiram reduzir o número de casos de estudo e,
consequentemente, aumentar a eficiência de análise.
O modelo estrutural escolhido é o mais comum em moradias unifamiliares, adoptando-se lajes
de betão armado vigadas que descarregam em pilares afastados de cerca de 5 . A
consideração destas hipóteses permite obter uma estrutura de dimensões conhecidas, o que é
fundamental para a aplicação do regulamento.
Foi efectuado um estudo para dimensionamento dos elementos estruturais considerando a
regulamentação em vigor para a definição das acções actuantes e da capacidade resistente
dos elementos: RSA [2], EC1 [3], EC2 [4] e REBAP [5]. Esse estudo conduziu às seguintes
dimensões, para betão correntemente utilizado neste tipo de edifícios, as quais serão
consideradas em todos os elementos estruturais de todas as moradias analisadas no presente
trabalho:
- Espessura das lajes: 0,18 ;
- Espessura de vigas e pilares: 0,25 ;
- Altura total das vigas: 0,40 (0,22 aparentes sobre a laje);
6
- Largura dos pilares: 0,35 .
Nas secções seguintes do presente capítulo serão definidas as soluções construtivas gerais da
envolvente, as quais, devendo respeitar os requisitos mínimos de qualidade térmica impostos
pelo RCCTE [1], procurarão também ser representativas do tipo de construção correntemente
praticado em edifícios de habitação unifamiliares ou em pequenos edifícios de habitação
multifamiliares [6]. Assim, serão consideradas soluções de fachada á base de alvernaria de
tijolo cerâmico furado, as quais, combinadas com a estrutura em betão armado, conduzem, em
geral, a edifícios de forte inércia térmica.
Uma vez que é usual a instalação de isolamento térmico na face superior das coberturas, a laje
superior contribui com 150 2 para a inércia térmica. Considerando ainda o pavimento do
piso térreo, em contacto com o solo, contabilizam-se mais 150 2, perfazendo um total de
300 2, o qual, após a adição das contribuições das paredes da envolvente e das divisórias
interiores, ultrapassará facilmente o limite de 400 por 2 de área útil de pavimento a partir
do qual se considera que a inércia térmica é forte (Tabela 2.1).
Tabela 2.1 – Parâmetro de inércia térmica.
Inércia térmica It ( 2)
Fraca <150
Média 150<It <400
Forte >400
2.2.1 - Requisitos mínimos de qualidade térmica
O presente estudo incidirá sobre moradias localizadas no concelho de Palmela, ao qual
correspondem as zonas climáticas I1 e V3-Sul, respectivamente para os períodos de Inverno e
Verão (Tabela 2.2).
Tabela 2.2 – Características climáticas consideradas.
Concelho Palmela
Zona Climática Inverno I1
Nº de Graus Dias ( ) (ºC.dias) 1190
Duração da estação de aquecimento (meses)
6,6
108
Zona climática de Verão V3-Sul
23
Esta escolha é justificada pela experiência acumulada pelos projectistas na aplicação do
RCCTE [1] a moradias, da qual resulta a noção de que as dificuldades de verificação
7
regulamentar podem surgir mesmo em edifícios localizados na zona climática de Inverno
menos rigoroso. No que se refere ao período de Verão, as dificuldades são mais prováveis em
zonas climáticas de Verão intenso.
Em seguida são apresentados os requisitos mínimos de qualidade térmica definidos no RCCTE
[1], os quais devem ser cumpridos por todos os elementos da envolvente dos edifícios.
Na Tabela 2.3 são apresentados os valores limite para os coeficientes de transmissão térmica
superficiais de elementos opacos da envolvente.
Tabela 2.3 – Coeficientes de transmissão térmica superficiais máximos admissíveis de elementos opacos
da envolvente, 2 (Anexo IX do RCCTE - Quadro IX.1).
Elemento da envolvente Zona climática
I1 I2 I3
Elementos exteriores em zona corrente
Zonas opacas verticais 1,80 1,60 1,45
Zonas opacas horizontais 1,25 1,00 0,90
Elementos interiores em zona corrente
Zonas opacas verticais 2,00 2,00 1,90
Zonas opacas horizontais 1,65 1,30 1,20
Além dos limites considerados na Tabela 2.3 devem ser ainda consideradas as seguintes
limitações:
- Limitação de coeficientes de transmissão térmica de qualquer elemento opaco da envolvente
para um valor inferior a duas vezes o do elemento de zona corrente adjacente, de forma a
controlar a ocorrência de condensações superficiais;
- Limitação do factor solar para envidraçados com área total superior a 5% da área útil de
pavimento que servem e que tenham uma orientação fora do quadrante Norte (entre Noroeste
e Nordeste), de acordo com a Tabela 2.4, assumindo, para fins de comparação aos limites
impostos, as protecções solares activadas a 100%;
Tabela 2.4 – Factores solares máximos admissíveis de vãos envidraçados com mais de 5% da área útil
de pavimento do espaço que servem (Anexo IX do RCCTE - Quadro IX.2).
Classe de inércia térmica
Zona climática
V1 V2 V3
Factor solar
Fraca 0,15 0,15 0,10
Média 0,56 0,56 0,50
Forte 0,56 0,56 0,50
8
2.2.2 - Pormenores construtivos
Paredes da envolvente em contacto com exterior
De modo a representar uma solução construtiva de fachada usual na construção de moradias
unifamiliares correntes, foi considerada uma parede dupla de alvernaria com caixa de ar
parcialmente preenchida por isolamento térmico encostado ao pano interior. Consideraram-se
panos de tijolo furado de barro vermelho de 11 de espessura e isolamento térmico conferido
por placas de poliestireno extrudido (XPS) com 3 de espessura – Figura 2.1.a).
Para o cálculo do coeficiente de transmissão térmica adoptou-se o valor indicado no Quadro
II.6 da ITE-50 [7]:
= 0,58 2 .
Paredes da envolvente em contacto com locais não aquecidos (lna)
O coeficiente de redução de perdas (t) admitido para as paredes em contacto com locais não
aquecidos foi de 0,7, dispensando-se assim a contabilização, nessas paredes, de pontes
térmicas lineares e de perdas de calor através do solo. A adopção do limite t= 0,7 tem por
objectivo maximizar as perdas para os locais não aquecidos sem dificultar o estudo
paramétrico realizado com base em folhas de cálculo padrão.
Para as paredes em contacto com locais não aquecidos foram adoptados dois panos de
alvernaria de tijolo furado de barro vermelho com 11 de espessura separados por com caixa
de ar sem qualquer isolamento térmico adicional – Figura 2.1.b).
Para o cálculo do coeficiente de transmissão térmica destes elementos, considerou-se o valor
indicado no Quadro II.4 da ITE-50 [7]:
= 1,1 2
2 .
Pontes térmicas planas
Com o objectivo de efectuar a correcção térmica das zonas de ponte térmica plana e, dessa
forma, cumprir os requisitos mínimos de qualidade térmica impostos pelo RCCTE, optou-se por
revestir os elementos estruturais com placas de poliestireno extrudido (XPS) com 3 de
espessura aplicadas pelo interior, sendo o revestimento interior final conferido por tijoleira
cerâmica com 4 de espessura com acabamento em estuque projectado – Figura 2.1.c).
A aplicação de isolamento térmico pelo interior tende a reduzir a inércia térmica da construção,
todavia constitui uma solução corrente em virtude da facilidade de execução. De qualquer
forma, uma rápida análise sobre a influência desta solução na inércia térmica global dos
edifícios evidencia que a mesma é insignificante em virtude da área ocupada pelas pontes
térmicas planas, a qual é muito pequena quando comparada com a área de zona corrente de
paredes e, principalmente, de coberturas. Na Tabela 2.5 é apresentado o cálculo do coeficiente
de transmissão térmica das zonas exteriores de ponte térmica plana.
9
Tabela 2.5 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica das zonas de ponte térmica plana (vigas e
pilares).
Material Espessura ( ) 2
Reboco 1,30 2 0,02
Betão armado 1,65 25 0,15
Isolamento térmico (XPS) 0,037 3 0,81
Tijoleira
4 0,10
Estuque projectado 0,30 1 0,03
Rsi 0,13
Rse 0,04
Totais 35 1,28
2 0,78
Cobertura
Foram considerados dos tipos de cobertura: horizontal e inclinada a 30º – Figuras 2.1.d) e e),
respectivamente. Em ambos os casos, assumiu-se a colocação de placas de poliestireno
extrudido (XPS) com 8 de espessura sobre a laje com um acabamento cuja resistência
térmica se desprezou (Tabela 2.6).
Tabela 2.6 – Cálculo do coeficiente de transmissão térmica da cobertura.
Espessura ( )
2
Isolamento térmico (XPS) 0,037 8 2,16
Betão armado 1,65 18 0,11
Estuque projectado 0,30 1 0,03
Rsi 0,10
Rse 0,04
Totais 27 2,44
2 0,41
Figura 2.1 – a) Parede dupla em contacto com o exterior; b) Parede dupla em contacto com local não
aquecido; c) Pilar em contacto com o exterior; d) cobertura horizontal em contacto com o exterior; e)
cobertura inclinada em contacto com o exterior.
a) b) c)
d)
e)
10
Envidraçados
Uma vez que existe, hoje em dia, uma tendência na arquitectura para a utilização, ainda que de
forma localizada ou pontual nos edifícios, de envidraçados sem protecções solares, optou-se
por considerar no presente estudo duas situações básicas:
- Envidraçado constituído por caixilharia metálica com vidro duplo incolor (4 a 8)+10+5 o
que constitui, de acordo com o RCCTE [1], um vidro duplo de referência com factor solar
=0,75.
Neste caso, foram considerados diversos tipos de protecção solar de forma a satisfazer os
requisitos mínimos de qualidade térmica do RCCTE [1].
- Envidraçado constituído por caixilharia metálica com vidro duplo incolor 6+16+6 do tipo
Saint Gobain [8] SGG Climaplus Cool-Lite, com capa de controlo solar e baixa emissividade,
com factor solar do vidro =0,43, o que permite satisfazer os requisitos mínimos de
qualidade térmica do RCCTE sem recorrer a qualquer tipo de protecção solar.
2.2.3 - Parâmetros de estudo
Em seguida definem-se os parâmetros cuja influência no desempenho energético das moradias
se pretende avaliar, fixando-se, para cada parâmetro, o intervalo de valores a considerar no
estudo paramétrico.
Área útil de pavimento ( )
Este parâmetro pode ser associado às tipologias habitacionais mais usuais, assumindo os
valores apresentados na Tabela 2.7, os quais, tendo em conta a realidade do mercado de
habitação nova, são bastante superiores aos indicados no Regulamento Geral das Edificações
Urbanas [9].
Tabela 2.7 – Área útil de pavimento ( ) por tipologia habitacional.
Tipologia T1 T2 T3 T4 T5
Área útil de pavimento ( ) ( 2) 70 95 120 150 190
Número de pisos
Para moradias unifamiliares, o número de pisos mais comum varia entre 1 e 2.
Relação
Este parâmetro representa a relação entre as dimensões em planta, e , assumindo-se uma
implantação geral de forma rectangular. Procurou-se fazer variar a relação de forma a que,
mantendo a área da implantação, o perímetro total da moradia apresentasse uma variação com
algum significado. Esta opção decorre da experiência acumulada pelos projectistas de
edifícios, os quais apontam para uma maior dificuldade de verificação das exigências
regulamentares nos casos em que as perdas por elementos em contacto com o solo se
v
v
11
estendem ao longo de comprimentos perimetrais mais longos. Assim optou-se por considerar
as configurações em planta indicadas na Figura 2.2, onde a relação perímetro ( )/área ( )
cresce da configuração 1) para a configuração 3).
Figura 2.2 – Configurações possíveis para implantação das moradias.
Orientação solar
São consideradas as três posições de implantação das moradias indicadas na Figura 2.3, de
forma a garantir que, tirando partido da simetria, o estudo paramétrico avalia os efeitos de
qualquer orientação solar das fachadas.
Figura 2.3 – Possíveis orientações solares das moradias.
Apesar de nenhuma das três posições indicadas na Figura 2.3 corresponder à maior dimensão
em planta orientada segundo Sudeste ou Noroeste, tal não terá influência no estudo, uma vez
que, de acordo com a Tabela 2.8, os factores de orientação são idênticos para as direcções
Sudoeste/Noroeste e Sudeste/Nordeste.
Tabela 2.8 – Factores de orientação (Quadro IV do RCCTE [1]).
Factor de orientação
N NE e NW E e W SE e SW S Horizontal
X 0,27 0,33 0,56 0,84 1,00 0,89
Para a estação de arrefecimento, esta semelhança também é, em geral, observada
relativamente aos valores de intensidade de radiação solar, excepto para as Zonas V1-Sul e
V3-Sul, onde, na orientação Sudoeste, a intensidade de radiação solar durante os meses de
Junho a Setembro é superior em 10 2 (Tabela 2.9) relativamente à correspondente à
orientação Sudeste. Assim, o estudo considera a situação condicionante. De qualquer forma,
uma breve avaliação preliminar com base no manuseamento das folhas de cálculo preparadas
para o estudo paramétrico mostra que, assumindo uma área de envidraçados de 25% da área
=1 =2 =3
= 21
= 4 1
= 2 22 =
21
= 6 2 ≃ 4 1
= 3 23 =
21
= 8 3 ≃ 4,62 1
N NE
E
12
útil de pavimento (pior situação), a relação reduzir-se-ia em apenas 0,3%, caso a
moradia tivesse a sua maior fachada orientada a Sudeste, o que, em termos globais, não tem
relevância.
Tabela 2.9 – Valores médios da temperatura do ar exterior e da intensidade da radiação solar para a
estação convencional de arrefecimento Junho a Setembro (Quadro III.9 do RCCTE [1]).
Zona Θatm N NE E SE S SW W NW Horizontal
V1 N 19 200 300 420 430 380 430 420 300 730
V1 S 21 200 310 420 430 380 440 430 320 760
V2 N 19 200 320 450 470 420 470 450 320 790
V2 S 23 200 340 470 460 380 460 470 340 820
V3 N 22 200 320 450 460 400 460 450 320 800
V3 S 23 210 330 460 460 400 470 460 330 820
Açores 21 190 270 360 370 340 370 360 270 640
Madeira 21 200 300 380 380 320 370 380 300 700
Tipo de cobertura
Como referido em 2.2.2, são considerados dois tipos de cobertura: uma cobertura inclinada a
30º, representando a construção mais tradicional; e uma cobertura horizontal, retratando a
arquitectura mais contemporânea ou tradicional na zona Sul do país.
Localização do espaço não aquecido (lna)
A maioria dos edifícios apresenta locais não aquecidos. As moradias, mesmo quando isoladas,
não são excepção, pois contactam frequentemente com zonas técnicas ou com garagens
privadas. Assim, o presente estudo considera também a possível existência de um local não
aquecido, com uma área de contacto com a habitação igual a metade da área da fachada onde
ocorre o contacto, a qual pode ser qualquer uma das quatro fachadas. Desta forma,
contabilizam-se cinco cenários relativos à localização do espaço não aquecido:
- 1) Inexistência de lna;
- 2) a 5) localização adjacente a cada uma das quatro fachadas.
Relação área envidraçada / área útil de pavimento
Uma vez que o RCCTE [1] define duas formas de contabilização de ganhos solares para
relações entre a área de envidraçados ( ) e a área útil de pavimento ( ) acima os abaixo
dos 15%, optou-se por considerar no presente estudo relações de 10,15, 20 e 25%.
Existência de isolamento térmico perimetral
O estudo paramétrico considera para cada moradia duas possibilidades: existência ou
ausência de isolamento térmico perimetral.
13
Protecções solares
Como referido em 2.2.2, foram considerados dois tipos de vidro: um vidro de referência
( =0,75) e um vidro menos transmissor ( =0,43). No primeiro caso foram considerados,
no estudo paramétrico, quatro tipos de protecção solar:
- Cortinas interiores transparentes de cor clara;
- Cortinas interiores opacas de cor clara;
- Estores de lâminas metálicas de cor média;
- Portadas de madeira de cor clara.
Poderiam ainda ser considerados outros tipos de protecções solares, em virtude da grande
variedade de oferta no mercado, no entanto, houve necessidade de limitar a dimensão do
estudo. Assim, considera-se que os casos analisados são suficientemente representativos das
moradias construídas. Na Tabela 2.10 apresentam-se os valores do factor solar do envidraçado
de referência com as protecções solares activadas a 100%, verificando-se que os requisitos
mínimos de qualidade térmica são cumpridos em todos os casos, excepto para a utilização de
cortinas interiores muito transparentes de cor clara, onde = 0,63 > 0,56. No entanto, este
tipo de protecção só é considerado no período de Inverno, como recomendado no RCCTE [1].
Tabela 2.10 – Valores do factor solar (g de vãos em vidro incolor corrente com protecção solar
activada a 100% (Quadro V.4 do RCCTE [1]).
Tipo de protecção
Vidro simples Cor da protecção
Vidro duplo Cor da protecção
Clara Média Escura Clara Média Escura
Protecções exteriores:
Portadas de madeira 0,04 0,07 0,09 0,03 0,05 0,06
Persiana: Réguas de madeira
0,05
0,08
0,10
0,04
0,05
0,07
Réguas metálicas ou plásticas 0,07 0,10 0,13 0,04 0,07 0,09
Estore veneziano: Lâminas de madeira
-
0,11
-
-
0,08
-
Lâminas metálicas - 0,14 - - 0,09 -
Estore: Lona opaca
0,07
0,09
0,12
0,04
0,06
0,08
Lona pouco transparente 0,14 0,17 0,19 0,10 0,12 0,14
Lona muito transparente 0,21 0,23 0,25 0,16 0,18 0,20
Protecções interiores:
Estores de lâminas 0,45 0,56 0,65 0,47 0,59 0,69
Cortinas: Opacas
0,33
0,44
0,54
0,46
0,55 0,37
Ligeiramente transparentes 0,36 0,46 0,56 0,38 0,47 0,56
Transparente 0,38 0,48 0,58 0,39 0,48 0,58
Muito transparentes 0,70 - - 0,63 - -
Portadas de madeira (opacas) 0,30 0,40 0,50 0,35 0,46 0,58
Persianas de madeira 0,35 0,45 0,57 0,40 0,55 0,65
Protecção entre dois vidros – estore veneziano, lâminas delgadas
0,28 0,34 0,40
v v
`)
14
Para o segundo caso considera-se apenas a utilização de cortinas interiores muito
transparentes no Inverno e nenhum tipo de protecção solar no Verão. Na Tabela 2.11 são
apresentados os factores solares considerados para o período de Inverno e de Verão. No
período de Inverno considera-se
(2.1)
e no período de Verão considera-se
(2.2)
ou seja, admitem-se as protecções solares activadas a 70%, conforme indicado no RCCTE [1].
Tabela 2.11 – Valores do factor solar de vãos com envidraçados no Verão e no Inverno
Factor solar de Inverno
Protecção solar Factor solar envidraçado
Sem protecção solar ( =0,43) 0,36
Restantes protecções solares ( =0,75) 0,63
Factor solar de Verão (protecção solar activada a 70%)
Protecção solar Factor solar envidraçado
Sem protecção solar 0,43
Portadas de madeira de cor clara 0,25
Estores de lâminas metálicas de cor média 0,29
Cortinas opacas de cor clara 0,44
Cortinas transparentes de cor clara 0,50
Caixilharias com/sem corte térmico
Uma vez que a utilização de envidraçados com caixilharia com corte térmico conduz a uma
melhoria geral do desempenho energético por via da redução das perdas de calor, foram
consideradas, na análise paramétrica, os casos de ausência e presença de corte térmico na
caixilharia. Para cada caso, o valor do coeficiente de transmissão térmica foi obtido a partir da
Tabela 2.12, em função do tipo de protecção solar, por interpolação para as espessuras das
caixas de ar apresentadas. Na Tabela 2.12 apresentam-se, a sombreado, os valores
interpolados.
0,43
0,75
0,75
0,75
0,75
v
v `
v v
`
v
v
15
Tabela 2.12 – Coeficientes de transmissão térmica de vãos envidraçados em caixilharia metálica com e
sem corte térmico (Quadro III.2 da ITE-50 [7]).
Número de
vidros
Tipo de
janela
Esp. da lâmina de ar ( )
w
2
wdn1
2
Dispositivo de oclusão nocturna
Cortina interior opaca
Outros Dispositivos
Com permea-bilidade ao ar
elevada
Com permea- bilidade ao ar
baixa
Sem corte térmico
2 (duplo)
De correr
6 4,50 3,90 3,60 3,10
10 4,25 3,70 3,45 3,00
16 4,00 3,50 3,30 2,90
Com corte térmico
2 (duplo)
De correr
6 3,70 3,30 3,10 2,70
10 3,50 3,10 2,95 2,60
16 3,30 2,90 2,80 2,50
Os valores indicados para a espessura de lâmina de ar de 10 foram obtidos por interpolação, não constando na ITE-50 [7].
2.2.3 – Desenvolvimento da análise paramétrica
O RCCTE [1] foi criado com o intuito de salvaguardar a satisfação das condições de conforto
térmico sem necessidades excessivas de energia e. Para atingir este objectivo, o RCCTE
limita as necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento ( ), as
necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento ( ) e as necessidades
nominais de energia para produção de águas quentes sanitárias ( ). O regulamento limita
ainda as necessidades globais de energia primária ( ).
Uma vez identificados todos os parâmetros de estudo e os possíveis valores que estes podem
assumir, contabiliza-se um total de 72000 casos de estudo:
Tipologias 5x
Número de pisos 2x
Relação 3x
Orientação solar 3x
Tipo de cobertura 2x
Localização dos espaços não aquecidos 5x
Relação área envidraçada/ área útil de pavimento 4x
Existência de isolamento térmico perimetral 2x
Protecções solares 5x
Caixilharias com/sem corte térmica 2
Total de casos 72000
1 wdn coeficiente de transmissão térmica médio dia-noite do vão envidraçado, aplicável a locais
com ocupação nocturna corrente. Se o vão envidraçado não dispõe de dispositivos de oclusão nocturna, então wdn= w
16
A dimensão do estudo inviabiliza, a sua realização pela via manual, pelo que se recorreu a
programação em Visual Basic (VB) criando-se uma aplicação para utilização das folhas de
cálculo desenvolvendo-se de uma forma automática para todos os casos de estudo. A Figura
2.4 procura representar a metodologia adoptada.
Figura 2.4 – Esquema de processamento de dados.
Nos capítulos seguintes, serão analisados os resultados da análise paramétrica em termos de
, , e . Estes resultados serão distribuídos de acordo com a classificação
indicada na Tabela 2.13, a qual se baseia na classificação de desempenho energético definido
no âmbito do Sistema de Certificação Energética [10], relativamente ao parâmetro .
Tabela 2.13 – Classificações a considerar na avaliação dos vários indicadores de desempenho energético
do RCCTE2.
Classe energética
Classe A+ 0 – 25% 0 – 25% 0 – 25% 0 – 25%
Classe A 25 - 50% 25 - 50% 25 - 50% 25 - 50%
Classe B 50 – 75% 50 – 75% 50 – 75% 50 – 75%
Classe B- 75 – 100% 75 – 100% 75 – 100% 75 – 100%
Não verifica regulamento > 100% > 100% > 100% > 100%
2 As classificações para , e têm aplicação apenas no âmbito do presente
estudo
Linha + 1
Linha + 1
Aplicação VB
Lista de parâmetros para
todos os casos de estudo Ntc… Nic… Nvc… Nac… Aplicação VB
Resultados
Folhas de cálculo (Excel)
17
3 - Estação de Aquecimento
3.1 - Introdução
O conforto térmico em épocas frias é uma necessidade e não pode ser visto como um luxo ou
uma regalia, é de suma importância que condições propícias ao bem-estar habitacional sejam
criadas e mantidas. Não sendo o objectivo recriar um espaço de vida onde o contacto com
temperaturas indesejadas nunca ocorra, o regulamento cria áreas em que a reprodução de
condições ambientais, distintas das da presente época, é obrigatória e espaços onde este
regular não é obrigatório.
Nascido da necessidade de regular consumos energéticos, o RCCTE [1] procura um equilíbrio
entre o conforto habitacional e os consumos energéticos que lhes estão associados,
assumindo que 20ºC, alínea a) do artigo 14.º [1], será a temperatura que melhor servirá estes
dois requisitos, contribuindo assim para a reprodução de condições de actividade e
produtividade humana, nunca descurando a preocupação ambiental.
No acto de edificar a procura da perfeita articulação entre a arquitectura e a engenharia resulta
nas mais variadas formas dos elementos estruturantes, e é reconhecido que a presença destas
componentes, fundamentais estruturalmente, impede que sejam adoptadas soluções globais
de isolamento. São criadas zonas em que as transmissões de calor ocorrem consoante o tipo
de elemento presente. O cuidado a ter com estas zonas, juntamente com determinadas opções
de carácter arquitectónico, pode levar a um aumento no grau de dificuldade/impossibilidade no
cumprimento do regulamento.
3.2 - Análise geral dos resultados
Feita uma análise geral dos resultados obtidos relativos às necessidades nominais de energia
útil para a estação de aquecimento, facilmente se constata que apesar de todas as moradias
representarem boas soluções do ponto de vista construtivo, terem sido adoptadas boas
soluções a nível de isolamento e existindo a preocupação de cumprir todos os requisitos
individuais que o regulamento impõe, 27% das habitações não o verificam, concentrando-se
grande parte das moradias na classificação energética B- que corresponde ao nível de
eficiência energética mais baixo admissível por lei. A Tabela 3.1 demonstra os resultados
obtidos:
Tabela 3.1 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação aquecimento.
Não verifica Classe B- Classe B Classe A Total
15621 29724 12232 23 576003
3 O número de moradias em estudo é de 57600, e não de 72000, devido ao facto de nas
tipologias T1 e T2 só ter sido tido em conta a hipótese de a moradia apresentar um piso, o que reduz o número de casos de estudo para metade nestas duas tipologias.
18
Os resultados da Tabela anterior e o gráfico presente na Figura 3.1 demonstram bem a
dificuldade na verificação das necessidades para aquecimento, evidenciando a grande
dificuldade na obtenção da Classe do grupo A, sendo esta quase inexistente.
Figura 3.1 – Gráfico de classificações energéticas na estação aquecimento.
3.3 - Análise Paramétrica
3.3.1 - Área útil de pavimento ( 2)
A área útil de pavimento de uma habitação cresce paralelamente ao número da tipologia em
causa e representa o espaço interior da mesma, sendo contabilizadas para o seu cálculo
apenas as áreas que efectivamente representam uma possibilidade de vivência/ocupação do
espaço e não as áreas em planta de paredes interiores e outros elementos que sirvam a
limitação de espaços.
De modo a justificar a variação do parâmetro foram admitidas 5 tipologias construtivas, todavia,
a alteração deste parâmetro não pode ser usada como ferramenta de ajuda ao cumprimento do
RCCTE [1], não sendo viável a construção de mais um quarto para se beneficiar de uma
tipologia acima daquela definida na arquitectura.
Serve a presente análise para avaliar o comportamento do regulamento perante diferentes
tipologias habitacionais, revelando a Tabela 3.2 as classificações energéticas obtidas por
tipologia e servindo a mesma de base para a criação do gráfico da Figura 3.2.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Não verifica Classe B- Classe B Classe A
27.12%
51.60%
21.24%
0.04%
Não verifica
Classe B-
Classe B
Classe A
19
Tabela 3.2 – Número de habitações por classificação energética e por Tipologia na estação aquecimento.
Tipologia T1 T2 T3 T4 T5
Área útil de pavimento (Ap) (m2) 70 95 120 150 190
Casos que Não verificam RCCTE 4671 3465 2943 2517 2025
Casos de Classe B- 2519 3636 9469 8016 6084
Casos de Classe B 10 99 1988 3864 6271
Casos de Classe A 0 0 0 3 20
Casos em estudo 7200 7200 14400 14400 14400
Figura 3.2 – Distribuição das classificações energéticas por tipologia construtiva na estação aquecimento.
Apresentados os resultados obtidos em cada tipologia facilmente se constata que com o
aumento da área útil de pavimento, o cumprimento do regulamento torna-se mais fácil,
recaindo a maioria dos resultados sobre as classificações do grupo B.
Criando um gráfico que represente os resultados energéticos obtidos conforme a área útil de
pavimento em causa, são obtidas as curvas que revelam, de uma forma mais explícita, o
comportamento de cada classificação energética. Assim, através do gráfico da Figura 3.3 é
possível verificar que a mudança de declive na curva de representação das não conformidades
ocorre para os 120 2 de área útil de pavimento, e que esta mudança na “velocidade” de
decréscimo é acompanhada pela estabilização e inversão no crescimento do número de casos
de classificação B-. Por sua vez, a Classe B sofre um aumento no declive de modo a
compensar o diminuir do número de resultados obtidos para as classes acima mencionadas.
Mais uma vez é evidente que a obtenção de Classes energéticas de excelência, grupo A, é de
extrema dificuldade, surgindo apenas a partir dos 150 2 de área útil de pavimento e
apresentando um declive muito baixo que nunca será susceptível de ter grande relevância no
domínio de resultados.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
T1 T2 T3 T4 T5
64.88%
48.13%
20.44%17.48%
14.06%
34.99%
50.50%
65.76%
55.67%
42.25%
0.14% 1.38%
13.81%
26.83%
43.55%
0.00% 0.00% 0.00% 0.02% 0.14%
% C
lassif
icaçõ
es e
ne
rgé
ticas
Tipologia da moradia
Não verifica
Classe B-
Classe B
Classe A
20
Figura 3.3 – Curvas de comportamento das classificações energéticas, consoante área útil de pavimento,
na estação aquecimento.
Analisado este parâmetro, é bem visível o benefício que uma moradia de tipologia maior pode trazer
no cumprimento do regulamento. Esta maior facilidade que, por exemplo, a tipologia T5 oferece,
torna possível a adopção de grande parte das combinações dos parâmetros em estudo, desde que
se adoptem soluções idênticas ou melhores que aquelas tidas em conta para a produção deste
trabalho. Esta vantagem de moradias com maiores áreas úteis prende-se, sobretudo, com a
hipótese de estas poderem vir a assumir dois pisos, mas também, com o facto de estas
apresentarem uma relação perímetro/área inferior, como é visível na Tabela 3.3:
Tabela 3.3 – Relação perímetro/área útil de pavimento por tipologia
Tipologia T1 T2 T3 T4 T5
Área útil de pavimento ( ) ( 2) 70 95 120 150 190
Perímetro4 ( ) 33,5 39,0 43,8 49,0 55,1
Relação Perímetro/Área útil de pavimento (
2)
0,48 0,41 0,37 0,33 0,29
.
O que significa que para habitações T1 cada 2 de área útil de pavimento estará associado a 0,48
metros lineares de perdas, sejam elas por contacto com a envolvente, com o solo, com locais não
aquecidos ou por pontes térmicas, enquanto para tipologias T5 cada 2 será sobrecarregado com
as perdas de 0,29 de perímetro. Um cálculo análogo demonstraria que o mesmo ocorre em
relação às variações da dimensão da cobertura geradas pelo aumento da área útil de pavimento. O
princípio associado a este acontecimento está directamente associado ao factor de forma, que
quanto mais baixo for, menor será a energia necessária para aquecimento. Admitindo um tipo de
4 No cálculo do perímetro, para efeitos de cálculo, foi admitida a hipótese de a moradia
apresentar uma geometria quadrangular.
64.88%
48.13%
20.44%
17.48%14.06%
34.99%
50.50%
65.76%
55.67%
42.25%
0.14%1.38%
13.81%
26.83%
43.55%
0.00% 0.00%
0.00% 0.02% 0.14%0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
60 80 100 120 140 160 180 200
% C
lassif
icaçõ
es e
ne
rgé
ticas
Área útil (m2)
Não verifica
Classe B-
Classe B
Classe A
21
solução construtiva, quanto maior for a área útil de pavimento que a sua envolvente limita, maior
será a facilidade no cumprimento do RCCTE [1] e, consequentemente, existirá um maior
aproveitamento energético no aquecimento habitacional.
No entanto, embora a conformidade do regulamento para tipologias a partir de T3, portanto para
áreas úteis maiores, seja de verificação mais fácil, a obtenção de classes energéticas que poderiam
vir a viabilizar uma classificação global exemplar (Classe A ou A+) continuam ainda a representar
uma percentagem demasiado baixa, quase inexistente, o que vem sustentar, uma vez mais, as
dificuldades presentes na aplicação do regulamento em estudo.
3.3.2 - Número de Pisos
Permitindo a possibilidade da existência de dois pisos procurou-se entender até que ponto
seria vantajoso a construção vertical em moradias unifamiliares, entrando para o estudo
apenas as tipologias T3, T4 e T5. As diferenças obtidas nos valores percentuais no quociente
estão presentes na Tabela 3.4:
Tabela 3.4 – Variação da relação com o número de Pisos.
Tipologia ∆ (Cobertura Horizontal) ∆ (Cobertura inclinada)
T3 5%
16 a 23%
T4 17 a 24%
T5 18 a 25%
A ocorrência de dois intervalos de variação deve-se apenas ao tipo de cobertura adoptado.
Assim sendo, em moradias com cobertura horizontal será possível obter um indicador de
classe de comportamento na estação de aquecimento, 5 pontos percentuais mais baixo, caso
se opte pela construção de dois pisos em vez de apenas um, o mesmo ocorre para soluções
de cobertura inclinadas, sendo aqui o intervalo de “ganhos” entre 16 a 25%.
3.3.3 - Relação
Para o estudo deste parâmetro, a fixação de todos os outros parâmetros é necessária,
querendo com isto dizer que só é possível comparar resultados caso o elemento em estudo
seja o único a provocar variações no resultado. Posto isto, os valores das variações dos
quocientes entre por tipologia são os referidos na Tabela 3.5:
Tabela 3.5 – Acréscimo na relação para diferentes relações de .
Acréscimo de =1 =2 =3
T1 Melhor solução + 2 a 3% + 6 a 7%
T2 Melhor solução + 2 a 3% + 6 a 7%
T3 Melhor solução + 2 a 3% + 6 a 7%
T4 Melhor solução + 1,5 a 2,5% + 5 a 6%
T5 Melhor solução + 1,5 a 2,5% + 4,5 a 5,5%
22
Pode-se constatar que a aproximação da geometria da planta de uma moradia a uma forma
quadrática, será sempre a melhor solução do ponto de vista de verificação das necessidades
térmicas para efeitos de aquecimento. Para uma razão entre e de 2 o indicador será
agravado de 1,5 a 3%, e para =3 o será sensivelmente 4,5 a 7% maior que o
resultado obtido para a melhor solução. O decrescer da diferença entre a melhor solução e as
restantes para tipologias maiores, justifica-se com o raciocínio desenvolvido na análise
paramétrica da área útil de pavimento, onde se estuda a razão perímetro/área.
3.3.4 - Orientação solar
A orientação solar de uma moradia pode influenciar os resultados relativos às necessidades
energéticas da mesma, este facto ocorre quando as fachadas da moradia assumem direcções
que lhes são mais favoráveis na estação de aquecimento. Nos casos em estudo, o benefício de
determinada orientação solar consoante a geometria da planta da moradia é apresentado na
Tabela 3.6, sendo os valores percentuais relativos ao acréscimo no indicador
representativo da melhor solução.
Tabela 3.6 – Acréscimo na relação para diferentes orientações solares.
Geometria Tipologia Orientação5 Acréscimo em
=1
T1
T2
T3
T4
T5
N-E-S-W =
E-S-W-N Melhor Solução
NE-SE-SW-NW +0 a 1%
=2
T1
T2
T3
T4
T5
N-E-S-W Melhor Solução
NE-SE-SW-NW =
E-S-W-N +0 a 2%
=3
T1
T2
T3
T4
T5
N-E-S-W Melhor Solução
NE-SE-SW-NW +1,5 a 2,5%
E-S-W-N +2,5 a 3,5%
5 A seta presente na planta esquemática da moradia representa a primeira letra da orientação solar em
causa.
23
Como é observado na Tabela acima, a orientação solar, por si só, não tem grande influência no
resultado final relativo aos consumos energéticos para aquecimento, sendo a solução em que
se orienta a maior fachada para Norte, sempre a melhor possível, o que à partida pode ser
estranho, mas é rapidamente justificado pelo facto de, paralelamente, a fachada de dimensão
idêntica se orientar a sul, zona de maiores ganhos térmicos. A orientação solar poderá assumir
maior importância, caso se estipule uma maior percentagem de envidraçados nas fachadas
com maior incidência solar, o que não ocorreu para este estudo, atribuindo-se uma
percentagem de envidraçados com base no peso da fachada na área envolvente vertical.
3.3.5 - Tipo de cobertura
O tipo de cobertura terá influência directa no factor de forma e na área em contacto com a
envolvente e o seu estudo servirá para compreender até que ponto será vantajosa a execução
de uma cobertura horizontal. Analisando o espaço dos resultados, as variações de
percentagens na relação que foram obtidas estão presentes na Tabela 3.7:
Tabela 3.7 – Variação da relação para diferentes tipos de cobertura (inclinada ou horizontal).
Tipologia ∆
=1 =2 =3
T1 – 1 Piso 24,5% 17,5% 14,5%
T2 – 1 Piso 27,5% 19,5% 14,5%
T3 – 1 Piso 30% 21,5% 18%
T4 – 1 Piso 33% 23,5% 19,5%
T5 – 1 Piso 35% 26% 21,5%
T3 – 2 Pisos 10,5% 7,5% 6%
T4 – 2 Pisos 11% 8% 6,5%
T5 – 2 Pisos 12,5% 9% 7,5%
Assim sendo, a adopção de uma cobertura horizontal em detrimento de uma inclinada
significará sempre uma descida no índice . Esta diferença nos valores obtidos com a
adopção de diferentes tipos de coberturas é mais relevante no caso de moradias de apenas um
piso, apresentando estas variações sensivelmente três vezes superiores às edificações de dois
pisos. A importância de uma cobertura horizontal torna-se ainda mais visível quando a planta
habitacional assume formas quadráticas, o que origina uma altura de cobertura inclinada maior
para que se mantenha uma inclinação propícia ao bom escoamento das águas pluviais.
O aumento da altura da cumieira da cobertura resulta num aumento da área envolvente em
contacto directo com o exterior e num aumento do volume interior que entrará no cálculo das
perdas por ventilação, estes dois factores resultam numa variação de que pode ir até
aos 35%, face a uma solução de cobertura horizontal.
De um modo geral, a adopção de uma cobertura inclinada corresponderá a um aumento de
20% (valor intermédio dos resultados obtidos) no índice em causa.
24
3.3.6 - Localização lna
A suposição da existência de contacto com um local não aquecido, de dimensões iguais à
metade da fachada em que se encontra, pretende estudar o partido que se pode tirar desta
existência, averiguando qual a melhor posição para o contributo numa redução de . A
Tabela 3.8 apresenta as melhores soluções e o agravamento das mesmas caso se opte por
outra localização do lna.
Tabela 3.8 – Acréscimo na relação para diferentes localizações de lna.
Relação Orientação solar Localização lna Acréscimo em
1
N-E-S-W
Inexistente +7%
N Melhor Solução
E = W +3%
S +9%
NE-SE-SW-NW
Inexistente = NE +13%
SE =SW +13%
NW Melhor Solução
E-S-W-N
Inexistente +7%
E = W +3%
S +9%
N Melhor Solução
2 e 3
N-E-S-W
Inexistente +11%
N Melhor Solução
E = W +9%
S +13%
NE-SE-SW-NW
Inexistente = NE +14%
SE +14%
SW +14%
NW Melhor Solução
E-S-W-N
Inexistente +6%
E = W Melhor Solução
S +6%
N +1%
Pode constatar-se que para todos os efeitos, a melhor solução para controlar este parâmetro é
fazer uso da existência de locais não aquecidos situados a Norte ou Noroeste da habitação. De
referir que a pior localização que se pode optar para o lna será a orientação Sul, sendo, em
alguns casos, pior esta situação do que a inexistência de lna. No caso da orientação solar
contemplar os octantes, a melhor localização de lna será na fachada maior cuja sua normal faz
o menor ângulo com o Norte.
25
3.3.7 - Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento
A quantidade de envidraçados é, como se sabe, factor preponderante nos ganhos térmicos
obtidos na estação aquecimento e a adopção de maiores percentagens nos envidraçados pode
levar a verificações do regulamento muito mais facilitadas. A Tabela 3.9 procura ilustrar esse
mesmo acontecimento, evidenciando que a melhor solução é sempre a de maior percentagem
de envidraçados e que o diminuir deste valor agrava o valor de :
Tabela 3.9 – Acréscimo na relação para diferentes percentagens de envidraçados em relação à
área útil de pavimento.
% de envidraçado ( )
Acréscimo no valor de (factor solar 0,63)
Acréscimo no valor de (factor solar 0,36)
10% +12% +8%
15% +6% +3,5%
20% +5% +4%
25% Melhor Solução Melhor Solução
Fica claro que as melhores soluções são percentagens de envidraçado em relação à área útil
de pavimento acima dos 20% e que a situação em que se adapta um factor solar mais baixo é
mais estável do ponto de vista de proximidade de soluções. Os valores apresentados, tratam-
se de valores médios, existindo soluções com maiores e menores acréscimos no índice em
estudo. Só é possível compreender este acontecimento devido às possíveis variantes do
parâmetro localização do lna, que ao assumirem a ocupação de metade da fachada de
determinada orientação, obrigam a um aumento da percentagem de envidraçados nas
fachadas restantes. Estas possibilidades de localização de lna dão origem ao elevado espectro
de resultados para que se poderá ter para cada percentagem de envidraçados. Assim
sendo, poder-se-á usufruir de uma descida de 10% no índice em estudo, caso se opte por 25%
de envidraçado, em detrimento de 10%, em relação à área útil de pavimento.
3.3.8 - Existência de isolamento perimetral
Na avaliação deste parâmetro apenas se procura estudar a influência que a colocação de
isolamento perimetral poderá vir a ter na estação de aquecimento. A Tabela 3.10 representa a
variação do valor de caso se opte, ou não, pela colocação de isolamento perimetral.
Como é visível, a aplicação deste isolamento tira maior partido para moradias onde a razão
perímetro/área é mais elevada, como mencionado no estudo do parâmetro área útil de
pavimento, sendo a sua diferença final no indicador sensivelmente de 5%.
Tabela 3.10 – Variação da relação com a possibilidade de existência de isolamento perimetral.
Tipologia ∆ Tipologia ∆
T1 7%
T2 6% T3 - 2 Pisos 4%
T3 - 1 Piso 5,5% T4 - 2 Pisos 3,5%
T4 - 1 Piso 5% T5 - 2 Pisos 3%
T5 - 1 Piso 4,5%
26
3.3.9 - Protecções solares
No estudo das protecções solares foram consideradas duas protecções solares interiores e
duas exteriores, e ainda a possibilidade da não existência de protecção solar. Todavia, a não
existência de protecção solar implica que o factor solar do vidro duplo, por si só, tenha de ser
inferior a 0,50 na estação arrefecimento, conforme o Quadro IX.2 presente no regulamento, o
que não ocorre com o valor corrente de 0,75 fornecido pelo RCCTE [1]para o vidro duplo. Esta
solução passa só a ser possível com a adopção de vidros de fabricantes que garantam factor
solares baixos, e para o presente estudo recorreu-se à Saint Gobain [8], que dentro de vários
valores possíveis forneceu um factor solar de 0,43, sendo assim passível de ser usado
verificando o regulamento. Na Tabela 3.11 apresentam-se as melhores soluções de protecção
solar e respectivos aumentos no valor de consoante a percentagem de envidraçados
em causa.
Tabela 3.11 – Acréscimo na relação para diferentes tipos de protecções solares.
% Protecções solares Acréscimo de
10%
Cortinas transparentes de cor clara +5%
Cortinas opacas de cor clara +3%
Estores de lâminas metálicas de cor média +2%
Portadas de madeira de cor clara Melhor Solução
Sem protecção solar +4%
15%
Cortinas transparentes de cor clara +7%
Cortinas opacas de cor clara +4%
Estores de lâminas metálicas de cor média +3%
Portadas de madeira de cor clara Melhor Solução
Sem protecção solar +6%
20%
Cortinas transparentes de cor clara +10%
Cortinas opacas de cor clara +6%
Estores de lâminas metálicas de cor média +4%
Portadas de madeira de cor clara Melhor Solução
Sem protecção solar +7,5%
25%
Cortinas transparentes de cor clara +13%
Cortinas opacas de cor clara +8%
Estores de lâminas metálicas de cor média +5%
Portadas de madeira de cor clara Melhor Solução
Sem protecção solar +9%
Facilmente se compreende que a melhor protecção solar corresponde às portadas de madeira
de cor clara, porém, estranha-se que a solução sem protecção solar represente uma hipótese
tão boa ou melhor que as protecções solares interiores. No entanto, averiguando os
coeficientes de transmissão térmica associados a cada uma das situações compreende-se o
27
motivo de tal acontecimento. Representam-se na Tabela abaixo os coeficientes de transmissão
térmica associados a cada uma das soluções possíveis para protecção solar.
Tabela 3.12 – Coeficientes de transmissão térmica das protecções solares adoptadas, sem corte térmico.
Protecções solares (sem corte térmico)
Cortinas transparentes de cor clara (vidro duplo comum) 4,25
Cortinas opacas de cor clara (vidro duplo comum) 3,75
Estores de lâminas metálicas de cor média (vidro duplo comum) 3,45
Portadas de madeira de cor clara (vidro duplo comum) 2,6
Sem protecção solar (vidro duplo de baixa emissividade) 2
O coeficiente de transmissão térmica mais baixo é relativo à solução desprovida de qualquer
protecção solar, esta situação é gerada pelas diferentes fontes de onde se extraíram os valores
de . Enquanto os valores das restantes soluções de protecção foram retirados de Tabelas
técnicas presentes no ITE-50 [7], o valor de do vidro duplo foi obtido do catálogo do
fabricante [8], e por sua vez, enquanto as Tabelas técnicas procuram assegurar valores que
representem todos os vidro duplos no mercado, podendo como consequência ter um carácter
conservativo, o valor de presente no catálogo é usado pela marca como arma competitiva,
correspondendo o seu valor ao valor real.
A solução sem protecção solar só não corresponde à melhor hipótese porque associado à
mesma está um factor solar inferior aos 0,63 presentes nas restantes soluções, sendo ele de
0,36, quase metade do anterior, o que reduz os ganhos térmicos pelos envidraçados
sensivelmente para metade, acabando assim por prejudicar esta solução.
Importa compreender que correntemente, para que não exista a necessidade de atribuir
monopólios a empresas de vidro, a melhor solução relativa a protecção solar, caso não seja
possível a instalação de protecções solares exteriores, passa pela utilização de cortinas
opacas de cor clara que apresentam um valor de muito superior ao vidro da Saint Gobain [8],
mas acabam por compensar com um valor de factor solar que lhes permite obter um maior
número de ganhos térmicos pelos envidraçados.
Se for possível a instalação de qualquer protecção solar em estudo, as portadas de madeira de
cor clara serão a solução mais viável, beneficiando até 10% o indicador
28
3.3.10 - Existência de corte térmico
Neste parâmetro procurou-se avaliar o benefício que se pode tirar da existência de caixilharia
com corte térmico e os valores na Tabela 3.13 representam a variação do índice , caso
a caixilharia apresente ou não corte térmico para cada percentagem de envidraçado.
Tabela 3.13 – Variação da relação com a possibilidade de existência de corte térmico na
caixilharia dos envidraçados.
%envidraçados ∆
10% 3%
15% 4%
20% 5,5%
25% 6,5%
Poderá então tirar-se partido de uma descida até 6% na relação , caso se opte pela
prescrição de caixilharia com corte térmico, aquando da realização do projecto térmico.
3.4 - Conclusão
É indubitavelmente visível a dificuldade que existe no cumprimento do regulamento, sendo
quase impossível a obtenção de uma classificação energética de excelência. Esta dificuldade é
gerada por diversos motivos, provenientes de opções construtivas, de exigentes restrições e de
utilização de valores conservativos.
Realizado o estudo paramétrico de vários elementos que são necessários na aplicação do
regulamento, observa-se que uns assumem mais importância que outros e que o manipular de
alguns, mais influentes, pode propiciar uma rápida verificação da lei vigente. A Tabela 3.14
representará os valores que os vários parâmetros poderão assumir na verificação do RCCTE .
Tabela 3.14 – Valores máximos de influência dos parâmetros sobre o índice .
Parâmetro Influência em
Área útil de pavimento Baixa dificuldade de verificação
com o aumento de
Número de pisos Até 20%
Relação a/b Até 6%
Orientação solar Até 3%
Tipo de cobertura Até 20%
Localização de lna Até 10%
Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento Até 10%
Existência de isolamento perimetral Até 6%
Protecções solares Até 10%
Existência de corte térmico Até 6%
29
Figura 3.4 – Gráfico circular representativo dos acréscimos em consoante o parâmetro em causa.
Fazendo uso do estudo paramétrico realizado, em cima resumido na Figura 3.4, criaram-se
novas estatísticas sobre os casos de estudo, numa tentativa de verificar os valores obtidos até
à data. Assim sendo, controlando os parâmetros acima dos 10% de influência, como o tipo de
cobertura (optou-se pela horizontal), a localização do lna (assumiram-se o Norte e o Noroeste
como possíveis localizações), a percentagem de área envidraçada (escolheram-se 20 e 25%) e
o tipo de protecção solar (hipóteses admitidas estores de lâminas metálicas de cor média e
com portadas em madeira de cor clara) os resultados obtidos foram os apresentados na Tabela
3.15.
O parâmetro número de pisos não foi tido em conta, por se tratar de uma característica
arquitectónica que não pode ser alterada para melhor cumprimento do regulamento. Por outro
lado, o assumir de dois pisos reduziria em muito o espaço de resultados, entrando para as
estatísticas apenas as tipologias T3,T4 e T5. A Tabela 3.16 demonstra os resultados obtidos
caso se adoptasse, para além dos parâmetros previamente referidos, a construção de dois
pisos.
Tabela 3.15 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação aquecimento,
com controlo paramétrico.
Tipologia Não verifica Classe B- Classe B Classe A Total
T1 4 131 9 0 144
T2 0 94 50 0 144
T3 0 59 229 0 288
T4 0 21 264 3 288
T5 0 5 263 20 288
Total 4 310 815 23 1152
20%6%3%
20%
10%
10%
6%
10%
6%
Nic/Ni
Número de pisos
Relação a/b
Orientação solar
Tipo de cobertura
Localização Lna
Relação Área envidraçada / Área útil
Existência de isolamento perímetral
Protecções solares
Existência de corte térmico
30
Tabela 3.16 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação aquecimento,
com controlo paramétrico (incluindo imposição de construção de 2 pisos).
Tipologia Não verifica Classe B- Classe B Classe A Total
T3 0 11 133 0 144
T4 0 3 138 3 144
T5 0 0 126 18 144
Total 0 14 397 21 432
Feitas as restrições para obtenção da Tabela 3.15, o número de habitações em estudo do
espaço de resultados desce para 1152 e a distribuição das classes energéticas nele presentes
é reproduzida no gráfico da Figura 3.5.
Figura 3.5 – Gráfico de classificações energéticas na estação aquecimento, com controlo paramétrico.
E recordando o gráfico obtido no início sem qualquer controlo paramétrico, Figura 3.1:
Apenas com o controlar dos 4 parâmetros acima mencionados é perceptível a melhoria que se
obtêm nos resultados de , assim como, uma maior concentração de resultados na
classe energética B, o que beneficiará a classificação energética global.
Importa ainda salientar que em todas as tipologias construtivas os parâmetros que conduzem a
um valor de necessidade nominais de energia útil para aquecimento mais baixo são idênticos.
Estes são apresentados na Tabela 3.17, juntamente com os valores obtidos para o índice em
estudo.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
Não verifica Classe B- Classe B Classe A
0.3%
26.9%
70.7%
2.0%
Não verifica
Classe B-
Classe B
Classe A
31
Tabela 3.17 – Melhores soluções e respectivos valores de .
Tipologia ( ) Nº Pisos Relação Orientação solar Tipo de
cobertura
-
26 1 NE-SE-SW-NW Horizontal
Localização lna / Isolamento perimetral
Protecção solar Existência de corte térmico
NW 25% Sim Portadas de
madeira de cor clara Com corte
térmico
T1 (70 2)
68,92%
Classificação energética
Classe B
T2 (95 2) 62,11% Classe B
T3 (120 2) 50,54% Classe B
T4 (150 2) 46,75% Classe A
T5 (190 2) 43,07% Classe A
O mesmo acontece nos valores mais altos de de todas as tipologias, sendo indicados
na Tabela 3.18 os elementos que geram os piores valores:
Tabela 3.18 – Piores soluções e respectivos valores de .
Tipologia ( ) Nº Pisos Relação Orientação solar Tipo de
cobertura
-
1 1 N-E-S-W e E-S-W-N7 Inclinada
Localização lna / Isolamento perimetral
Protecção solar Existência de corte térmico
S8 20% Não
Cortinas transparentes de cor clara
Sem corte térmico
T1 (70 2)
133,38%
Classificação energética
Não verifica
T2 (95 2) 128,93% Não verifica
T3 (120 2) 126,29% Não verifica
T4 (150 2) 124,84% Não verifica
T5 (190 2) 122,36% Não verifica
A verificação do regulamento na estação aquecimento torna-se difícil devido à extensão e
detalhe do mesmo, sendo consideradas para cálculo todas as trocas energéticas passíveis de
ocorrer numa habitação. As exigentes restrições feitas no regulamento aumentam o grau de
exigência do mesmo e o atribuir de limites de consumos energéticos, consoante o factor de
forma habitacional em causa, faz com que este deixe de ser uma mais-valia até ao valor 1,5,
não sendo possível ao projectista tirar partido de um factor de forma “exemplar”, por lhe estar
associado um limite de consumo energético também mais baixo, como se pode observar no
gráfico da Figura 3.6.
6 Para as tipologias T1 e T2 o número de pisos ideal será 1, porque não foi tido como hipótese a
existência de 2 pisos nestas tipologias. 7 Na tipologia T1 e T2 a pior solução assume neste parâmetro como hipótese mais desvantajosa a
orientação solar NE-SE-SW-NW. 8 Na tipologia T1 e T2 a pior solução assume neste parâmetro como hipótese mais desvantajosa a
inexistência de local não aquecido ou a localização deste a NW.
32
Figura 3.6 – Valores de permitidos pelo regulamento, consoante factor de forma, para o concelho de
Palmela.
Este limitar de consumos por tipologia construtiva associado aos valores conservativos
presentes no regulamento e nas Tabelas técnicas (de modo a contemplarem as piores
situações) dificultam a verificação do regulamento na estação de aquecimento, fazendo com
que muitas vezes o índice ultrapasse o valor de
A utilização de valores presentes em catálogos de fornecedores, acabando por “receitar”
marcas e produtos, poderá ser uma mais-valia na verificação do regulamento, contudo, os
custos serão também acrescidos e o livre arbítrio do dono de obra na escolha de produtos será
posto em causa.
Concluindo, para que se possa obter conformidade em relação aos gastos para aquecimento, é
necessário manipular bem os parâmetros construtivos, de modo a que mesmo aplicando os
valores conservativos fornecidos em Tabelas técnicas [7] seja possível verificar o regulamento.
50
60
70
80
90
0 0.5 1 1.5
Ni (K
Wh
/m2.a
no
)
FF (factor de forma)
Ni
GD = 1190
33
4 - Estação de Arrefecimento
4.1 - Introdução
A climatização para efeitos de arrefecimento na classe habitacional assume cada vez maior
importância nos dias que correm. Com os constantes recordes de temperaturas máximas e
ondas de calor cada vez mais prolongadas, torna-se imperioso a existência de infra-estruturas
que sirvam de refúgio nos momentos de maior intensidade solar. A criação de um ambiente
artificial poderá mesmo servir de local de trabalho onde a produtividade não seja afectada
pelas altas temperaturas, ou em casos extremos, evitar desidratações e os riscos que lhes
estão inerentes.
Mais uma vez, numa tentativa de articulação entre temperatura de conforto e custos
energéticos que lhe estão associados, o regulamento estabelece 25ºC, alínea a) do artigo 14.º
[1], como sendo a temperatura que melhor representa o equilíbrio entre o consumo energético
e o conforto habitacional.
No controlo das necessidades energéticas para arrefecimento ocorrem ganhos e perdas de
energia, o que não é muito explícito no regulamento, assumindo este, fórmulas onde a priori se
apreende que apenas existem ganhos térmicos. Estas perdas de energia só ocorrem pelo facto
de em Portugal a temperatura exterior média na estação arrefecimento, para qualquer zona
climática, ser sempre inferior aos 25ºC adoptados para projecto. Os ganhos térmicos resultam
de interacções directas com o sol e ganhos internos, enquanto as perdas térmicas ocorrem por
trocas energéticas por diferencial de temperaturas entre o exterior e o interior, contribuindo
estas últimas para um aumento do parâmetro factor de utilização dos ganhos térmicos ,
acabando por reduzir posteriormente as necessidades nominais de energia útil na estação
arrefecimento.
4.2 - Análise Geral dos resultados
Recorrendo novamente à amostra gerada inicialmente com a variação de todos os parâmetros
em estudo, obtiveram-se as seguintes distribuições para a relação , presentes na
Tabela 4.1:
Tabela 4.1 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação arrefecimento.
Não verifica Classe B- Classe B Classe A Total
861 7278 15511 5150 28800
O domínio de resultados passa agora para um total de 28800 devido ao facto de a existência
ou não de isolamento perimetral se tornar indiferente nos resultados, o que origina o mesmo
resultado para as necessidades nominais de energia útil para o arrefecimento. Assim sendo, os
57600 casos de estudo anteriores reduzem-se agora para 28800. Na Tabela é bem visível a
34
supremacia da classe energética B e o aumento do número de casas de classe A relativamente
à estação de aquecimento. Para melhor compreensão dos acontecimentos foi criado o gráfico
presente na Figura 4.1, a partir da Tabela 4.1.
Figura 4.1 – Gráfico de classificações energéticas na estação arrefecimento.
Comparativamente à estação aquecimento, o cumprir do regulamento torna-se agora muito
mais fácil, como é bem ilustrado no gráfico acima, sendo o valor de casos de classificações
energéticas de excelência (A) mais significativo, remetendo os casos de Classe B- para
percentagens mais baixas e levando quase à extinção de moradias que não estão em
conformidade com o regulamento.
4.3 - Análise Paramétrica
4.3.1 - Área útil de pavimento
Numa tentativa de averiguar a influência da área útil de pavimento no cumprimento dos
requisitos energéticos estipulados pelo regulamento para a estação de arrefecimento, criou-se
a Tabela 4.2 com origem no espaço de resultados:
Tabela 4.2 – Número de habitações por classificação energética e por Tipologia na estação
arrefecimento.
Tipologia Não verifica Classe B- Classe B Classe A Total
T1 144 979 2011 466 3600
T2 130 982 1990 498 3600
T3 203 1793 3861 1343 7200
T4 196 1774 3831 1399 7200
T5 188 1750 3818 1444 7200
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Não verifica Classe B- Classe B Classe A
2.99%
25.27%
53.86%
17.88%
Não verifica
Classe B-
Classe B
Classe A
35
E posteriormente, para melhor compreensão da influencia da área útil de pavimento sobre o
índice , criou-se o gráfico presente na Figura 4.2, a partir da Tabela acima mencionada:
Figura 4.2 – Curvas de comportamento das classificações energéticas, consoante área útil de pavimento,
na estação arrefecimento.
Como é bem visível no gráfico, a distribuição das classificações energéticas é constante,
variando ligeiramente apenas na passagem da tipologia T2 para T3, o que sugere que esta
variação ocorrerá devido a uma possível modificação da solução construtiva entre estas duas
tipologias. À partida, a razão será a variação do número de pisos, dado este ser o único
parâmetro que se altera na passagem de uma tipologia para a outra.
Assim sendo, a área útil de pavimento em nada afectará a verificação das necessidades
nominais de energia útil para arrefecimento, devido ao carácter linear do regulamento para a
estação de arrefecimento que estipula valores máximos de consumo energético consoante
apenas a localização geográfica, contrariamente ao que ocorre na estação de aquecimento,
em que a forma e tipologia construtiva também influenciam os limites energéticos máximos
autorizados.
4.3.2 - Número de Pisos
Fazendo uso da análise paramétrica da área útil de pavimento, à partida o número de pisos
terá uma ligeira influência no indicador e recorrendo ao domínio de resultados foram
obtidos os valores apresentados na Tabela 4.3:
Tabela 4.3 – Variação da relação com o número de Pisos.
Tipologia ∆ (Cobertura Horizontal) ∆ (Cobertura inclinada)
T3 5% 3% T4
T5
4.00% 3.61% 2.82% 2.72% 2.61%
27.19% 27.28%
24.90% 24.64% 24.31%
55.86%
55.28%
53.63%
53.21%
53.03%
12.94% 13.83%18.65% 19.43% 20.06%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
60 80 100 120 140 160 180 200
% C
lassif
icaçõ
es e
ne
rgé
ticas
Área útil (m2)
Não verifica
Classe B-
Classe B
Classe A
36
Como é comprovado pelos resultados, a alteração do número de pisos tem uma influência de
cerca de 4% em , o que justifica os saltos da tipologia T2 para a T3 no gráfico
apresentado na analise paramétrica da área útil de pavimento. A situação mais favorável
corresponderá à existência de dois pisos, sustentando de novo o favorecimento da construção
em “altura”. Relativamente à variação de pisos em soluções construtivas de coberturas
inclinadas, o proveito que se tira de um número de pisos igual a dois é muito menor nesta
estação, comparativamente à de aquecimento. Por trás desta ocorrência reside o facto de na
estação arrefecimento, o aumentar de volume interior de uma moradia, contribuirá para o
aumento das perdas energéticas por renovação de ar, acabando por, posteriormente, aumentar
o índice de aproveitamento de ganhos térmicos que reduzirá as necessidades de energia útil
para arrefecimento.
Assim sendo, o aumentar de superfície de contacto com o exterior na cobertura, aquando da
construção de uma moradia de um piso, pouca influência exercerá no índice , devido ao
equilíbrio gerado pelos ganhos e perdas térmicas na superfície da envolvente e pelo aumento
de volume que uma cobertura inclinada maior origina.
4.3.3 - Relação
A avaliação da influência da relação para a estação de arrefecimento conduziu aos
resultados presentes na Tabela 4.4.
Tabela 4.4 – Acréscimo na relação para diferentes relações de a/b.
Tipologia =1 =2 =3
T1;T2;T3;T4;T5 +6% +2% Melhor solução
A uniformidade dos resultados para todas as tipologias construtivas evidência, novamente, o
carácter constante que a verificação das necessidades energéticas nesta estação apresenta,
com o acréscimo de área útil de pavimento. Entretanto, contrariamente à estação de
aquecimento, o cumprir do regulamento privilegia agora a relação =3 como melhor solução,
resultando numa tentativa de expor a maior área possível de fachada para a direcção Norte ou
Octantes vizinhos, a fim de reduzir os ganhos solares pelos envidraçados.
4.3.4 - Orientação solar
Mais uma vez abordado o parâmetro orientação solar, os resultados obtidos foram, em muito,
dispares dos da estação aquecimento, como se pode constatar na Tabela 4.5:
37
Tabela 4.5 – Acréscimo na relação para diferentes orientações solares.
Geometria Tipologia Orientação
=1
T1
T2
T3
T4
T5
N-E-S-W = E-S-W-N +4,3%
NE-SE-SW-NW Melhor Solução
=2
T1
T2
T3
T4
T5
N-E-S-W Melhor Solução
NE-SE-SW-NW +2,5%
E-S-W-N +7%
=3
T1
T2
T3
T4
T5
N-E-S-W Melhor Solução
NE-SE-SW-NW +6%
E-S-W-N +12%
É evidente a maior importância que o factor orientação solar assume na estação arrefecimento,
podendo uma má disposição solar levar a um agravo até 12% na relação . Porém, a
melhor disposição solar continua a ser a N-E-S-W que corresponde a privilegiar a orientação
da maior fachada a Norte, onde a incidência solar é menor, com excepção da relação a/b=1
onde a melhor solução é representada pela orientação de duas fachadas nos octantes vizinhos
do Norte.
4.3.5 - Tipo de cobertura
Relativamente à variação de valores no índice devido ao tipo de cobertura, os
resultados obtidos foram os retratados na Tabela 4.6:
Tabela 4.6 – Variação da relação com o tipo de cobertura.
Tipologia ∆
T1;T2;T3;T4;T5 – 1 Piso 3%
T3;T4;T5 – 2 Pisos 1%
A mínima influência que este parâmetro tem sobre o resultado final na estação de
arrefecimento está associada ao tipo de trocas energéticas que ocorrem neste elemento, que
38
por um lado favorecem o aumento da relação em estudo através dos ganhos com a incidência
solar, e por outro a desfavorecem através das perdas devidas ao diferencial entre a
temperatura interior e a temperatura exterior. Contudo, a adopção de uma cobertura horizontal
para a estação arrefecimento irá prejudicar levemente o indicador em todo o tipo de
moradias, acabando a parcela de perdas energéticas associadas a uma cobertura inclinada por
provocar uma descida em , tornando assim a cobertura inclinada a melhor solução a
adoptar nesta estação.
4.3.6 - Localização lna
Numa tentativa de averiguar a importância da existência de locais não aquecidos, e sua
localização em habitações do tipo moradia unifamiliar, procedeu-se a uma análise do domínio
de resultados produzidos a priori no desenvolvimento desta dissertação, obtendo-se os valores
de acréscimo em , presentes na Tabela 4.7, relativamente à melhor solução:
Tabela 4.7 – Acréscimo na relação para diferentes localizações de lna.
Relação Orientação solar Localização lna
1
N-E-S-W
Inexistente +1,5%
N +4%
E = W Melhor Solução
S +2%
NE-SE-SW-NW
Inexistente = NE +2,5%
SE +0,15%
SW Melhor Solução
NW 6%
E-S-W-N
Inexistente +1,5%
E = W Melhor Solução
S +1,5%
N +4%
2 e 3
N-E-S-W
Inexistente +1%
N +4%
E = W Melhor Solução
S +0,5%
NE-SE-SW-NW
Inexistente = NE +3%
SE +2%
SW Melhor Solução
NW +5%
E-S-W-N
Inexistente +2%
E = W Melhor Solução
S +2%
N +3%
39
Relativamente à localização de um local não aquecido numa moradia, a sua posição óptima
andará sempre a par da orientação solar, procurando “proteger” a habitação da exposição solar
mais gravosa. A melhor solução corresponderá a uma localização do lna nas fachadas com
normal com direcção Este, Oeste, Sudoeste ou Sudeste, um olhar sobre o Quadro III.9 do
RCCTE (Tabela 4.8) comprova a veracidade do estudo, e intuitivamente revela qual a melhor
localização para um lna.
Tabela 4.8 – Valores médios da intensidade da radiação solar para a estação convencional de
arrefecimento (Junho a Setembro).
Zona N NE E SE S SW W NW
V3 S 210 330 460 460 400 470 460 330
A melhor localização do lna será, portanto, a direcção com maior incidência solar e o descurar
deste principio poderá levar a um agravo de até 6% na relação .
4.3.7 - Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento
Como se compreende, a quantidade de envidraçados presente numa moradia influenciará
muito o seu comportamento relativamente ao conservar de condições climatéricas,
nomeadamente temperatura, no seu interior. É com este intuito que se procura estudar o efeito
que o aumento de área envidraçada terá no cumprimento regulamentar na estação
arrefecimento.
No entanto, associadas aos envidraçados as protecções solares, fazem com que o elemento
adquira novas propriedades, são exemplos o coeficiente de transmissão térmica e o factor
solar do envidraçado. Por esta razão, optou-se por dividir a análise da influência da relação
área envidraçada/área útil de pavimento consoante a protecção solar existente: sem protecção
solar, Tabela 4.9; protecções solares interiores, Tabela 4.10 e protecções solares exteriores,
Tabela 4.11:
Tabela 4.9 – Acréscimo na relação para diferentes percentagens de envidraçados em relação à
área útil de pavimento, assumindo um factor solar do envidraçado de 0,43.
% de envidraçado ( )
Acréscimo no valor de
Sem protecção solar (factor solar envidraçado 0,43)
10% Melhor Solução
15% +13%
20% +24%
25% +37,5%
Intuitivamente, o aumento da percentagem de envidraçado levará ao aumento de e o
que o espaço de resultados revelou foi que para uma situação desprovida de protecções
40
solares, onde o envidraçado por si só apresente um factor solar de 0,43 (caso adoptado), o
aumento dos envidraçados até 25% da área útil de pavimento poderá levar a um aumento de
38% na relação mencionada, o que corresponde, no mínimo, ao salto de uma classe de
classificação energética.
Tabela 4.10 – Acréscimo na relação para diferentes percentagens de envidraçados em relação à
área útil de pavimento, para protecções solares interiores.
% de envidraçado ( )
Acréscimo no valor de
Cortinas transparentes de cor clara (factor solar envidraçado 0,50)
Cortinas opacas de cor clara (factor solar envidraçado 0,44)
10% Melhor Solução Melhor Solução
15% +13,5% +12%
20% +25% +22%
25% +39% +34%
Relativamente às protecções solares interiores em estudo, verifica-se a mesma situação,
correspondendo a melhor solução à menor percentagem de envidraçado e o aumento de
para a situação de maior percentagem rondará, de novo, os 36%.
Tabela 4.11 – Acréscimo na relação para diferentes percentagens de envidraçados em relação à
área útil de pavimento, para protecções solares exteriores.
% de envidraçado ( )
Acréscimo no valor de
Estores de lâminas metálicas de cor média (factor solar envidraçado 0,29)
Portadas de madeira de cor clara (factor solar envidraçado 0,25)
10% Melhor Solução Melhor Solução
15% +7% +6%
20% +12% +10%
25% +19% +16%
A menor percentagem de envidraçado é aquela que representa a melhor solução, no entanto
nas protecções solares exteriores o aumento do indicador em causa, para a maior
percentagem de envidraçados em estudo, situa-se na ordem dos 18 pontos percentuais, cerca
de metade do ocorrido para as restantes protecções, o que faz com que estas sejam menos
sensíveis ao aumento da área de envidraçados, podendo assim ser uma mais-valia no
cumprimento do RCCTE [1].
Para maior facilidade no cumprimento do regulamento na estação de arrefecimento deverá
adoptar-se a menor área de envidraçado possível. Contudo, esta suposição colide com opções
arquitectónicas, gerando-se assim dificuldades na estipulação deste parâmetro.
41
4.3.8 - Protecções solares
Neste parâmetro volta-se a avaliar o peso que este poderá ter sobre o índice que caracteriza a
classe energética na estação arrefecimento e recorrendo ao espaço de resultados foi criada a
Tabela 4.12:
Tabela 4.12 – Acréscimo na relação para diferentes tipos de protecções solares.
% Protecções solares
10%
Cortinas transparentes de cor clara +15%
Cortinas opacas de cor clara +12%
Sem protecção solar +14%
Estores de lâminas metálicas de cor média +2%
Portadas de madeira de cor clara Melhor Solução
15%
Cortinas transparentes de cor clara +23%
Cortinas opacas de cor clara +18%
Sem protecção solar +21,5%
Estores de lâminas metálicas de cor média +3%
Portadas de madeira de cor clara Melhor Solução
20%
Cortinas transparentes de cor clara +30,5%
Cortinas opacas de cor clara +24,5%
Sem protecção solar +29%
Estores de lâminas metálicas de cor média +4,5%
Portadas de madeira de cor clara Melhor Solução
25%
Cortinas transparentes de cor clara +38%
Cortinas opacas de cor clara +30,5%
Sem protecção solar +36%
Estores de lâminas metálicas de cor média +5,5%
Portadas de madeira de cor clara Melhor Solução
Como é de esperar, o acréscimo de relativamente a todas as protecções solares vai
crescendo paralelamente à percentagem de envidraçado existente. A protecção solar mais
eficaz será as portadas de madeira de cor clara, seguidas pelos estores de lâminas metálicas
de cor média que em pouco agravam o indicador em estudo. As protecções solares interiores
revelam um acréscimo de 12% a 38% em e sem qualquer protecção solar o intervalo
de valores do acréscimo é de 14% a 36%, correspondendo este último valor à pior situação
possível em que existe um local não aquecido na fachada com menos incidência solar, levando
ao aumento da área de envidraçados nas restantes fachadas e conservando a relação
=25%.
Embora a protecção solar interior cortinas opacas apresente um factor solar superior ao da
hipótese sem qualquer tipo de protecção, esta solução representa sempre um acréscimo em
inferior. Este acontecimento é gerado pelo facto de o vão envidraçado sem qualquer
protecção admitir um coeficiente de transmissão térmica (U) muito inferior ao da protecção
42
interior, o que reduz em muito as perdas energéticas por diferencial de temperaturas entre o
interior e o exterior.
Como as necessidades nominais de energia útil para arrefecimento são obtidas da seguinte
expressão:
(4.1)
E o factor de utilização de ganhos térmicos é obtido da expressão:
(4.2)
E a relação entre os ganhos térmicos brutos (internos e solares) e as perdas térmicas
totais do edifício é ainda dada por:
(4.3)
Facilmente se entende que quando a relação ganhos envidraçados/perdas envidraçados
assume valores menores, situação de protecções interiores, ocorrem mais pedras de energia
(situação favorável ao arrefecimento) do que ganhos, o que leva a um diminuir da relação ,
que por sua vez aumenta o factor de utilização de ganhos térmicos , que por fim resultará na
diminuição do índice .
Para maior facilidade no cumprimento do RCCTE [1] na estação de arrefecimento, a solução
passará pela adopção de protecções solares exteriores, procurando sempre reduzir a
percentagem de envidraçados orientados nas situações mais gravosas de radiação solar.
4.3.9 - Existência de corte térmico
Mais uma vez, procurou-se averiguar a influência do corte térmico na estação arrefecimento e
foram obtidos os valores da Tabela 4.13:
Tabela 4.13 – Variação da relação com a possibilidade de existência de corte térmico na
caixilharia dos envidraçados.
%envidraçados ∆
10% 1%
15% 1,5%
20% 2%
25% 2,5%
Foi obtida uma variação de cerca de 2% entre uma solução com corte térmico e outra sem
corte térmico. Todavia, neste caso a solução que representa a melhor hipótese e por
conseguinte o valor de mais baixo, é a sem corte térmico, o que à partida poderá
parecer estranho, mas rapidamente se compreende que este parâmetro apenas terá efeito
sobre as perdas energéticas com a temperatura exterior, o que aumentará as perdas totais e
analogamente ao raciocínio na análise paramétrica das protecções solares irá aumentar o
factor de utilização dos ganhos térmicos, acabando por diminuir .
43
4.4 - Conclusão
Na verificação do regulamento na estação de arrefecimento, o número de situações que não o
verificam é limitado, bastando para isso assumir boas soluções construtivas e cumprir os
requisitos mínimos individuais impostos no RCCTE.
Sendo mais facilitada a verificação do indicador , importa obter classificações energéticas
mais próximas da Classe A e com esse intuito, o manipular dos parâmetros alvos de análise
será um forte contributo.
Representam-se na Tabela 4.14 os valores de influência de cada parâmetro sobre e
na Figura 4.3 um gráfico circular que melhor evidencie o peso de cada parâmetro.
Tabela 4.14 – Valores máximos de influência dos parâmetros sobre o índice .
Parâmetro Influência em
Área útil de pavimento Não apresenta influência
Número de pisos Até 4%
Relação a/b Até 6%
Orientação solar Até 10%
Tipo de cobertura Até 3%
Localização de lna Até 5%
Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento Até 30%
Protecções solares Até 30%
Existência de corte térmico Até 2%
Figura 4.3 – Gráfico circular representativo dos acréscimos em consoante o parâmetro em
causa.
4%
6%10%
3%5%
30%
30%
2%
Nvc/Nv
Número de pisos
Relação a/b
Orientação solar
Tipo de cobertura
Localização de Lna
Relação Área envidraçada / Área útil
Protecções solares
Existência de corte térmico
44
Numa tentativa de comprovar os resultados obtidos no estudo paramétrico realizado, resumido
em forma de gráfico circular, criaram-se novas estatísticas manipulado apenas as duas maiores
fatias. Assim sendo, controlando os parâmetros protecção solar, admitindo sempre a existência
de protecções solares exteriores e a relação , e assumindo os valores possíveis de
10% e 15%, foram obtidos os resultados apresentados na Tabela 4.15 no domínio dos casos
em estudo.
Tabela 4.15 – Número de habitações por classe de classificação energética na estação arrefecimento,
com controlo paramétrico.
Classe B Classe A Total
1476 4284 5760
Figura 4.4 – Gráfico de classificações energéticas na estação arrefecimento, com controlo paramétrico.
É bem visível o benefício do controlo de apenas estes dois parâmetros, que por si só acabam
por remeter grande parte das classificações energéticas para a classe A, Figura 4.4, o que
contribuirá de forma positiva para a classificação energética global.
A procura de classificações energéticas baixas em limitações de energia individuais será
sempre uma boa prática de projecto, não só para o resultado final obtido, mas também para
criar uma margem de manobra caso outras quantificações individuais de energia sejam de
difícil verificação, acabando por contribuir com a totalidade do valor energético permitido por lei.
Importa ainda referir que em todas as tipologias construtivas os parâmetros que conduzem a
um valor de necessidade nominais de energia útil para arrefecimento mais baixo são idênticos.
Estes são apresentados na Tabela 4.16 juntamente com os valores obtidos para o índice em
estudo.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
Classe B Classe A
25.63%
74.38%
Classe B
Classe A
45
Tabela 4.16 – Melhores soluções e respectivos valores de .
Tipologia ( ) Nº Pisos Relação Orientação solar Tipo de
cobertura
-
29 3
10 N-E-S-W
11 Inclinada
Localização lna / Protecção solar Existência de corte térmico
S12
10% Portadas de madeira de
cor clara Sem corte
térmico
T1 (70 2)
40,46%
Classificação energética
Classe A
T2 (95 2) 39,68% Classe A
T3 (120 2) 36,65% Classe A
T4 (150 2) 36,56% Classe A
T5 (190 2) 36,45% Classe A
O mesmo acontece nos valores mais altos de de todas as tipologias, sendo
indicados na Tabela 4.17 os elementos que geram os piores valores:
Tabela 4.17 – Piores soluções e respectivos valores de .
Tipologia ( ) Nº Pisos Relação Orientação solar Tipo de
cobertura
-
1 3 E-S-W-N Horizontal
Localização lna / Protecção solar Existência de corte térmico
N 25% Cortinas transparentes de
cor clara Com corte
térmico
T1 (70 2)
116,72%
Classificação energética
Não verifica
T2 (95 2) 116,33% Não verifica
T3 (120 2) 116,06% Não verifica
T4 (150 2) 115,84% Não verifica
T5 (190 2) 115,63% Não verifica
Tanto os melhores resultados como os piores comprovam a regularidade da aplicação do
RCCTE [1], evidenciando valores muito próximos que demonstram não existir qualquer ganho
ou facilitismo no cumprimento do mesmo quando a tipologia da habitação se altera. A
conformidade com o regulamento na estação arrefecimento é, relativamente à estação de
aquecimento mais fácil de ser verificada, e a relativa facilidade de aplicação do método de
cálculo das necessidades de arrefecimento relativamente à complexidade e nível de detalhe do
método de cálculo das necessidades para aquecimento estará na origem das visíveis
divergências de resultados relativos às classificações energéticas.
9 Para as tipologias T1 e T2 o número de pisos ideal será 1, porque não foi tido como hipótese a
existência de 2 pisos nestas tipologias. 10
Para as tipologias T1 e T2 a relação ideal assumirá o valor de 1. 11
Para as tipologias T1 e T2 a orientação solar ideal será NE-SE-SW-NW. 12
Para as tipologias T1 e T2 a localização preferencial de Lna será SW.
46
Sendo facilmente cumprido o regulamento para esta estação, importa explorar uma boa
classificação energética de modo a favorecer o resultado global energético, para isso o
manipular dos parâmetros analisados mais influentes servirá de forte contributo na procura de
uma classificação energética de excelência.
Concluindo, a obtenção de conformidade com o regulamento para a estação de arrefecimento
é de fácil verificação, contudo, deverá procurar-se baixar a classe energética nesta estação, de
modo a contrabalançar a obtida na estação aquecimento.
47
5 - Aquecimento de Águas Quentes Sanitárias (AQS)
5.1 - Introdução
O consumo de águas quentes sanitárias (AQS), em meio habitacional, assume uma elevada
importância na facturação energética mensal. Com o intuito de satisfazer esta necessidade,
sem grande dispêndio de energia, o RCCTE [1] limita o valor máximo admissível de
necessidades nominais de energia útil para a produção de águas quentes sanitárias (Na) –
art.7.º do regulamento – e torna ainda obrigatório o uso de sistemas colectores solares
térmicos, sempre que a exposição do edifício o permita, assumindo esta fonte de energia
renovável como a principal em construção sustentável.
O limite máximo das necessidades de energia para preparação das águas quentes sanitárias
(Na) proposto pelo regulamento é apresentado no n.º3 do artigo 15.º [1] e assume a seguinte
expressão:
( / 2 ) (5.1)
Onde:
- é o limite máximo de necessidades nominais energéticas anuais para aquecimento de
águas sanitárias;
- é o consumo médio diário de referência de AQS (RCCTE - Moradias 40l/habitante,
alínea c) do art.14º);
- representa o número anual de dias de consumo de AQS;
- é a área útil de pavimento;
- O coeficiente 0,081 representa a quantidade de energia necessária para a temperatura de um
litro de água em 45ºC, considerando uma eficiência de referência de 0,65 (eficiência de um
esquentador a gás):
≃
- 4187 = 1Kcal é a quantidade de Joules precisos para aquecer 1kg=1l de água 1ºC, 1cal
(energia necessária para aquecer 1g de água de 14,5ºC para 15.5ºC) = 4,1868J;
- 45 representa o aumento térmico da água (sendo a temperatura inicial 15ºC);
- 3600*1000 são factores de redução para que o resultado seja apresentado em kWh;
Para obter as necessidades de energia para preparação de águas quentes sanitárias ( ) o
regulamento fornece a seguinte expressão:
2 (5.2)
48
Em que:
- é a energia útil dispendida com sistemas convencionais de preparação de AQS;
- é a eficiência de conversão desses sistemas de preparação de AQS;
- é a contribuição de sistemas de colectores solares para o aquecimento de AQS;
- é a contribuição de quaisquer outras formas de energias renováveis (solar, fotovoltaica,
biomassa, eólica, geotérmica, etc.) para a preparação de AQS, bem como de quaisquer
formas de recuperação de calor de equipamentos ou de fluidos residuais;
- é a área útil de pavimento;
Todavia, esta expressão não é de todo coerente, acabando por aplicar a eficiência de
conservação do sistema de preparação de águas quentes à energia total necessária para
aquecimento de AQS, o que não acontece na realidade, pois parte da energia provém da
energia solar que apresentará ela própria uma eficiência de conservação energética. Assim
sendo, com vista a minimizar o resultado exagerado de , a fórmula correcta deveria subtrair
inicialmente a energia solar da energia total necessária e só posteriormente dividir pela
eficiência de conservação energética do sistema produtor de AQS, obtendo a expressão:
(5.3)
A influência que a correcta aplicação desta expressão teria sobre o valor do índice
será estudada imediatamente abaixo, na análise paramétrica de no subcapítulo
considerações.
5.2 - Análise Paramétrica
5.2.1 - Considerações
Foi considerada uma exposição solar vantajosa para a instalação de painéis solares,
apresentando na cobertura a possibilidade do painel solar perfazer um azimute de 0º
(orientação sul) e uma inclinação de 40º, sendo assim possível aplicar directamente os valores
da contribuição de sistemas de colectores solares Tabelados no Quadro VIII da nota técnica
NT-SCE-01 [11]. De referir, ainda, que foi adoptado 1m2 de painéis solares por ocupante, que
a eficiência de conservação do sistema de preparação de AQS tida em conta foi de 0,50 (caso
em que não está definido em projecto o sistema de preparação de AQS, sendo no entanto o
edifício alimentado a gás) e por último, que não foi utilizado o recurso a qualquer outro tipo de
energia renovável.
Introduzidas e assumidas as referidas condições, os valores obtidos para o índice por
tipologia construtiva enquadram-se todos na classificação energética B-, sendo estes
apresentados na Tabela 5.1.
49
Tabela 5.1 – Valores da relação por tipologia construtiva, adoptando a expressão do
regulamento, eficiência do sistema de preparação de AQS de 0,5 (esquentador a gás).
Tipologia T1 T2 T3 T4 T5
(%) 88,3% 83,4% 80,9% 79,9% 79,1%
Mais uma vez, a correcta aplicação do regulamento, assumindo as condições mais correntes
na realização de um projecto térmico, resulta na obtenção de resultados próximos da não
verificação do regulamento, correspondendo todos eles à classe energética B-. Caso se
adopta-se a expressão corrigida para o cálculo de , os valores seriam os da Tabela 5.2.
Tabela 5.2 – Valores da relação por tipologia construtiva, adoptando a expressão do regulamento
com correcção, eficiência do sistema de preparação de AQS de 0,5 (esquentador a gás).
Tipologia T1 T2 T3 T4 T5
(%) 47,5% 37,6% 32,6% 30,5% 29,0%
Os resultados comprovam que o aplicar da expressão incorrecta, presente no regulamento,
tem uma interferência avassaladora no resultado final relativo a , representando um
aumento de 40 a 50% que por conseguinte terá um efeito bastante gravoso na classificação
energética global. Esta interferência no resultado de baixará para valores de eficiências de
conservação mais altos, extinguindo-se caso existisse uma eficiência unitária.
5.2.2 - Avaliação da influência de na determinação de
No presente trabalho, para a obtenção da energia solar incidente em painéis solares durante
um ano, recorreu-se à utilização de Tabelas técnicas [11] em detrimento da
recomendação/obrigação que o regulamento faz, aconselhando o uso do programa SOLTERM
do INETI. Fixados todos os outros parâmetros, procedeu-se ao estudo da variação do valor de
, através da adopção de diferentes valores para o parâmetro em estudo.
A variação de ocorre com a mudança de localidades, assim como, com o tipo de
sistema instalados: sistemas de circulação forçada e sistemas do tipo Kit. São ainda factores
de variação do parâmetro em estudo, a área de painel adoptada e os factores de redução,
devido ao posicionamento óptimo ( ), sombreamento ( ) e tempo de vida ( ). Os ganhos
solares obtidos por cada tipologia apresentam-se na Tabela 5.3.
(5.4)
Tabela 5.3 – Valor da contribuição de sistemas colectores solares do tipo “Kit”, por tipologia construtiva.
Tipologia ( 2)
Nº convencional de ocupantes
Painel solar ( 2)
T1 70 2 2,00 967
T2 95 3 3,00 1626
T3 120 4 4,00 2285
T4 150 5 5,00 2920
T5 190 6 6,00 3555
50
Neste estudo, a localização pertence ao distrito de Setúbal e o sistema de colectores solares
adoptado é do tipo Kit, apenas porque apresenta um melhor aproveitamento da energia solar e
no mercado apresentam valores comerciais mais baixos relativamente a um sistema do tipo
circulação forçada com as mesmas características físicas. A área de painéis solares conforme
o n.º2 do art.º7 do RCCTE [1] deverá estar na base de 1 2
por ocupante, contudo, para
demonstração académica procedeu-se ao cálculo de para as situações com mais um e
menos 1 2 de painel solar, obtendo-se os resultados presentes na Tabela 5.4:
Tabela 5.4 – Valores de , para diferentes adopções de área de painéis solares ( .
Tipologia Menos 1m2
1 2 por ocupante 1
2 a mais
T1 (70 2) -
13 88% 61%
T2 (95 2) 102% 83% 65%
T3 (120 2) 95% 81% 68%
T4 (150 2) 91% 80% 69%
T5 (190 2) 88% 79% -
14
Fazendo uso de um sobredimensionamento da área relativa a painéis solares, o projectista
poderia tirar partido de uma redução no índice entre 10 a 20 pontos percentuais,
correspondendo o menor valor à maior tipologia. O descurar da razão 1 2 de painel solar por
habitante, admitindo a possibilidade de não cumprimento da lei, adoptando uma área de
painéis solares inferior em 1 2 levaria a um agravo simétrico ao ganho por mais 1
2 de painel
solar, variando este também entre 10 e 20%.
Para verificação do peso dos factores de redução da energia solar de referência nas
necessidades nominais anuais de energia útil para produção de águas quentes sanitárias ( )
fixou-se, além das considerações já tomadas, a área de painel solar conforme presente no
regulamento e procedeu-se à análise dos mesmos. A Tabela 5.5 é referente aos valores que o
factor de redução relativo ao posicionamento óptimo pode assumir.
Tabela 5.5 – Factor de redução relativo ao posicionamento óptimo (Quadro IX da NT-SCE-01 [11]).
13
A nota técnica não fornece valores para uma área de painéis solares de 1 2.
14 A nota técnica não fornece valores para uma área de painéis solares de 7
2.
Azimute
0º-15º 16º-30º 31°-45° 46°-60° 61°-75° 76°-90°
Inclin
ação
0°-15° 0,92 0,92 0,89 0,88 0,87 0,87
16°-30° 1,00 1,00 0,96 0,92 0,90 0,87
31°-45° 1,00 1,00 0,98 0,95 0,90 0,85
46°-60° 0,98 0,98 0,96 0,93 0,88 0,82
61°-75° 0,90 0,90 0,90 0,87 0,83 0,76
76°-90° 0,75 0,77 0,77 0,76 0,73 0,67
51
Variando (factor de redução relativo ao posicionamento óptimo) entre 0,67, correspondente
à pior situação (azimute e inclinação do painel solar entre 76º e 90º), e 1, correspondente à
situação mais favorável, que é o caso da situação em estudo. Tendo em conta o domínio de
possíveis valores, o espaço de soluções de será o retratado na Tabela 5.6:
Tabela 5.6 – Valores de para diferentes factores de redução relativos ao posicionamento óptimo
( .
Tipologia T1 T2 T3 T4 T5
(%) 102% 99% 97% 96% 96%
(%) 88% 83% 81% 80% 79%
Como é perceptível, a procura do posicionamento óptimo na instalação dos painéis solares
poderá representar uma descida de 15% em , face à situação mais desvantajosa.
Quanto ao (factor de redução relativo ao sombreamento), a sua variação muito pequena, na
ordem das centésimas (∆máx=0,04), como se pode observar na Tabela 5.7 não apresenta
relevância no cálculo de .
Tabela 5.7 – Factor de redução relativo ao sombreamento (presente no Quadro X da NT-SCE-01 [11]).
Azimute
0°-30° 31°-60° 60°-90°
h
0°-30° 1,00 1,00 1,00
31°-60° 0,97 0,98 0,99
61°-90° 0,96 0,97 0,98
h – ângulo de obstrução/altura angular
Finalmente, o (factor de redução relativo ao tempo de vida) não apresenta qualquer
relevância para este trabalho, por a dissertação se destinar ao estudo da dificuldade de
aplicação do RCCTE em fase de projecto, o que torna a variação deste parâmetro
desnecessária, assumindo sempre o valor .
O parâmetro poderá influenciar, bastante, o resultado obtido neste terceiro pilar do
RCCTE [1], nomeadamente a contribuição da área de painéis solares utilizada. Se for abaixo
da aconselhada no regulamento fará crescer o valor de em 10 a 20 pontos percentuais,
contribuindo para um diminuir de folga aquando do cálculo das necessidades nominais de
energia útil globais ( ). Do lado oposto, em caso de sobredimensionamento, o valor de
52
sofrerá uma redução simétrica ao seu aumento, crescendo assim a folga para o cálculo de
e contribuindo para uma classificação energética do fogo do tipo desejado A+.
A colocação dos painéis solares, por si só, também pode levar a um aumento de 15% no valor
de , como é possível verificar nos cálculos atrás mencionados. Desta forma, o
posicionamento do painel solar de modo a que a sua normal faça o menor ângulo possível com
o Quadrante Sul e que a sua inclinação com a horizontal seja o mais próxima possível de 45º,
são medidas que poderão apoiar, de uma forma bastante positiva, o cumprimento do presente
regulamento.
5.2.3 - Avaliação da influência de na determinação de
A área útil de pavimento de uma moradia varia conforme a tipologia que esta apresenta, tendo
sido adoptados valores para cada tipologia que se consideram médios na construção corrente.
Desta forma, fixando todos os outros elementos alheios à , os resultados obtidos, para o
quociente entre as duas grandezas, são apresentados na Tabela 5.8:
Tabela 5.8 – Valores de por tipologia construtiva ( .
Tipologia T1 T2 T3 T4 T5
Área 70 2 95 2
120 2 150 2
190 2
Área painéis solares 2 2 3 2 4 2
5 2 6 2
88,34% 83,40% 80,92% 79,85% 79,13%
Figura 5.1 – Curva de redução da relação com o aumento de .
88.34
83.4
80.92
79.8579.13
78
80
82
84
86
88
90
70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190
Nac
/Na
(%
)
Ap (m2)
53
Como se pode observar na Tabela 5.8, da qual se extraiu o gráfico presente na Figura 5.1, o
rácio diminui com o aumento da área útil de pavimento, tendo tendência para
estabilizar, podendo concluir-se que com o aumento da área útil de pavimento se poderá tirar
partido de um melhor aproveitamento das necessidades de aquecimento de AQS. Este não é
um parâmetro passível de ser alterado, uma vez que após definida a arquitectura não faz
qualquer sentido a criação de uma nova divisão apenas para fins de aumento de área útil de
pavimento com vista a baixar o rácio em estudo.
Este facto ocorre porque, enquanto numa moradia T1 a percentagem da área que contribui
para o aumento da área de painéis solares recomendada se resume à divisão quarto, na
tipologia imediatamente a seguir, o aumento da área útil de pavimento deve-se sobretudo à
criação de uma nova divisão que contribuirá directamente para o aumento da área de captação
solar, sendo agora o quociente entre a área directamente envolvida na quantificação de painéis
solares e a área útil de pavimento menor que o quociente na tipologia T1. Este acontecimento
repete-se com cada aumento de tipologia, tendo tendência para estabilizar.
5.2.4 - Avaliação da influência de na determinação de
Para a produção de águas quentes sanitárias existem vários tipos de aparelhos que oferecem
uma gama variada de coeficientes de eficiência de conservação de energia. No RCCTE [1] são
apresentados os seguintes aparelhos:
- Termoacumulador eléctrico, com pelo menos 100 de isolamento térmico 0,95
- Termoacumulador eléctrico, com 50 a 100 de isolamento térmico 0,90
- Termoacumulador eléctrico, com menos de 50 de isolamento térmico 0,80
- Termoacumulador a gás com pelo menos 100 de isolamento térmico 0,80
- Termoacumulador a gás, com 50 a 100 de isolamento térmico 0,75
- Termoacumulador a gás, com menos de 50 de isolamento térmico 0,70
- Caldeira mural com acumulação com pelo menos 100 de isolamento térmico 0,87
- Caldeira mural com 50 a 100 de isolamento térmico 0,82
- Caldeira mural com menos de 50 de isolamento térmico 0,65
- Esquentador a gás 0,50
Com o intuito de avaliar a contribuição de cada eficiência de conservação para as
necessidades anuais de energia útil para preparação de AQS, fixaram-se todos os parâmetros
que não influenciassem e verificou-se o efeito que este tem sobre para cada
tipologia, obtendo-se a Tabela 5.9, da qual se extraiu o gráfico abaixo presente na Figura 5.2.
54
Tabela 5.9 – Valores de por tipologia, para diferentes coeficientes de eficiência na preparação de
AQS ( .
0,95 0,9 0,87 0,82 0,8 0,75 0,7 0,65 0,5
T1 27% 31% 33% 38% 40% 45% 51% 59% 88%
T2 22% 26% 28% 33% 35% 40% 47% 54% 83%
T3 20% 24% 26% 31% 32% 38% 44% 51% 81%
T4 19% 22% 25% 29% 31 % 37% 43% 50% 80%
T5 18% 22% 24% 29% 31% 36% 42% 49% 79%
Figura 5.2 – Gráfico de comportamento do índice por tipologias construtivas, para diferentes
valores de .
Indubitavelmente se percebe e comprova que quanto maior o coeficiente de eficiência, menor
será a necessidade de energia para aquecimento de AQS, para qualquer uma das tipologias. A
adopção de coeficientes de eficiência mais perto da unidade poderão levar a uma descida
vertiginosa do índice em análise, podendo representar 60% de queda, caso se opte por um
termoacumulador eléctrico, com pelo menos 100 de isolamento térmico, em detrimento de
um esquentador a gás. A utilização destes coeficientes de eficiência na preparação de AQS
está directamente relacionada com o tipo de equipamento a instalar, existindo no mercado
esquentadores com valores de eficiência perto da unidade. Neste caso, o projectista poderá
usar os valores do fabricante como ferramenta no cumprimento do regulamento, sendo
necessária, no entanto, a instalação do aparelho que este prescreveu.
10
20
30
40
50
60
70
80
90
T1 T2 T3 T4 T5
Nac
/Na
%
Tipologia
a=0,50
a=0,65
a=0,70
a=0,75
a=0,80
a=0,82
a=0,87
a=0,90
a=0,95
55
5.3 - Conclusão
Na avaliação paramétrica das necessidades nominais globais de energia útil para aquecimento
de águas quentes sanitárias procurou-se identificar os elementos que mais fariam variar o
resultado final, de modo a contribuir para uma fácil aplicação do RCCTE [1], assim como para
uma sensibilidade acrescida nesta matéria. Identificaram-se como pontos chaves do bom
cumprimento desta restrição energética, a área de painéis solares do sistema colector de
energia solar do sistema escolhido que ajudará a cumprir o regulamento, caso se adopte a
área recomendada para o mesmo, 1 2 por ocupante. A instalação de menos 1
2 no sistema
de captação solar, por si só, poderá originar um valor de superior 10 a 20%. O caso
contrário, em que é sobredimensionado o sistema em mais 1m2, provoca uma descida também
de 10 a 20% no índice . O factor de redução relativo ao posicionamento óptimo
poderá também levar a um aumento em 15% de , caso não seja possível a instalação
na posição óptima do sistema.
Para além destes dois primeiros parâmetros, que entram directamente no cálculo do valor de
contribuição de sistemas de colectores solares , foi ainda motivo de estudo, a área útil
de pavimento que mesmo não intervindo directamente na variação de , influência de
forma positiva o quociente , conferindo um aumento da folga de verificação do
regulamento, paralelamente ao aumento da área útil de pavimento. Na verificação das
exigências, à medida que se cresce na tipologia construtiva, este aumento apresenta um
comportamento de assímptota que tende a estabilizar com o progressivo crescer da tipologia
construtiva. Com a análise deste parâmetro pretendeu-se apenas entender como funciona a
verificação do RCCTE [1] ao longo das várias tipologias, não sendo passível de ser alterado
em projecto com o intuito de descer qualquer valor.
Por fim, procedeu-se à análise do parâmetro (eficiência de conservação do sistema de
preparação de AQS) que apresentou o comportamento uniforme esperado, contribuindo com o
seu aumento para uma redução de até 60%. De referir que a gama de valores de
em análise pertence ao intervalo , tratando-se do limite inferior da eficiência de um
esquentador a gás e do limite superior da eficiência de um termoacumulador eléctrico, com
pelo menos 100 de isolamento.
Concluindo, o cumprimento do regulamento na preparação de águas quentes sanitárias é
facilmente verificado, mesmo que se adopte coeficientes de eficiência energética baixos.
Todavia, os valores obtidos para serão muito próximos do limite, correndo-se o risco de,
no caso de não ser possível assumir um posicionamento óptimo dos painéis solares que o
valor de ultrapasse o autorizado por lei.
Sendo os consumos energéticos para produção de águas quentes sanitárias em grande parte
responsáveis pelas necessidades globais de energia, é imperioso que o índice
56
apresente valores o mais baixo possíveis. Porém, o próprio regulamento dificulta em muito a
obtenção de valores baixos ao contemplar uma expressão de cálculo de , que agrava por si
só em 60% o índice , caso se admita uma eficiência de conservação de energia de 0,5.
Sendo o projectista obrigado por lei a utilizar a expressão matemática que este fornece, nada
pode fazer perante esta dificuldade, passando assim a ter como única ferramenta de ajuda ao
cumprimento do regulamento, o manipular do coeficiente eficiência de conservação de energia,
quer seja prescrevendo tipos de equipamento de preparação de águas quentes, especificando
as suas características, ou mesmo recorrendo a fabricantes adoptando os seus produtos e
utilizando os valores de eficiência presentes nos catálogos fornecidos pelos mesmos, voltando
aqui, de novo, a colocar-se em causa a imparcialidade que o projectista deverá assumir.
57
6 - Necessidades Globais de energia primária ( )
6.1 - Introdução
O Regulamento das Característica de Comportamento Térmico em Edifícios [1] divide-se em
três grandes ramos de cálculo (necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento
( ); necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento ( ) e necessidades
nominais anuais de energia útil para preparação de AQS ( )). Nestes três domínios, o
regulamento estipula limites com o objectivo de que nenhuma das situações apresente um
valor de consumo energético exagerado. No entanto, com vista a estimular um grau de
exigência ainda maior, o RCCTE [1] apresenta, no n.º1 do art.º8, a noção de limitação das
necessidades nominais de energia primária de um edifício e fornece, no n.º4 do art.º15, o
método para obtenção do valor de .
2
(6.1)
O valor de é obtido através da multiplicação dos valores de necessidade nominais anuais
de energia útil por coeficientes que representem os padrões habituais de utilização dos
respectivos sistemas de aquecimento, arrefecimento e produção de AQS, e por valores de
conversão de energia útil em energia primária. Estes factores são fornecidos no n.º1 do art.º18
do regulamento:
Electricidade: ;
Combustíveis sólidos, líquidos e gasosos: .
Os índices e são ainda afectados de uma eficiência nominal e , respectivamente,
que estão directamente ligadas ao tipo de equipamento associado ao sistema de aquecimento
e arrefecimento. O regulamento [1] fornece, no n.º2 do art.º18, os seguintes tipos de
equipamento e respectivas eficiências nominais:
- Resistência eléctrica 1,00;
- Caldeira a combustível gasoso 0,87;
- Caldeira a combustível líquido 0,80;
- Caldeira a combustível sólido 0,60;
- Bomba de calor (aquecimento) 4,00;
- Bomba de calor (arrefecimento) 3,00;
- Máquina frigorífica (ciclo de compressão) 3,00;
- Máquina frigorífica (ciclo de absorção) 0,80;
58
Caso se mencione no projecto o tipo de aparelho e o fabricante do mesmo, deverá fazer-se uso
da eficiência nominal fornecida pelo fabricante.
A unidade representa o quilograma equivalente de petróleo consumido, e a
transformação das unidades dos vários indicadores individuais energéticos para esta unidade
servirá para uma melhor contabilização dos consumos e emissões atmosféricas derivados do
sector habitacional.
O valor máximo de energia primária admissível ( ) é obtido fazendo uso da expressão
fornecida pelo ponto n.º5 do art.º15:
2
(6.2)
São usados para obtenção do valor máximo permitido por lei, os valores máximos autorizados
também pelo regulamento para os diferentes fins energéticos, sendo estes multiplicados por
factores que representem a sua utilização e que convertam as unidades energéticas de
para . Por fim, o somatório das componentes acima referidas é ainda multiplicado por 0,9,
o que confere um grau de exigência ainda maior ao RCCTE [1], procurando garantir que o
cumprimento deste se efectue para um valor 10% inferior ao que seria esperado, tornando
assim os 90% nos novos 100% que serviram de base à classificação energética.
6.2 - Considerações
No desenvolvimento do método de cálculo para produção dos valores necessários ao projecto
térmico foram admitidas hipóteses, que se crê representarem a adopção mais corrente em
ambiente de projecto. Assim sendo, e como o objectivo deste estudo se centra na identificação
e avaliação das dificuldades presentes na abordagem ao RCCTE [1], entendeu-se por bem
adoptar valores para as eficiências nominais do sistema de aquecimento e arrefecimento
conforme o indicado no n.º6 do art.º15, “…considera-se, para efeitos do cálculo de pela
fórmula definida no n.º 4 deste artigo, que o sistema de aquecimento é obtido por resistência
eléctrica, que o sistema de arrefecimento é uma máquina frigorífica com eficiência (COP) de
3…”.
Relativamente ao sistema de produção de águas quentes sanitárias, a eficiência de
conservação de energia permanecerá a (correspondendo à situação em que não está
prevista a utilização de qualquer aparelho, sendo contudo o edifício abastecido a gás), e a
orientação dos painéis solares corresponderá sempre à óptima.
59
6.3 - Análise geral do espaço de resultados
Para melhor compreensão das dificuldades na aplicação do RCCTE [1], uma observação do
domínio de soluções revelou uma distribuição dos resultados por classe energética conforme a
indicada na Tabela 6.1, criando-se a posteriori o gráfico presente na Figura 6.1.
Tabela 6.1 – Número de habitações por classe de classificação energética.
Não verifica Classe B- Classe B Total
16919 6525 34156 57600
Figura 6.1 – Gráfico de classificações energéticas no domínio de resultados.
Pode-se comprovar que apesar da adopção de boas soluções construtivas que verifiquem os
requisitos individuais mínimos do regulamento, o cumprimento deste é de difícil verificação,
existindo 30% das moradias do universo em estudo que não estão de acordo com a lei vigente.
Voltando à estação de aquecimento, constata-se que o número de casos que não verificam o
regulamento nesta estação é, em muito pouco, inferior ao obtido na presente avaliação, o que
poderá traduzir-se numa não conformidade do regulamento, não por o valor de ultrapassar
o valor de , mas sim, por a estação aquecimento ser de difícil verificação.
Importa compreender até que ponto o não cumprimento do regulamento nas estações de
aquecimento e arrefecimento influência o espaço de resultados obtidos. Com este propósito
avaliou-se a quantidade de casos em que o RCCTE [1] não é cumprido devido ao exceder dos
valores limites para os parâmetros e . A Tabela 6.2 retrata o número de não
conformidades com o regulamento por estação e para as necessidades globais energéticas.
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Não verifica Classe B- Classe B
29.4%
11.3%
59.3%
Não verifica
Classe B-
Classe B
60
Tabela 6.2 – Número de não conformidades com o regulamento por tipologia.
Tipologia Não verifica aquecimento
Não verifica arrefecimento
Não verifica as duas estações
Não verifica global
T1 4671 288 170 4789
T2 3465 260 99 3626
T3 2943 406 71 3278
T4 2517 392 53 2856
T5 2025 376 31 2370
Total 15621 1722 424 16919
Analisando a Tabela, verifica-se que o número de não conformidades globais é igual à soma
das não verificações para cada uma das estações, subtraindo-se os casos em que ambas não
cumprem o regulamento. Este facto demonstra que em nenhuma moradia do estudo, a não
conformidade foi gerada pelo exceder do limite máximo de , sendo verificado o
cumprimento dos índices , e .
Será importante avaliar o comportamento na aplicação do RCCTE [1] para cada tipologia, de
modo a entender quais as vantagens que maiores áreas úteis terão sobre a relação .
Com este intuito foi criada a Tabela 6.3, que informa o número de classificações energéticas
por tipologia e serve de base ao gráfico presente na Figura 6.2.
Tabela 6.3 – Número de habitações por classificação energética e por tipologia.
Tipologia Não verifica Classe B- Classe B Total
T1 4789 2411 0 7200
T2 3626 2961 613 7200
T3 3278 982 10140 14400
T4 2856 100 11444 14400
T5 2370 71 11959 14400
É identificada, pelo gráfico 6.2, uma forte contribuição das tipologias T1 e T2 para o número de
não conformidades presentes no estudo. Entenda-se o conceito de moradia unifamiliar, que
como o próprio nome indica se destina ao uso familiar, acabando por tornar estes dois tipos de
tipologia pouco frequentes no tipo de construção em estudo. Posto isto, para que o resultado
se aproxime da situação representativa de projectos térmicos de moradia, o seu valor de não
conformidades com o RCCTE [1] deverá situar-se não nos 30% como indicado na Figura 6.1,
mas sim nos 20%, existindo dificuldades de verificação do regulamento numa em cada cinco
moradias.
61
Figura 6.2 – Distribuição das classificações energéticas por tipologia construtiva.
O gráfico na Figura 6.3 evidencia o destoar das tipologias T1 e T2, demonstrando ainda a
regularidade dos resultados para tipologias superiores.
Figura 6.3– Curvas de comportamento das classificações energéticas, consoante área útil de pavimento.
Com o aumento da área útil de pavimento é evidente um ligeiro benefício no número de casos
de classe B, ao menos tempo que ocorre uma ligeira descida do número de não conformidades
e de casos de classe B-. Quanto maior a área útil de pavimento habitacional, maior será a
facilidade na aplicação do regulamento, sustentando assim o ocorrido para a estação
aquecimento e para a energia necessária à preparação de águas quentes sanitárias.
Importa ainda mencionar as melhores tipologias construtivas do ponto de vista do indicador
e os parâmetros que conduzem a um valor mais baixo de necessidades nominais de
energia útil primária. Estes são apresentados na Tabela 6.4 juntamente com os valores obtidos
para o índice em estudo. A melhor solução para cada parâmetro repete-se em todas as
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
T1 T2 T3 T4 T5
66.51%
50.36%
22.76% 19.83%16.46%
33.49%41.13%
6.82%0.69% 0.49%0.00%
8.51%
70.42%
79.47%83.05%
% C
las
sif
ica
çõ
es
en
erg
éti
ca
s
Tipologia da moradia
Não verifica
Classe B-
Classe B
66.51%
50.36%
22.76%19.83% 16.46%
33.49%
41.13%
6.82%
0.69% 0.49%0.00%
8.51%
70.42%
79.47% 83.05%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
60 80 100 120 140 160 180 200
% C
las
sif
ica
çõ
es
en
erg
éti
ca
s
Área útil (m2)
Não verifica
Classe B-
Classe B
62
tipologias, o que comprova a veracidade de cada variante como sendo a melhor hipótese
admitida para o parâmetro em estudo.
Tabela 6.4 – Melhores soluções e respectivos valores de .
Tipologia ( )
Nº Pisos Relação Orientação solar Tipo de
cobertura
-
215
1 NE-SE-SW-NW Horizontal
Localização lna
/ Existência de isolamento
perimetral Protecção solar
Existência de corte térmico
NW 25% Sim Portadas de madeira
de cor clara Com corte
térmico
T1 (70 2)
69%
63%
88%
75%
Classe energética
Classe B-
T2 (95 2) 62% 63% 83% 68% Classe B
T3 (120 2) 51% 58% 81% 62% Classe B
T4 (150 2) 47% 58% 80% 60% Classe B
T5 (190 2) 43% 58% 79% 59% Classe B
O mesmo acontece nos valores mais altos de de todas as tipologias, sendo indicados
na Tabela 6.5 as hipóteses paramétricas que geram os piores valores:
Tabela 6.5 – Piores soluções e respectivos valores de .
Tipologia ( )
Nº Pisos Relação Orientação solar Tipo de
cobertura
-
1 3 E-S-W-N Inclinada
Localização lna
/ Existência de
isolamento perimetral Protecção solar
Existência de corte térmico
S 25% Não Cortinas transparentes
de cor clara Sem corte
térmico
T1 (70 2)
129%
110%
88%
99%
Classe energética
Não verifica
T2 (95 2) 123% 109% 83% 89% Não verifica
T3 (120 2) 119% 108% 81% 84% Não verifica
T4 (150 2) 115% 108% 80% 81% Não verifica
T5 (190 2) 113% 107% 79% 81% Não verifica
Mais uma vez, é comprovado o beneficio do aumento da área útil de pavimento na aplicação
do regulamento, sendo observada nas duas Tabelas a significativa redução de valores dos
índices e . Na Tabela 6.5 verifica-se que o indicador nunca excede os
100%, remetendo o não cumprimento do regulamento para causas como o ultrapassar de
valores permitidos por lei para as estações de aquecimento e arrefecimento.
15
Para as tipologias T1 e T2 o número de pisos ideal será 1, porque não foi tido como hipótese a existência de 2 pisos nestas tipologias.
63
6.4 - Análise Paramétrica
A avaliação da influência dos parâmetros em estudo, na estação aquecimento e arrefecimento,
fará agora menos sentido na ponderação do peso que estes poderão ter nas necessidades
energéticas globais. Os valores que estes poderão assumir na variação de serão agora
menores, podendo ocorrer casos em que o beneficio do parâmetro para com a estação
aquecimento signifique uma desvantagem na estação arrefecimento, o que poderá traduzir-se
numa influência nula no índice
A análise paramétrica revela maior importância para cada estação individualmente, para que
estas possam cumprir o regulamento com maior facilidade e melhor desempenho,
posteriormente, a identificação dos pontos chave na determinação de contribuirão para
a obtenção de uma classe energética favorável ao desenvolvimento sustentável.
Importa, na determinação das dificuldades de aplicação do RCCTE [1], avaliar a influência que
cada parâmetro individual ( , , , , e ) terá nas necessidades globais de
energia.
Ainda assim, será feita uma breve análise paramétrica para avaliação da influência dos vários
parâmetros sobre o índice , apresentado uma metodologia semelhante à utilizada
previamente para as estações aquecimento e arrefecimento. No entanto, serão apenas
apresentados os valores máximos de influência que estes poderão apresentar, à semelhança
do realizado nas conclusões das referidas estações.
Recorrendo novamente ao domínio de resultados e avaliando a influência de cada parâmetro
na relação , foi criada a Tabela 6.6 que serviu de base à origem do gráfico presente na
Figura 6.4.
Tabela 6.6 – Valores máximos de influência dos parâmetros sobre o índice .
Parâmetro Influência em
Área útil de pavimento Facilita a aplicação
Número de pisos Até 7%
Relação a/b Até 2,5%
Orientação solar Até 1%
Tipo de cobertura Até 6%
Localização de lna Até 3,5%
Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento (Portadas de madeira)
Até 4%
Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento (Estores metálicos)
3,5%
Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento (sem protecção solar)
2,5%
Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento (Cortinas opacas de cor clara)
1,5%
Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento (Cortinas transparentes)
1,5%
Existência de isolamento perimetral Até 2%
Protecções solares Até 6,5%
Existência de corte térmico Até 2,5%
64
Figura 6.4 – Gráfico circular representativo dos acréscimos em consoante o parâmetro em causa.
Facilmente se constata a menor influência directa que os parâmetros em estudo exercem sobre
o resultado final, o que à partida nos revela uma maior importância do índice na
determinação da classe energética global. De uma forma geral, o número de pisos de uma
habitação será o parâmetro com maior peso no resultado final, podendo reflectir-se numa
descida de em 7 pontos percentuais caso se opte pela construção de dois pisos.
As restantes características abordadas demonstram menor importância no resultado final,
correspondendo sempre as suas melhores e piores soluções às mencionadas nas Tabelas 6.4
e 6.5, respectivamente.
Relativamente à relação área envidraçado/área útil de pavimento, os valores de influência que
este parâmetro poderá assumir no indicador variam conforme a constituição do
envidraçado, dando origem a valores de acréscimo no índice em estudo consoante a protecção
solar adoptada. A solução ideal será sempre uma existência de 25% de envidraçado em
relação à área útil de pavimento, revelando bem a importância dos ganhos térmicos na estação
aquecimento. Todavia, para as protecções solares interiores e para o caso de não existir
qualquer tipo de protecção solar, a percentagem óptima de envidraçado passa para 15% em
situações onde exista um local não aquecido nas fachadas de direcção normal a Sul, Sudoeste
e Sudeste.
Na origem deste acontecimento estão os factores solares de Inverno e Verão associados a
cada protecção solar e respectivos valores de coeficiente de transmissão térmica ( ), sendo
beneficiadas as situações em que o factor solar de Inverno é em muito superior ao de Verão
(caso das protecções solares exteriores). Com o aproximar destes dois valores, o partido que
se tira de grandes percentagens de envidraçados é menor, chegando ao ponto de se inverter
nas situações em que as direcções de grandes ganhos térmicos no Inverno sejam afectadas
pela existência de locais não aquecidos.
7.0%2.5%
1.0%6.0%
3.5%
4.0%
2.0%
6.5%
2.5%
Ntc/Nt
Número de pisos
Relação a/b
Orientação solar
Tipo de cobertura
Localização de Lna
Relação Área envidraçada / Área útil
Existência de isolamento perimetral
Protecções solares
Existência de corte térmico
65
6.5 - Influência dos índices individuais máximos de energia útil no valor de
Ao longo do trabalho que se tem desenvolvido nesta dissertação, é notória a maior importância
que os índices e apresentam no resultado final. De modo a averiguar esta
preponderância procedeu-se ao estudo da equação , considerando os intervalos que esta
poderá assumir.
Para o cálculo do limite máximo anual de energia primária o regulamento estabelece a seguinte
expressão no nº5 do artº15:
2 (6.3)
Dependendo dos valores de , e , o RCCTE [1] fornece o valor dos mesmos também
no nº1, nº2 e nº3 do artº15 respectivamente.
Valores limites das necessidades nominais de energia útil para aquecimento ( )
Recorrendo ao nº1 do artº15 do regulamento [1], as expressões para obtenção de
assumem a seguinte forma:
; (6.4)
(6.5)
; (6.6)
. (6.7)
O valor de estará directamente relacionado com o número de graus-dias (GD) e com o
factor de forma ( ) habitacional em causa, obtendo-se uma distribuição de valores possíveis
semelhante ao gráfico presente na Figura 3.7 do capitulo estação aquecimento.
Para o estudo da equação de apenas será necessário o conhecimento dos valores limite do
parâmetro , ficando assim o espaço de resultados confinado à primeira e última equação
mencionadas acima. O valor do número de graus-dias varia consoante o concelho, o valor
máximo ocorre em Manteigas, em que e o valor mais baixo pertence ao concelho
de Portimão com .
Com estas considerações, os valores que poderá assumir como limites apresentam-se na
Tabela 6.7.
Tabela 6.7 – Valor máximo e mínimo para o índice , em moradias unifamiliares.
Concelho Expressão adoptada 2 )
Manteigas 3000 máx
Portimão 940 min
66
Valores limites das necessidades nominais de energia útil para arrefecimento ( )
Mais uma vez do artº15, mas agora do nº2, são obtidos os valores limite para a variação de :
Zona V1 (Norte) 2 ;
Zona V1 (Sul) 2 ;
Zona V2 (Norte) 2 ;
Zona V2 (Sul) 2 ;
Zona V3 (Norte) 2 ;
Zona V3 (Sul) 2 ;
Açores 2 ;
Madeira 2 .
O valor de apenas depende da sua localização geográfica (Norte ou Sul) e da classificação
climática (V1,V2 ou V3) para a estação de arrefecimento, o que faz com o espaço de
resultados possíveis seja muito reduzido em comparação com a estação de aquecimento.
O limite máximo de será 2 , correspondendo às zonas do Sul do país que
sejam consideradas zonas climáticas V3 (exemplo: concelho de Palmela, utilizado no estudo
paramétrico). Como mínimo, assumirá o valor de 2 , zonas V1 localizadas no
norte do país.
Valores limites das necessidades nominais de energia útil para preparação de águas
quentes ( )
O valor de Na é obtido pela expressão imediatamente abaixo, proveniente do nº3 do artº15 do
regulamento [1].
( / 2 ) (6.8)
Sendo o consumo médio diário de referência de AQS (RCCTE [1] - Moradias
40l/habitante, alínea c) do art.14º) e o número anual de dias de consumo de AQS, o índice
variará apenas com a área útil de pavimento habitacional e o número de ocupantes da
moradia. No entanto, e estão directamente relacionadas entre si, caso se aumente o
número de habitantes por área útil de pavimento, consequentemente levar-se-á a uma
aumento de .
Este relacionar dos dois parâmetros faz com que os valores de a sejam próximos entre si
para diferentes moradias. Considerando as áreas úteis em estudo, os resultados obtidos para
Na foram os da Tabela 6.8:
67
Tabela 6.8 – Valor de em moradias unifamiliares.
Tipologia Número de ocupantes (l) (
2) ( /
2 )
T1 2
365
80 75 33,79
T2 3 120 90 37,75
T3 4 160 120 39,42
T4 5 200 150 39,42
T5 6 240 190 37,75
Como se pode verificar, o limite autorizado por lei para o valor de rondará os 38
/ 2 para construção habitacional do tipo moradias.
Obtidos os valores limites dos indicadores , e , avaliar-se-á a contribuição que cada
um terá para o valor de . A Tabela 6.9 indica os valores tidos em conta para o estudo de :
Tabela 6.9 – Intervalos de variação dos índices , e , em moradias unifamiliares.
[41,6;210,6] 2
[16;32] 2
38 2
Para uma melhor percepção da influência dos vários valores limite no valor global da energia
primária autorizada, procedeu-se ao “desmantelar” da expressão, decompondo-a nas várias
parcelas de soma e obteve-se o seguinte somatório:
2
A influência que cada índice energético poderá ter sobre passa agora a estar intimamente
relacionada com a sua localização geográfica, assumindo o seu peso máximo quando a
habitação se situar num concelho onde a diferença seja a maior possível.
Analogamente, revelará a sua maior importância quando apresentar o valor mais
baixo possível.
Tendo em conta as relações em cima mencionadas, os concelhos que melhor as representam
são o de Manteigas e o de Lagoa (distrito de Faro), que assumem os valores presentes na
Tabela 6.10 para e .
Tabela 6.10 – Valor máximo e mínimo da relação , para moradias unifamiliares.
Concelho 2 )
2 )
2 )
Manteigas 3000 máx 16 194,6
Lagoa 980 min 32 11,2
Considerando a situação em que assume maior importância, a expressão Nt apresentaria os
seguintes valores:
2
68
Assim sendo, o peso de cada um dos valores em causa no valor limite global é retratado na Tabela 6.11:
Tabela 6.11 – Valor máximo de influência de sobre e valor mínimo de influência de sobre .
Manteigas Contribuição 2 ) Peso
1,90 26,5%
0,14 2%
5,13 71,5%
7,17 100%
Examinando agora a situação em que assume maior importância, a expressão
apresentaria os seguintes valores:
2
Novamente, o peso que cada valor em causa teria no valor limite global é apresentado na
Tabela 6.12:
Tabela 6.12– Valor mínimo de influência de sobre e valor máximo de influência de sobre .
Lagoa Contribuição 2 Peso
0,39 6,7%
0,29 5,0%
5,13 88,3%
5,81 100%
Finalizada a análise, ficou comprovada que a contribuição dos limites autorizados por lei para a
estação aquecimento e arrefecimento contabiliza no índice uma pequena parte, sendo a
importância do indicador contida no intervalo [6,7%;26,5%], enquanto o índice assumirá
um peso entre [2%;5%].
O valor máximo da contribuição de para ocorrerá quando a soma de com assumir
o seu menor valor e a mínima contribuição de resultará na região onde seja o
maior valor possível. O concelho de Manteigas corresponde à situação mais gravosa e o
concelho de Portimão apresenta o menor valor de , como se pode observar na Tabela
6.13.
Tabela 6.13 – Valor máximo e mínimo de influência de sobre .
Manteigas Portimão
Índices Contribuição 2 Peso Índices Contribuição 2 Peso
1,90 26,5% 0,37 6,5%
0,14 2% 0,20 3,5%
5,13 71,5% 5,13 90,0%
7,17 100% 5,70 100%
69
O valor da significância que o terá sobre , situar-se-á no intervalo [71,5%;90%],
evidenciando o forte “protagonismo” que o regulamento confere a este tipo de consumo
energético.
6.6 - Influência dos índices individuais de necessidade de energia útil no valor de
Na determinação de , as contribuições de , e assumirão pesos distintos
daqueles encontrados para os indicadores de limites de energia. Este acontecimento é gerado
pelo facto de ao longo da aplicação do regulamento se obter diferentes valores para as
relações , e . Caso estas relações apresentem valores próximos ou
idênticos, os intervalos de influência que os índices individuais de necessidade de energia útil
terão sobre corresponderão aos obtidos no estudo em cima realizado.
Para uma melhor compreensão do índice e do seu funcionamento, procedeu-se ao
decompor do mesmo para uma avaliação da importância que cada uma das suas componentes
poderá ter no seu resultado. Recorrendo à expressão de presente no regulamento e
aplicando todas as suas constantes, o resultado assume-se sobre a forma da seguinte
expressão:
2
(6.9)
Inicialmente avaliar-se-á a expressão , assumindo uma eficiência nominal e de 1 e 3,
respectivamente, situação em que não está previsto o tipo de aparelho a instalar para
aquecimento e arrefecimento. Posteriormente estudar-se-á a influência que a adopção de
diferentes valores de eficiência nominais poderá ter em .
A expressão reduz-se à seguinte forma:
2
(6.10)
Realizada uma análise sobre os valores correntes em habitação unifamiliar para o índice ,
assumindo como eficiência de conservação de energia o seu pior valor (0,5), os resultados
obtidos para consoante tipologia construtiva são os presentes na Tabela 6.14.
Tabela 6.14 – Valores de por tipologia, assumindo uma eficiência de conservação energética de 0,5.
Eficiência de conservação de energia = 0,5
Tipologia 2 )
70 29,85
95 31,14
120 31,90
150 31,48
190 29,55
70
É evidente a proximidade de valores de necessidades nominais de energia útil para produção
de águas quentes sanitárias, provando a relação constante que número de habitantes por área
útil de pavimento assume. Assim sendo, apresentará sempre um valor aproximadamente
constante para qualquer tipologia habitacional, desde que assumidos os mesmos valores para
eficiência no sistema de conservação de energia e assegurado o mesmo posicionamento dos
painéis solares (no caso em estudo ≃ 2 . A expressão passará agora à
seguinte forma, para o pior sistema de conservação de energia ( ).
2
(6.11)
Finalmente obtida a expressão de na sua forma mais simplificada, será importante
compreender até que ponto os índices e se podem aproximar dos seus limites
máximos e , sem que exceda . A situação mais desfavorável ao aumento de e
será a região do pais em que assume menor peso em e fazendo uso do estudo
realizado para , Manteigas será a zona mais gravosa desse ponto de vista. Desta forma,
para um factor de forma igual ou superior a 1,5, teríamos como limites máximos para 210,6
2 e para 16 , e a expressão resultaria no seguinte resultado, caso
se explorassem os índices em falta até ao seu limite.
2
)
O máx permitido para esta zona do país é de 7,17 2
, o que faz com o explorar do
índice até ao seu limite não seja viável, caso o sistema de produção de águas quentes
sanitárias seja o menos eficiente possível.
Para que a conformidade com o regulamento seja obtida, o alterar do sistema de eficiências de
conservação de energia será a alternativa mais viável, quer seja por prescrição de um
determinado tipo de equipamento, ou por inclusão de um equipamento de marca conhecida
com determinadas características em projecto. De modo a ser possível a exploração dos
indicadores e em toda a sua plenitude, em qualquer moradia unifamiliar com boas
soluções construtivas, será necessária uma redução de 1,67 2
no indicador . A
Tabela 6.15 procura identificar a eficiência de conservação de energia necessária a esta
redução no indicador .
Tabela 6.15 – Valores de por tipologia, assumindo uma eficiência de conservação energética de 0,87.
Eficiência de conservação de energia = 0,87
Tipologia 2 )
70 11,28
95 10,62
120 10,24
150 9,81
190 9,03
71
Numa habitação unifamiliar do tipo moradia, o valor de para uma eficiência de
conservação de energia de 0,87 e um posicionamento óptimo dos painéis solares, situar-se-á
nos 10,2 2 , fazendo descer a parcela de relativamente a para o valor de
0,88 2
, o que torna possível a exploração dos valores máximos permitidos por lei
para os indicadores e em qualquer região de Portugal continental.
Recapitulando, a adopção de uma eficiência na conservação de energia superior ou igual a
0,87, desde que o posicionamento dos painéis solares seja o óptimo, fará com que a
verificação do regulamento seja garantida para qualquer valor de e , desde que estes
estejam compreendidos entre os valores limites impostos por lei.
Para compreender melhor a limitação energética por sectores e o consumo real que cada
sector representa, procedeu-se a um exercício análogo ao efectuado para para avaliar o
peso de cada índice em . Para a situação de Manteigas, feitas as considerações
imediatamente acima mencionadas, a expressão assumiria a seguinte forma:
2
)
Tabela 6.16 – Valores representativos do consumo real energético (lado esquerdo) e valores de
contribuição para o índice (lado direito).
Manteigas
Índices Contribuição 2 Peso Índices Contribuição 2 Peso
6,11 85,3% 1,90 26,5%
0,16 2,3% 0,14 2%
0,88 12,3% 5,13 71,5%
7,15 100% 7,17 100%
É notório que embora o regulamento atribua maior importância ao sistema de produção de
águas quentes, acabando este por contribuir no mínimo para 70% do total de , o consumo
real energético poderá assumir uma distribuição completamente contrária, podendo os índices
e retirar partido da contribuição de . No caso presente na Tabela 6.16, o sistema de
aquecimento será responsável pelo consumo de 85% da energia controlada pelo regulamento,
enquanto apresenta uma importância sobre a facturação energética de 12%.
Está comprovada a possibilidade de se tirar partido de um indicador cuja conformidade com o
RCCTE [1] é mais facilmente atingida, em prol de outro índice que por necessidade se tenha
que explorar até ao limite.
Voltando à expressão para , a avaliação da eficiência nominal e resultaria num agravo
significativo caso se adoptassem valores para inferiores a 1, conforme os presentes na
Tabela 6.17, o que do ponto de vista de projecto seria uma atitude irreflectida, dado o
72
regulamento admitir o valor de para situações em que se desconhece o sistema de
aquecimento. O mesmo acontece para sendo risória a adopção em projecto de qualquer
valor inferior a 3.
2
(6.12)
Tabela 6.17 – Eficiências nominais dos equipamentos (nº2 do artº18 do regulamento [1]).
Sistemas de aquecimento/arrefecimento Eficiência nominal
Resistência eléctrica 1,00
Caldeira a combustível gasoso 0,87
Caldeira a combustível líquido 0,80
Caldeira a combustível sólido 0,60
Bomba de calor (aquecimento) 4,00
Bomba de calor (arrefecimento) 3,00
Máquina frigorífica (ciclo de compressão) 3,00
Máquina frigorífica (ciclo de absorção) 0,80
Assim sendo, as únicas hipóteses em causa seriam a adopção de valores de eficiências
nominais sempre superiores aos referidos no nº6 do artº15 [1], o que resulta apenas na
hipótese de o sistema aquecimento ser feito através de uma bomba de calor .
Resultando a expressão de na forma:
2
(6.13)
Voltando ao concelho de Manteigas, a expressão passará a assumir os seguintes valores,
contribuindo todos eles com o máximo permitido por lei.
2
)
Compreende-se que assumindo como eficiências nominais e , o cumprimento do
regulamento, em qualquer região de Portugal continental, é sempre assegurado, desde que os
limites individuais de restrições energéticas sejam cumpridos.
73
6.7 - Conclusão
A verificação do regulamento está directamente correlacionada com a conformidade para a
estação de aquecimento, não existindo no espaço em estudo qualquer habitação em que
cumpridos os requisitos energéticos individuais apresente um valor de que ultrapasse o
permitido. Chegando mesmo a confirmar-se que em todo o domínio de resultados, o índice
nunca excedeu os 100%, mesmo para casos em que o regulamento já não era
verificado por ultrapassar os limites de .
Da análise paramétrica resulta um óbvio decréscimo da importância que os parâmetros podem
vir a assumir no indicador , sendo o número de pisos, o tipo de cobertura e o tipo de
protecções solares, os elementos que mais influenciam o índice em estudo, nunca
ultrapassando os 7 pontos percentuais de influência.
De referir que ao longo de todas as análise paramétricas, a solução sem protecção solar
assumiu-se como uma hipótese tão boa como a adopção de protecções solares interiores, no
entanto a escolha deste tipo de solução resultaria num acréscimo de 30% nos custos
associados à área de envidraçados necessária (conforme valores fornecidos pela Saint Gobain
[8]). Esta subida de custos em relação ao vidro duplo corrente não apoia a relação
benefício/custo, remetendo esta hipótese apenas para situações onde, por requisitos
arquitectónicos, seja solicitada a não existência de qualquer tipo de protecção solar.
Para o cálculo de de uma moradia unifamiliar, apenas a localização territorial poderá
influenciar o resultado, alterando a classificação climática de Verão e o número de graus dia na
estação de aquecimento. Os índices individuais de limitações energéticas úteis poderão vir a
assumir os valores da Tabela 6.18, de importância na determinação de da moradia padrão:
Tabela 6.18 – Intervalos de influência dos índices , e sobre o índice .
Índices Intervalo de pesos em (%)
Comprova-se com estes resultados a importância que as necessidades de energia útil e o seu
limite para produção de AQS assumem no cumprimento do regulamento em estudo. Todavia,
esta maior importância poderá não traduzir-se num maior consumo de energia no sistema de
AQS, só sendo revelado o peso de cada sistema de consumo de energia no final da obtenção
do índice .
74
O índice serve para limitar o consumo de energia global, dispondo no seu valor, de uma
grande percentagem que teria como alvo o sistema de AQS. No entanto, se este apresentar
baixo consumo energético real, os restantes sistemas de promoção de condições ambientais
poderão usufruir da parcela energética relativa a .
75
7 - Conclusões Na estação de arrefecimento – Figura 7.1.b), a temperatura média diária exterior em Portugal
nunca será superior à definida em projecto para o interior e os ganhos térmicos ocorrem devido
à radiação solar incidente sobre a envolvente, que fará com que a superfície exterior da
moradia apresente uma temperatura de superfície superior à interior. No entanto, neste caso,
para que o calor migre para o interior é necessário que realize um percurso descendente,
contrário à sua natureza. Aqui, as transferências de calor ocorrem com mais dificuldade e o ar
aquecido permanecerá na zona superior habitacional, o que torna as trocas energéticas ainda
mais lentas.
Figura 7.1 – a) Situação de aquecimento. b) Situação de arrefecimento.
O calor é uma forma de energia cinética e manter um grupo de partículas agitadas, numa
envolvente, torna-se mais difícil que assegurar a permanência de um grupo quase imóvel.
Existindo esta dificuldade em torno da estação aquecimento – Figura 7.1.a), é natural que esta
apresente maior dificuldade no cumprimento do regulamento, deste modo, boas soluções
construtivas, do ponto de vista térmico, são aspectos fundamentais a considerar em habitação
familiar. A presente dissertação veio comprovar que o controlar das percentagens e
predisposição dos envidraçados nas fachadas serão uma ferramenta de grande importância na
aplicação do RCCTE [1], assim como, a adopção de coberturas horizontais e a escolha de
construções verticais, privilegiando a execução de vários pisos.
Na estação de aquecimento, a obtenção da limitação energética depende do factor de forma
( ) habitacional, o que aumenta exponencialmente o grau de exigência do regulamento,
deixando de fazer sentido a preocupação arquitectónica em procurar formas habitacionais que
apresentem o maior volume com a menor área envolvente possível.
Quanto à estação arrefecimento, o cumprimento do regulamento é mais fácil, bastando para
isso admitir boas soluções construtivas que verifiquem os requisitos mínimos individuais
impostos pelo regulamento. O controlo das percentagens de envidraçados e as protecções
solares existentes, com vista a baixar factores solares, serão medidas suficientes para
obtenção de uma relação bastante baixa.
25ºC
15ºC
20ºC
30ºC
23ºC
76
Relativamente à energia com destino à produção de águas quentes sanitárias, o regulamento
também é facilmente verificado para situações em que se desconheça qualquer tipo de
aparelho a instalar na habitação, desde que assumida a razão de 1 2
de painel solar por
ocupante. No entanto, é verificado com valores da relação muito altos, o que resultará
numa classificação energética final elevada. Associada a estes valores elevados está a
expressão que o regulamento fornece, que ao aplicar a eficiência de conservação do sistema à
energia total necessária à produção de AQS, volta a aplicar uma eficiência à energia obtida
pela energia solar. Desta forma, será de suma importância a adopção de valores de eficiência
de conservação de energia mais altos, de modo a baixar substancialmente o valor de , quer
por combate directo do erro presente no regulamento, quer por redução de energia realmente
necessária para produção de águas quentes sanitárias.
Da avaliação da relação resultará a atribuição de uma classe energética e a verificação
do cumprimento do regulamento. Para que a conformidade com o regulamento seja garantida,
a preocupação com a aplicação regulamentar deverá centrar-se no garantir que a relação
não exceda os 100%, fazendo uso, se necessário, do controlo paramétrico aqui
aprofundado. Uma vez controlada a estação de aquecimento, o cumprir do RCCTE [1] estará
quase assegurado, bastando a adopção de protecções solares, na estação de arrefecimento,
que assegurem factores solares baixos.
O estudo paramétrico revelou uma descida da influência directa dos vários parâmetros sobre o
índice , sendo o número de pisos, o tipo de cobertura e o tipo de protecção solar os
elementos que mais poderiam vir a influenciar a relação em estudo, sem nunca ultrapassar os
7 pontos percentuais de influência. Todavia, esta pequena influência não deve ser
desvalorizada, porque embora apresente pequeno significado sobre as necessidades globais
de energia, o controlo destes parâmetros assumirá grande importância nos indicadores
energéticos individuais e , podendo representar o seu controlo, o cumprir ou não dos
limites impostos para estes indicadores.
Existindo a preocupação de obter uma classe energética habitacional de excelência, o controlo
paramétrico terá de ser feito de modo a que, tanto a estação de arrefecimento como a de
aquecimento apresentem valores de e , respectivamente, o mais baixo possíveis. Sendo
uma tarefa de difícil execução, visto a melhor solução do ponto de vista do controlo paramétrico
de uma estação poder vir a corresponder à pior da estação oposta, a solução ideal será
procurar uma hipótese construtiva que sirva os dois propósitos e, posteriormente, baixar ao
máximo o valor de , com a adopção de uma eficiência de conservação de energia o mais
alta possível.
A eficiência de conservação do sistema de produção de águas quentes sanitárias será o factor
que maior importância poderá assumir no RCCTE [1], por um lado, com a utilização de um
valor próximo da unidade em situações que e apresentem valores baixos, a
classificação energética final será exemplar, e por outro, caso os índices acima estejam no
limite admissível por lei, a redução de poderá beneficiar o proveito da contribuição de
para por parte dos índices e .
77
O controlo do RCCTE [1] passará pela utilização da análise paramétrica aqui realizada, nos
casos em que os limites individuais de energia sejam excedidos, seguido da aplicação de
coeficientes que façam baixar a necessidade energética, sendo estes as eficiências dos
sistemas de produção e conservação de energia.
Com o manipular destes elementos, dificuldades como as fortes exigências nas restrições
energéticas, o detalhe na contabilização das trocas energéticas, os valores conservativos
provenientes das Tabelas técnicas de ajuda à aplicação do regulamento e os erros presentes
em expressões do regulamento poderão vir a ser ultrapassadas, sendo possível a obtenção de
classes energéticas que favoreçam a construção sustentável, caso exista uma preocupação
desde o inicio da fase de projecto.
78
Propositadamente em branco.
79
8 – Bibliografia
[1] - Decreto-Lei n.º 80/2006 de 4 de Abril. Diário da República nº 67/2006 – I Série. Ministério
da Agricultura, Pescas e Alimentação, da Saúde e do Ambiente e Recursos Naturais.
Lisboa.
[2] - Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes (Colecção
Regulamentos). Porto editora.
[3] - Eurocódigo 1 (EN 1991) – Acções em estruturas
[4] - Eurocódigo 2 Parte (EN1992) – Estruturas de betão armado
[5] - Regulamento de Estruturas de Betão Armado e Pré-Esforçado. Publisher Team. Lisboa
[6] - Mascarenhas, J. (2008. Sistemas de Construção – Volume IX - Contributos para o
Cumprimento do RCCTE, Detalhes Construtivos sem Pontes Térmicas Materiais Básicos
(6º parte): o Betão. 2ª edição, Livros Horizonte. Lisboa
[7] - Coeficientes de Transmissão Térmica de Elementos da Envolvente de Edifícios (2009).
Série ITE-50, Colecção Informações Técnicas e Cientificas, LNEC. Lisboa
[8] - Saint Gobain. Produtos e características técnicas. Acedido em 23 de Julho de 2010, em:
http://pt.saint-gobain-glass.com/b2b/tab.asp?RefBloc=129393&IP=www.saint-gobain-
glass.com&PRD_id=7412
[9] - RGEU Decreto-Lei n.º 38382 de 07-08-1951 - Regulamento geral das edificações urbanas.
[10] - Decreto-Lei n.º 78/2006 de 4 de Abril. Diário da República nº 67/2006 – I Série. Ministério
da Agricultura, Pescas e Alimentação, da Saúde e do Ambiente e Recursos Naturais.
Lisboa.
[11] - Despacho n.º 11020/2009 de 30 de Abril. Diário da República nº 84/2009 – II Série.
Ministério da Agricultura, Pescas e Alimentação, da Saúde e do Ambiente e Recursos
Naturais. Lisboa.
80
Rodrigues, A., Piedade, A. e Braga, A. (2009). Térmica de edifícios. 1 ª edição, Edições Orion.
Alfragide
81
9 - Anexos
82
Anexo 1 – Quadros Resumo do estudo efectuado
Quadro resumo de parâmetros, de caracterização habitacional, tidos em conta no desenvolvimento desta dissertação:
(área útil)
Nº de pisos
Relação
Orientação solar
Tipo de cobertura
Localização lna 16
/
Isolamento perimetral
Protecções solares Caixilharia
70 (T1)
1 2
N-E-S-W
Horizontal
Inclinada
Inexistente 10%
15%
20%
25%
Inexistente
Existente
Sem protecção solar Com corte
térmico
Sem corte térmico
95 (T2) 1
Fachada 1º orientação solar Portadas de madeira de cor clara
120 (T3) 2 NE-SE-SW-NW
Fachada 2º orientação solar Estores de lâminas metálicas de cor média
150 (T4) 3
Fachada 3º orientação solar Cortinas opacas de cor clara
190 (T5)
E-S-W-N Fachada 4º orientação solar Cortinas transparentes de cor clara
Quadro resumo da influência dos parâmetros nas relações analisadas ao longo da dissertação:
Parâmetro Influência em Influência em Influência em
Área útil de pavimento Baixa dificuldade de verificação com o
aumento de Não apresenta influência
Facilita a aplicação do RCCTE com o aumento de
Número de pisos Até 20% Até 4% Até 7%
Relação a/b Até 6% Até 6% Até 2,5%
Orientação solar Até 3% Até 10% Até 1%
Tipo de cobertura Até 20% Até 3% Até 6%
Localização de lna Até 10% Até 5% Até 3,5%
Relação Área envidraçada / Área útil de pavimento
Até 10% Até 30% Até 4%
Existência de isolamento perimetral Até 6% - Até 2%
Protecções solares Até 10% Até 30% Até 6,5%
Existência de corte térmico Até 6% Até 2% Até 2,5%
16
O número de localização da fachada corresponde ao contar das letras da orientação solar da esquerda para a direita.
82
83