PROJECTO DE COMPORTAMENTO TÉRMICO DE EDIFÍCIOS

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1 PROJECTO DE COMPORTAMENTO TÉRMICO DE EDIFÍCIOS ECOCENTRO VALORIZAÇÃO AMBIENTAL Zona Industrial de Cedrim - Sever do Vouga Câmara Municipal de Sever do Vouga

2 TERMO DE RESPONSABILIDADE PROJECTO DE COMPORTAMENTO TÉRMICO Anabela de Sá Marques, Engenheira Civil, moradora na Rua Dias Ferreira, nº 28, Coimbra, contribuinte n.º , inscrita na Ordem dos Engenheiros sob o n.º 35327, declara, para efeitos do disposto n.º 1 do artigo 10º do Decreto-Lei 555/99, de 16 de Dezembro, na redacção que lhe foi conferida pelo Decreto-Lei n.º 26/2010 de 30 de Março, que o Projecto de Comportamento térmico em Edifícios, relativo à obra de ECOCENTRO VALORIZAÇÃO AMBIENTAL, situada na Zona Industrial de Cedrim, Freguesia de Cedrim, Sever do Vouga, cujo licenciamento foi requerido pela Câmara Municipal de Sever do Vouga, pessoa coletiva , observa as normas legais e regulamentares aplicáveis, designadamente as normas técnicas gerais e específicas da construção, bem como as disposições regulamentares aplicáveis ao projecto indicado, bem como o Decreto-Lei 118/2013 de 20 de Agosto. Coimbra, Novembro de 2016 A técnica,

3 PROJECTO DE COMPORTAMENTO TÉRMICO DE EDIFÍCIOS ÍNDICE 1 Introdução 2 Localização Distância à Costa Rugosidade /Altitude Descrição geral Peças desenhadas Definição do edifício Definição da envolvente Tipos de envolvente Definição dos espaços não úteis e parâmetro τ Definição da envolvente Soluções construtivas Paredes exteriores Paredes exteriores Pontes térmicas (pilares) Paredes interiores com ENU Pavimento interior sobre ENU Pavimento sobre exterior Cobertura exterior Envidraçados Requisitos mínimos Envolvente opaca Envidraçados Obstrução dos envidraçados Obstrução -Estação de aquecimento Obstrução -Estação de arrefecimento Inércia térmica Perdas por ventilação Necessidades de aquecimento de águas sanitárias Sistema de climatização Número máximo de ocupantes Horário Perfis definidos 10

4 15- Equipamentos Iluminação Análise dos resultados Medidas de melhoria Direcção Técnica da Obra 11 ANEXOS Ficha Nº1 Ficha Nº2 Folhas de cálculo Relatório do SOLTERM PEÇAS DESENHADAS - Planta de implantação. - Plantas de arquitectura. - Alçados de arquitectura. - Cortes de arquitectura. - Envolventes. - Envidraçados. - Pormenores de térmica.

5 1 - Introdução. O presente projecto refere-se ao estudo do Comportamento Térmico de uma edificação, relativo à obra de ECOCENTRO VALORIZAÇÃO AMBIENTAL, situada na Zona Industrial de Cedrim, Freguesia de Cedrim, Sever do Vouga, cujo licenciamento foi requerido pela Câmara Municipal de Sever do Vouga. Para a elaboração do presente projecto teve-se em consideração a legislação em vigor, nomeadamente o Decreto-Lei nº 118/2013 de 20 de Agosto. 2 Localização Distância à Costa Na imagem seguinte indica-se a distância à Costa Rugosidade /Altitude Na imagem seguinte indica-se a altitude. 1

6 3 - Descrição geral Trata-se de uma edificação, em Sever do Vouga, Concelho de Sever do Vouga, Distrito de Aveiro numa zona climática I2 (aquecimento) e V2 (arrefecimento), a km da costa, a uma altitude de 333 m. A duração da estação de aquecimento é de 6.9 meses e de arrefecimento é de 4.0 meses, o número de graus-dia é ºC.dia, a temperatura média do ar exterior na estação de aquecimento é 8.1 ºC e de arrefecimento é 20 ºC. São constituídas por Piso 0 (por escritório, átrio, instalações sanitárias, espaço técnico e armazém) e Piso 1 (por sala de formação, átrio e 2 instalaçãoes sanitárias) com uma área útil de pavimento de m 2 e pé-direito médio de 2.94 m. Parte da edificação tem paredes exteriores, paredes interiores com ENU, pavimento interior sobre ENU, pavimento exterior e cobertura exterior. No projecto existem fachadas a NW, SE, SW e NE. Está previsto um sistema de produção das águas quentes sanitárias, através de um termoacumulador eletrico e está previsto um sistema de aquecimento ou arrefecimento do meio ambiente. Os pormenores construtivos que constituem a edificação em causa, serão apresentados no capítulo correspondente Peças desenhadas Apresenta-se em anexo as os desenhos do projecto fornecido da arquitectura, a indicação das envolventes térmicas, os envidraçados, e os pormenores construtivos considerados para o presente projecto Definição do edifício. Podemos definir algumas características do edifício, que serão necessárias para o estudo térmico, tais como: Edifício Localização Altura da Fachada ao solo (m) Ecocentro Zona Industrial de Cedrim-Sever do Vouga 6 m Do regulamento : Zona climática de Inverno (I) : I2 Número de graus-dias (GD) : º C.dias Sever do Vouga Duração da estacão de aquecimento (M) : 6.9 meses Zona climática de Verão (V) : V2 2

7 4 - Definição da envolvente Tipos de envolvente Após análise das peças desenhadas que constituem ou definem a construção em causa, podemos concluir que existe: envolvente exterior envolvente sem requisitos térmicos envolvente interior Representa-se em anexo as envolventes consideradas para a construção em causa Definição dos espaços não úteis e parâmetro btr : Foram definidos os espaços não úteis, e calculados os valores de btr, para cada uma das situações. Para terminar o valor de btr, temos de considerar o tipo de espaço não-útil e a relação entre as áreas dos elementos que separam os dois espaços e dos elementos que separam o espaço não-útil do exterior: Ai (área que separa o espaço não-útil de espaços úteis) Au (área que separa o espaço não-útil do exterior) Definição da envolvente: btr >0,70 = > Elemento que separa o espaço útil interior do espaço não útil, tem requisitos mínimos regulamentares definidos na Portaria nº349-b/2013, para elementos exteriores da envolvente. btr <0,70 = > Elemento que separa o espaço útil interior do espaço não útil, tem requisitos mínimos regulamentares definidos na Portaria nº349-b/2013, para elementos interiores da envolvente. 5 - Soluções construtivas Existem soluções construtivas diferentes para as paredes exteriores, tendo-se determinado o valor de U para cada uma das soluções. 3

8 5.1 - Paredes exteriores, tipo 1 Paredes exteriores 1-Betão CAMADA ρ (Kg/m3) λ (W/mºC) e (m) m (Kg/m2) M (Kg/m2) R (m2ºc/w) Rse 0,04 Betão ,25 575,00 0,13 Isolamento térmico XPS 20 0,04 0,06 1,20 7,10 1,50 Gesso cartonado 568 0,25 0,0125 7,10 0,05 Rsi 0,13 0,32 583,30 1,85 U (W/m2ºC) 0, Paredes exteriores, tipo 2 Paredes exteriores 2-Blocos CAMADA ρ (Kg/m3) λ (W/mºC) e (m) m (Kg/m2) M (Kg/m2) R (m2ºc/w) Rse 0,04 Chapa , ,50 0,00 Caixa de ar - - 0,03-0,18 Isolamento térmico XPS 20 0,04 0,06 1,20 243,50 1,50 Bloco de betão 860 0,234 0,25 215,00 1,07 Reboco ,3 0,015 28,50 0,01 Rsi 0,13 0,37 363,20 2,93 U (W/m2ºC) 0, Pontes térmicas (pilares) Pontes térmicas planas - Pilares (PTPpilar ) CAMADA ρ (Kg/m3) λ (W/mºC) e (m) m (Kg/m2) M (Kg/m2) R (m2ºc/w) Rse 0,04 Chapa , ,50 0,00 Caixa de ar - - 0,03-0,18 Isolamento térmico XPS 20 0,04 0,06 1,20 603,50 1,50 Betão ,25 575,00 0,13 Reboco ,3 0,015 28,50 0,01 Rsi 0,13 0,37 604,70 1,99 U (W/m2ºC) 0, Paredes interiores com ENU (espaço não útil) Refere-se a paredes interiores com ENU1 (armazém no piso 0) e paredes interiores com ENU2 (espaço técnico nas escadas no piso 0). Não tem requisitos térmicos pois os espaços ENU1 e ENU2, têm valor de btr<0.70, por isso as paredes não têm requisitos térmicos 4

9 5.5 - Pavimentos interiores sobre ENU Refere-se a pavimentos interiores com ENU1 (armazém no piso 0) e pavimentos interiores com ENU2 (espaço técnico nas escadas no piso 0). Não tem requisitos térmicos pois os espaços ENU1 e ENU2, têm valor de btr<0.70, por isso as paredes interiores não têm requisitos térmicos Pavimentos exteriores Pavimento sobre exterior CAMADA ρ (Kg/m3) λ (W/mºC) e (m) m (Kg/m2) M (Kg/m2) R (m2ºc/w) Rsi 0,17 Pavimento cerâmico 750 0,23 0,015 11,25 0,07 Betonilha ,30 0, ,14 Laje maciça ,22 506,00 0,11 841,25 Isolamento térmico XPS 20 0,04 0,06 1,2 1,50 Caixa de ar - - 0,03-0,18 Chapa , ,5 0,00 Rsi 0,04 0,52 960,95 2,20 U (W/m2ºC) 0, Coberturas exteriores Cobertura exterior-ascendente CAMADA ρ (Kg/m3) λ (W/mºC) e (m) m (Kg/m2) M (Kg/m2) R (m2ºc/w) Rsi 0,10 Isolamento térmico XPS 20 0,04 0,06 1,20 1,50 Betonilha ,30 0, ,12 Laje maciça , ,11 784,1 Caixa de ar - - 0,27-0,18 Lã rocha 50 0,04 0,02 1 0,50 Gesso cartonado 568 0,25 0,0125 7,1 0,05 Rsi 0,04 0,73 785,30 2,60 U (W/m2ºC) 0,39 Cobertura exterior-ascendente CAMADA ρ (Kg/m3) λ (W/mºC) e (m) m (Kg/m2) M (Kg/m2) R (m2ºc/w) Rsi 0,17 Isolamento térmico XPS 20 0,04 0,06 1,20 1,50 Betonilha ,30 0, ,12 Laje maciça , ,11 784,1 Caixa de ar - - 0,27-0,18 Lã rocha 50 0,04 0,02 1 0,50 Gesso cartonado 568 0,25 0,0125 7,1 0,05 Rsi 0,04 0,73 785,30 2,67 U (W/m2ºC) 5 0,38

10 5.8 - Envidraçados Os vãos são verticais, não existindo vão horizontais. Os vãos envidraçados propostos estão nas várias fachadas. Os envidraçados não têm requisitos mínimos relativamente ao Coeficiente de Transmissão Térmica (U). Vãos envidraçados simples, com vidro duplo incolor com espessura da caixa-de-ar de 16mm com 4(16)4, com corte térmico. com fator solar do vidro = 0.42, de abrir, fixo e giratório, caixilharia em alumínio, sem quadrícula (Fg=0.70), com protecção interior com cortinas opacas de cor clara (gt=0.37) e com U w =1 W/m 2 ºC. Estes valores foram obtidos pelas tabelas técnicas da Saint-Gobain, dado que no projeto de arquitetura estão definidos envidraçados tipo Planithermda SGG 4S 6 - Requisitos mínimos Após o cálculo dos valores de U, temos de verificar os requisitos mínimos regulamentares Envolvente opaca Apresenta-se em anexo a ficha com a verificação dos requisitos mínimos da envolvente opaca. 6.2 Envidraçados Apresenta-se em anexo a ficha com a verificação dos requisitos mínimos dos envidraçados. 7 - Obstrução dos envidraçados Obstrução -Estação de aquecimento Apresenta-se em anexo o cálculo das obstruções para a estação de aquecimento. 6

11 7.2 - Obstrução -Estação de arrefecimento Apresenta-se em anexo o cálculo das obstruções para a estação de arrefecimento 8 - Inércia térmica Através das massas de cada elemento construtivo, obtém-se para o cálculo da inércia térmica do edifício => Inércia Forte 9 - Perdas por ventilação A ventilação do ar interior no imóvel processa-se com base em ventilação mecânica, na situação de ventilação mecânica/hib. Ligada : com um caudal de ar novo de insuflação de 200 m3/h, caudal de infiltrações de 201 m3/h, na situação de ventilação mecânica/hib. Desligada : com caldal de infiltrações de 11 m3/h, obtidas através da tabela de cálculo do LNEC designada Aplicação LNEC-Ventilação REH e RECS, para comércio e serviço O imóvel localiza-se a km da costa, numa Região A, numa zona urbana (Rugosidade II) com o número de fachadas expostas ao exterior (Nfach) com 2 ou mais, o edifício está protegido e a zona da fachada é inferior. Não foi medido o valor n50 de acordo com a norma EN A classe de permeabilidade ao ar das janelas é da classe 4 e as janelas não têm caixas de estores. Está previsto equipamento (a colocar na cobertura) para exaustão de ar (com caudal nominal de 200 m3/h) e de admissão de ar (com caudal nominal de 200 m3/h) para as instalações sanitárias. Considerou-se uma potência eléctrica de 29W (a velocidade reduzida). Os elementos propulsores dos fluidos de transporte devem cumprir com os requisitos de eficiência previstos na Tabela I.21 da Portaria nº 349-D/2013 de 2 de Dezembro, no ponto nº 7, considerando as respetivas classificações de acordo com as normas IEC e EN 13779, respetivamente para o motor elétrico e para a potência específica, conforme enquadramento dado pelo Regulamento (CE) N.º 640/2009 da Comissão, de 22 de julho de 2009, que dá execução à Diretiva 2005/32/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 6 de julho de 2005, no que respeita aos requisitos de conceção ecológica para os motores elétricos. 7

12 10 - Necessidades de aquecimento de águas sanitárias Dado que não foi fornecida informação sobre o sistema de aquecimento de AQS (aquecimento de águas sanitárias), considerou-se um sistema convencional para a preparação de água quente sanitária como um termoacumulador electrico com uma eficiência η = 0.95 (valor retirado da tabela I.07 da Portaria 349-D/2013). Os sistemas de preparação de AQS a instalar em edifícios de comércio e serviços deverão cumprir com as seguintes condições: a) Requisitos gerais, independentes do tipo de sistema instalado; b) Requisitos específicos para os subsistemas de produção e distribuição, em função do tipo de sistema ou equipamento e respetivas características técnicas; c) Requisitos de controlo, regulação e monitorização, conforme descrito nas secções seguintes. A solução adoptada para a climatização, deverá respeitar a Portaria nº 349-D/2013 de 2 de Dezembro, no ponto nº 8 Considerou-se um painél solar de apoio ao sistema de AQS, do seguinte modo. Para 4 instalações sanitárias, com um duche, considerou-se : MAQS = 40l x 2.5 = 100 l A cobertura tem exposição adequada e não é sombreada por obstáculos significativos no período que inicia diariamente duas horas depois do nascer do Sol e termina duas horas antes do ocaso. Apresenta-se em anexo o relatório do SOLTERM do INETI, com o cálculo detalhado. Através do programa SolTerm, considerou-se : Sever do Vouga Orientação a Sul, Azimute 60º e com inclinação 70º MAQS = 100 litros Tipo Vulcano FKT-2W com 1 módulo (2.4m2) Modelo típico 100 litros Apoio a eletricidade E solar = 935 Kwh/ano 8

13 Dado que se trata de um edifício para serviços, considerou-se um MAQS de 100l, ou seja 40x2.5, equivalente a ter 3 ocupantes. Sistema solar térmico com depósito de 100l. Painéis solares com contribuição de energia renovável igual ou superior à calculada para um sistema com colectores padrão com as características previstas na Portaria 349-B/2013, com colectores do tipo Vulcano FKT- 2W, com área total de 2.4 m2, inclinação 70º, orientado a Sul, Azimute 60. A energia captada pelo sistema, numa base anual, é de 935 KWh/ano. Os colectores solares têm de ser certificados, instalados por instaladores acreditados pela DGEG e com o registo da instalação e manutenção em base de dados criada e gerida pela entidade gestora do SCE Sistema de climatização No edfício em causa, está previsto a instalação de um sistema de climatização para aquecimento e arrefecimento do meio ambiente. Como não há informação sobre as características do sistema, para efeitos do cálculo, por defeito, admite-se que o sistema de aquecimento um sistema eléctrico ar-ar com COP 3.6 e para sistema de arrefecimento um sistema eléctrico ar-ar com EER 3.2 de acordo com a tabela 1.14 da Portaria nº 349-D/2013 de 2 de Dezembro Os sistemas de climatização a instalar em edifícios de comércio e serviços, devem cumprir com princípios de dimensionamento, requisitos gerais independentes do tipo de sistema instalado, requisitos específicos para os subsistemas de produção e distribuição de energia, em função do tipo de sistema ou equipamento e respetivas características técnicas, e requisitos de controlo, regulação e monitorização, conforme descrito nas secções seguintes. A solução adoptada para a climatização, deverá respeitar a Portaria nº 349-D/2013 de 2 de Dezembro, no ponto nº Número máximo de ocupantes O número máximo ocupantes considerado foi de 2 trabalhadores (de acordo com informação obtida do dono da obra). No entanto está prevista uma sala de formação com a capacidade de 30 formandos, que será uma ocupação exporâdica. O total é de 32 ocupantes. 9

14 13- Horário De acordo com a informação do dono da obra, o horário de funcionamento do espaço em estudo é das 9h-13h e das 14h-18h 14- Perfis definidos (ocupação, equipamento, iluminação, ventilação, sistemas) Para o horário de funcionamento estabelecido, foram criados perfis de ocupação (em %), assim como de perfis de iluminação (em %), equipamentos (em %), climatização (ligado/desligado) e ventilação (em %). 15- Equipamentos De acordo com as necessitades do espaço e dos ocupantes, foram considerados os seguintes equipamentos: 2 computadores, 2 monitores LC e 1 impressora,com as potências estabelecidas no cálculo anexo. 16- Iluminação Foram considerados os valores da EN 12464, para as necessidades de iluminação para as áreas interiores, de acordo com as tarefas e actividades. Como não foram fornecidas as características, definições, descrição das iluminárias, assim como as potências e outras questões como se tem balastro, etc, considerou-se por defeito a potência de iluminação de referência, assim como perfis de iluminação por defeito, de acordo com a tipologia de escritórios prevista no DL 79/2006 Os sistemas de iluminação a instalar em edifícios de comércio e serviços devem cumprir requisitos gerais e específicos para os parâmetros de iluminação, de acordo com as normas europeias EN e EN 15193, bem como requisitos para a densidade de potência e requisitos de controlo, de regulação de fluxo e de monitorização e gestão, conforme descrito e respeitar a Portaria nº 349- D/2013 de 2 de Dezembro, no ponto nº 9 10

15 17- Análise dos resultados Pode-se concluir através do estudo térmico, que se verificam as condições do regulamento,resultando numa classe energética B- 18 Medidas de melhoria A classe energética pode ser melhorada, desde que sejam implementadas medidas de melhoria, como por exemplo : - Optimizar o sistema de climatização, escolhendo um sistema que respeite os requisitos previstos na Portaria nº 349-D/2013 de 2 de Dezembro, e aumentando o valor de COP (3.60) e EER (3.20), previstos no projeto. - Optimizar o sistema de AQS com termoacumulador eletrico, escolhendo um sistema que respeite os requisitos previstos na Portaria nº 349-D/2013 de 2 de Dezembro, e aumentando o valor da resistência (0.95), previstos no projeto. - Escolher um sistema de iluminação que respeite os requisitos previstos na Portaria nº 349-D/2013 de 2 de Dezembro. - Os vãos envidraçados tem protecção interior opaca com blackout de cor branca. Uma medida de melhoria, seria prever sombreamento exterior nos vãos envidraçados de grande área, com palas de protecção e/ou uma sistema de sombreamento como estores exteriores, grelhas reguláveis, etc Direcção Técnica da Obra O Director de Obra deverá: - Ler o projecto de comportamento térmico e verificar eventuais alterações introduzidas nas soluções construtivas; - Em caso de dúvida deverá contactar o projectista da arquitectura e do comportamento térmico, devendo prevalecer o contemplado no presente projecto; - Mandar executar todas as soluções construtivas previstas no presente projecto e apenas alterar com o consentimento por escrito do projectista do presente projecto; - Criar um registo fotográfico de todas as soluções não visíveis a olho nu após a conclusão da obra (isolamento de paredes, pavimentos, coberturas, desvão, tubagens de água quente, caixa de estore, etc); - Conferir se a qualidade das caixilharias e vidros a colocar satisfazem o previsto no projecto térmico, criando um arquivo, com catálogos, documentos técnicos, etc dos mesmos; - Conferir se os painéis solares são certificados, solicitar a prova que o instalador está credenciado, e no final da obra, verificar o contrato de manutenção de 6 anos; 11

16 - Conferir se o equipamento para AQS satisfaz a eficiência do projecto de comportamento térmico, guardando os dados técnicos do mesmo: - Não dar a obra por concluída antes de serem colocados e estarem a funcionar todos os elementos previstos no projecto, por exemplo, se for caso disso, persianas, estores, painéis solares, etc; - Não permitir alterações dos acabamentos sem a concordância do projectista de térmica - As opções adoptadas para o sistema de AQS, climatização e iluminação, devem respeitar os requisitos da Portaria nº 349-D/2013 de 2 de Dezembro A contribuição de sistemas solares só pode ser contabilizada, se os sistemas ou equipamentos forem certificados de acordo com as normas e legislação em vigor, instalados por instaladores acreditados pela DGGE e cumulativamente, se houver a garantia de manutenção do sistema em funcionamento durante um período de 6 anos após a instalação. O Director Técnico da Obra deverá passar um termo de conformidade da obra com o especificado no projecto de comportamento térmico. O projectista, 12

17 CÁLCULOS E DOCUMENTOS COMPLEMENTARES

18 LISTA DE DESENHOS TÉRMICA TE -01: Planta de implantação. (Esc.1/500). TE -02: Plantas e alçados (Esc.1/100). TE -03: Cortes (Esc.1/100). TE -04 Envolventes. (Esc.1/100). TE -05: Envidraçados. (Esc.1/100). TE -06: Pormenores de térmica. (Nov/2016)