8.5. Inter-relação entre os requisitos acústicos e as exigências de conforto higrotérmico e ventilação

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1 8.5. Inter-relação entre os requisitos acústicos e as exigências de conforto higrotérmico e ventilação Introdução O conforto higrotérmico tem motivado o desenvolvimento de tecnologias passivas com o objectivo de integrar através da arquitectura e das técnicas de construção, as formas mais adequadas de aproveitamento da energia solar, com o objectivo de minimizar as necessidades de aquecimento ou arrefecimento do ar ambiente. Porém, são inúmeros os casos de edifícios onde a aplicação por si só das tecnologias passivas não é suficiente para proporcionar condições mínimas de bem-estar aos seus ocupantes. Surge assim a necessidade de utilização de tecnologias activas, nomeadamente de sistemas energéticos de climatização. O recurso a sistemas energéticos de climatização de edifícios deve obedecer a regras que assegurem o respeito pelo meio ambiente e permitam evitar o desperdício de energia. O objectivo será então melhorar as condições de conforto térmico utilizando o mínimo de energia possível. A fi gura 8.8. mostra as diferenças na utilização das tecnologias activas e passivas. A ventilação terá como objectivos a obtenção de valores de temperatura e humidade propiciadoras de conforto térmico e a renovação do ar tendo em vista a melhoria da sua qualidade. As soluções de isolamento acústico apresentadas servirão para minimizar o impacto sonoro das aberturas necessárias às exigências de ventilação. Necessidades de condições óptimas de conforto térmico Implementação de soluções técnicas Tecnologias passivas Opções arquitectónicas Técnicas de construção RCCTE Tecnologias activas Sistemas energéticos de climatização RCECE Figura 8.8. Ilustração da diferença entre RCCTE e RSECE [05]. O arrefecimento conseguido através da ventilação natural, pode diminuir consideravelmente a necessidade de um sistema de refrigeração convencional. A adopção de soluções, que conduzam 224 Verlag Dashöfer

2 Inter-relação entre a Acústica, Térmica e a Ventilação à prevenção e atenuação de ganhos de calor, e de estratégias que dêem origem a processos de dissipação de calor, traduzir-se-á numa redução das necessidades energéticas de arrefecimento e na melhoria das condições de conforto térmico. Caso seja necessário implementar um sistema de ventilação que englobe também tecnologias activas, devem ter-se em consideração os níveis sonoros por elas emitidos Isolamento sonoro dos elementos da envolvente exterior (inter-relação com isolamento térmico e ventilação) A procura de boas soluções para o isolamento sonoro dos elementos da envolvente exterior conduz muitas vezes à realização de fachadas completamente estanques, sob o ponto de vista da permeabilidade ao ar. Esta forma de abordagem do isolamento sonoro está errada e pode ter consequências negativas graves, especialmente ao nível da qualidade do ar interior e de patologias construtivas associadas à humidade. O RRAE estipula para estes elementos requisitos acústicos em função da localização do edifício. Assim, os objectivos acústicos a atingir nesta situação são: D 2m,nT,w 33 db (para Zonas Mistas); D 2m,nT,w 28 db (para Zonas Sensíveis). O isolamento térmico dos elementos da envolvente exterior deve fazer-se, segundo o RCCTE, mediante a assumpção de valores máximos e de valores de referência do coeficiente de transmissão térmica. Estes valores, conforme se indica no quadro 8.2., variam em função da zona climática. Quadro 8.2. Coefi cientes de transmissão térmica da envolvente exterior. Envolvente Opaca Exterior Envidraçados K máx. K ref. K ref. (W/m 2 ºC) (W/m 2 ºC) (W/m 2 ºC) Zona Climática 1,8 0,7 4,3 I1 1,6 0,6 3,3 I2 1,45 0,5 3,3 I3 A inércia térmica de um edifício é função da capacidade de contrariar as variações de temperatura no seu interior devido à possibilidade de acumular calor nos seus elementos de construção. A velocidade de absorção e a quantidade de calor absorvida determinam a inércia térmica dum edifício. Verlag Dashöfer 225

3 A massa superfi cial útil por metro quadrado da área de pavimento, I t, calcula-se pela seguinte expressão: S M S Si i I t = A p (8.4.) Sendo: M Si : massa superfi cial útil do elemento i (kg/m 2 ); S i : superfície do elemento i (m 2 ); A p : área útil de pavimento (m 2 ). A massa superfi cial útil, M Si, de cada elemento interveniente na inércia térmica é função da sua localização no edifício e da sua constituição, nomeadamente do posicionamento do isolamento térmico e da resistência térmica do revestimento superficial. As possíveis localizações do isolamento térmico são apresentadas na fi gura Figura 8.9. Localização do isolamento térmico Isolamento no interior 2 Isolamento na caixa de ar 3 Isolamento no exterior A inércia térmica tem infl uência sobre o comportamento do edifício não só no Inverno, ao determinar a capacidade de utilização dos ganhos solares, mas também no Verão, infl uenciando a capacidade do edifício absorver os picos de temperatura. A oscilação da temperatura no interior do edifício diminui com o aumento da inércia térmica da envolvente, como se pode observar na fi gura Verlag Dashöfer

4 Inter-relação entre a Acústica, Térmica e a Ventilação Temperatura (ºC) Temperatura Exterior Envolvente Leve Horas (h) Envolvente Pesada Figura Efeito da inércia térmica. Para efeitos do regulamento foram defi nidas 3 classes de inércia térmica: forte, média e fraca, em função de I t, que se apresentam no quadro Quadro 8.3. Classifi cação da inércia térmica. Classe de Inércia Térmica Massa Superfi cial Útil por Metro Quadrado da Área de Pavimento (kg/m 2 ) Fraca I t < 150 Média 150 < I t < 400 Forte I t > 400 Nota Nas construções correntes de edifícios de habitação a inércia térmica é considerada forte. Apresentam-se de seguida algumas situações de classifi cação da inércia térmica: Inércia térmica fraca: zonas independentes (salas, quartos), com tectos e pavimentos revestidos com um isolamento térmico, e divisórias leves; Inércia térmica média: situação como a anterior, mas sem isolamento térmico em alguns dos elementos, para que a massa superfi cial útil total seja superior a 150 Kg/m² de área de pavimento; Inércia térmica forte (a situação mais corrente em edifícios de habitação): a massa superfi cial útil do pavimento e do tecto é superior a 300 Kg/m² e a das paredes é superior a 100 Kg/m². Quando se projecta deve procurar-se uma relação óptima entre os elementos da fachada menos isolantes (portas, janelas, grelhas de ventilação) e os elementos mais isolantes, tendo em atenção que o valor do índice de isolamento sonoro global é bastante influenciado pelos elementos menos isolantes da parede. O processo de cálculo deste índice é esquematizado na fi gura Verlag Dashöfer 227

5 R i (db) t i S i (m 2 ) S i (m 2 ) t i S i , , , ,5 R = 10log S S ( i S t i S i ) 8,375 m 4 m S 1 R 1 S 2 R 2 R =? S 4 R 4 S 3 R 3 Figura Índice de isolamento sonoro R, de parede composta por diferentes elementos. A título de exemplo, apresentam-se na fi gura e no quadro 8.4. algumas paredes e respectivas características de isolamento acústico e térmico. Valor-U=1,18 [w/m 2 k] Valor-U=0,52 [w/m 2 k] Valor-U=0,32 [w/m 2 k] 51 [db] 54 [db] 59 [db] Air gap Reboco Blocos de betão Lã de vidro Placa de gesso Película de polietileno 0,1 mm Figura Exemplos de desempenho de paredes com e sem isolamento acústico / térmico [06]. De acordo com um estudo realizado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (relatório técnico n.º 21910, de 1985) as características das paredes de alvenaria de tijolo ou betão são as apresentadas no quadro Verlag Dashöfer