Revestimentos de isolamento térmico de fachadas com base em argamassa: comportamento e avaliação da qualidade

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1 Revestimentos de isolamento térmico de fachadas com base em argamassa: comportamento e avaliação da qualidade MARIA DO ROSÁRIO VEIGA TEKTÓNICA 2010 Contribuição das Argamassas e dos ETICS para a Eficiência Energética dos Edifícios 13 de Maio 2010

2 > O isolamento térmico das paredes exteriores > Sistemas ETICS > Caracterização experimental e avaliação da qualidade > Influência dos vários componentes no desempenho dos ETICS > Argamassas isolantes > Caracterização experimental e avaliação da qualidade > Conclusões Organização da apresentação 2

3 Isolamento Térmico > Em Portugal o isolamento térmico é utilizado na construção de edifícios desde a década de 1950 e é hoje um componente essencial para o bom desempenho energético dos edifícios, o conforto interior e a durabilidade da envolvente > Início da década de 1990: entrada em vigor do 1º RCCTE > 2006: actualização do RCCTE (Deceto-Lei 80/2006 de 4 de Abril) 3

4 Isolamento Térmico > Janeiro de 2009: Certificação energética dos edifícios (novos ou existentes) sem sistema central de climatização > Enfoque na redução do consumo de energia primária não-renovável > Contabiliza a contribuição das pontes térmicas para o balanço energético negativo do edifício, obrigando a soluções que as minimizem > Impõe limites máximos dos índices de desempenho energético como as Necessidades nominais de energia útil para aquecimento e para arrefecimento 4

5 Isolamento Térmico > Por razões regulamentares e pelas exigências actuais de conforto térmico é necessário isolar a envolvente > O isolamento térmico das zonas opacas das fachadas tem um peso significativo no conjunto > Pode ser conseguido através de sistemas de isolamento térmico: pelo exterior das fachadas pelo interior das fachadas na caixa-de-ar entre panos de paredes duplas distribuído pela espessura da própria parede, através de blocos isolantes 5

6 Isolamento Térmico O isolamento térmico pelo exterior é o mais eficaz e o que apresenta mais vantagens adicionais > Corrige as pontes térmicas reduzindo o problema das condensações no interior > Melhora o desempenho térmico de Verão > Protege a estrutura e a alvenaria dos choques térmicos, contribuindo assim para o aumento da durabilidade desses elementos > Não reduz a área interior e, no caso da reabilitação, produz o mínimo incómodo para os utentes 6

7 Isolamento Térmico Os revestimentos exteriores de fachadas com contribuição significativa para a eficiência energética, por isso classificados como revestimentos de isolamento térmico, são dos seguintes tipos: > Revestimentos compósitos de isolamento térmico pelo exterior (ETICS) > Revestimentos constituídos por painéis isolantes fixados directamente ao suporte (Vêtures) > Revestimentos de fachada ventilada com isolante na caixa de ar > Revestimentos aderentes constituídos por argamassas isolantes (mv < 600 kg/m3; e > 40 mm) 7

8 Isolamento Térmico Quadro 1 Coeficientes de transmissão térmica de paredes exteriores (ITE 50, 2007) SOLUÇÃO DE FACHADA Coeficiente de transmissão térmica U (W/m 2.ºC) Parede simples de alvenaria de tijolo furado de 0,22 m 1,30 Parede dupla de 0,11 m + 0,15 m 0,96 Parede dupla de 0,11 m + 0,15 m com EPS (60 mm) na caixa-de-ar 0,44 Parede simples de 0,22 m com ETICS com EPS (60 mm) 0,45 Parede simples de 0,22 m com revestimento de painéis isolantes (isolante descontínuo) de EPS (60 mm) (vêtures) Parede simples de 0,22 m com revestimento de painéis com isolante contínuo EPS (60 mm) no espaço de ar (fachada ventilada) Parede simples de 0,22 m com revestimento de argamassa isolante (60 mm) Valor máximo admissível para paredes exteriores, para a zona I3 [RCCTE] (minimização do risco de ocorrência de condensações) Valor de referência para moradias unifamiliares com menos de 50 m 2 (dispensando a verificação detalhada do RCCTE) 0,50 0,45 0,90 U max 1,45 U ref 0,50 8

9 > Os ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems), ou sistemas compósitos de isolamento térmico pelo exterior são abrangidos pelo ETAG 004 > Estão sujeitos a ETA que dá acesso a marcação CE > ou a Homologação nacional. Sistemas ETICS 9

10 São constituídos por: Sistemas ETICS > um isolante térmico colado ou fixado mecanicamente ao suporte; > um revestimento com uma armadura incorporada; > e um acabamento (ou vários acabamentos alternativos). 10

11 Sistemas ETICS > Isolante térmico: EPS, XPS, ICB ou MW. Fixado ao suporte por colagem ou por fixação mecânica (ou ambas), com espessura variável. Confere o isolamento térmico, através de uma camada contínua com a espessura necessária (em Portugal usa-se actualmente 40 a 60 mm). Baixa condutibilidade térmica, baixa absorção de água, baixo módulo de elasticidade transversal. 11

12 Sistemas ETICS > Camada de base: argamassa mista de cimento e resina, aplicada em pequena espessura sobre o isolante, incorporando uma armadura. Confere resistência mecânica e protecção à água. Boa aderência ao isolante, elevada resistência à fendilhação, reduzida capilaridade e resistência elevada à perfuração e aos choques. 12

13 Sistemas ETICS > Um ou vários acabamentos: RPE, tinta especialmente formulada (resinas acrílicas, siloxanos, silicatos), revestimento de ligante mineral ou misto, ou ainda ladrilhos ou outros elementos colados. Funções diversas: função estética; contribuição para a resistência aos choques; contribuição para a estanquidade à água do sistema, sem reduzir muito a permeabilidade ao vapor. Condiciona também o comportamento às acções climáticas, nomeadamente a absorção de calor através da cor, a fendilhação, a colonização biológica e a fixação diferencial de poeiras. 13

14 Sistemas ETICS > Armadura normal geralmente rede de fibra de vidro com protecção anti-alcalina, destinada a aumentar a resistência à fendilhação. > Armadura reforçada, destinada a aumentar significativamente a resistência aos choques, recomendada para zonas mais expostas. 14

15 Sistemas ETICS > Um produto de colagem do isolante ao suporte (geralmente idêntico à camada de base. > Elementos de fixação mecânica do isolante ao suporte sempre que o sistema é concebido para fixação principal mecânica. > Perfis metálicos, em geral alumínio perfurado, para melhorar o comportamento do sistema (perfil de peitoril, de platibanda, de base, etc.). 15

16 Caracterização experimental > O estudo de Aprovação Técnica envolve diversas acções, incluindo um conjunto de ensaios a realizar segundo o ETAG 004. > De forma a verificar o cumprimento das Exigências Essenciais previstas na Directiva dos Produtos da Construção. 16

17 Caracterização experimental No LNEC os estudos para concessão de ETA são divididos em 4 fases: > Fase 0: Análise documental. > Fase 1: Análise experimental preliminar constituída pelos ensaios mais críticos. > Fase 2: Restantes ensaios sobre o sistema e sobre os constituintes. > Fase 3: Elaboração do relatório técnico e da ETA, em português e em inglês; circulação pelos vários Institutos membros da EOTA; publicação da ETA. 17

18 Caracterização experimental > O seu desempenho depende, não tanto das características isoladas de cada componente, mas principalmente do seu comportamento conjunto. > Assim, os ensaios de desempenho mais relevantes são os realizados sobre o sistema aplicado: comportamento aos ciclos higrotérmicos; resistência aos choques e à perfuração; aderência; comportamento ao fogo; resistência ao vento. 18

19 Caracterização experimental > Outras verificações importantes sobre partes do sistema (isolante + revestimentos) : absorção de água por capilaridade, permeabilidade ao vapor de água, aderência entre os vários elementos, susceptibilidade à colonização biológica. 19

20 Caracterização experimental > Para além da boa qualidade de todos os componentes, é preciso que todos sejam compatíveis, que se conjuguem de modo a não ampliarem as solicitações e a oferecerem-lhes resistência adequada. 20

21 Caracterização experimental > Apesar das elevadas exigências de comportamento do sistema e dos seus constituintes, o desempenho final depende em grande parte de uma aplicação correcta e rigorosa. > Deve ser prevista a manutenção da camada de acabamento, através de reparações localizadas, de operações de limpeza e, eventualmente, de repintura, sempre com produtos compatíveis com o sistema, dos pontos de vista químico, físico e mecânico. 21

22 Vulnerabilidades dos ETICS > Susceptibilidade aos choques: melhorar com redes de fibra de vidro; camada de base elástica e resistente; acabamento elástico e resistente; protecção nas zonas junto ao solo. 22

23 Vulnerabilidades dos ETICS > Comportamento ao fogo: usar isolantes térmicos com boa classificação ao fogo (por ex. lã mineral); usar revestimentos com maior teor de produtos minerais e menor de orgânicos. > Mesmo com isolantes combustíveis, como EPS (classe E) ou ICB, é possível obter classificação de reacção ao fogo B-s1, d0 (reacção ao fogo, produção de fumos, queda de gotas) desde se o revestimento apresentar comportamento ao fogo favorável e mantiver a integridade necessária para proteger o isolante térmico durante o ataque pela chama. > Por outro lado, o revestimento de acabamento pode piorar a classificação, se arder facilmente. 23

24 Vulnerabilidades dos ETICS > Susceptilidade ao desenvolvimento de fungos: melhorar usando acabamentos com boa resistência aos fungos e melhorando o comportamento higrotérmico. > Outros: fendilhação, absorção/infiltrações de água, comportamento higrotérmico 24

25 Influência dos componentes no desempenho Camada de base Influencia o comportamento ao ensaio higrotérmico; a resistência à fendilhação; o comportamento à água; a aderência e todos os outros aspectos do comportamento do sistema Isolantes Térmicos Influenciam o comportamento ao fogo; a resistência ao choque e à perfuração; a aderência; a absorção de água 25

26 Influência dos componentes no desempenho Redes de fibra de vidro Influenciam o comportamento ao ensaio higrotérmico; a resistência à fendilhação; a resistência aos choques e à perfuração Acabamento O acabamento reduz, em geral, a capilaridade inicial e às 24 h. Pode também influenciar ligeiramente a resistência aos choques e à perfuração de modo positivo, mas pode também não alterar, ou até reduzir o desempenho, tornando-o mais frágil. Influencia o comportamento ao fogo. Influencia a resistência aos fungos. Influencia de modo determinante o desempenho estético. 26

27 Rebocos isolantes > Os rebocos isolantes são constituídos por argamassas com agregados leves e devem ter massas volúmicas inferiores a 600 kg/m 3. > Normalmente são compostos por 2 camadas: a camada leve e isolante, mais espessa e uma camada de acabamento, mais dura e armada com rede de fibra de vidro. 27

28 Rebocos isolantes > São cobertos pela Norma Europeia harmonizada EN onde têm a designação de Argamassas de revestimento de isolamento térmico (Rendering / plastering insulating mortars): classes de isolamento térmico T1 e T2. > Como tal têm marcação CE. 28

29 Rebocos isolantes Exigências aplicáveis para marcação CE: > Reacção ao fogo: valor declarado > Resistência à compressão: CSI ou CSII > Aderência: valor declarado e padrão de rotura > Coeficiente de capilaridade: classe w1 ( 0,40 Kg/m2.min0,5) > Condutibilidade térmica T1 ( 0,10 W/m.K) ou T2 ( 0,20 W/m.K) > Coeficiente de difusão ao vapor de água: m 15 29

30 Rebocos isolantes Exigências adicionais do LNEC (aplicáveis quando for solicitado Documento de Aplicação DA): > Resistência aos choques e perfuração: definição de classes > Aderência: 0,2 MPa ou FP coesiva > Resistência à fissuração: ensaio de ciclos calor-frio-chuva 30

31 Conclusões > Os revestimentos de fachadas podem ter um papel relevante no desempenho térmico dos edifícios e na sua eficiência energética. > Os revestimentos de isolamento térmico pelo exterior são os mais eficazes, principalmente se incluírem uma camada contínua de isolante térmico de condutibilidade térmica inferior a 0,065 W/m.ºC e espessura da ordem de 60 mm ou superior. > Entre estes distinguem-se os sistemas compósitos de isolamento térmico pelo exterior (ETICS), os revestimentos em fachada ventilada com isolante no espaço de ar e os revestimentos constituídos por painéis isolantes. Destes, os ETICS são dos mais usados em Portugal. > Os rebocos isolantes podem também dar um bom contributo, mas são menos eficientes, embora mais fáceis de aplicar. 31

32 Conclusões > Estes revestimentos conferem bom isolamento térmico, corrigem as pontes térmicas, pelo que melhoram o desempenho higrotérmico, contribuem para o aumento da capacidade térmica útil das paredes e, portanto, para um aumento da inércia térmica interior e uma melhoria do desempenho térmico de Verão e protegem a estrutura e os toscos das paredes, da água e dos choques térmicos. > Admitem vários tipos de acabamentos finais, permitindo grande diversidade arquitectónica e fácil integração em diferentes ambientes, urbanos ou rurais. > No entanto, nestes sistemas complexos, é muito importante que todos os componentes tenham características adequadas e contribuam para o bom desempenho do conjunto. > Só os sistemas com comprovação de qualidade asseguram bom desempenho e durabilidade. > Uma boa aplicação também é imprescindível. 32