PATOLOGIAS DOS SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO DE FACHADAS PELO EXTERIOR DO TIPO ETICS

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1 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO DE FACHADAS PELO EXTERIOR DO TIPO ETICS Vasco Peixoto de Freitas (Prof Catedrático FEUP) Laboratório de Física das Construções FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO FEUP/APFAC_LNEC_Lisboa_ 2015

2 Sumário 1. Introdução Eficiência energética e preocupações ambientais 2. Evolução na conceção de fachadas em Portugal 3. História do sistema ETICS 4. Vantagens dos sistemas de isolamento térmico pelo exterior 5. Metodologia de aplicação e pormenorização 6. Importância da Apreciação Técnica 7. Patologias dos sistemas ETICS 8. Conclusões Vasco Peixoto de Freitas FEUP/APFAC_LNEC_Lisboa

3 1 INTRODUÇÃO Regulamentação térmica e Eficiência energética Vasco Peixoto de Freitas

4 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E PREOCUPAÇÕES AMBIENTAIS Vasco Peixoto de Freitas

5 Edifícios Existentes Grandes Intervenções Edifícios Novos Certificação Energética Classe Energética Valor de R Nt R Nt N N tc t A+ R Nt 0,25 A 0,26 < R Nt 0,50 B 0,51 < R Nt 0,75 B- 0,76 < R Nt 1,00 C 1,01 < R Nt 1,50 D 1,51 < R Nt 2,00 E 2,01 < R Nt 2,50 F R Nt 2,51 Vasco Peixoto de Freitas

6 Informação do certificado - Portugal Nível Paredes CO2 Energia renovável Vasco Peixoto de Freitas

7 POUPANÇA ENERGÉTICA - EXEMPLO PE1 Vasco Peixoto de Freitas

8 DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO - CORTES Vasco Peixoto de Freitas

9 DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO - PLANTAS Vasco Peixoto de Freitas

10 PAREDES EXTERIORES CARACTERIZAÇÃO DAS PAREDES EXTERIORES: Paredes em alvenaria simples de pedra (30 cm), sem isolamento térmico (PE1) A = 183,7 m² U = 2,9 W/(m².ºC) PE1 Vasco Peixoto de Freitas

11 PAREDES EXTERIORES DESCRIÇÃO DE UMA MEDIDA DE MELHORIA: Aplicação de ETICS 5 cm de isolamento térmico pelo exterior U 2,9 W /( m 2.º C) PE.S1 U 0,60 W /( m 2.º C) Vasco Peixoto de Freitas

12 REDUÇÃO ANUAL DA FACTURA ENERGÉTICA Custo 0,024 U A GD Ce,0 SOLUÇÃO INICIAL SOLUÇÃO MELHORADA U [W/(m 2.ºC)] 2,90 0,60 Área [m 2 ] 183,7 Graus-dia Custo energia [ /kwh] 1610 ( Grande PORTO) 0,10 (Gás) Custo [ ] Poupança Vasco Peixoto de Freitas

13 CONSERVAÇÃO DE ENERGIA EXIGE ISOLAMENTO TÉRMICO CUIDADO! Não se poupa energia quando não se gasta No entanto sem aquecimento nunca há conforto

14 2 EVOLUÇÃO NA CONCEÇÃO DE FACHADAS EM PORTUGAL Vasco Peixoto de Freitas

15 EVOLUÇÃO NA CONCEÇÃO DE FACHADAS EM PORTUGAL Vasco Peixoto de Freitas

16 EVOLUÇÃO NA CONCEÇÃO DE FACHADAS EM PORTUGAL Vasco Peixoto de Freitas

17 SISTEMA ETICS POPULAR EM PORTUGAL Vasco Peixoto de Freitas

18 O PAPEL DAS FACHADAS DE ALVENARIA NO CONFORTO

19 Conceção das fachadas e temperatura superficial interior Vasco Peixoto de Freitas

20 Mas depende do clima Classificação Köppen-Geiger climática classification de Köppen-Geiger (observed (projeção climate climática ) ) Fonte: Vasco Peixoto de Freitas XIII DBMC São Paulo

21 FACHADAS Tecnologia Especificação Exigencial FACHADAS Patologias Conceção Vasco Peixoto de Freitas

22 3 HISTÓRIA DO SISTEMA ETICS Vasco Peixoto de Freitas

23 SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO PELO EXTERIOR DO TIPO ETICS Sistema constituído por lã mineral com reboco de cimento e cal (Suécia). Sistema de reboco delgado armado sobre poliestireno expandido (Alemanha). Primeiras aplicações do sistema ETICS na Alemanha. Introdução do sistema nos Estados Unidos da América. Crise energética, maior interesse pelo isolamento térmico pelo exterior. Generalização da utilização dos sistemas ETICS no nosso país. Reabilitação. Evolução histórica dos ETICS Vasco Peixoto de Freitas

24 4 VANTAGENS DOS SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO PELO EXTERIOR Vasco Peixoto de Freitas

25 Contribuir para diminuir o risco de condensações Physibel CONDENSAÇÕES SUPERFICIAIS Vasco Peixoto de Freitas

26 VANTAGENS DOS SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO EXTERIOR PERMITIR A CONTINUIDADE DA CAMADA DE ISOLAMENTO TÉRMICO Vasco Peixoto de Freitas

27 VANTAGENS DOS SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO EXTERIOR Aumento da durabilidade das fachadas SE O SISTEMA ETICS FOR DURÁVEL 35º C 35º C 20º C 20º C -10º C -10º C Vasco Peixoto de Freitas

28 5 Metodologia de aplicação e pormenorização Vasco Peixoto de Freitas

29 REBOCO DELGADO ARMADO SOBRE ISOLAMENTO TÉRMICO ETICS Suporte (alvenaria ou betão) Isolamento térmico Camada de base Armadura (fibra de vidro) Camada de primário Camada de acabamento (RPE) Vasco Peixoto de Freitas

30 Um exemplo no PORTO Vasco Peixoto de Freitas

31 ETICS O que é necessário saber? Descrição Pormenorização construtiva Manutenção e reabilitação Tecnologia de aplicação INFORMAÇÃO TÉCNICA SOBRE SISTEMAS DE CONSTRUÇÃO Exigências e Controlo de qualidade Patologias Vantagens Vasco Peixoto de Freitas

32 ANTES DE INICIAR OS TRABALHOS... EXAME DETALHADO DO EDIFÍCIO Área de fachada a revestir Características do suporte Dimensão e forma dos vãos e peitoris Dispositivos de oclusão Rede de águas pluviais Grelhas de ventilação Terraços e varandas Juntas de dilatação Instalação eléctrica Tipo de cobertura e o seu contorno Torneiras ou outros elementos fixos à fachada Zonas de embasamento PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA ORÇAMENTO RIGOROSO Preparação dos trabalhos Análise do edifício Vasco Peixoto de Freitas

33 FERRAMENTAS Dispositivo mecânico de mistura Colher de pedreiro e talocha dentada Maço ou talocha em madeira Esquadro, nível e réguas Serra, plaina elétrica e, eventualmente, talocha abrasiva Tesoura Espátula em inox Espátula de plástico ou rolo Equipamento de projeção Preparação dos trabalhos Equipamento necessário Vasco Peixoto de Freitas

34 ACESSIBILIDADE Os andaimes a utilizar devem garantir a estabilidade e segurança dos operários que realizam a aplicação do sistema A utilização de andaimes suspensos não é aconselhável Preparação dos trabalhos Andaimes Vasco Peixoto de Freitas

35 NUNCA INICIAR A APLICAÇÃO DO SISTEMA SEM VERIFICAR O suporte deve ser plano, sem irregularidades significativas ou desníveis superiores a 1 cm RECOMENDA-SE A REGULARIZAÇÃO PRÉVIA É necessário um período de secagem de 45 dias para os suportes em betão e de 30 dias para as alvenarias Preparação dos suportes Construções novas Vasco Peixoto de Freitas

36 EM REABILITAÇÃO Nos suportes antigos será necessário realizar ensaios de aderência da cola das placas de isolamento Alçado Corte vertical Avaliação dos suportes Construções existentes Vasco Peixoto de Freitas

37 SOBRE CERÂMICA Só é possível a aplicação do sistema em suportes revestidos com elementos cerâmicos em casos excecionais e após avaliação do suporte Deverão ser sempre realizados ensaios de aderência Fixação mecânica complementar recomendável Preparação dos suportes Construções existentes Vasco Peixoto de Freitas

38 COLAGEM COLAGEM CONTÍNUA É RECOMENDÁVEL Vasco Peixoto de Freitas

39 FIXAÇÃO MECÂNICA Inconvenientes e vantagens Vasco Peixoto de Freitas

40 DUPLA ARMADURA? FACHADAS NÃO ACESSÍVEIS Uma rede de armadura normal FACHADAS ACESSÍVEIS POUCO EXPOSTAS A CHOQUES? FACHADAS ACESSÍVEIS MUITO EXPOSTAS A CHOQUES? Aplicação do sistema Camada de base armada Vasco Peixoto de Freitas

41 O QUE NÃO SE DEVE FAZER Na aplicação da camada de acabamento em grandes superfícies é conveniente dividir a fachada a revestir em zonas delimitadas por juntas aparentes A superfície destes painéis deve ser tal que a aplicação possa ser feita sem interrupções Etc Aplicação do sistema Camada de acabamento Vasco Peixoto de Freitas

42 ETICS PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Vasco Peixoto de Freitas

43 ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Perfil com goteira Duas armaduras Limite inferior do sistema Perfil de arranque (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas

44 ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Ligação com pavimento de uma varanda Limite inferior do sistema Perfil de arranque (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas

45 ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Base de um corpo em balanço Limite inferior do sistema (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas

46 ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Perfil à vista Limite lateral (corte horizontal) Vasco Peixoto de Freitas

47 ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Platibandas Limite superior do sistema (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas

48 ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Peitoril Limite superior do sistema (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas

49 6 IMPORTÂNCIA DA APRECIAÇÃO TÉCNICA ( DO SISTEMA E NÃO DOS MATERIAIS SEPARADAMENTE ) Vasco Peixoto de Freitas

50 IMPORTÂNCIA DA APRECIAÇÃO TÉCNICA Fabricante do Sistema Endereço Tel: ### ### ### Fax: ### ### ### Agrément Certificate No ##/#### Avis Technique 7/## - #### N. ###/## DESIGNAÇÃO COMERCIAL DH 000 ##.##.#### ##.##.#### Agrément Technique Européen ETA-00/0000 DESIGNAÇÃO COMERCIAL DESIGNAÇÃO COMERCIAL FABRICANTE DO SISTEMA Endereço Tel: ### ### ### Fax: ### ### ### Designação comercial DESIGNAÇÃO COMERCIAL Fabricante do sistema - Endereço Fabricante do sistema Endereço Vasco Peixoto de Freitas

51 7 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Vasco Peixoto de Freitas

52 ETICS PROBLEMAS E LIMITAÇÕES Erros de conceção Características do Sistema Incorreta aplicação Vasco Peixoto de Freitas

53 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Fissuração Vasco Peixoto de Freitas

54 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Destacamento e/ou empolamento do reboco Vasco Peixoto de Freitas

55 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Manchas de algas e fungos Vasco Peixoto de Freitas

56 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Degradação em zonas acessíveis devido ao choque/vandalismo Vasco Peixoto de Freitas

57 PATOLOGIAS DO SISTEMA ETICS - VANDALISMO Vasco Peixoto de Freitas

58 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Espessura insuficiente e Posição da armadura Vasco Peixoto de Freitas

59 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS COLAGEM INADEQUADA Vasco Peixoto de Freitas

60 Fenómeno físico / Causa INTRODUÇÃO Aplicação inadequada do sistema em superfícies horizontais Patologia Fissuração do revestimento Manchas Infiltrações Ausência de armadura em pontos singulares Fissuração do revestimento A03 Choque / Vandalismo Perfuração do sistema A05 Colagem inadequada de ladrilhos cerâmicos sobre o sistema Destacamento e/ou empolamento do revestimento Infiltrações Colonização biológica e manchas Bolores e algas A13 Nº da ficha A11 A06 A08 Cor do revestimento / Absorção da radiação solar Fissuração do revestimento Destacamento e/ou empolamento do revestimento A02 Deficiente remate do sistema com as caixilharias Infiltrações A09 Deficiente aplicação dos perfis de arranque do sistema Fissuração do revestimento A12 Expansão térmica dos materiais do sistema Fissuração do revestimento A01 Incorreto tratamento das juntas de dilatação Deterioração do tratamento das juntas Fissuração do revestimento A10 Instabilidade do suporte Fissuração do revestimento A14 Destacamento e/ou empolamento do revestimento Reduzida espessura do revestimento Fissuração do revestimento A04 Fissuração do revestimento A07 Vasco Peixoto de Freitas e Andreia Mota Miranda Destacamento e/ou empolamento do FEUP/APFAC revestimento Porto Retração da argamassa

61 A EXPANSÃO TÉRMICA

62 CASO DE ESTUDO A PATOLOGIA Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

63 CASO DE ESTUDO A PATOLOGIA Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

64 CASO DE ESTUDO A PATOLOGIA Fissuras coincidentes com as juntas do isolamento térmico Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

65 CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

66 Perfil de temperaturas Verão Inverno Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

67 Comportamento mecânico da parede AA Secção AA Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

68 Comportamento mecânico da parede Variação dimensional Coeficiente de dilatação térmica Rigidez Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

69 EXPANSÃO TÉRMICA CAUSAS DA PATOLOGIA (Rigidez e Variação dimensional variável) Vasco Peixoto de Freitas e Sara Freitas

70 Comportamento mecânico da parede dia noite Coeficiente de dilatação térmica Isolamento =7x10-5 ºC -1 Reboco =1.2x10-5 ºC -1 Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

71 Minimizar a patologia Fonte: ISBP Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas

72 B ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR DO REVESTIMENTO DE COR CINZA ESCURO Vasco Peixoto de Freitas

73 ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR DO REVESTIMENTO DE COR CINZA ESCURO DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA Vasco Peixoto de Freitas

74 ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR DO REVESTIMENTO DE COR CINZA ESCURO SONDAGENS E MEDIDAS (Reforço da Armadura não é suficiente) Vasco Peixoto de Freitas

75 ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR DO REVESTIMENTO DE COR CINZA ESCURO CAUSAS DA PATOLOGIA Cor da superfície α S Branco 0,2 a 0,3 Amarelo, cor-de-laranja, vermelho claro 0,3 a 0,5 Vermelho escuro, verde-claro, azul-claro 0,5 a 0,7 Castanho, verde-escuro, azul-vivo, azul-escuro 0,7 a 0,9 Castanho-escuro, preto 0,9 a 1 Valores indicativos (DTU 26.1 P1-2, 2009) t e =40ºC (Verão) α S =0,8 R=800 W/m2 h e =25 W/m2.ºC ΔL isolamento térmico = 4,5mm ΔL camada exterior = 0,8mm Vasco Peixoto de Freitas e Andreia Mota Miranda

76 Variação dimensional diária - COR CAUSAS DA PATOLOGIA (Variação dimensional diferencial) Vasco Peixoto de Freitas e Sara Freitas

77 C REVESTIMENTO CERÂMICO SOBRE ETICS Vasco Peixoto de Freitas

78 REVESTIMENTO CERÂMICO SOBRE ETICS DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA Vasco Peixoto de Freitas

79 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Condensações internas Vasco Peixoto de Freitas

80 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Sistema ETICS Revestimento cerâmico impermeável ao vapor Condensações internas Vasco Peixoto de Freitas

81 REVESTIMENTO CERÂMICO SOBRE ETICS Condensações e humidificação e expansão da madeira Vasco Peixoto de Freitas

82 D RETRAÇÃO DA ARGAMASSA

83 ARGAMASSA de revestimento ( espessura e módulo de elasticidade) DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA Fissuração sem orientação definida Vasco Peixoto de Freitas

84 ARGAMASSA de revestimento ( espessura e módulo de elasticidade) Painéis de lã de rocha kg/m³ Reboco 7 mm + rede de fibra de vidro (115 g/m²); O módulo de elasticidade dinâmico é MPa (NP EN 14146:2006)??? ETICS fixado por colagem e fixações mecânicas complementares Vasco Peixoto de Freitas

85 ARGAMASSA de revestimento ( espessura e E) CAUSAS DA PATOLOGIA Retração da argamassa elevado módulo de elasticidade ( MPa) espessura elevada ( 7 mm) E d<50000n/mm Critério ETAG 004 Vasco Peixoto de Freitas

86 E SISTEMA ETICS EM SUPERFÍCIE HORIZONTAL Vasco Peixoto de Freitas

87 SISTEMA ETICS EM SUPERFÍCIE HORIZONTAL Vasco Peixoto de Freitas e Andreia Mota Miranda FEUP/APFAC Porto

88 F INSTABILIDADE DO SUPORTE Vasco Peixoto de Freitas

89 INSTABILIDADE DO SUPORTE SONDAGENS E MEDIDAS LEGENDA LEGENDA 1 - Revestimento 1 -final Revestimento final 2 - Reboco armado 2 - Reboco ETICS armado ETICS 3 - Isolamento térmico 3 - Isolamento térmico 4 - Pano exterior 4 -de Pano alvenaria exterior de alvenaria 5 - Caixa-de-ar 5 da - Caixa-de-ar parede duplada parede dupla 6 - Pano interior 6 de - Pano alvenaria interior de alvenaria 7 - Revestimento 7 -interior Revestimento interior 8 - Espaço de ar 8 -entre Espaço o isolamento de ar entre o isolamento térmico e os elementos térmico e estruturais os elementos estruturais 9 - Elemento estrutural 9 - Elemento estrutural Apoio da alvenaria Instabilidade das pontes térmicas Vasco Peixoto de Freitas

90 G COLONIZAÇÃO BIOLÓGICA Vasco Peixoto de Freitas

91 O problema Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas

92 MANCHAS NO REVESTIMENTO ETICS Descrição da patologia Vasco Peixoto de Freitas / Eva Barreira - 92

93 MANCHAS NO REVESTIMENTO ETICS Causas: Trocas de radiação de onda longa Vasco Peixoto de Freitas / Eva Barreira

94 MANCHAS NO REVESTIMENTO ETICS Causas: Trocas de radiação de onda longa Vasco Peixoto de Freitas / Eva Barreira

95 A causa Humidade superfical Desenvolvimento de algas e fungos Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas

96 AS CAUSAS Humidade Superficial Secagem HUMIDIFICAÇÃO Propriedades da camada exterior Vento Chuva incidente codensações Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas

97 ESTUDO EXPERIMENTAL 01/03/2009 a 28/02/2010 PORTO Resultados e discussão Potencial de condensção condensation [º C] Oeste W NorteN EsteE Sul Chuva incidente [l/m 2 ] WOeste NNorte EEste SSul Temperatura superfcial temperature (ave) Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas

98 Avaliação do Risco Alto Risco N Alto Risco W E Sem Problemas S Sem Problemas Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas

99 7 CONCLUSÕES

100 Minimizar as patologias exige conhecimento Vasco Peixoto de Freitas

101 Muito obrigado pela atenção dispensada e pelo convite Vasco Peixoto de Freitas - Porto - Portugal