Universidade do Minho - Escola de Engenharia MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL Plano de Trabalhos para Dissertação de Mestrado 2015/16
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- Marcelo Sá Leão
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1 Universidade do Minho - Escola de Engenharia MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL Plano de Trabalhos para Dissertação de Mestrado 2015/16 Tema: Reabilitação de um edifício de habitação social, visando a eficiência energética e a qualidade acústica Aluno(a): Cláudia Sofia Bastos Lima dos Santos Número do Aluno(a): A62904 Orientador(a): Sandra Monteiro da Silva 1. Introdução Atualmente o mercado de construção está estagnado e o mercado de reabilitação está em crescimento (figura 1). A reabilitação de edifícios é entendida como a realização de intervenções de modo a proporcionar um desempenho compatível com as exigências e condicionalismos atuais e segundo os resultados obtidos dos censos de 2011, cerca de 71% do parque edificado não necessita de reabilitação (INE, 2011), contudo o facto de não necessitar de reabilitação apenas significa que visualmente os edifícios não estão degradados, contudo podem não apresentar condições de conforto, seja em termos térmicos ou acústicos, e consumos energéticos elevados aquando a sua climatização(ver na figura 2). Atualmente existe uma grande exigência, dos ocupantes, para combater estas carências de isolamento térmico e acústico que podem pôr em risco a sua saúde. Em geral os ocupantes do parque habitacional português apontam a falta de isolamento térmico e as elevadas perdas de calor através da envolvente, e os baixos níveis de conforto térmico como as principais deficiências dos edifícios residenciais. (Fonte: EUROCONSTRUCT,2013) As habitações devem proporcionar condições de conforto de modo a tornar os custos de energia reduzidos (ver figura 3). A população portuguesa está numa situação de pobreza energética, cerca de 28%, que consiste na incapacidade de obter a adequada qualidade de serviços, sendo que 10% do rendimento familiar é gasto para manter a habitação aquecida (OMS, 2012). De acordo com um estudo do mapeamento da pobreza energética em Portugal, realizado em 29 conselhos, Bragança é o conselho do país onde existe mais pobreza energética, e Braga, com uma população mais jovem e com mais rendimento, é o conselho com menor índice de pobreza energética (Projeto ClimAdaPT.local, 2016). A reabilitação energética e acústica dos edifícios é fundamental para melhorar a qualidade de vida, o conforto dos ocupantes dos edifícios e para minimizar os custos com energia das famílias conduzindo assim a uma redução da dependência energética do país e da emissão de gases de efeito estufa reduzindo por sua vez a pobreza energética. Sendo esta uma das metas definidas na EPBD-recast, o objetivo é a substituição dos envidraçados, reforço do isolamento térmico e a diminuição das infiltrações de ar. A carência de um adequado conforto acústico em edifícios tem vindo a aumentar pois existe uma maior exigência da população para este aspeto. Em Portugal, surgiu um método de avaliação e classificação acústica para edifícios residenciais, sistema este editado pelo Laboratório Nacional de Engenharia Civil em que considera três níveis de avaliação: habitação, edifício e sua envolvente. A falta de qualidade acústica dos edifícios tem vindo a aumentar pois cada vez há mais fontes de ruído e os seus ocupantes são mais exigentes e mais sapienciais neste aspeto, não querendo de maneira alguma ouvir sons provenientes do exterior, das frações vizinhas ou das zonas comuns ou equipamentos como por exemplo o elevador. Desde há algumas décadas, os edifícios têm que cumprir a regulamentação relativa ao desempenho acústico, Regulamento Geral do Ruído, e hoje em dia têm que cumprir o Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios. Assim, as condições de conforto acústico têm vindo a aumentar pois causam um grande impacto na saúde dos seus ocupantes. Então, surge uma regulamentação na qual são estabelecidos os parâmetros mínimos de desempenho acústico a serem cumpridos. Em Portugal estes documentos regulamentares são o Regulamento Geral do Ruído (RGR) e o Regulamento dos Requisitos Acústicos em Edifícios (RRAE). Aparecem em diversos países europeus vários métodos de classificação acústica de edifícios, o que constitui um obstáculo na troca de informações entre países. Assim, para se uniformizar, em 2009, a COST TU0901, desenvolve uma iniciativa para desenvolver propostas em prol da harmonização dos descritores para o isolamento de sons aéreos e de percussão, assim como um sistema europeu de classificação acústica para edifícios residenciais. Surge então o método LNEC para avaliação e classificação de edifícios habitacionais pelos coeficientes de ponderação dos índices que definem o desempenho acústico nas habitações. Sendo que o edifício é de 1978, a sua construção foi antes da publicação e da entrada em vigor das primeiras regulamentações acústicas, 1987,( Direção geral do livro, dos arquivos e das bibliotecas, 2007) e térmica, 1990 (Certificação energética e ar interior, 2013). 1
2 As regulamentações que regem a eficiência energética dos edifícios de habitação são: o Sistema de Certificação Energética (SCE), Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH), tendo sido publicados em Diário da República em Objetivos O objetivo deste trabalho é selecionar a solução de reabilitação mais adequada para a reabilitação térmica e acústica de um edifício de habitação social da década de 1970, definindo regras de boas práticas para o projeto de reabilitação. O edifício a ser estudado pertence a um bairro social e serão caraterizados e avaliados os impactes das soluções de reabilitação no desempenho térmico e acústico do edifício e custos associados, antes e após a reabilitação. Dado que o número de habitações é superior às famílias (figura 4), é necessário reabilitar o parque habitacional existente e não construir. 3. Metodologia O edifício a ser analisado pertence ao bloco C de um bairro social inserido na Freguesia de S. Vítor em Braga, mais conhecido como bairro social das Enguardas e como sendo uma construção da década de 1970 requer reparação (figura 5). Serão administrados inquéritos aos ocupantes do edifício e será utilizado os valores de referência (elementos construtivos) do ano de construção do edifício para assim fazer uma simulação dos parâmetros térmicos e acústicos na década que foi construído. Será utilizado, tanto para o estudo da qualidade acústica como para a eficiência energética, o programa Design Builder que servirá para desenhar a arquitetura do edifício definindo modelos de construção de forma simples. Para estudo da qualidade acústica será utilizado o programa Acoubat Sound que prevê, através de modelos simplificados, o isolamento sonoro, com base na Lei da Massa e da Frequência e para a eficiência energética será utilizado o programa de simulação Energy Plus, desenvolvido pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos (U.S. DOE) que permite a simulação dinâmica do desempenho térmico e energético de edifícios analisando os sistemas de arrefecimentos, aquecimento, ventilação, entre outros e também permite fazer simulações dos consumos energéticos dependendo do horário baseado no equilíbrio térmico, conforto térmico entre outros (Tese de mestrado de Ricardo Machado, 2014). Assim, espera-se selecionar a melhor solução possível para este edifício ter as condições adequadas, sejam elas térmicas ou acústicas, assim sendo possível reduzir os consumos energéticos e os desperdícios de energia, com a análise custo/benefício reforça esta premissa com referência aos tempos de retorno do investimento que é necessário fazer para obter estas mais-valias. 4. Resultados Esperados Conhecimento do impacte de proposta de reabilitação no desempenho térmico e acústico do edifício e definição de regras de boas práticas. Após a análise do estado do edifício, espera-se encontrar a solução mais adequada para a reabilitação do edifício nos aspetos da eficiência energética e da qualidade acústica. 5. Faseamento e Calendarização 5.1 Faseamento Fase I: Pesquisa Bibliográfica e Escrita do Estado de Arte sobre o que já foi realizado em reabilitações de frações de edifícios da década de 1970 Dada a importância do Estado de Arte, a pesquisa e análise prevê-se o seu acompanhamento ao longo do tempo total de dissertação. Fase II: Caracterização do edifício Análise e estudo dos elementos construtivos da fração e do edifício respetivo e sua envolvente. Fase III: Desenvolvimento, administração e análise dos resultados dos inquéritos. Serão efetuados inquéritos aos ocupantes e posteriormente será analisado os resultados desses mesmos inquéritos a fim de ajudar na definição das soluções de reabilitação. Fase IV: Previsão do desempenho acústico e térmico do edifício Será realizado a previsão do desempenho acústico e térmico através da análise de paredes, teto e pavimento. Nesta fase irá se prever soluções de reabilitação possíveis. 2
3 Fase V: Definição de cenários de reabilitação Definir cenários de reabilitação tendo em consideração as exigências térmicas e acústicas compatibilização. Fase VI: Estudo dos programas de simulação: Acoubat Sound, Design Builder e Energy Plus Nesta fase serão estudados os três programas de simulação que terá a duração de 2 semanas. Fase VII: Simulação do desempenho térmico e acústico do edifício Simulação do desempenho térmico e acústico tendo em consideração as exigências térmicas e acústicas Fase VIII: Análise custo/benefício Nesta fase irá se realizar uma análise dos custos e dos benefícios associados à implementação das soluções de reabilitação estudadas. Fase IX: Análise dos resultados obtidos na fase V e início do processo de reabilitação do edifício. Após a análise dos resultados obtidos, inicia-se assim o estudo para a reabilitação do edifício a fim de cumprir os requisitos referenciados atualmente. Prevê-se que esta fase durará 3 semanas Fase X: Escrita da dissertação. A escrita da dissertação será efetuada até ao prazo limite de entrega. Estima-se este prazo para meio/fim do mês de Junho de Calendarização Fase I Fase II Fase III Fase IV Fase V Fase VI Fase VII Fase VIII Fase IX Fase X Tempo (semanas) Referências Bibliográficas Silva, R Avaliação acústica de edifício habitacionais. (Tese de Mestrado). INE O parque habitacional e sua reabilitação. Appleton, J A sustentabilidade nos projetos de reabilitação de edifícios. INE Inquérito ao consumo de energia no sector doméstico. Dias, G, P Eficiência energética: Compromisso para o crescimento verde. Revista edifícios e energia Pobreza energética cada vez mais perto das nossas casas. Disponível em: 3
4 Simões, S O mapeamento da pobreza energética em Portugal. Disponível em: Consultado em:???? dias, mês, ano Adene Agência para a energia Guia da eficiência energética. Disponível em: Homem, C Das fontes de energia ao utilizador. Disponível em: Revista edifícios e energia Nova estratégia espanhola reforça ação nos edifícios. Disponível em: INE Segmento da reabilitação; evolução e tendências. Disponível em: Fragoso, R Eficiência energética nos edifícios. Disponível em: Agência Lusa Edifícios muito degradados diminuíram 36% numa década. Disponível em: numa-d%c3%a9cada Governo de Portugal, Direção geral do livro, dos arquivos e das bibliotecas. Disponível em: Figuras e Tabelas Figura 1 - Produtividade dos segmentos do sector da construção (Fonte: EUROCONSTRUCT) Figura 2 - Distribuição dos edifícios clássicos por estado de conservação, 2011 (Fonte: INE, Censos 2011) 4
5 Figura 3 - Distribuição de classes energéticas (Fonte: O sistema português de certificação energética e da qualidade do ar interior dos edifícios - Sistema de Classificação Energética de Edifício, SCE) Figura 4 - Evolução do número de alojamentos familiares e de famílias clássicas em Portugal, (Fonte:INE, Censos 1970, 1981, 1991, 2001 e 2011) Figura 5 - Proporção de edifícios clássicos por época de construção e estado de conservação, 2011 (Fonte: INE, Censos 2011) 5
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