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
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 2015-2
1 INTRODUÇÃO Regulamentação térmica e Eficiência energética Vasco Peixoto de Freitas 2015-3
EFICIÊNCIA ENERGÉTICA E PREOCUPAÇÕES AMBIENTAIS Vasco Peixoto de Freitas 2015-4
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 2015-5
Informação do certificado - Portugal Nível Paredes CO2 Energia renovável Vasco Peixoto de Freitas 2015-6
POUPANÇA ENERGÉTICA - EXEMPLO PE1 Vasco Peixoto de Freitas 2015-7
DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO - CORTES Vasco Peixoto de Freitas 2015-8
DESCRIÇÃO DO EDIFÍCIO - PLANTAS Vasco Peixoto de Freitas 2015-9
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 2015-10
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 2015-11
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 [ ] 2059 426 Poupança 2059 426 1633 Vasco Peixoto de Freitas 2015-12
CONSERVAÇÃO DE ENERGIA EXIGE ISOLAMENTO TÉRMICO CUIDADO! Não se poupa energia quando não se gasta No entanto sem aquecimento nunca há conforto
2 EVOLUÇÃO NA CONCEÇÃO DE FACHADAS EM PORTUGAL Vasco Peixoto de Freitas 2015-14
EVOLUÇÃO NA CONCEÇÃO DE FACHADAS EM PORTUGAL 1940 1950 1960 1970 Vasco Peixoto de Freitas 2015-15
EVOLUÇÃO NA CONCEÇÃO DE FACHADAS EM PORTUGAL 1980 1990 2000 Vasco Peixoto de Freitas 2015-16
SISTEMA ETICS POPULAR EM PORTUGAL Vasco Peixoto de Freitas 2015-17
O PAPEL DAS FACHADAS DE ALVENARIA NO CONFORTO
Conceção das fachadas e temperatura superficial interior Vasco Peixoto de Freitas 2015-19
Mas depende do clima Classificação Köppen-Geiger climática classification de Köppen-Geiger (observed (projeção climate climática -1976-2000) - 2001-2025) Fonte: http://koeppen-geiger.vu-wien.ac.at/shifts.htm Vasco Peixoto de Freitas XIII DBMC São Paulo 2014-20
FACHADAS Tecnologia Especificação Exigencial FACHADAS Patologias Conceção Vasco Peixoto de Freitas 2015-21
3 HISTÓRIA DO SISTEMA ETICS Vasco Peixoto de Freitas 2015-22
SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO PELO EXTERIOR DO TIPO ETICS 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 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 2015-23
4 VANTAGENS DOS SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO PELO EXTERIOR Vasco Peixoto de Freitas 2015-24
Contribuir para diminuir o risco de condensações Physibel CONDENSAÇÕES SUPERFICIAIS Vasco Peixoto de Freitas 2015-25
VANTAGENS DOS SISTEMAS DE ISOLAMENTO TÉRMICO EXTERIOR PERMITIR A CONTINUIDADE DA CAMADA DE ISOLAMENTO TÉRMICO Vasco Peixoto de Freitas 2015-26
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 2015-27
5 Metodologia de aplicação e pormenorização Vasco Peixoto de Freitas 2015-28
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 2015-29
Um exemplo no PORTO Vasco Peixoto de Freitas 2015-30
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 2015-31
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 2015-32
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 2015-33
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 2015-34
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 2015-35
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 2015-36
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 2015-37
COLAGEM COLAGEM CONTÍNUA É RECOMENDÁVEL Vasco Peixoto de Freitas 2015-38
FIXAÇÃO MECÂNICA Inconvenientes e vantagens Vasco Peixoto de Freitas 2015-39
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 2015-40
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 2015-41
ETICS PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Vasco Peixoto de Freitas 2015-42
ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Perfil com goteira Duas armaduras Limite inferior do sistema Perfil de arranque (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas 2015-43
ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Ligação com pavimento de uma varanda Limite inferior do sistema Perfil de arranque (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas 2015-44
ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Base de um corpo em balanço Limite inferior do sistema (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas 2015-45
ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Perfil à vista Limite lateral (corte horizontal) Vasco Peixoto de Freitas 2015-46
ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Platibandas Limite superior do sistema (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas 2015-47
ETICS - PORMENORIZAÇÃO CONSTRUTIVA Peitoril Limite superior do sistema (corte vertical) Vasco Peixoto de Freitas 2015-48
6 IMPORTÂNCIA DA APRECIAÇÃO TÉCNICA ( DO SISTEMA E NÃO DOS MATERIAIS SEPARADAMENTE ) Vasco Peixoto de Freitas 2015-49
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 2015-50
7 PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Vasco Peixoto de Freitas 2015-51
ETICS PROBLEMAS E LIMITAÇÕES Erros de conceção Características do Sistema Incorreta aplicação Vasco Peixoto de Freitas 2015-52
PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Fissuração Vasco Peixoto de Freitas 2015-53
PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Destacamento e/ou empolamento do reboco Vasco Peixoto de Freitas 2015-54
PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Manchas de algas e fungos Vasco Peixoto de Freitas 2015-55
PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Degradação em zonas acessíveis devido ao choque/vandalismo Vasco Peixoto de Freitas 2015-56
PATOLOGIAS DO SISTEMA ETICS - VANDALISMO Vasco Peixoto de Freitas 2015-57
PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Espessura insuficiente e Posição da armadura Vasco Peixoto de Freitas 2015-58
PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS COLAGEM INADEQUADA Vasco Peixoto de Freitas 2015-59
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 2015-60 Retração da argamassa
A EXPANSÃO TÉRMICA
CASO DE ESTUDO A PATOLOGIA Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-62
CASO DE ESTUDO A PATOLOGIA Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-63
CASO DE ESTUDO A PATOLOGIA Fissuras coincidentes com as juntas do isolamento térmico Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-64
CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-65
Perfil de temperaturas Verão Inverno Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-66
Comportamento mecânico da parede AA Secção AA Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-67
Comportamento mecânico da parede Variação dimensional Coeficiente de dilatação térmica Rigidez Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-68
EXPANSÃO TÉRMICA CAUSAS DA PATOLOGIA (Rigidez e Variação dimensional variável) Vasco Peixoto de Freitas e Sara Freitas 2015-69
Comportamento mecânico da parede dia noite Coeficiente de dilatação térmica Isolamento =7x10-5 ºC -1 Reboco =1.2x10-5 ºC -1 Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-70
Minimizar a patologia Fonte: ISBP 2015 - Sara Stingl de Freitas, Vasco Peixoto de Freitas Vasco Peixoto de Freitas 2015-71
B ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR DO REVESTIMENTO DE COR CINZA ESCURO Vasco Peixoto de Freitas 2015-72
ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR DO REVESTIMENTO DE COR CINZA ESCURO DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA Vasco Peixoto de Freitas 2015-73
ABSORÇÃO DA RADIAÇÃO SOLAR DO REVESTIMENTO DE COR CINZA ESCURO SONDAGENS E MEDIDAS (Reforço da Armadura não é suficiente) Vasco Peixoto de Freitas 2015-74
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 2015-75
Variação dimensional diária - COR CAUSAS DA PATOLOGIA (Variação dimensional diferencial) Vasco Peixoto de Freitas e Sara Freitas 2015-76
C REVESTIMENTO CERÂMICO SOBRE ETICS Vasco Peixoto de Freitas 2015-77
REVESTIMENTO CERÂMICO SOBRE ETICS DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA Vasco Peixoto de Freitas 2015-78
PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Condensações internas Vasco Peixoto de Freitas 2015-79
PATOLOGIAS DOS SISTEMAS ETICS Sistema ETICS Revestimento cerâmico impermeável ao vapor Condensações internas Vasco Peixoto de Freitas 2015-80
REVESTIMENTO CERÂMICO SOBRE ETICS Condensações e humidificação e expansão da madeira Vasco Peixoto de Freitas 2015-81
D RETRAÇÃO DA ARGAMASSA
ARGAMASSA de revestimento ( espessura e módulo de elasticidade) DESCRIÇÃO DA PATOLOGIA Fissuração sem orientação definida Vasco Peixoto de Freitas 2015-83
ARGAMASSA de revestimento ( espessura e módulo de elasticidade) Painéis de lã de rocha - 150 kg/m³ Reboco 7 mm + rede de fibra de vidro (115 g/m²); O módulo de elasticidade dinâmico é 14 531 MPa (NP EN 14146:2006)??? ETICS fixado por colagem e fixações mecânicas complementares Vasco Peixoto de Freitas 2015-84
ARGAMASSA de revestimento ( espessura e E) CAUSAS DA PATOLOGIA Retração da argamassa elevado módulo de elasticidade (14 531 MPa) espessura elevada ( 7 mm) E d<50000n/mm Critério ETAG 004 Vasco Peixoto de Freitas 2015-85
E SISTEMA ETICS EM SUPERFÍCIE HORIZONTAL Vasco Peixoto de Freitas 2015-86
SISTEMA ETICS EM SUPERFÍCIE HORIZONTAL Vasco Peixoto de Freitas e Andreia Mota Miranda FEUP/APFAC Porto 2015-87
F INSTABILIDADE DO SUPORTE Vasco Peixoto de Freitas 2015-88
INSTABILIDADE DO SUPORTE SONDAGENS E MEDIDAS 7 6 7 5 6 4 5 3 4 2 3 1 2 1 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 9 8 9 8 Apoio da alvenaria Instabilidade das pontes térmicas Vasco Peixoto de Freitas 2015-89
G COLONIZAÇÃO BIOLÓGICA Vasco Peixoto de Freitas 2015-90
O problema Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas 2015-91
MANCHAS NO REVESTIMENTO ETICS Descrição da patologia Vasco Peixoto de Freitas / Eva Barreira - 92
MANCHAS NO REVESTIMENTO ETICS Causas: Trocas de radiação de onda longa Vasco Peixoto de Freitas / Eva Barreira 2015-93
MANCHAS NO REVESTIMENTO ETICS Causas: Trocas de radiação de onda longa Vasco Peixoto de Freitas / Eva Barreira 2015-94
A causa Humidade superfical Desenvolvimento de algas e fungos Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas 2015-95
AS CAUSAS Humidade Superficial Secagem HUMIDIFICAÇÃO Propriedades da camada exterior Vento Chuva incidente codensações Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas 2015-96
ESTUDO EXPERIMENTAL 01/03/2009 a 28/02/2010 PORTO Resultados e discussão Potencial de condensção condensation [º C] Oeste W NorteN EsteE Sul 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 Chuva incidente [l/m 2 ] WOeste NNorte EEste SSul 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Temperatura superfcial temperature (ave) Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas 2015-97
Avaliação do Risco Alto Risco N Alto Risco W E Sem Problemas S Sem Problemas Eva Barreira / Vasco Peixoto de Freitas 2015-98
7 CONCLUSÕES
Minimizar as patologias exige conhecimento Vasco Peixoto de Freitas 2015-100
Muito obrigado pela atenção dispensada e pelo convite Vasco Peixoto de Freitas - Porto - Portugal 2015-101