Mestrado em Construções Civis

185 Pages·2016·21.8 MB·English

Mestrado em Construções Civis

Condensações Superficiais em Edifícios
– Estudo Prático

António Coelho Matias

outubro | 2016

Escola Superior
de Tecnologia
e Gestão
Escola Superior de Tecnologia e Gestão,
Engenharia Civil

Mestrado em Construções Civis

RELATÓRIO DE ESTÁGIO PROFISSIONALIZANTE

Condensações Superficiais em Edifícios
– Estudo Prático

António Coelho Matias

RELATÓRIO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE MESTRE
EM CONSTRUÇÕES CIVIS

outubro / 2016
RESUMO

As novas edificações têm vindo a ser objeto de melhorias nas técnicas construtivas em que um
dos objetivos é o de lhe conferirem melhores condições de conforto e funcionalidade.

A preocupação com o meio ambiente e a pegada ecológica do homem, a legislação comunitária
e nacional tem surgido com tal frequência que temos assistido nos últimos anos a várias
iniciativas legislativas e outras de alteração com vista a correções e aperfeiçoamentos da
existente por forma a minimizar a fatura energética.

No campo da térmica dos edifícios, a legislação atual é exigente e se forem atingidos os
objetivos nela indicados, o custo com a energia irá reduzir significativamente, sendo necessário
produzir construções com excelente isolamento térmico e utilização de equipamentos mais
eficientes. A legislação também preconiza a utilização de equipamentos destinados à utilização
de energia “limpa”, ou de origem renovável.

Porém, o nobre objetivo de se construírem ou reconstruírem edifícios bem isolados
termicamente para minimizar consumos energéticos tem colocado no mercado imóveis
“doentes”, isto é, imóveis que, devido à grande preocupação em garantirem um bom
desempenho térmico com recursos ao isolamento da envolvente opaca e envidraçados, foi
descurada uma vertente essencial: a ventilação dos espaços.

Foram edificados edifícios cuja envolvente não facilita e mais, dificulta a renovação do ar e por
vezes com envolvente de fraca permeabilidade ao vapor de água e ainda com caixilharia de
grande estanquicidade ao ar, resultando em espaços sem ventilação para garantir a qualidade
mínima do ar interior (QAI) necessária à vida humana.
A falta de ventilação dos espaços não permite a renovação do ar, potenciando a humidade
relativa interior e provocando com muita frequência o fenómeno da condensação, em especial
nas pontes térmicas e, por vezes, nas caixilharias (vidros e perfis).

Sempre que a condensação ocorre em superfícies, esta é visível e de fácil remoção, bastando
para tal proceder à sua limpeza. Contudo se nada se fizer, pode originar bolores, fungos e
danificar os revestimentos.

Para além das condensações superficiais, existem as condensações internas (no interior da
envolvente). Estas são de difícil deteção e quando se denunciam, já poderá ter causado grandes
estragos, pois o dano surge no interior dos elementos da construção e progride para as faces.

Na zona da Guarda, sendo uma zona fria onde surgem temperaturas negativas, a água oriunda
das condensações internas pode congelar e aumentar o seu poder destrutivo.

A condensação é de difícil eliminação pois é um fenómeno que depende de vários parâmetros,
uns controlados pelo utilizador do espaço e outros que lhe são alheios, como são as condições
climáticas, em especial, a temperatura e humidade exteriores, vento, entre outros. Assim sendo,
as condensações em edifícios são um fenómeno físico complexo, que deve merecer especial
atenção na fase de projeto, construção e utilização dos edifícios, com vista à garantia de
envolventes cada vez mais saudáveis e eficientes.

Palavras-chave: condensação; humidade; isolamento, ventilação; temperatura
ABSTRACT

The new constructions buildings have been becoming the main subject of constructive technical
improvements to achieve and confer the best conditions of comfort and functionality.

The concern with the environment and the ecological footprint led to increasing EU and
national legislations and we have witnessed, in recent years, to a lot of legislation improvements
and other significate changes and progresses in order to minimize energy bill of the final
consumer.

In the field of thermic, the existing legislation is very demanding but if the objectives contained
therein are met, the cost of energy will significantly reduce, the reason why its necessary to
construct buildings with excellent thermal insulation and use more efficient equipment. The
legislation also pleas for the use of equipment that employ "clean" energy or renewable sources.

However, the main goal to build or rebuild well insulated buildings to minimize energy
consumption, has placed on the market "sick" buildings, in other words, buildings that due to
great concern in ensuring good thermal performance in the isolation of the facade and glazing, it
was neglected an essential part: the ventilation of the spaces.

They were built buildings which surround facades difficult the air renovation, have low
permeability to water vapor and great impermeability to air glazing frames, resulting in spaces
without the necessary ventilation to ensure the essential indoor air quality needed to human life.

The lack of spaces ventilation does not allow the renewal of air, enhancing the inside relative
humidity and causing very often the phenomenon of condensation, especially in thermal bridges
and sometimes in the glazing frames.

Whenever condensation occurs on surfaces it is visible and easily removed by simply cleaning.
However, if nothing were done, it can lead to mold, fungi and damage the coatings.
In addition to the surface condensation, there are internal condensations. These are difficult to
identify and when they are seen, it may have already caused great damage, since it arises in the
interior of the building elements and progresses to the faces.

In Guarda, a cold zone with negative temperatures, the water coming from internal condensation
may freeze and increase their destructive power.

The condensation is difficult to eliminate because it is a phenomenon which depends on various
factors, some controlled by space users and others that are unrelated, like weather conditions,
especially the temperature and outdoor humidity, wind and others. Thus, the condensation in
buildings are a physical complex phenomenon that deserves special attention in the design
phase, construction and use of the buildings, ensuring increasingly healthy and efficient facades.

Keywords: condensation; humidity; insulation, ventilation; temperature
ABREVIATURAS

ANSI – American National Standards Institute
ASHRAE – American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning
g/mol – gramas por mole
DGEG – Diretor-Geral da Energia e Geologia
ETICS - External Thermal Insulation Composite Systems
ISO - International Organization for Standardization
PFT – Perfluorcarbon tracer
Ppm – Partes por milhão
QAI – Qualidade do Ar Interior
RCCTE – Regulamento das Características de Comportamento Térmico de Edifícios
REH – Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação
RECS – Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços
SCE – Sistema de Certificação Energética dos Edifícios
RSA – Regulamento de Segurança e Ações para estruturas de em edifícios e pontes
Rph – Renovação por hora
PPT – Ponte Térmica Plana
PTL – Ponte Térmica Linear
2
U - Coeficiente de Transmissão térmica (W/(m .ºC))
2
Uref - Coeficiente de Transmissão térmica referência (W/(m .ºC))
UPTP – Coeficiente de transmissão Térmica das Pontes Térmicas Planas

Condensações superficiais em edifícios - Estudo prático i
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Condensações superficiais em edifícios - Estudo prático ii
ÍNDICE GERAL

ÍNDICE GERAL......................................................................................................................... xv
ÍNDICE DE FIGURAS.............................................................................................................. xix
ÍNDICE DE QUADROS ............................................................................................ xxiii
AGRADECIMENTOS.................................................................Erro! Marcador não definido.
RESUMO .....................................................................................Erro! Marcador não definido.
ABSTRACT.................................................................................Erro! Marcador não definido.

ÍNDICE GERAL..........................................................................................................................iii

1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 12
1. 1 – Entidade acolhedora ......................................................................................... 12
1.1.1 - A empresa acolhedora ................................................................................. 12
1.1.2 - Localização da empresa ................................................................................ 2
1.1.3 - Enquadramento da empresa no seio empresarial local.................................. 3
1.1.4 - Objetivos da empresa .................................................................................... 3
1.1.5 - Portefólio da empresa.................................................................................... 3

1.2 – Enquadramento e motivação ............................................................................... 5

1.3 – Organização do trabalho...................................................................................... 5

2. VENTILAÇÃO ......................................................................................................................... 7
2.1 – Generalidades ...................................................................................................... 7

2.2 – Ventilação natural em situação de inverno.......................................................... 9
2.2.1 – Exigência da ventilação ................................................................................ 9
2.2.2 - Permeabilidade ao ar das janelas e das portas............................................. 10

2.3 – Ventilação natural em situação de verão ........................................................... 16

2.4 – Dimensionamento da ventilação de uma fração habitacional ........................... 17
2.4.1 Ventilação conjunta da fração ....................................................................... 17
2.5.3 – A legislação sobre as características e do conforto térmico dos edifícios –
percurso .................................................................................................................. 17
2.5.4 - Decreto-Lei 118/2013 de 20 de Agosto, alterado e republicado pelo DL
251/2015 de 25 de Novembro e recentemente pelo DL28/2016 de 23 de Junho... 19
2.5.5 - Portaria 349B/2013 de 29 de Novembro..................................................... 19
2.5.6 – Despacho 15793-K/2013 de 3 de Dezembro (DGEG) ............................... 20

2.6 – Avaliação da taxa renovação horária nominal (Rph) do caudal de ventilação ... 21
2.6.1 – Métodos de avaliação do caudal de renovação horária .............................. 21

Condensações superficiais em edifícios - Estudo prático iii
3. CONDENSAÇÕES................................................................................................................. 34
3.1 – Generalidades sobre o fenómeno da condensação ............................................ 34

3.2 – Análise do fenómeno físico das condensações - O método de Glaser .............. 36

3.3 – Tipos de condensações ...................................................................................... 39
3.3.1 – Condensações superficiais interiores.......................................................... 39
3.3.2 – Condensações superficiais exteriores ......................................................... 45
3.3.3 – Condensações internas................................................................................ 47

3.4 - As condensações superficiais interiores - as causas e os elementos contribuintes
para o fenómeno ......................................................................................................... 51
3.4.1 – Temperaturas .............................................................................................. 51
3.4.2 - Humidade absoluta...................................................................................... 54
3.4.3 - Humidade relativa ....................................................................................... 55
3.4.4 – Ventilação................................................................................................... 57
3.4.5 - Produção de vapor de água no interior........................................................ 57
3.4.6 - Condições climáticas no exterior ................................................................ 59

3.5 – Conceito de ponte térmica e suas consequências .............................................. 60
3.5.1 – Pontes térmicas planas (PTP) ..................................................................... 60
3.5.2 – Pontes térmicas lineares.............................................................................. 64

3.6 - As pontes térmicas e o desempenho dos edifícios ............................................. 65

3.7 – Consequências da condensação ......................................................................... 68
3.7.1 - Danos na construção.................................................................................... 68
3.7.2 - Danos na saúde............................................................................................ 68

4. CASO PRÁTICO .................................................................................................................... 70
4.1 - Fração habitacional – descrição do fogo (edifício e fração) .............................. 72
4.1.1 – Ventilação da fração ................................................................................... 74
4.1.2 – Medições..................................................................................................... 77
4.1.3 - Estudo das humidades e pressões de vapor................................................. 78
4.1.4 – Temperatura do ponto de orvalho............................................................... 78
4.1.5 - Estudo da condensação................................................................................ 79

4.2 - Fração comercial/serviços .................................................................................. 97
4.2.1 – Medições..................................................................................................... 98
4.2.2 - Estudo das humidades e pressão de vapor ................................................ 100
4.2.3 – Descrição sucinta...................................................................................... 100

4.3 – Nota conclusiva ............................................................................................... 106
4.3.1 - Soluções construtivas à época ................................................................... 106
4.3.2 - Tendência atual ............................................................................................. 107
4.3.3 – Limitações e síntese dos resultados .............................................................. 108

Condensações superficiais em edifícios - Estudo prático iv