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Introdução

Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE)
Protocolo de Quioto (1997)
Sustentabilidade: eficiência energética contra a mudança climática
Directiva 2002/91/CE sobre eficiência energética na edificação
Evolução legislativa em Portugal até à transposição da Directiva 2002/91/CEl
Novas exigências introduzidas pela transposição da directiva relativamente à legislação anterior, nomeadamente ao Decreto Lei nº 40/1990
Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios Objectivos e Âmbito de aplicação
RCCTE - Caracterização e quantificação das exigências
Requisitos mínimos de Qualidade Térmica para a Envolvente dos Edifícios
Coeficientes de Transmissão Térmica
Factor Solar máximo admissível
Resumo das espessuras mínimas para cumprir as exigências do actual RRCTE de acordo com a zona climática e elemento construtivo

Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE)

O desenvolvimento económico tem-se baseado, no último século, em dispor de fontes energéticas abundantes e baratas proporcionadas pelos combustíveis fósseis. Não obstante, nos últimos 35 anos, desde a Crise do Petróleo de 1973, o mundo inteiro tem vindo a ganhar consciência dos “limites do crescimento” (“The limits to growth”), como os designava no seu famoso relatório, já em 1972, o Clube de Roma (www.clubofrome.org).

As duas questões candentes são, por um lado, esses limites de crescimento por puro esgotamento dos combustíveis, mas, por outro (embora houvesse combustíveis para outros dez mil anos), a incidência meio ambiental que acarreta a sua combustão, isto é, a emissão de gases poluentes, e especialmente o dióxido de carbono, CO2, que conduz a um aumento do efeito de estufa sobre a superfície terrestre e por conseguinte aquecimento global, identificado com uma mudança climática de origem humana.

Daí que em Dezembro de 1997 se produzisse o Protocolo de Quioto sobre a Mudança Climática.

Protocolo de Quioto (1997)

O Protocolo de Quioto sobre Mudança Climática compromete as nações que o ratificaram a fixar uma redução de -5% das suas emissões de gases de efeito estufa no período 2008-2012 relativamente às existentes no ano base 1990. Este é o valor médio de redução para todos os países, no caso da União Europeia (UE) é -8%.

O Protocolo afirma que o objectivo, em última instância, é “a estabilização das concentrações de gases efeito estufa na atmosfera a um nível que impeça a interferência antropogénica perigosa com o sistema climático”. Não obstante, considera-se que, se alcançar o objectivo de Quioto para o período 2008- 2012, o resultado, segundo os modelos climáticos, será bastante modesto, por volta da décima de grau abaixo do aumento da temperatura média que se prevê se não se tomasse nenhuma medida. A realidade é que para investir com efectividade o processo, estabilizando a temperatura e evitar o Aquecimento Global não basta manter as taxas de emissão em valores próximos dos de 1990, mas haveria que as reduzir bastante, aproximadamente uns 60%..

De modo mais pormenorizado, e tendo em conta o artigo 2 do Protocolo especifica-se que “com o fim de promover o desenvolvimento sustentável, cada uma das partes (=Estados) aplicará e/ou continuará a elaborar políticas e medidas de conformidade com as suas circunstâncias nacionais, por exemplo as seguintes:

i) fomento da eficiência energética …;

ii) protecção e melhoria dos escoadores e depósitos dos gases de efeito estufa…; promoção de práticas sustentáveis de gestão florestal, a florestação e a reflorestação;

iii) promoção de modalidades agrícolas sustentáveis…;

iv) … formas novas e renováveis de energia,…;

v) eliminação gradual das deficiências do mercado,… que sejam contrárias ao objectivo da Convenção em todos os sectores emissores de gases de efeito de estufa...

Tendo em conta o nosso objectivo, é muito significativo que se refira em primeiro lugar a eficiência energética.

Sustentabilidade: eficiência energética contra a mudança climática

A eficiência energética é um dos principais instrumentos para restabelecer a proporção de gases de efeito estufa a um nível compatível com o equilíbrio meio ambiental desejado para a Terra. Para alcançar esses 60% de redução de emissões (por agora, fora dos objectivos de Quioto no período contemplado, até 2012), a “parte positiva” é que na actualidade utiliza-se a energia de modo tão eficiente que essas reduções poderiam ser possíveis sem que se fosse necessário colapsar as economias industriais.

Exemplos:

Fomento da eficiência energética em todos os sistemas, desde as centrais térmicas até ao desenho de edifícios (orientação, ventilação, aproveitamentos passivos...), passando, por exemplo, pelas instalações de iluminação, as caldeiras e o isolamento térmico adequado das habitações e edifícios em geral.

Fomento de fontes energéticas renováveis que não originam dióxido de carbono, como a energia solar, a eólica ou a hidroeléctrica.

Desenvolvimento (no qual se trabalha há muito tempo) e comercialização de tecnologia energética a partir da fusão nuclear (distinguir das centrais normais até agora, de fissão nuclear, com dificuldades no tratamento e armazenagem dos resíduos radioactivos e reservas limitadas de urânio).

O processo de melhoria na eficiência poderia apoiar-se utilizando mecanismos de mercado, como impostos sobre o carvão ou a energia que reflectem o prejuízo que causam as emissões de dióxido de carbono.

No transporte também há um longo caminho para percorrer, mudando o insustentável paradigma do automóvel privado, em que quase se chega ao limite de {uma pessoa = um automóvel} (por mais avançado que esteja como máquina e como técnica), por políticas de transporte novas que não fomentem os automóveis, mas sim o transporte público, ao mesmo tempo que se reduzem as necessidades de deslocação através de mudanças na planificação urbana e regional.

Para reduzir os consumos de energia na edificação a ferramenta mais eficiente é reduzir a procura, pois desta forma evita-se o efeito de “lente de aumento”. Este efeito dá-se pelo facto dos equipamentos e as máquinas de climatização terem rendimentos que nunca são de 100% e portanto, o consumo é sempre superior à procura que o origina.

Nos edifícios a forma mais eficiente de reduzir a procura de energia é, além de melhorar a eficiência térmica das janelas e controlar as infiltrações não desejadas de ar exterior, a introdução de um isolamento térmico adequado em toda a envolvente.

Directiva 2002/91/CE sobre eficiência energética na edificação

Na sua proposta para uma edificação “sustentável”, em linha com o Protocolo de Quioto, a União Europeia publicou em 2002 a Directiva 2002/91/CE sobre eficiência energética na edificação, que todos os Estados da União deviam transpor para as suas regulamentações nacionais antes do dia 4 de Janeiro de 2006.

A Comissão Europeia estima que, com o novo quadro normativo definido pela Directiva, as emissões da União Europeia podem-se reduzir até 45 milhões de toneladas de CO2 por ano, o que representa 22% do compromisso da UE no Protocolo de Quioto.

Os objectivos da Directiva são:

Aumentar progressivamente as exigências regulamentares relativas à qualidade térmica dos edifícios de obra nova, de forma que se reduza o consumo energético. Como o consumo é a procura energética dividida pelo rendimento médio do sistema de acondicionamento ou climatização há dois termos sobre os quais incidir:

» No numerador, isto é, reduzir a procura de duas maneiras:
• Construindo edifícios de maior qualidade térmica;
• Usando energias renováveis cujo efeito é reduzir a procura de energia não renovável do edifício.
» No denominador, ou seja, aumentar o rendimento dos sistemas convencionais (baseados em energias não renováveis) de climatização.

Promover edifícios de obra nova com elevada eficiência energética.

Identificar medidas que tendam a melhorar a eficiência energética de edifícios existentes.

Com tais objectivos, na Directiva estabelece-se:

Uma metodologia comum de cálculo da eficiência energética (Artigo 3), respondendo assim à pergunta de como calcular o consumo energético do edifício.

Os requisitos mínimos que se devem satisfazer (Artigo 4), ou seja, define-se o consumo energético máximo permitido.

A certificação energética (Artigo 7), que é a forma de reconhecer o esforço utilizado para alcançar uma maior eficiência energética.

E a inspecção periódica de caldeiras e sistemas de climatização (Artigo 8), a qual garante que o consumo previsto se manterá (e não crescerá) no futuro.

No que concerne à certificação energética, o Certificado Energético deverá descrever, na medida do possível, a situação real da eficiência energética do edifício e poderá, portanto, sofrer revisões. Os edifícios públicos devem dar exemplo, sendo periodicamente objecto de certificação energética, e mostrando de forma destacada o Certificado Energético. Desta forma, o facto de mostrar as temperaturas interiores oficialmente recomendadas, juntamente com temperatura realmente registada, deve desencorajarse a má utilização dos sistemas de climatização e ventilação. Isto deve contribuir para evitar o consumo desnecessário de energia, mantendo umas condições ambientais interiores adequadas (conforto térmico), em função da temperatura exterior.

A Directiva Europeia 2002/91/CE do Parlamento Europeu de 16 de Dezembro de 2002 foi transposta para o Direito Nacional Português de 4 de Abril de 2006 através de um pacote legislativo composto por três Decretos-lei: O Decreto-Lei n.º 78/2006, Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE); o Decreto- Lei n.º 79/2006, Regulamento dos Sistemas Energéticos e de Climatização dos Edifícios (RSECE) e o Decreto- Lei n.º 80/2006, Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE).

Evolução legislativa em Portugal até à transposição da Directiva 2002/91/CEl)

Desde a década de 80 que Portugal tem vindo continuadamente e de forma crescente a evoluir nos conceitos, estratégias e implementação de regras para a melhoria da qualidade da construção e funcionamento dos edifícios.

Na década de 80 existiu em Portugal um manual técnico designado “Regras para a Qualidade térmica dos edifícios” que indicava algumas regras qualitativas de projecto e construção relativas ao correcto isolamento térmico. Esta ferramenta não tinha carácter legal, não era obrigatória e foi elaborada com base em alguns conceitos importados de outros países.

Em 1990 foi publicado em Portugal o Dec. Lei 40/90 de 06 de Fevereiro de 1990. O “Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edíficios”, designado por RCCTE. Este documento já com vínculo legal veio introduzir conceitos e parâmetros fundamentais quer em projecto quer em obra que ainda hoje são usados. Conceitos como “pontes térmicas” ou “coeficiente de transmissão térmica de referência”.

Durante a década de 90, em 1992 surgiu o RQSECE que posteriormente veio originar o Dec Lei 118/98 de 7 de Maio, o RSECE ”Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios” que visa fundamentalmente os edifícios com sistemas de climatização, de forma a melhorar a sua eficiência energética. Este regulamento estabelece um conjunto de regras de modo que “as exigências de conforto e de qualidade do ambiente impostas no interior dos edifícios, possam vir a ser asseguradas em condições de eficiência energética”.

Contudo, estes regulamentos não demonstraram ser suficientemente restritivos ou esclarecedores quando foi necessártio reduzir o consumo dos edifícios e torná-los energeticamente mais eficientes. Assim, por transposição da directiva europeia 2002/91/CE para o direito nacional foram publicados três Decretos-Lei que continuam a vigorar e que vieram impor a Certificação Energética dos edifícios.

Todos os três decretos de lei vieram de forma explicita, ou implicita direccionar as soluções construtivas para um melhor isolamento térmico, nomeadamente com a necessidade de incremento de espessuras.

Novas exigências introduzidas pela transposição da directiva relativamente à legislação anterior, nomeadamente ao Decreto Lei nº 40/1990

O regulamento anterior ao publicado em 2006, por transposição da Directiva 2002/91/CE foi o Decreto Lei nº 40/1990 e no quadro seguinte apresenta-se uma análise comparativa da legislação existente e actual.

Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios Objectivos e Âmbito de aplicação

A nova regulamentação assenta no pressuposto de que uma parte significativa dos edifícios vêm a ter meios de promoção das condições ambientais nos espaços interiores, quer no Inverno quer no Verão, e impõe limites aos consumos que decorrem dos seus potenciais existência e uso.

Estão abrangidos pelo Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE), os seguintes edifícios:

» Os novos edifícios, bem como os existentes sujeitos a grandes intervenções de reabilitação, ou seja uma intervenção na envolvente ou nas instalações, energéticas ou outras, do edifício, cujo custo seja superior a 25 % do valor do edifício, nas condições definidas no RCCTE, independentemente de estarem ou não sujeitos a licenciamento ou a autorização, e da entidade competente para o licenciamento ou autorização, se for o caso;
» Os edifícios de serviços existentes, sujeitos periodicamente a auditorias, conforme especificado no RSECE;
» Os edifícios existentes, para habitação e para serviços, aquando da celebração de contratos de venda e de locação, incluindo o arrendamento, casos em que o proprietário deve apresentar ao potencial comprador, locatário ou arrendatário o certificado emitido no âmbito do SCE.

Excluem-se do âmbito de aplicação do SCE as infra-estruturas militares e os imóveis afectos ao sistema de informações ou a forças de segurança que se encontrem sujeitos a regras de controlo e confidencialidade.

Em relação aos regulamentos técnicos (RCCTE e RSECE), o âmbito de aplicação pode ser sintetizado nas seguintes tabelas:

RCCTE - Caracterização e quantificação das exigências

A caraterização de um edfício para efeitos de análise térmica baseia-se em inúmeros factores e características tais como a forma do edifício, o sistema construtivo da estrutura envolvente, a localização geográfica do edifício, a sua inércia térmica e outros. Duas das mais importantes características são a localização do edifício e a sua inércia térmica.

A importância deste parâmetro não é a mesma para todo o tipo de edifícios e ocupação:

No Verão (estação quente) a inércia dos edifícios é sempre muito vantajosa.
No Inverno (estação fria) a inércia é um factor importante nos edifícios com aquecimento contínuo e/ou ocupação intermitente (edifícios residenciais), mas menos importante em edifícios com aquecimento intermitente ou ocupação descontínua.

Para optimizar a inércia de um edifício deve procurar-se que a massa dos elementos construtivos em contacto com o ambiente interior, isto é, que estão do lado interior da camada de isolamento térmico seja elevada.

Na caracterização térmica de um edifício ou fracção o RCCTE impõe a caracterização das necessidades energéticas dos edifícios através da quantificação dos seguintes índices fundamentais:

» Necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento – Nic;
» Necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento – Nvc;
» Necessidades nominais anuais de energia para produção de águas quentes sanitárias – Nac;
» Necessidades globais de energia primária – Ntc.

Para cada um destes parâmetros é fixado um limite máximo admissível designados, respectivamente, por Ni, Nv, Na e Nt. A quantificação destes limites é relativamente simples e depende, entre outros, do factor de forma do edifício, dos graus dias de aquecimento, da zona climática, do número de habitantes na fracção ou edifício, e da área util do pavimeno.

Por outro lado, a metodologia de obtenção destes índices fundamentais pressupõe a quantificação, sob condições específicas, dos seguintes parâmetros complementares:

» Coeficientes de transmissão térmica superficiais U;
» Coeficientes de transmissão térmica lineares λ;
» A classe de inércia térmica do edifício ou fracção autónoma It;
» O factor solar dos vãos envidraçados g;
» A taxa de renovação do ar interior Rph.

A metodologia de verificação do RCCTE admite determinadas condições interiores de referência, definidas no Artigo 14.º, que são as seguintes:

» Temperatura do ar no Inverno = 20 ºC
» Temperatura do ar no Verão = 25 ºC e Humidade Relativa = 50%
» Ventilação = 0,6 renovações/hora
» Consumo de água quente sanitária a 60 ºC = 40 l/pessoa

A transferência de calor através da envolvente dos edifícios depende das condições interiores (definidas anteriormente) e do clima exterior. Face à variabilidade das condições do clima exterior, o RCCTE apresenta dados climáticos médios para cada concelho de Portugal Continental e para as Regiões Autónomas, distinguindo três zonas climáticas, tanto na estação de aquecimento (zonas climáticas de Inverno: I1, I2 e I3) como na estação de arrefecimento (zonas climáticas de Verão: V1, V2 e V3).

Estas zonas climáticas podem são influenciadas pelos dados climáticos médios, mas também, tal como se apresenta nos quadros seguintes, pela altitude e distância à costa.

A zona I1 é a mais fria durante o Inverno e a zona V1 a mais quente no Verão.

Na figura abaixo pode observar-se a distribuição dessas zonas climáticas em Portugal Continental.

A seguir indicam-se, para cada concelho de Portugal Continental, as zonas climaticas de Inverno e de Verão, que devem ser corrigidas nos seguintes casos particulares:

› Nos concelhos de Alcobaça, Leiria e Pombal, os locais situados numa faixa litoral com 10 km de largura são incluídos na zona climática de Inverno I1.
› Nos concelhos de Pombal e Santiago do Cacém, os locais situados numa faixa litoral com 15 km de largura são incluídos na zona climática de verão V1.
› No concelho de Alcácer do Sal, os locais situados numa faixa litoral com 10 km de largura sao incluídos na zona climática de verão V2.

Abaixo indicam-se as alterações a introduzir no zonamento climático em Portugal Continental, em função da altitude dos locais.

Abaixo indicam-se as zonas climáticas a considerar para as Regiões Autónomas, dos Açores e da Madeira, respectivamente

Requisitos mínimos de Qualidade Térmica para a Envolvente dos Edifícios

O RCCTE definiu requisitos mínimos de qualidade térmica dos edifícios não só para a estação de aquecimento, mas também para a estação de arrefecimento, assim :

Coeficientes de Transmissão Térmica

Nenhum elemento da envolvente de qualquer edifício pode ter um Coeficiente de Transmisão Térmica em zona corrente (U) superior ao respectivo valor do quadro seguinte.

Em zonas não correntes

Nenhuma zona de qualquer elemento opaco da envolvente, incluindo zonas de ponte térmica plana (pilares, vigas, caixas de estore) pode ter um valor de U, calculado de forma unidimensional na direcção normal à envolvente, superior ao dobro do dos elementos homólogos (verticais ou horizontais) em zona corrente, respeitando sempre, no entanto os valores máximos indicados no quadro acima. Ou seja, considerando a figura abaixo temos

- Regra 1

U3 ≤ 2 x U1

U3 ≤ 2 x U2

- Regra 2

U3 ≤ Umáx

Factor Solar máximo admissível

Nenhum vão envidraçado da envolvente de qualquer edifício com área total superior a 5% da área útil de pavimento do espaço que serve , desde que não orientado a norte (entre noroeste e nordeste), pode apresentar um factor solar correspondente ao vão envidraçado com o(s) respectivo(s) dispositivo(s) de protecção 100% activo(s) que exceda os valores do quadro abaixo.

O RCCTE apresenta ainda valores de referência de U (Coeficiente de Transmissão Térmica ) e valores de referência de Factores Solares em envidraçados (com mais de 5% de área útil do espaço que servem). Estes valores de referência permitem uma verificação simplificada do RCCTE em habitações unifamiliares com área útil menor que Amv (50m2). No entanto, para além desta condição é também necessário satisfazer as seguintes condições:

» Nenhum elemento opaco da envolvente, em zona corrente, pode ter um coeficiente de transmissão térmica superior ao valor correspondente ao indicado no quadro (“Coeficiente de Transmissão Térmica de referência”) obdecendo também ao limite estabelecido em Zonas não Correntes em termos de valores locais para as zonas de ponte térmica plana;
» As coberturas têm de ser de cor clara;
» A inércia térmica do edificio tem de ser média ou forte;
» A área dos envidraçados não pode exceder 15% da área útil do pavimento do edifício;
» Os vaos envidraçados com mais de 5% de área útil do espaço que servem e não orientados no quadrante norte devem ter factores solares que não excedam os valores indicados no quadro dos “Factores Solares de referência em endidraçdos com mais de 5% da área útil do espaço que servem”.

Os valores máximos de U têm por objectivo auxiliar o controlo das condensações superficiais, enquanto que os valores de referência pretendem ser um indicativo sobre a qualidade mínima, do ponto de vista térmico, da envolvente dos edifícios.

Ambos os parâmetros são essencias na avaliação do comportamento térmico do edifício.

Resumo das espessuras mínimas para cumprir as exigências do actual RRCTE de acordo com a zona climática e elemento construtivo

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