A integração de soluções inovadoras em edifícios com vista à reabilitação energética

Tese de doutoramento em Engenharia CivilA Eficiência Energética é um dos focos principais da Sociedade atual. Este é um fenómeno globalizado e contando com as mais diversas medidas de implementação e disseminação. O parque edificado é um dos setores de intervenção prioritária, considerando o seu peso excessivo em termos energéticos, muito devido ao aumento dos padrões de conforto da sociedade em geral e da utilização de equipamentos AVAC com maiores potências. É consensual que a diminuição deste elevado consumo não pode passar pela redução do conforto, mas sim pela reabilitação da envolvente dos edifícios e pela utilização de sistemas e equipamentos mais eficientes. Neste contexto, foi realizado um estudo aprofundado do parque edificado relativamente ao seu desempenho energético e patologias energéticas existentes, nomeadamente através da análise das Bases de Dados resultante da implementação do Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE) e através de intensivas campanhas de medição. Este levantamento possibilitou a deteção dos tipos de envolventes do edifício que necessitam, com maior urgência da implementação de medidas de reabilitação energética e a adequabilidade das soluções existentes no mercado. Concluiu-se que as fachadas dos edifícios são aquelas que requerem maior atenção e, potencialmente, que incluem as maiores dificuldades para a sua reabilitação. No sentido de se contribuir para a resolução deste problema, foi desenvolvida uma solução inovadora de reabilitação de fachadas de edifícios – MRP – contemplando a utilização de tecnologias de prefabricação. As grandes vantagens desta solução são a sua leveza e facilidade de aplicação, a sua espessura de isolamento otimizada em termos do binómio custo-benefício, a possibilidade de inclusão de negativos no seu interior para a passagem de diversas cablagens e condutas, a redução do tempo de aplicação e a possibilidade de controlo de qualidade. A solução desenvolvida foi devidamente testada e validada, quer através das mais diversas ferramentas de simulação, quer através de ensaios físicos e mecânicos realizados em protótipos. Adicionalmente foi verificado o desempenho energético decorrente da aplicação do módulo MRP a dois casos de A Eficiência Energética é um dos focos principais da Sociedade atual. Este é um fenómeno globalizado e contando com as mais diversas medidas de implementação e disseminação. O parque edificado é um dos setores de intervenção prioritária, considerando o seu peso excessivo em termos energéticos, muito devido ao aumento dos padrões de conforto da sociedade em geral e da utilização de equipamentos AVAC com maiores potências. É consensual que a diminuição deste elevado consumo não pode passar pela redução do conforto, mas sim pela reabilitação da envolvente dos edifícios e pela utilização de sistemas e equipamentos mais eficientes. Neste contexto, foi realizado um estudo aprofundado do parque edificado relativamente ao seu desempenho energético e patologias energéticas existentes, nomeadamente através da análise das Bases de Dados resultante da implementação do Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE) e através de intensivas campanhas de medição. Este levantamento possibilitou a deteção dos tipos de envolventes do edifício que necessitam, com maior urgência da implementação de medidas de reabilitação energética e a adequabilidade das soluções existentes no mercado. Concluiu-se que as fachadas dos edifícios são aquelas que requerem maior atenção e, potencialmente, que incluem as maiores dificuldades para a sua reabilitação. No sentido de se contribuir para a resolução deste problema, foi desenvolvida uma solução inovadora de reabilitação de fachadas de edifícios – MRP – contemplando a utilização de tecnologias de prefabricação. As grandes vantagens desta solução são a sua leveza e facilidade de aplicação, a sua espessura de isolamento otimizada em termos do binómio custo-benefício, a possibilidade de inclusão de negativos no seu interior para a passagem de diversas cablagens e condutas, a redução do tempo de aplicação e a possibilidade de controlo de qualidade. A solução desenvolvida foi devidamente testada e validada, quer através das mais diversas ferramentas de simulação, quer através de ensaios físicos e mecânicos realizados em protótipos. Adicionalmente foi verificado o desempenho energético decorrente da aplicação do módulo MRP a dois casos deEnergy Efficiency is a major concern in modern society. This is a global phenomenon with several measures in force for its implementation and dissemination. The building stock is one of the sectors with highest potential of intervention, given its excessive energy consumption (and waste), largely due to the general increase of the society standard of living, and the use of HVAC systems with higher capacity. It is generally accepted that the decrease of this energy consumption cannot be obtained by the reduction of comfort, but instead by the retrofit of buildings envelope and by the use of more efficient systems and equipment’s. In this context, a detailed study of the housing stock was carried out, regarding its energy performance and existing energy pathologies, in particular through the analysis of Databases resultant from the implementation of the Portuguese Buildings Energy Certification System (SCE) and through intensive measurement campaigns. This study allowed the detection of the building envelope elements that are, most urgently, in need of the implementation of retrofit measures, but also the adequacy of the retrofit solutions currently available. It was concluded that the buildings’ facades are those that require more attention and potentially include the major difficulties for their retrofit. In order to contribute to the solution of this problem, an innovative solution for the building facades retrofit was developed - MRP - contemplating the use of prefabrication technology. The advantages of this solution are its light weight and ease of application, the optimized insulation thickness in terms of cost-effectiveness, the possibility of including negatives therein for the passage of various cables and ducts, the reduction of the application time and the possibility of quality control. The solution developed has been tested and validated not only with several simulation tools, but also by physical and mechanical tests, and also by the monitoring of the thermal performance of several prototypes. In addition, the energy performance resulting from the application of MRP module to two case studies - single family and multifamily building – was evaluated through the use of dynamic simulation tools. The energy performance resulting from an integrated (global) rehabilitation of the same two case studies was evaluated, where we also considered the application of the MRP modul