Caracterização do desempenho térmico da envolvente exterior de edifícios antigos: rua Fernandes Tomás

Dissertação apresentada à Escola Superior de Tecnologias do Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Construção Sustentável, realizada sob a orientação científica da Professora Doutora Ana Teresa Vaz Ferreira Ramos, Professora Adjunta do Instituto Politécnico de Castelo Branco e do Professor Doutor José António Raimundo Mendes da Silva, Professor Associado da Universidade de CoimbraNo passado o homem dependeu de fontes de energia renováveis (madeira, moinhos de vento e de água…). A partir da Revolução Industrial essas fontes deixaram de ser suficientes, verificou-se desde então um crescimento do consumo energético e por consequência a excessiva dependência de combustíveis fósseis. Com as emissões de gases de efeitos estufa (GEE) a eles associados, e a degradação ambiental que se tem manifestado através das alterações climáticas, é necessário procurar soluções sustentáveis e implementar medidas adequadas para desagravar esta situação, nomeadamente repensar os padrões de produção e consumo nos diversos sectores da atividade humana. Sendo o sector dos edifícios responsável por uma percentagem considerável dos consumos energéticos registados, um dos desafios passa pela melhoria da sua eficiência energética. Neste sentido, a União Europeia tem vindo a regulamentar impondo requisitos mínimos de desempenho energético dos edifícios novos e existentes. Com a implementação da recente diretiva n.º 2010/31/UE do Parlamento Europeu e do Conselho, que atualizou em Portugal o Sistema Certificação Energética dos Edifícios (SCE), e que integra o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) surge a necessidade de reabilitar o edificado existente. Este trabalho pretende numa primeira fase a caracterização construtiva do edificado existente da Rua Fernandes Tomás, situada numa das zonas mais antigas de Coimbra (um lugar conhecido como a "Alta" que pertence a uma área circundante de outra recentemente classificada como Património Mundial da UNESCO), através do levantamento visual dos edifícios. Com o objetivo de sistematização do levantamento foram utilizadas fichas de caracterização tipificadas, elaboradas com esse propósito. Numa segunda fase procede-se à caracterização do comportamento térmico de soluções existentes e de medidas de reabilitação (relacionadas com a envolvente exterior) de edifícios antigos utilizando como ferramenta a regulamentação térmica, REH e como demonstração esta foi efetuada também com recurso ao programa informático DesignBuilder. Para tal, foram escolhidos dois edifícios da zona analisada aos quais foram aplicadas algumas intervenções com vista à redução das necessidades energéticas e a torna-los mais sustentáveis. O nível da exigência de reabilitação do edifício existente, sobretudo nos centros urbanos antigos, pressupõe um conhecimento adequado do mesmo para a definição do tipo de intervenção. Para reunir dados precisos da realidade construída é importante desenvolver uma ferramenta para a análise dos edifícios, desenhando um instrumento compatível com as características da área onde o edifico está localizado e para os objetivos propostos. Neste trabalho criou-se uma ferramenta que permitiu realizar o levantamento, o registo e a análise das características do edificado da Rua Fernandes Tomás, particularmente da envolvente exterior deste, e a obtenção de resultados relevantes da realidade construída que permitiram passar à fase seguinte de análise do desempenho térmico dos casos de estudo. São apresentados os resultados e estes mostram a existência de um edificado a reabilitar pouco eficiente e com necessidades energéticas maioritariamente de aquecimento. As medidas de melhoria relacionadas com a envolvente exterior, sendo o reforço do isolamento das paredes, coberturas e envidraçados, e o controlo da ventilação, promovem uma efetiva poupança de energia nos edifícios em estudo.ABSTRACT: In the past man depended on renewable energy sources (wood, windmills and watermills...). Since the Industrial Revolution, these sources are no longer sufficient, energy consumption is growing since then and as consequence the excessive dependency of fossil fuels. With the greenhouse gases emissions (GGE) associated, and environmental degradation, which is manifesting itself in the climate change, is necessary to look for sustainable solutions and implement appropriate measures to make amends to this situation, namely rethink the methods of production and consumption in the different sectors of human activity. Being the sector of buildings responsible for a considerable percentage of the energetic consumption registered, one of the challenges passes by the improvement of its energy efficiency. Thus, the European Union has been imposing several regulating minimum energy performance of new and existing buildings. With the recently Directive n.º 2010/31/EU, of the European Parliament and of the Council, which updated in Portugal the “Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE)”, which integrates the “Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH)”, comes the need to rehabilitate the existing building. This work aims in a first phase the constructive characterization of the existing building of the Fernandes Tomas Street, placed in one of the oldest parts of Coimbra (in the so-called place “Alta” belonging to the surrounding area of another recently classified as a UNESCO World Heritage) through visual survey of buildings. In order to systematize the survey a set of typified fact sheets of characterization were used, designed for this specific purpose. In a second phase is carried out the characterization of the thermal behaviour of existing solutions and rehabilitation measures (related to the exterior envelope) of ancient building using the thermal regulation as tool, REH, and as a demonstration this was carried out also with resource to the software DesignBuilder. For such, have been chosen two buildings of the appraised zone, to which were applied some interventions in order to reduce energy consumption and making them more sustainable. The level of the requirement for existing building rehabilitation, specifically in old urban centres, supposes a proper knowledge about it to the definition of the type of intervention. To gather accurate data about the constructed reality, is important to develop a tool for buildings’ analysis, designing an instrument compatible with the characteristics of the area where the building is located and the objectives pursued. In this work, was created a tool which allowed to accomplish the survey, the registration and the analysis of the characteristics of the built, particularly from its exterior envelope, in Fernandes Tomás street and the achievement of relevant results of constructed reality, that allow to pass to the next stage of analysis of thermal performance. The results are presented and they show the existence of a rehabilitating building inefficient with majorly heating needs. The measures related to exterior envelope, insulation improvements of walls, roofs and windows, and ventilation control promote an effectively energy saving in the study buildings