Estudo da humidade relativa da superfcie exterior de uma parede com isolamento pelo

exterior (Tipo ETICS) (Alterao da espessura do isolamento e do reboco exterior e da

orientao da fachada)

Patologia e Reabilitao de Edifcios Ano Lectivo 2009/2010 Trabalho realizado por:

Marina Ins Nogueira Rodrigues n 050501130 Patrcia Nogueira de Carvalho n 050501150

Estudo da humidade relativa da superfcie exterior de uma parede com isolamento pelo exterior (Tipo ETICS)

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1.Introduo

O presente trabalho insere-se no mbito da disciplina de Patologia e Reabilitao de

Edifcios do 5 ano, 1 semestre, do Mestrado Integrado em Engenharia Civil do ramo de

Construes, da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP). Tem como

principal objectivo o desenvolvimento de capacidades de interpretao dos resultados obtidos

atravs do software Wufi, aplicando os conhecimentos de higrotrmica adquiridos nesta

disciplina.

Neste estudo analisa-se a humidade relativa na superfcie exterior de uma parede com

revestimento tipo ETICS. Uma vez que as combinaes de materiais e de condies climticas

so diversas, o estudo em questo recai na alterao da espessura do isolamento trmico e do

reboco exterior, da orientao da fachada analisada, da considerao, ou no, da absoro da

gua da chuva e da considerao, ou no, de trocas de radiao.

A patologia que se pretende analisar e diagnosticar , assim, o aparecimento de

manchas no revestimento ETICS, manchas essas que so frequentes neste tipo de soluo

construtiva e que, geralmente so provocadas pelo desenvolvimento de microorganismos

(algas, lquenes, fungos e bolores). Parte-se do princpio que a formao destas manchas tem

duas principais razes: a orientao e as propriedades fsicas. Dentro da orientao podem ser

analisados: a radiao atmosfrica, a radiao solar, a chuva incidente e os ventos

dominantes. No que diz respeito s condies fsicas podem ser analisadas: a espessura, a

emissividade, a absoro da gua liquida e a inrcia trmica da camada exterior.

Apesar do desenvolvimento de algas e lquenes no destruir o suporte, pois,

geralmente, no extraem dele nenhuma substncia nutritiva e, alm disso, no possuem razes

e assim no penetram no suporte, a fachada fica esteticamente destruda para alm de ser

prejudicial sade dos utentes.

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2.Simulaes

Fig1.Constituio da parede em estudo.

Para a simulao no Wufi usou-se uma parede com os seguintes materiais:

Reboco exterior: Mineral plaster (stucco), esp.= varivel (1,0 cm e 4mm); Isolamento trmico: Mineral wool, esp.= varivel (10, 8 e 3cm); Bloco: Lime slica brick, esp.=21,4 cm; Reboco interior: Interior plaster (gypsum plaster), esp.= 1,5 cm. Antes de proceder as simulaes definitivas foram feitas algumas simulaes de modo a

visualizar um ciclo. Nestas simulaes variou-se a humidade relativa e temperatura iniciais.

Assim chegou-se a um ciclo para os valores de 55% de humidade relativa e temperatura de

20C. Aps ciclo encontrado as simulaes levadas a cabo foram:

Parede orientada a Norte, Sul, Nascente e Poente com isolamento trmico de 8cm e considerao da chuva* (4simulaes);

Parede orientada a Norte, Sul, Nascente e Poente com isolamento trmico de 3cm e considerao da chuva* (4simulaes);

Parede orientada a Norte, Sul, Nascente e Poente com isolamento trmico de 10cm e considerao da chuva* (4simulaes);

Parede orientada a Norte, Sul, Nascente e Poente com isolamento trmico de 8cm, sem chuva* e com considerao do efeito de radiao (4simulaes);

Parede orientada a Norte, Sul, Nascente e Poente com isolamento trmico de 3cm, sem chuva* e com considerao do efeito de radiao (4simulaes);

Parede orientada a Norte, Sul, Nascente e Poente com isolamento trmico de 3cm, reboco exterior de 4mm, sem chuva* e com considerao do efeito de radiao

(4simulaes);

Parede orientada a Norte, Sul, Nascente e Poente com isolamento trmico de 8cm, reboco exterior de 4mm, sem chuva* e com considerao do efeito de radiao

(4simulaes);

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*Quando se fala em com chuva ou sem chuva refere-se capacidade de absorver a

gua da chuva.

Em todas as simulaes os grficos predominantemente analisados foram os que

apresentam a evoluo da humidade relativa na superfcie exterior da parede ao longo do

tempo, da temperatura superficial da parede e da temperatura de ponto de orvalho. Isto justifica-

se pelo facto de temperaturas superficiais coincidente com a temperatura de ponto de orvalho

levarem a condensaes na superfcie exterior e tambm porque humidades relativas de 100%

so indicativas de tal coincidncia.

Resultados e Discusso

Fig.2 Totalidade de Horas com condies para condensaes superficiais (10cm de isolamento e com chuva) e horas com condies para condensaes superficiais nas mesmas condies mas distribudas

pelos meses.

Fig.3 Totalidade de Horas com condies para condensaes superficiais (8cm de isolamento e com chuva) e horas com condies para condensaes superficiais nas mesmas condies

mas distribudas pelos meses.

Tendo em conta os resultados apresentados anteriormente pode-se afirmar que a

variao da espessura de isolamento trmico de pequena ordem no provoca um aumento

significativo das horas com condies para condensaes superficiais, ou seja, no leva a um

Quatro Orientaes com isolamento de 10cm (com chuva)

0

50

100

150

200

Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set

Meses

Hora

s

NorteSulPoenteNascente

Totalidade de Horas com condies para condensaes superficiais (10cm de isolamento e com chuva)

0

200

400

600

800

1000

1200

Total

Hor

as

Quatro Orientaes com isolamento de 8cm (com chuva)

0

50

100

150

200

Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set

Meses

Hora

s

NorteSulPoenteNascente

Totalidade de Horas com condies para condensaes superficiais (8cm de isolamento e com chuva)

0

200

400

600

800

1000

1200

Total

Hor

as

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maior nmero de manchas escuras na fachada. Contudo, quando a variao de maior

significado (para 3cm) as condensaes so influenciadas, sendo menores em nmero quando

menos espesso o isolamento. ainda possvel concluir que existe maior incidncia destas

mesmas manchas na fachada orientada a poente, uma vez que ai que se encontram maiores

condensaes superficiais exteriores, e tambm que as condensaes se do em meses de

Primavera e Outono.

Fig.4 Exemplo de intervalo de tempo com grandes dimenses no qual se encontram condies para desenvolvimento de algas e lquenes, ou seja, condensaes.

Fig.5 Exemplo de situaes prximas das condies de condensao.

Estes resultados so introduzidos no trabalho em questo para salientar o facto de, no

caso anterior, s serem consideradas condensaes quando a temperatura da face exterior

(Vermelho) iguala em rigor com a temperatura de ponto de orvalho (lils), gerando humidade

relativa de 100%. Porem, em algumas situaes, as mesmas temperaturas so muitssimo

prximas (diferenas de 1C), estas situaes conduzem a humidades relativas da ordem dos

90%, condies essas que permitem o desenvolvimento de microorganismos.

Uma concluso que se pode retirar destes grficos que os intervalos de tempo nos

quais aparecem as condensaes surgem no amanhecer de cada dia. Isto justifica-se pelo

facto de ser nesse horrio que a face exterior atinge as temperaturas mais baixas.

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Fig.6 Humidades relativas para simulaes com 3cm de isolamento e 8 cm de isolamento, respectivamente.

Nestas simulaes foi considerado o efeito de troca de radiao entre a superfcie e o

ambiente e no foi considerada a absoro das guas da chuva.

Aqui no foram atingidas humidades relativas de 100%, contudo verifica-se que so

atingidas humidades relativas bastante elevadas. Assim possvel, atravs da comparao

dos resultados, afirmar que o aumento de isolamento trmico quando em escala relevante,

proporciona um aumento das situaes com elevada humidade relativa (superior a 90%). Para

ser visualmente mais perceptvel esta concluso, foi traada uma linha indicativa para 90% de

humidade relativa.

Fig.7 Humidades relativas para simulaes com 3cm de isolamento e 8 cm de isolamento e com reboco delgado de 4mm, respectivamente.

Nas simulaes anteriores foi sempre considerado um reboco exterior de 1cm de

espessura pelo facto de ser esse o exemplo indicado no software Wufi. Contudo, pela anlise

dos sistemas ETICS utilizados correntemente em Portugal, concluiu-se que seria uma

espessura exagerada. Deste modo fez-se nova simulao para uma espessura de 4mm.

Aqui conclui-se, igualmente, que o aumento da espessura de isolamento gera mais

manchas na fachada.

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O facto de possuir um isolamento mais espesso faz com que a temperatura interior no

seja perdida to facilmente, no atingindo a superfcie exterior. Uma vez que esta superfcie

extremamente delgada no tem capacidade de armazenamento de calor e pelo efeito de

radiao (trocas com o exterior) esse calor dissipado.

Concluso

A presena de gua em quantidade suficiente essencial para o desenvolvimento de

microorganismos nas fachadas com revestimento em ETICS. Por pesquisas bibliogrficas

pode-se afirmar que outra propriedade necessria para tal desenvolvimento a textura do

revestimento e tambm concluir que a proximidade de vegetao influencia o aparecimento de

microorganismos.

Com este estudo conclui-se que quanto mais se isola pelo exterior mais se aumenta o

dito risco de manchas, isto , quanto mais espesso o isolamento mais condensaes

superficiais exteriores se do, condio essa ptima para o desenvolvimento de algas e

lquenes. De um modo resumido, a historia das manchas : a incidncia do sol durante o dia

aquece a fachada, de noite, com cu limpo, o edifcio vai trocar radiao com o exterior e ao

arrefecer surge a humidificao que ao no secar gera o desenvolvimento de algas. Conclui-se

assim que a humidificao a grande causa destas manchas, humidificao esta originada

pelas condensaes ou pela chuva incidente.

A fachada de Poente rene condies mais apropriadas para uma maior colonizao,

isto porque dispem da luz necessria e humidade suficiente, fruto das condensaes

superficiais no exterior, e cuja secagem se torna muito difcil.

Possveis solues passam, por exemplo, pela aplicao peridica de anti-fungos e/ou

de tintas especiais de baixa emissividade. Passam tambm pela seco exigencial do sistema,

nomeadamente cor, orientao, camada de acabamento, etc.

Para minorar o desenvolvimento de algas e lquenes pode ainda recorrer-se

aplicao de produtos biocidas sobre o revestimento final ou incorporado neste tendo, contudo,

a ateno que estes produtos, tal como algicidas e fungicidas, tm uma durabilidade limitada (5

a 7 anos), sendo necessria uma correcta manuteno do sistema. ainda de tomar em

considerao que pinturas deste gnero tm como limitaes motivos ambientais,

nomeadamente quando essas pinturas so varridas pela aco das chuvas e, assim,

penetram no nvel fretico.

Novamente recorrendo a pesquisas bibliogrficas pode-se concluir que as escorrncias

na fachada podem ser outra das causas do aparecimento de manchas no revestimento, no s

tipo ETICS. Esta causa pode ser combatida por opes arquitectnicas, a exemplo est a

configurao do peitoril que no deve permitir escorrncias laterais.