Author(s): Pascoalinho, André Rodrigues Cebola
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.21/3352
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico de Lisboa
Subject(s): Desempenho energético; Eficiência energética; Materiais de revestimento; Placa de cortiça expandida; Viroc – aglomerado de madeira e cimento; NZEB; PCM; Energy performance; Energy efficiency; Coating materials; Cork wallboard; Viroc – agglomerate of wood and cement
Dissertação de natureza científica para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de Especialização de Edificações
O presente trabalho insere-se na óptica dos NZEB (Nearly Zero Energy Buildings), ou seja, edifícios que considerando um ciclo anual, produzem a quase totalidade da energia eléctrica que consomem. São apresentadas soluções de revestimentos de fachadas e coberturas que possam contribuir para a melhoria do comportamento dos edifícios, na perspectiva de convergência para edifícios NZEB. No capítulo Introdução, salienta-se a extrema importância que a energia, os recursos naturais e as emissões de CO2têm no contexto mundial. Aborda-se a crescente necessidade de se incrementar a eficiência energética dos edifícios, é apresentado o conceito de NZEB, são apresentados exemplos de edifícios NZEB em exploração e focam-se os diplomas regulamentares em vigor, sobre esta temática. Nesse âmbito, apresenta-se a Directiva 2010/31/EU, cuja principal disposição é impor que os novos edifícios no espaço europeu sejam NZEB a partir de 31 de Dezembro de 2020. Apresenta-se também a sua precedente, a Directiva 2002/91/EC. No terceiro capítulo, define-se o conceito de revestimento e apresentam-se diversos materiais de revestimento, com soluções que possam eventualmente servir o propósito dos edifícios NZEB, designadamente: materiais nano tecnológicos (nano revestimentos de painéis solares, nano compósitos, nanotubos de carbono, nano fibras de carbono, micro e nano sílica), vidros geradores de energia, tintas reflectoras da radiação solar para coberturas, placas de cortiça expandida, materiais compostos de cimento e fibras de madeira (designação comercial Viroc) e materiais de mudança de fase (PCM). No quarto capítulo, apresenta-se o estudo e análise efectuados com base no modelo de simulação (suportado pelo programa de software DesignBuilder), considerando placasde cortiça expandida, material composto de cimento e fibras de madeira (designação comercial Viroc) e materiais de mudança de fase (PCM). Interessa referir que este software permite, entre outras funcionalidades, simular o comportamento térmico e energético de edifícios. Criou-se um modelo de referência, o qual se comparou com os modelos criados com os materiais de revestimento em estudo. Foram analisados os resultados e efectuada uma análise crítica dos mesmos. A dissertação conclui-se com a apresentação de conclusões e perspectivas de desenvolvimentos futuros.
Abstract: This dissertation is related to the NZEB (Nearly Zero Energy Buildings) concept, which means buildings whose energy consumption during one year cycle almost equals the energy needs of the building, and seeks to find coatings solutions that would help to build the path towards it. Several coatings for facades and roofing are presented, in order to improve the energy efficiency in buildings. In the chapter Introduction, it is pointed out the utmost importance of the energy, natural resources and CO2 gas emissions in the global context. Then is submitted an approach to the growing need to increment the energy efficiency in buildings, the concept of NZEB is developed and some examples of NZEB buildings in operation are presented. Regarding this context the 2010/31/EC Directive is focused. The main aspectof this Directive is its disposition imposing the NZEB concept to all new buildings by the end of the year 2020. The prior Directive (2002/91/EC) is also focused. In the third chapter, the concept of coating is developed. Several coating materials and solutions which might eventually serve the purpose of NZEB buildings are presented, namely: nanotech materials (nano coatings of solar panels, nano composites, carbon nanotubes and carbon nano fibers, micro and nano silica), power generating glass windows, solar reflective painting for roofing application, cork wallboards, cement and timber fibers composites (Viroc) and phase changing materials (PCM). In the fourth chapter, are presented and discussed the analysis results of the model simulation (based on the software DesignBuilder application), considering cork wallboards, cement and timber fibers composites and phase changing materials (PCM). It is important to mention that the software allows, among other functionalities, to simulate the energetic and thermal behavior of buildings. A reference model was designed in order to compare its results with the models considering coating materials. The dissertation is concluded with the presentation of the conclusions and future perspectives of the theme.
