Ciência da Construção
As três principais influências que afetam o desempenho dos edifícios são:
Transferência Térmica – A facilidade com que o calor desloca-se por uma casa e seu envoltório exterior afeta consideravelmente os fatores de saúde e conforto de uma casa.
Fluxo de Ar – Fuga de ar, um problema tanto para as casas novas como as já existentes que pode contribuir com mais de 30% dos custos com aquecimento e refrigeração, criar problemas de conforto e umidade ou puxar poluentes como o mofo nas casas.
Fluxo de Umidade – Existem quatro modalidades preliminares para migração de umidade em nossas casas; umidade de intempéries, capilaridade, infiltração, e difusão.
Transferência Térmica
A facilidade com que o calor desloca-se por uma casa e seu envoltório exterior afeta consideravelmente os fatores de saúde e conforto de uma casa. Os três principais modos de transferência de calor são condução, convecção, e radiação.
Condução
É a transferência de calor através de objetos sólidos, tais como forros, paredes e assoalhos de uma casa.
Isolamento (e janelas com vidros laminados duplos, triplos ou mais) reduzem perdas por condução.
Convecção
É o fluxo do calor pelas correntes de ar.
Assim como o ar quente é mais leve e sobe; quando ele esfria, torna-se mais pesado e desce.
O fluxo convectivo do ar dentro de uma casa é conhecido como infiltração; o fluxo exterior é chamado de exfiltração. Em geral, este fluxo de ar é conhecido como vazamento de ar.
Radiação
O movimento de energia em ondas de objetos quentes para frios através de espaços vazios.
Exemplos incluem o calor radiante que viaja:
- – Do painel de vidro interno para painéis externos nas janelas de vidro duplo durante o inverno
- – Do Telhado ao isolamento do sótão durante quentes dias ensolarados
Barreiras reflexivas, tais como barreiras radiantes de calor nos sótãos e revestimentos de baixa-emissividade para as janelas minimizam a transferência de calor.
Fluxo de Ar
Fuga de ar, um problema tanto para as casas novas como as já existentes que pode contribuir com mais de 30% dos custos com aquecimento e refrigeração, criar problemas de conforto e umidade ou puxar poluentes como o e mofo nas casas.
Os requisitos para a fuga de ar são:
- Buracos – quanto maior o buraco, maior a fuga de ar. Grandes buracos devem ter prioridade nos esforços para selagem do ar.
- Força Motriz – uma diferença de pressão que força o fluxo do ar através de um buraco. Buracos que possuem uma força motriz mais forte e contínua devem têm maior prioridade.
As Forças Motrizes comuns incluem:
Vento
O Vento é geralmente considerado a principal força motriz para a fuga de ar. Quando o vento sopra contra um edifício, ele cria uma zona de alta pressão nas áreas de barlavento (lado por onde entra o vento). O ar exterior a partir do lado do barlavento infiltra no edifício enquanto sai ar no lado do sotavento (lado por onde sai o vento). O vento atua para criar zonas de pressão diferencial que causam tanto infiltração como exfiltração. O grau em que o vento contribui para a fuga de ar depende de sua velocidade e duração.
Efeito Chaminé
A diferença de temperatura interior e exterior faz subir o ar quente dentro da casa, enquanto o ar frio desce, criando uma força conhecida como efeito chaminé. O efeito chaminé é fraco, mas sempre presente. Quando o efeito chaminé é predominante e os furos através dos quais ele impulsiona ar são grandes, geralmente é um contribuinte importante para o vazamento do ar, umidade e problemas na qualidade do ar.
Sistemas Mecânicos Conduzem Infiltração
Os sistemas de ar condicionado mal concebidos e mal instalados podem criar um forte desequilíbrio de pressão no interior da casa, triplicando a fuga de ar sempre que o sistema de ar condicionado funcione. Além disso, dutos e canalizações não lacradas situados no sótão e nos espaços de rastejamento podem extrair poluentes e excesso de humidade da casa. Corrigindo problemas de vazamento em dutos é crítico quando se pretende construir uma casa energeticamente eficiente.
Fluxo de Umidade
Existem quatro modalidades preliminares para migração de umidade em nossas casas; umidade de intempéries, capilaridade, infiltração, e difusão.
Águas de Chuva
Umidade de Intempéries é o fluxo de umidade através de buracos, rachaduras, ou lacunas. A principal fonte é a chuva, mas podem incluir vazamentos em canalizações e infiltração das águas subterrâneas. Uma construção de qualidade com materiais duráveis pode controlar a umidade por intempéries – o mais importante dos quatro modos de migração de umidade.
Suas causas incluem:
- Falha na Impermeabilização do Telhado,
- Drenagem Inadequada, e
- Má qualidade das guarnições e molduras ou juntas de calafetagem no exterior da construção. (tais como janelas, portas, pisos e revestimentos)
Capilaridade
Capilaridade é a absorção da água através de materiais porosos ou entre as pequenas fissuras. Selando-se os poros ou frestas, aumentando o tamanho das frestas (geralmente para um mínimo de 3,2 mm), ou instalando um material que crie uma barreira contra o vapor da água, pode-se controlar a capilaridade.
As fontes primárias do fluxo de umidade da chuva ou solo por capilaridade incluem:
- Águas dormentes na sobreposição de peças do revestimento exterior.
- Água puxada para cima através de poros e fissuras em lajes e pisos de concreto.
- Água migrando de porões através de paredes e enquadramentos das fundações.
Infiltração
Infiltração é a transferência de umidade através da circulação do ar. O controle da infiltração é especialmente importante em climas úmidos. Juntas e penetrações não seladas permitem que o ar contendo vapor d’água flua para as áreas fechadas. A criação de um Sistema de Barreira de Ar e o fechamento de todas as vias circulação do ar através do contexto do edifício pode controlar a infiltração.
As causas incluem fugas de ar através de buracos, rachaduras, vazamentos e outros entre:
- Ar Interior e Cavidades no interior das paredes,
- Ar Interior e Sótãos,
- Ar Exterior e Ar Interior, acrescentando umidade ao ar interior durante o Verão,
- Espaços Vazios e Ar Interior.