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quarta-feira, 24 de setembro de 2025

BIM - O QUE É ?

 

BIM: O Futuro da Construção Digital em Portugal

O setor da construção está a atravessar uma profunda transformação digital e o BIM (Building Information Modeling) está no centro desta mudança. Mais do que uma tecnologia, o BIM é uma metodologia de trabalho que integra informação, pessoas e processos num modelo digital colaborativo. Em Portugal, esta abordagem começa a consolidar-se, impulsionada por normas, legislação europeia e pela crescente necessidade de eficiência e sustentabilidade.

Neste artigo, vamos explicar em detalhe o que é o BIM, como se relaciona com o software Autodesk Revit, o papel fundamental dos ficheiros IFC, quais as normas existentes em Portugal, e de que forma esta metodologia representa o futuro da engenharia e arquitetura.

O BIM (Building Information Modeling) pode ser definido como uma metodologia que utiliza modelos digitais para representar física e funcionalmente os elementos de uma construção. Ao contrário do CAD tradicional, que apenas representa linhas e geometrias em 2D ou 3D, o BIM inclui informação associada aos elementos – materiais, custos, vida útil, desempenho energético, fichas técnicas, e até informação para operação e manutenção.

Um modelo BIM não é apenas um desenho. É uma base de dados integrada que acompanha todo o ciclo de vida do edifício:

  • Conceção e projeto: facilita a coordenação entre arquitetos, engenheiros e projetistas.

  • Construção: fornece informação precisa para empreiteiros e fornecedores, reduzindo erros e desperdícios.

  • Operação e manutenção: permite ao dono de obra gerir o edifício de forma eficiente durante décadas.

Assim, o BIM representa uma evolução cultural e tecnológica, em que todos os intervenientes trabalham de forma colaborativa sobre um modelo único e federado.

O Autodesk Revit é um dos softwares mais utilizados para aplicar a metodologia BIM. Trata-se de uma ferramenta que permite criar modelos paramétricos inteligentes, em que cada elemento (pilares, paredes, portas, condutas, cablagens, etc.) possui informação detalhada associada.

O Revit integra várias disciplinas num só ambiente:

  • Arquitetura: modelação de espaços, fachadas, acabamentos.

  • Estruturas: cálculo e dimensionamento de elementos estruturais.

  • MEP (Mechanical, Electrical and Plumbing): sistemas de AVAC, hidráulica, eletricidade e telecomunicações.

Ao trabalhar com Revit, o projetista não cria apenas desenhos, mas sim um modelo de informação digital que pode ser exportado em diferentes formatos, incluindo IFC (Industry Foundation Classes), essencial para a interoperabilidade entre softwares de diferentes fabricantes.

O que são ficheiros IFC?

O IFC (Industry Foundation Classes) é um formato de ficheiro aberto e normalizado, desenvolvido pela buildingSMART International, que permite a troca de informação entre diferentes softwares BIM.

Em termos simples, o IFC funciona como uma “língua comum” entre aplicações. Enquanto o Revit utiliza o seu formato nativo (RVT), outros softwares como ArchiCAD, Tekla ou Allplan têm também formatos próprios. Para que todos possam partilhar modelos e informação sem perda de dados, utiliza-se o IFC como formato intermediário.

Características principais do IFC:

  • Formato aberto e não proprietário: qualquer empresa pode utilizá-lo sem pagar licenças.

  • Normalizado internacionalmente: aprovado pela ISO (ISO 16739).

  • Contém geometria e dados: inclui não só a forma dos objetos, mas também propriedades como material, fabricante, resistência, desempenho, etc.

  • Facilita a colaboração: permite que arquitetos, engenheiros e gestores de obra trabalhem em conjunto, mesmo usando softwares diferentes.

Este formato é fundamental para garantir que um projeto BIM não fica preso a um único fornecedor de software, promovendo a interoperabilidade e a longevidade dos dados.

Normas BIM em Portugal

Em Portugal, a implementação do BIM tem sido apoiada por normas e documentos técnicos alinhados com os referenciais europeus e internacionais. Algumas referências importantes incluem:

  • ISO 19650 (adotada como NP EN ISO 19650): norma internacional que define a gestão da informação em projetos BIM, desde a conceção até à operação do ativo.

  • NP EN ISO 16739: norma que oficializa o formato IFC como padrão internacional.

  • CEN/TC 442: comité europeu de normalização para o BIM, que influencia a adoção em Portugal.

  • Guia BIM da PTPC (Plataforma Tecnológica Portuguesa da Construção): documento que orienta a implementação prática do BIM em território nacional.

  • Norma Portuguesa NP 4512: relacionada com sistemas de gestão de ativos, aplicável em fase de operação, com ligação ao BIM.

Além das normas, destaca-se o roteiro de digitalização do setor da construção em Portugal, que prevê a utilização obrigatória do BIM em concursos públicos de obras de grande dimensão, alinhando o país com a diretiva europeia 2014/24/EU sobre contratação pública.

O futuro da construção será indissociável do BIM. As tendências apontam para um aumento da exigência em projetos públicos e privados, bem como para a integração com outras tecnologias digitais:

  • Digital Twins (Gémeos Digitais): réplicas digitais de edifícios ou infraestruturas, que permitem simular e monitorizar o seu comportamento em tempo real.

  • Construção 4.0: integração do BIM com IoT (Internet of Things), sensores, robótica e realidade aumentada.

  • Sustentabilidade: o BIM permite analisar o desempenho energético e ambiental dos edifícios, ajudando a atingir metas de neutralidade carbónica.

  • Automatização e inteligência artificial: processos como verificação de normas, geração de orçamentos e planeamento de obra poderão ser feitos automaticamente a partir do modelo BIM.

  • Maior obrigatoriedade legal: tal como já acontece em países como Reino Unido, Noruega e Espanha, espera-se que Portugal adote gradualmente a obrigatoriedade do BIM em todas as obras públicas relevantes.

BIM é muito mais do que uma ferramenta tecnológica: é uma nova forma de trabalhar, baseada na colaboração e na partilha de informação. O Revit é um dos softwares mais usados nesta metodologia, mas a verdadeira força do BIM está na capacidade de interoperar através do formato IFC, garantindo que todos os intervenientes comunicam de forma eficaz.

Em Portugal, a adoção do BIM está a crescer, sustentada por normas internacionais como a ISO 19650 e pela pressão da União Europeia para digitalizar o setor da construção. O futuro aponta para uma integração cada vez maior entre BIM, gémeos digitais e tecnologias emergentes, tornando a construção mais eficiente, sustentável e competitiva.

O desafio para profissionais, empresas e entidades públicas será acompanhar esta revolução digital, adaptando processos, investindo em formação e garantindo que o setor da construção em Portugal não fica para trás na corrida global da inovação.



segunda-feira, 11 de novembro de 2024

Caso de Estudo: PASSIVE HOUSE

 

A primeira marca de construção passiva foi formalizada em 1988 pelo Prof. Bo Adamson e Dr. Wolfgang Feist. Como resultado, construíram o primeiro edifício passivo em Darmstadt, Kranischtein, em 1991:

  • 90% de economia nos custos de aquecimento em comparação com o standard
  • 27 anos depois, o edifício continua a ser tão eficiente como aquando da sua construção. 

Os edifícios passivos combinam conforto térmico, qualidade do ar interior e baixo consumo de energia. 

Em termos de aparência não é possível reconhecer uma casa passiva, na verdade é um padrão de desempenho e não um método de construção específico. Os edifícios passivos têm de satisfazer os requisitos da procura de energia, mas existe total liberdade de escolha dos métodos para alcançar tais requisitos (betão, madeira…).

A casa passiva poupa 90% da energia utilizada para aquecimento numa construção standard e 75% no caso de uma nova construção.

  • Possível em qualquer lugar do mundo (
  • Adequado para diferentes tipos de construção (edifícios residenciais, como cinemas, escolas ou escritórios)
  • Técnicas de aquecimento ou arrefecimento a adaptar em função do clima

É bastante difícil alcançar o padrão da Casa Passiva quando se trata de renovação, especialmente devido às dificuldades encontradas na redução de todas as pontes térmicas e isolamento do exterior. Por esta razão, existe uma norma de Casa Passiva específica para a renovação (EnerPHit = Energy Retrofit with Passive House Components): 

  • Critérios de desempenho menos exigentes
  • Oferecer ao cliente uma garantia de qualidade na modernização da sua casa

  • Excelente isolamento térmico da envelope exterior do edifício
  • Caixilharias isolantes e vidros de alta qualidade, de preferência certificadas pelo Instituto Passivhaus
  • Minimização de pontes térmicas
  • Envolvente do edíficio estanque ao ar
  • Sistema de ventilação com recuperação de calor
  • Se algum dos seguintes critérios não for cumprido, o edifício não será elegível para a certificação Passivhaus!

    • Necessidades de energia para aquecimento/arrefecimento  ⩽ 15 kWh/m².ano ou carga de aquecimento/arrefecimento ⩽ 10 W/m²

    Numa casa tradicional, as necessidades de aquecimento são de cerca de 60-150 kWh/m2a (4 a 10 vezes mais do que numa casa passiva). A carga máxima para aquecimento numa casa tradicional é de cerca de 30-50 W/m2 (3 a 5 vezes mais do que numa casa passiva).

    • Estanquidade ao ar do edifício n50 ⩽ 0.6/h

    Numa construção tradicional, todas as pequenas fugas de ar que  são possiveis através de pequenos orifícios na construção, é como podem equivaler a uma abertura de 40×40 cm na parede. Numa casa passiva, a área total de fugas de ar equivale ao tamanho de uma moeda de €1.

    • Necessidades de Energia primária ⩽ 120 kWh/m².ano ou necessidades de energia renovável primária  ⩽ 60 kWh/m².ano

     

    • Frequência do excesso de temperatura (25ºC) ⩽ 10%



sexta-feira, 8 de novembro de 2024

Especialidade de Térmica

 


    O projeto de térmica é um dos projetos de especialidades que deve ser entregue à Câmara Municipal, aquando da construção ou renovação de um edifício. O estudo de comportamento térmico estabelece as regras que devem ser observadas na conceção dos sistemas de climatização, de modo a promover conforto térmico. Ou seja, o objetivo é que os edifícios tenham desempenho eficiente em termos de aquecimento, arrefecimento e ventilação para garantir a qualidade do ar no seu interior.

Este desempenho eficiente é então comprovado pela certificação energética, evitando-se, assim, o desperdício excessivo de energia.

O Sistema Nacional de Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior nos Edifícios (SCE) é um dos pilares nos quais se baseia a nova legislação relativa à qualidade térmica dos edifícios em Portugal. Os regulamentos que fazem parte deste sistema devem ser seguidos para a elaboração dos projetos de térmica, com o objetivo de proporcionar economias significativas de energia para o país em geral e para os utilizadores dos edifícios, em particular.

Por sua vez, o Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios (RCCTE) estabelece requisitos de qualidade para os novos edifícios de habitação e de pequenos serviços sem sistemas de climatização. 

Neste sentido, as características das paredes, envidraçados, pavimentos e coberturas, devem respeitar as qualidades térmicas constantes nos requisitos impostos pelo RCCTE.

O Decreto-Lei n.º 101-D/2020 de 7 de Dezembro, na sua versão atual, estabelece os requisitos mínimos para o projeto e a renovação de edifícios, visando garantir e melhorar o seu desempenho energético. Para tal, define critérios específicos para a modernização e reabilitação destes. Este diploma legal regulamenta também o Sistema de Certificação Energética de Edifícios (SCE), gerido pela ADENE. A agência é responsável por monitorizar a qualidade dos certificados, assegurando a correção dos cálculos. O SCE disponibiliza uma plataforma online para a emissão de pré-certificados e certificados energéticos, que classificam a eficiência energética de um edifício. Estes documentos são emitidos por peritos qualificados, profissionais independentes com formação em arquitetura ou engenharia e, pelo menos, cinco anos de experiência. Existem duas categorias de peritos qualificados, PQ-I e PQ-II, com funções definidas no Decreto-Lei n.º 102/2021 de 19 de Novembro.

Ao Perito Qualificado I (PQ I) compete avaliar o desempenho energéticos dos edifícios abrangidos pelo SCE, mediante a emissão dos pré-certificados e certificados energéticos, identificar e avaliaras oportunidades e recomendações de melhoria de desempenho energéticos dos edifícios, emitir os pré-certificados e certificados energéticos do SCE, apoiar os proprietários dos edifícios na implementação das oportunidades e recomendações de melhoria. Estes peritos são engenheiros certificados pela ADENE.

O Perito Qualificado II (PQ II) é também um profissional altamente especializado, com formação e experiência específicas, responsável por realizar avaliações energéticas de edifícios em Portugal. A sua atuação é fundamental para o Sistema de Certificação Energética (SCE) e contribui para a promoção da eficiência energética no país. As suas principais funções incluem: Avaliação periódica de Grandes Edifícios de Comércios e Serviços (GES), a recolha e submissão de dados de consumo e a elaboração de um plano de melhoria. Normalmente, o PQ I realiza pré-certificados energéticos e certificados finais de habitações e de comércios até potência nominal inferior a 30Kw, enquanto que o PQ II se ocupa dos certificados de comércio e serviços. Só estes peritos podem emitir um certificado energético.

Figura 1 - Exemplo de certificado Energético

Um certificado energético é um documento obrigatório em Portugal que avalia o desempenho energético de um edifício, seja ele uma casa, um apartamento ou um edifício comercial. É como um “rótulo energético” para imóveis, que informa sobre o consumo de energia do edifício e sugere medidas para melhorar a sua eficiência. É importante, pois permite aos compradores ou inquilinos tomar decisões mais informadas ao escolher um imóvel, sabendo qual o seu consumo energético e os custos associados. Além disso, incentiva a melhoria da eficiência de energética dos edifícios, reduzindo o consumo de energia e as emissões de gases com efeito de estufa. 

Também é relevante na valorização do imóvel, um edifício com um certificado energético de classe alta tende a ter um valor de mercado superior. Por fim, pode dar acesso a benefícios fiscais e a linhas de crédito mais vantajosas para obras de reabilitação energética.

Em Portugal, o certificado energético é obrigatório para a venda de imóveis e arrendamento de imóveis, o certificado deve ser apresentado ao comprador e ao inquilino respetivamente.

Um certificado energético é um documento que avalia o desempenho energético de um edifício, classificando-o numa escala de A+ (mais eficiente) a F(menos eficiente), de acordo com Figura 2. Além da classe energética, o certificado apresenta uma estimativa do consumo anual de energia do imóvel e, o mais importante, sugere medidas para melhorar a sua eficiência energética. A validade deste documento é geralmente de 10 anos para edifícios residenciais.

O Manual SCE, guia essencial para a certificação energética de edifícios em Portugal, encontra seu alicerce em uma sólida base legal. Diversos regulamentos e despachos, como o Decreto-Lei n.º 118/2013 e o Regulamento de Certificação Energética de Edifícios, definem os princípios, os requisitos e os procedimentos a serem seguidos na avaliação do desempenho energético dos edifícios.

 

 

 

 

 

 

 

Estes documentos legais garantem a uniformidade e a qualidade dos certificados energéticos emitidos em Portugal, contribuindo para a promoção da eficiência energética e a proteção dos consumidores.

É necessário também ter em conta:

 

 

-  Enquadramento (Legislação aplicável tendo em conta a data de aprovação da arquitetura do edifício (fase do ciclo de vida), etc.)

 

 

-    Caracterização do Edifício (Tipologia de utilização, categoria dos espaços, marcação das envolventes, etc.);

 

 

-   Caracterização dos elementos da envolvente (elementos construtivos, envidraçados, etc.) e dos sistemas técnicos;

 

-  Metodologia de Cálculo;

 

-  Determinação de indicadores e da classe energética do edifício;

 

-  Identificação e estudo das medidas de melhoria:

 

-  Relatório de Avaliação do Desempenho Energético dos Edifícios.

 

Como já referido, é importante analisar o contexto, do enquadramento e da arquitetura do edifício em estudo, antes de se realizar o cálculo térmico propriamente dito. Também “a priori” é necessário ter desenvolvido as envolventes térmicas, peças desenhadas do projeto do estudo térmico, de modo a identificar os espaços úteis e não uteis, vãos envidraçados e tipos de soluções de pavimentos, paredes, cobertura e solo.

Para efeitos de avaliação do desempenho energético do edifício (DEE) deve ter-se em conta envolvência do edifício, onde se inclui os parâmetros relativos à localização e clima.

A avaliação do DEE varia em função do clima e das respetivas variáveis que o influenciam, nomeadamente a nomenclatura das unidades territoriais estatísticas (NUTS III) e a altitude. Os NUTS III em Portugal são subdivisões regionais utilizadas para fins estatísticos e administrativos, parte da Nomenclatura das Unidades Territoriais para Fins Estatísticos (NUTS) da União Europeia. Representam regiões de nível local, agrupando municípios com características socioeconómicas semelhantes. Em Portugal, existem 30 regiões NUTS III de acordo com a Tabela 1

 O zonamento climático do País baseia-se na Nomenclatura das Unidades territoriais para fins estatísticos de nível III (NUTS III). Para o cálculo térmico, cada NUTS III; pode ter valores diferentes, para cada parâmetro térmico.

Tabela NUTS III - Fonte Manual SCE

Assim, envolvente da edificação consiste na definição de três elementos distintos: a região do território (região A ou B, cada uma delas com características próprias), a rugosidade (efeito da variação da ação do vento com a altura do edifício acima do solo) e a classe de proteção da fachada (relativamente à ação do vento);

            Adicionalmente, são definidas três zonas climáticas de inverno (I1, I2 e I3) e três zonas climáticas de verão (V1, V2 e V3). Cada edifício e estudo irá ter uma zona climática de inverno e outra de verão, resultante dos cálculos efetuados.

            Para a definição da zona climática de inverno, é necessário proceder-se à determinação do número de graus-dias (GD) na estação de aquecimento. Para a definição da zona climática de verão, é necessário proceder-se à determinação da temperatura média exterior na estação convencional de arrefecimento.

            Uma vez tendo estes dados e tendo as soluções dos pré-requisitos térmicos de arquitetura, passa-se para a fase seguinte a confirmação das envolventes e posteriormente o cálculo térmico.

            Nesta fase do processo devem ser definidos como espaços interiores úteis ou espaços interiores não úteis (ENU). Excetuando algumas situações particulares, esta caracterização dos diferentes tipos de espaços interiores deve ser feita, para edifícios de habitação, tendo em conta o disposto na Tabela 2 apresentada abaixo.


Tabela 2 Classificação do tipo de espaço interior em edifícios de habitação. Fonte: Manual SCE

Após a caracterização dos espaços interiores, deverão ser quantificadas as trocas térmicas entre os espaços interiores úteis. Para tal, é necessário calcular o coeficiente de redução de perdas (bztu) dos respetivos espaços não úteis e, de acordo com a Tabela 2, verificar qual é a condição de fronteira.O cálculo do bztu, coeficiente de redução, é obtido de acordo com a fórmula da Figura:

 


Figura  Fórmula do Bztu

 

    As condições fronteiras apresentadas são reproduzidas através da marcação de envolventes com diferentes cores. Assim, cada condição fronteira é representada por uma cor específica, de acordo com as Tabelas seguintes . A marcação das envolventes nas peças desenhadas em plantas e em cortes, quando necessário, deve ser feito pelo interior dos elementos correspondendo às paredes uma linha e às coberturas e pavimentos as tramas, de acordo com as tabelas e figuras seguintes.



Condições de Fronteira Fonte: Manual SCE


Cores a usar para marcação das envolventes nas peças desenhadas. Fonte: Manual SCE


Envolventes dos Pavimentes Fonte: Manual SCE

Além das envolventes também é necessário fazer um levantamento dimensional das dimensões do edifício em planta, assim como o pé-direito das frações a estudar.

 

A definição, por exemplo, das soluções construtivas da envolvente opaca implica o cálculo da variável U – coeficiente de transmissão térmica, que estabelece os requisitos mínimos térmicos que estes elementos devem cumprir.

Além da introdução da área de elementos como paredes, pavimentos, coberturas, portas e envidraçado tendo em conta a sua condição fronteira, deverá ser também introduzida a área de possíveis zonas de ponte térmica plana (PTP).

As pontes térmicas são zonas do edifício onde ocorre uma descontinuidade no elemento construtivo, por alterações ao material utilizado (mudança de espessura) ou por troca de material, que provocam uma variação no fluxo de calor. Estas pontes térmicas podem existir em elementos planos – PTP’s, já introduzidas – ou em elementos lineares (na ligação entre elementos construtivos, por exemplo) – pontes térmicas lineares (PTL). Para além dos efeitos das pontes térmicas, deverá ser também tido em conta no cálculo o efeito dos elementos de sombreamento nos vãos envidraçados e deverá ser introduzida a inércia térmica dos diversos elementos opacos.

A inércia térmica traduz a capacidade de armazenamento de calor que os elementos construtivos podem apresentar, e varia em função da massa superficial útil por metro quadrado de área interior útil de pavimento (a determinação desta variável depende da condição fronteira do elemento).

Após a preparação das peças desenhadas, podemos realizar o cálculo térmico. Introduzido todos os dados na folha de cálculo PTnzeb, dados esses que consistem no enquadramento, envolvência, bem como as soluções construtivas e equipamentos de climatização e ventilação.

 

 

 

 

Obtém-se os dados das necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento (Nic), as necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento (Nvc) e obtém-se também a referência para edifícios de habitação as necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento de referência (Ni) , necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento de referência (Nv), bem como as necessidades de energia para aquecimento de água sanitária.

De acordo com o disposto na portaria prevista no n.º 12 do artigo 6.º do Decreto-Lei n.º 101-D/2020, de 7 de dezembro, os edifícios de habitação novos, sujeitos a grande renovação, ou cujo sistema de ventilação foi renovado, devem apresentar uma taxa de renovação de ar horária (𝑅𝑝ℎ) igual ou superior a 0,5 renovações por hora. Assim este valor da ventilação (RPH) também é calculado usando o método base, método simplificado ou condicional presentes na folha de cálculo.

A integração de todas as informações mencionadas até agora, juntamente com a definição dos sistemas de aquecimento de águas sanitárias (AQS) e climatização previstos para a habitação, permitirá determinar se os requisitos térmicos são atendidos e qual será a classe energética resultante do cálculo. Se a classe energética alcançada para a moradia for pelo menos A 50%, poderão ser implementadas medidas de melhoria para concluir o preenchimento da folha de cálculo. Sempre que houver a possibilidade de melhorar a classe energética através de correções em patologias construtivas ou da instalação de sistemas de AQS e/ou climatização diferentes, devem ser realizadas medidas de melhoria.

Uma vez finalizado o cálculo, poderá emitir-se o pré-certificado energético para fins de licenciamento. No caso do certificado final, o processo é idêntico e deverá ser emitido no final da obra, o que exige um levantamento do que foi construído, bem como equipamentos de climatização e ventilação, e respetivas fichas técnicas de forma a representar o que foi feito na obra.