Física das Construções

Engenharia Civil
5 ECTS; 3º Ano, 2º Semestre, 30,0 T + 30,0 PL

Docente(s)
- Maria de Lurdes Belgas da Costa
- Anabela Mendes Moreira

Pré-requisitos
Conhecimentos gerais no domínio dos materiais e dos processos gerais de construção.

Objetivos
Estudar as questões relacionadas com a segurança contra incêndios e conforto térmico, acústico e higrométrico em edifícios. Os alunos adquirem as competências essenciais para escolherem, as soluções de projeto que mais se adequam ao cumprimento dos regulamentos(REH,RSCIE e RRAE).

Programa
1. Introdução à Física das Construções: 1.1 Objetivos da Unidade Curricular de Física das Construções. 1.2 Integração dos objetivos da U.C no contexto do curso. 1.3 Integração dos objetivos da U.C. no contexto da construção de edifícios.
2. Comportamento Térmico dos Edifícios: 2.1 Mecanismos de transmissão do calor nos edifícios. 2.2 Caracterização térmica de materiais e de elementos de construção. 2.2.1 Condutibilidade térmica dos materiais. 2.2.2 Coeficiente de transmissão térmica dos elementos de construção. 2.3 Inércia térmica. 2.4. Pontes térmicas. 2.4.1 Tratamento e correção de pontes térmicas. 2.5. Soluções construtivas e pormenorização de soluções de isolamento térmico. 2.6. Proteção solar de vãos envidraçados. 2.7. Breve abordagem à arquitetura bioclimática - tecnologias solares passivas. 2.8. Análise da nova regulamentação sobre o Sistema de Certificação Energética dos Edifícios: Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) e Regulamento de Desempenho Energético dos Pequenos Edifícios de Comércio e Serviços (PES). 2.8.1 Aplicação da metodologia regulamentar de verificação do comportamento térmico dos edifícios. 2.8.2 Aplicação prática ao projeto de edifícios.
3. Comportamento Higrométrico dos Edifícios: 4.1. Noções gerais sobre o ar húmido. 4.1.1 Equipamentos de medição das condições termo higrométricas do ar. 4.1.2. Relações psicrométricas: temperatura, humidade absoluta e relativa, pressão de vapor de água. 4.2 Fenómenos de migração de humidade em elementos construtivos. 4.2.1 Condensações superficiais e condensações internas. 4.3 Método de Glaser: avaliação do risco de condensação de elementos de construção. 4.4 Formas de minimizar a ocorrência de condensações.
4. Ventilação Natural dos edifícios: 4.1 Aspetos gerais de ventilação natural dos edifócios. 4.1.1 Critérios gerais de ventilação. 4.1.2 Ventilação por ação térmica e por ação do vento. 4.1.3 Permeabilidade ao ar de janelas e portas. 5.2 Ventilação de edifícios unifamiliares e multifamiliares. 4.2. Cálculo dos caudais de ar para satisfação de exigências de qualidade do ar, conforto térmico e limitação de condensações. 4.3. Dispositivos de ventilação. 4.3.1 Soluções construtivas e pormenorização.
5. Segurança Contra Incêndio em Edifícios: 5.1 Introdução. 5.1.1 Objetivos da segurança contra incêndio. 5.2. Fenómenos do fogo: algumas definições. 5.2.1. Deflagração, desenvolvimento e propagação de um incêndio. 5.3. Modificação das propriedades dos materiais com a temperatura. 5.3.1 Reação ao fogo dos materiais de construção. 5.3.2 Resistência ao fogo dos elementos de construção. 5.4 Proteção contra incêndio. 5.4.1 Sistemas de deteção de incêndio: tipos de detetores, critérios de escolha, distribuição e condições de instalação. 5.4.2 Sistemas de extinção de incêndio: tipos de sistemas e agentes extintores ? aplicações, restrições e limitações na aplicação. 5.4.3 Controlo de fumos: desenfumagem e ventilação. 5.4.4 Iluminação e sinalização de segurança. 5.5. Técnicas de proteção de estruturas contra a ação do fogo: 5.5.1 Proteção de estruturas metálicas. 5.5.2 Proteção de estruturas de betão armado. 5.5.3 Proteção de estruturas de madeira. 5.6. Análise do Regime Jurídico da Segurança Contra Incêndio em Edifícios RJ-SCIE) e do Regulamento Técnico de Segurança Contra Incêndio em Edifícios (RTSCIE). 5.6.1 Aplicação prática.
6. Acústica de edifícios 6.1. Conceitos básicos e terminologia. 6.1.1 Pressão, intensidade e potência sonoras. Propagação e receção de sons. 6.1.2 Fontes sonoras. Frequência. Níveis de pressão sonora. Níveis sonoros. Filtros de ponderação A, B, C e D. 6.1.3 Adição e subtração de níveis sonoros. 6.1.4 Instrumentação de medida e análise. 6.2. Condicionamento acústico. 6.2.1 Campo sonoro no interior de um recinto fechado. 6.2.2 Tempo de reverberação. 6.2.3 Conceito de absorção sonora. Coeficiente de absorção e materiais absorventes. 6.2.4 Estudo da correção acústica. 6.3. Isolamento sonoro a sons de condução aérea. 6.3.1 Processos de transmissão. 6.3.2 Lei da Massa. 6.3.3 Modelos simplificados de previsão de
isolamento. 6.3.4 Isolamento sonoro em elementos de separação descontínuos. 6.3.5 Análise de elementos de separação simples e múltiplos. Transmissões marginais. 6.3.6 Soluções construtivas. 6.4. Isolamento
sonoro a sons de percussão. 6.4.1 Processos de propagação. 6.4.2 Medição. 6.4.3 Transmissão de vibrações resultantes de instalações. 6.4.4 Transmissões marginais. 6.4.5 Soluções construtivas. 6.5. Regulamento Geral do Ruído. Regulamento dos Requisitos Acústicos dos Edifícios. Índices de isolamento sonoro. Parâmetros regulamentares. 6.6 Casos práticos.

Metodologia de avaliação
A avaliação da UC será feita através de uma prova escrita (sem consulta) (60%) e um trabalho de aplicação prática (40%). O trabalho consta da verificação da conformidade do projecto de um edifício com os requisitos do REH,medidas de melhoria energeti

Bibliografia
- Abrantes, J. e Castro, C. (2009). Manual de Segurança Contra Incêndio em Edifícios. (Vol. 1). Sintra: ENB
- Vigran, T. (2008). Building Acoustics. London: Taylor & Francis
- Braga, A. e Piedade, A. e Rodrigues, A. (2009). Térmica de Edifícios. (Vol. 1). Amadora: Edições Orion

Método de interação
As aulas teóricas envolvem a apresentação conceitos. As aulas práticas consistem na resolução de problemas e na análise da conformidade do projeto de um edifício com os requistos do REH.E-learning para apoiar a transmissão dos conteúdos programáticos

Software utilizado nas aulas
Programa Solterm do INETI
Folha de cálculo para avaliação do comportamento térmico e do desempenho energético de um edifício de acordo com o REH.
Aplicação LNEC_Ventilação REH e RECS