Ícone Cálculo da carga térmica: como interpretar corretamente os resultados

Cálculo da carga térmica: como interpretar corretamente os resultados

Já tem o cálculo da carga térmica do seu edifício segundo a EN 12831 – mas o que significam afinal todos aqueles números? Este artigo explica em detalhe todos os resultados: desde a visão geral por divisão, passando pelas necessidades anuais de calor, até propostas concretas de reabilitação.

O nosso calculador de carga térmica não fornece apenas a carga térmica de acordo com a norma, mas também informação prática para o dimensionamento do sistema de aquecimento.

Nota para Portugal:
A metodologia de cálculo da carga térmica baseia‑se na norma europeia EN 12831-1, que em Portugal é aplicada no âmbito do SCE – Sistema de Certificação Energética dos Edifícios e articulada com o REH – Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (Decreto‑Lei n.º 101‑D/2020). Para o cálculo de coeficientes de transmissão térmica (U‑valores) aplica‑se a EN ISO 6946, também referida na regulamentação nacional.

Visão geral dos resultados

Após o cálculo, é apresentada primeiro uma síntese compacta de todos os indicadores relevantes:

Ergebnisübersicht der Heizlastberechnung Visão geral dos resultados com todas as divisões, respetivas cargas térmicas e verificação dos radiadores

Os principais indicadores de relance

Indicador Símbolo Significado
Temperatura exterior de projeto θe Dia mais frio considerado para o local
Qtrans Perdas térmicas por transmissão Calor que se perde através dos elementos da envolvente
Qvent Perdas térmicas por ventilação Calor perdido pela renovação de ar
Qheiz,R Carga térmica por divisão (soma) Base para o dimensionamento dos emissores (100% ventilação)
Qheiz,G Carga térmica do edifício Base para o dimensionamento do gerador de calor

Carga térmica por divisão vs. carga térmica do edifício

Uma diferença importante, muitas vezes mal compreendida:

Tipo de carga térmica Cálculo Utilização
Carga térmica por divisão Transmissão + 100% ventilação Dimensionamento dos radiadores por divisão
Carga térmica do edifício Transmissão + 50% ventilação Dimensionamento do gerador de calor

Porque existe esta diferença? Na carga térmica do edifício considera‑se apenas 50% das perdas por ventilação, porque na prática nunca todas as divisões são ventiladas em simultâneo. A soma das cargas térmicas por divisão é, por isso, sempre superior à carga térmica global do edifício.

Como ler a tabela das divisões

Para cada divisão são apresentados os seguintes valores:

Coluna Significado
ts Temperatura interior de referência (p.ex. 20°C em salas de estar)
ΔT Diferença de temperatura (interior menos exterior)
Qtr Perdas térmicas por transmissão da divisão
QV Perdas térmicas por ventilação da divisão
QR Carga térmica total da divisão
Potência necessária Potência de aquecimento necessária do radiador
Potência instalada Potência efetiva do radiador existente
Diferença Excesso/defeito de potência em Watt

A coluna “Diferença” mostra de imediato se os radiadores estão corretamente dimensionados:

  • Valores a verde (+): o radiador fornece mais potência do que a necessária
  • Valores a vermelho (-): o radiador está subdimensionado

Resultados detalhados: nível do edifício

Para uma análise mais aprofundada pode consultar os resultados detalhados ao nível do edifício:

Detaillierte Ergebnisse auf Gebäudeebene A visão geral do edifício discrimina todas as perdas de calor por categorias

Dados do edifício

Indicador Significado
Volume útil aquecido Volume de ar aquecido em m³
Área útil aquecida Soma das áreas de todas as divisões aquecidas

Perdas térmicas por transmissão

As perdas por transmissão são discriminadas por destino:

Via de perda Descrição Percentagem típica
Para o exterior Através de paredes exteriores, janelas, cobertura 60–80%
Para o solo Através da laje de fundação, paredes de cave em contacto com o terreno 15–25%
Para espaços não aquecidos Para caves, sótãos, garagens ou frações vizinhas não aquecidas 5–15%

Perdas térmicas por ventilação

Valor Significado
Soma (100%) Base para a carga térmica por divisão / dimensionamento de radiadores
Soma (por divisão, 50%) Base para a carga térmica do edifício / dimensionamento do gerador de calor

Resultados detalhados: nível da divisão

Cada divisão pode ser analisada individualmente – com todos os elementos construtivos e respetivas perdas de calor:

Detaillierte Raumergebnisse mit Bauteilaufschlüsselung Discriminação das perdas de calor por elemento construtivo na sala de estar

A tabela de elementos construtivos em detalhe

Para cada elemento são apresentados:

Coluna Explicação
Categoria Parede, pavimento, teto, janela, porta
Tipo de elemento Construção concreta selecionada do catálogo
Orientação Orientação (N, E, S, O) ou "-" para elementos interiores
Bruto Área total do elemento
Descontos Áreas a descontar (p.ex. janelas numa parede)
Líquido Área efetiva considerada no cálculo
U‑valor Coeficiente de transmissão térmica em W/(m²·K)
Ponte térmica ΔU Acréscimo devido a pontes térmicas
U‑valor corrigido U‑valor + ΔU
ΔT (K) Diferença de temperatura
Perda de calor Perda resultante em kW

Interpretar U‑valores

O U‑valor é o indicador mais importante da qualidade de isolamento de um elemento:

U‑valor Avaliação Exemplo
< 0,20 Muito bom Parede de edifício de muito baixo consumo (p.ex. padrão quase zero)
0,20–0,30 Bom Edifício novo conforme requisitos atuais do REH
0,30–0,50 Satisfatório Edifício existente reabilitado energeticamente
0,50–1,00 Medíocre Edifício antigo sem reabilitação significativa
> 1,00 Fraco Parede exterior sem isolamento térmico

Dica: Valores a vermelho na coluna de descontos indicam áreas de desconto negativas – isto é correto e significa que essa área é subtraída da área bruta (por exemplo, a área de janelas é descontada da área total da parede).

Normas em Portugal:
Para o cálculo de U‑valores e verificação de requisitos mínimos de isolamento, o REH remete para a EN ISO 6946 (elementos opacos) e EN ISO 10077 / EN 14351-1 (vãos envidraçados). Os limites de U‑valor dependem da zona climática e do tipo de elemento, mas para edifícios novos de habitação são típicos, a título indicativo:
– Paredes exteriores: cerca de 0,35–0,45 W/(m²·K)
– Coberturas: cerca de 0,20–0,30 W/(m²·K)
– Pavimentos sobre espaços não aquecidos/solo: cerca de 0,30–0,45 W/(m²·K)
– Janelas: cerca de 1,3–1,6 W/(m²·K) (Uw)

Evolução anual das necessidades de calor

Para além da carga térmica de projeto (para o dia mais frio), a ferramenta calcula também as necessidades anuais de calor – ou seja, quanta energia é efetivamente necessária ao longo do ano:

Jahresverlauf Wärmebedarf mit Kennzahlen Necessidades anuais de calor e consumo elétrico de bomba de calor com base em dados climáticos PVGIS

Os principais indicadores anuais

Indicador Significado
Necessidades anuais de calor Soma anual em kWh/ano
Consumo elétrico da bomba de calor Estimativa com base num valor típico de JAZ
Necessidade média diária Consumo médio de calor por dia
Potência horária máxima Carga de ponta (aprox. igual à carga térmica de projeto)
Horas de aquecimento por ano Número de horas com necessidade de aquecimento
Potência média de aquecimento Potência média durante o funcionamento do aquecimento

Nota: O consumo elétrico da bomba de calor é uma estimativa baseada numa JAZ (fator de desempenho sazonal) típica de 3,5 para bombas de calor ar‑água. O consumo real depende do sistema, da temperatura de ida e do modo de exploração.

Gráficos da evolução anual

Jahresverlauf und monatliche Übersicht Necessidades horárias de calor ao longo do ano e distribuição mensal

O gráfico superior mostra:

  • Área verde: necessidades de calor em kW
  • Linha azul: temperatura exterior em °C

O gráfico inferior mostra a distribuição mensal das necessidades de calor:

  • Janeiro/Fevereiro: necessidades mais elevadas
  • Junho–Agosto: praticamente sem necessidades de aquecimento
  • Meses de transição: necessidades variáveis

Porque é importante conhecer as necessidades anuais?

Aplicação Vantagem
Análise económica Cálculo dos custos anuais de aquecimento
Planeamento de bombas de calor Dimensionamento e estimativa da JAZ
Integração solar Determinação da taxa de cobertura solar (solar térmico ou PV + bomba de calor)
Comparação Comparação antes/depois de intervenções de reabilitação

Propostas de reabilitação

Com base nos elementos construtivos introduzidos, o calculador analisa automaticamente o potencial de otimização em função de requisitos mínimos típicos para reabilitação energética.

Sanierungsvorschläge nach Bauteilgruppen Análise automática do potencial de poupança por grupo de elementos construtivos

Contexto Portugal:
Em Portugal, os requisitos mínimos para elementos reabilitados são definidos no REH e verificados no âmbito do SCE aquando da emissão do certificado energético. As intervenções que melhorem o desempenho térmico podem beneficiar de programas de apoio como o Programa de Apoio a Edifícios Mais Sustentáveis (Fundo Ambiental) ou o Programa de Apoio a Condomínios Residenciais, quando abertos.

Potencial global

Indicador Significado
Poupança anual de energia Poupança potencial em kWh/ano
Redução da carga térmica Redução possível da carga térmica de projeto em kW
Temperatura de referência Temperatura exterior de projeto para o local

Potencial por grupo de elementos

Para cada grupo de elementos (parede exterior, cobertura, vãos envidraçados, pavimento em contacto com o solo ou espaços não aquecidos) a análise mostra:

Valor Descrição
Área Área total do grupo de elementos
U‑valor ATUAL U‑valor médio atual
U‑valor ALVO (reabilitação) U‑valor de referência para uma reabilitação energeticamente adequada
Poupança de energia Poupança anual estimada com a reabilitação
Redução da carga térmica Redução da carga térmica de projeto

Importante: As propostas de reabilitação baseiam‑se em requisitos mínimos típicos para elementos reabilitados. Em reabilitações profundas pode ser vantajoso apontar para padrões mais exigentes (p.ex. edifício de quase zero energia, nZEB), o que melhora o desempenho energético e a elegibilidade a apoios.

Potenciais de poupança típicos

Medida U‑valor antes U‑valor depois Poupança
Isolamento de paredes exteriores 1,0 W/(m²·K) 0,24 W/(m²·K) 60–70%
Isolamento da cobertura 0,8 W/(m²·K) 0,20 W/(m²·K) 70–75%
Substituição de janelas 2,8 W/(m²·K) 1,10 W/(m²·K) 55–65%
Isolamento de teto de cave/pavimento sobre espaço não aquecido 0,8 W/(m²·K) 0,25 W/(m²·K) 65–70%

Apoios em Portugal (resumo):
Programa de Apoio a Edifícios Mais Sustentáveis (Fundo Ambiental): comparticipações típicas de 65–85% (com tetos por medida) para isolamento, janelas eficientes, bombas de calor, solar térmico e fotovoltaico em habitação própria permanente.
Programa de Apoio a Condomínios Residenciais: apoios a intervenções em partes comuns de edifícios multifamiliares.
Incentivos fiscais pontuais: em alguns anos, dedução em IRS de parte das despesas com reabilitação energética (ver legislação em vigor).
As condições, montantes e prazos variam por aviso; é necessário consultar o Fundo Ambiental e o Portal da Habitação para informação atualizada.

Otimização dos radiadores

Uma funcionalidade particularmente útil é a análise automática dos radiadores:

Heizkörper-Optimierung mit Raum-für-Raum-Analyse Otimização inteligente dos radiadores com propostas concretas de substituição

Análise em 2 etapas

O algoritmo avalia duas estratégias de otimização:

  1. Upgrade para potência máxima: mesma dimensão, radiador de tipo mais eficiente
  2. Redução de dimensão quando possível: radiador mais pequeno em divisões com excesso de potência

Impacto ao nível do sistema

Indicador Significado
Temperatura de ida atual Temperatura de funcionamento atual do sistema
Nova temperatura de ida possível Temperatura alcançável após otimização
Poupança de energia Poupança percentual estimada
Necessidades anuais de calor atuais Antes da otimização
Necessidades anuais de calor otimizadas Após otimização (com menor temperatura de ida)

Porque reduzir a temperatura de ida? Uma temperatura de ida mais baixa melhora significativamente o rendimento das bombas de calor. Regra prática: cada grau a menos pode aumentar a JAZ em cerca de 2,5%.

Normas para bombas de calor em Portugal:
O desempenho sazonal das bombas de calor é avaliado segundo normas como a EN 14825 (SCOP/SEER). Em Portugal, o SCE considera estes valores para a classificação energética dos sistemas. Para dimensionamento e boas práticas de instalação, seguem‑se orientações europeias equivalentes às VDI alemãs, embora não exista uma “VDI portuguesa”; aplicam‑se as normas EN e as regras técnicas da DGEG e da ADENE.

Análise divisão a divisão

Para cada divisão, a análise apresenta:

ESTADO ATUAL OTIMIZADO
Tipo de radiador atual Tipo de radiador recomendado
Dimensões atuais Novas dimensões (se alteradas)
Potência de aquecimento à temperatura de sistema Nova potência de aquecimento
Grau de cobertura (< 100% = subdimensionado) Novo grau de cobertura (≥ 100%)

Os custos de substituição fornecem uma indicação aproximada do investimento necessário.

Compreender o grau de cobertura

Grau de cobertura Avaliação Recomendação
< 80% Subdimensionado de forma crítica Substituição do radiador é prioritária
80–99% Ligeiramente subdimensionado Substituição recomendada
100–120% Ideal Não é necessária alteração
> 120% Sobredimensionado Possível redução de dimensão

O que fazer com estes resultados?

Em obra nova ou substituição do sistema de aquecimento

  1. Dimensionar o gerador de calor: utilizar a carga térmica do edifício Qheiz,G
  2. Dimensionar os emissores: utilizar as cargas térmicas QR por divisão
  3. Planear o depósito de inércia: em sistemas com bomba de calor, considerar eventuais sobredimensionamentos e estratégias de funcionamento

Em planeamento de reabilitação

  1. Identificar pontos fracos: elementos com U‑valores elevados e grandes áreas
  2. Priorizar medidas: de acordo com o potencial de poupança e impacto na carga térmica
  3. Avaliar a viabilidade económica: comparar poupança anual com o investimento
  4. Aproveitar apoios: em Portugal, recorrer a programas como o Edifícios Mais Sustentáveis, Condomínios Residenciais ou outros instrumentos de apoio à eficiência energética e renováveis, quando disponíveis

Em problemas com radiadores

  1. Divisões subaquecidas: substituir radiadores de acordo com as propostas de otimização
  2. Reduzir a temperatura de ida: quando todas (ou quase todas) as divisões estão sobreaquecidas
  3. Realizar o equilíbrio hidráulico: ajustar caudais após a otimização dos emissores

Certificação energética em Portugal:
– Todos os edifícios novos e a maioria das transações (venda/arrendamento) exigem Certificado Energético, emitido no âmbito do SCE e registado na ADENE.
– A etiqueta energética vai de A+ (melhor desempenho) a F (pior), e considera envolvente, sistemas técnicos (incluindo bombas de calor), ventilação e renováveis.
– Melhorias na carga térmica e na eficiência dos sistemas refletem‑se diretamente na classe energética e no valor do imóvel.

Conclusão

Ideia principal: O cálculo da carga térmica fornece muito mais do que um único valor. A carga térmica por divisão serve para o dimensionamento dos radiadores, enquanto a carga térmica do edifício é a base para dimensionar o gerador de calor. As necessidades anuais de calor permitem análises económicas, as propostas de reabilitação evidenciam o potencial de poupança e a análise dos radiadores prepara o sistema para trabalhar com temperaturas de ida mais baixas – condição essencial para um funcionamento eficiente de bombas de calor e para cumprir as exigências de desempenho energético do REH e do SCE em Portugal.

Experimente agora: Ir para o calculador de carga térmica

Artigos relacionados

Fontes

  • EN 12831-1: Desempenho energético dos edifícios – Método de cálculo da carga térmica de projeto
  • Decreto‑Lei n.º 101‑D/2020: Regime aplicável aos edifícios (REH, SCE e requisitos de desempenho energético)
  • EN ISO 6946: Elementos de construção – Resistência térmica e transmissão de calor – Método de cálculo
  • Documentação técnica ADENE / SCE sobre requisitos de isolamento e certificação energética