Guia de utilização do calculador de carga térmica de aquecimento e necessidades de calor

Índice

1. Introdução
2. Fundamentos de cálculo
3. Guia passo a passo
4. Compreender os resultados
5. Dimensionamento de radiadores
6. Dicas e boas práticas
7. Perguntas frequentes
8. Informações de enquadramento

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Introdução

1.1 O que é a carga térmica de aquecimento?

A carga térmica de aquecimento é a potência térmica (em Watt ou quilowatt) que um sistema de aquecimento tem de fornecer para aquecer e manter um edifício à temperatura interior desejada quando a temperatura exterior de projeto (temperatura exterior mínima de referência para o local) é atingida.

O cálculo da carga térmica é fundamental para:

• Dimensionamento da produção de calor (caldeira, bomba de calor, etc.)
• Dimensionamento das superfícies de aquecimento (radiadores, piso radiante)
• Otimização das temperaturas de regime (ida/retorno)
• Análises de eficiência e estudos de viabilidade económica

1.2 Base normativa: NP EN 12831-1

Este calculador baseia-se na NP EN 12831-1 (Desempenho energético dos edifícios – Método de cálculo da carga térmica de aquecimento de projeto). A norma define um procedimento normalizado para calcular a carga térmica de aquecimento de edifícios de habitação em condições estacionárias (caso de dimensionamento).

Importante: A carga térmica não é a necessidade anual de energia. A carga térmica descreve a potência máxima necessária em condições exteriores extremas, enquanto a necessidade anual de calor corresponde à energia total requerida ao longo de um ano.

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Fundamentos de cálculo

2.1 Carga térmica total de um compartimento

A carga térmica de um compartimento Q̇_HL,R resulta da soma de vários componentes:

Q̇HL,R = Q̇T + Q̇V + Q̇RH

Em que:

• Q̇_T = perdas térmicas por transmissão (através dos elementos da envolvente)
• Q̇_V = perdas térmicas por ventilação (renovação de ar)
• Q̇_RH = potência de rearme/aquecimento rápido (opcional, em funcionamento intermitente)

2.2 Perdas térmicas por transmissão (Q̇_T)

As perdas por transmissão correspondem ao calor que se perde através de paredes, janelas, portas, pavimentos e coberturas para o exterior ou para zonas não aquecidas.

Fórmula para um elemento construtivo:

Q̇T,elemento = A · U · fT · (θi - θe)

Parâmetros:

• A = área do elemento [m²]
• U = coeficiente de transmissão térmica (U-value) [W/(m²·K)]
• f_T = fator de correção em função do espaço adjacente [-]
• θ_i = temperatura interior de referência [°C]
• θ_e = temperatura exterior / temperatura do espaço adjacente [°C]

Fatores de correção (f_T)

Espaço adjacente	Fator de correção (fT)
Ar exterior	1,0
Terreno	0,5 - 0,6
Espaço não aquecido (dentro da envolvente térmica)	0,5
Espaço aquecido (mesma temperatura)	0,0

Acréscimo para pontes térmicas (ΔU)

Para além do U-value do elemento, considera‑se um acréscimo para pontes térmicas ΔU, que cobre de forma global as pontes térmicas lineares e pontuais (por ex. varandas, ombreiras de janelas):

Ueff = U + ΔU

Valor de referência: ΔU = 0,10 W/(m²·K) para elementos da envolvente em contacto com o exterior (f_T = 1,0)

Importante: Em elementos com f_T = 0,0 (espaço aquecido adjacente) não se considera acréscimo de pontes térmicas, uma vez que não há fluxo de calor útil perdido para o exterior.

2.3 Perdas térmicas por ventilação (Q̇_V)

As perdas por ventilação resultam da substituição de ar quente interior por ar frio exterior.

Fórmula:

Q̇V = V̇ · ρ · c · (θi - θe)

Forma simplificada:

Q̇V = V · n · 0,34 · (θi - θe)

Parâmetros:

• V = volume do compartimento [m³]
• n = taxa de renovação de ar [1/h] (típico: 0,5 h⁻¹ em habitação)
• 0,34 = capacidade calorífica do ar [Wh/(m³·K)]
• θ_i = temperatura interior de referência [°C]
• θ_e = temperatura exterior de projeto [°C]

Nota: Em sistemas de ventilação mecânica com recuperação de calor (RC), a taxa efetiva de renovação pode ser reduzida (por ex. n = 0,3 h⁻¹ com eficiência de RC de 60%).

2.4 Carga térmica do edifício (Q̇_HL,G)

A carga térmica do edifício é a soma das cargas térmicas de todos os compartimentos, acrescida de um fator de segurança para efeitos de dimensionamento:

Q̇HL,G = Σ Q̇HL,R + acréscimo

Na prática, e em alinhamento com a abordagem da NP EN 12831-1, a carga térmica do edifício é frequentemente calculada com um acréscimo global de 100% sobre as perdas por ventilação:

Q̇HL,G = Σ Q̇T + 2 · Σ Q̇V

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Guia passo a passo

3.1 Gestão de projetos

Criar um novo projeto

Clique em "Iniciar projeto" no ecrã de boas‑vindas ou em "Novo projeto" na barra de ações. Abre‑se o assistente de projeto, que o conduz por todos os dados necessários.

Carregar um projeto existente 🆕

Pode carregar um projeto existente a qualquer momento através da chave de projeto:

1. Clique em "Carregar projeto"
2. Introduza a sua chave de projeto de 5 caracteres (por ex. "ABC12")
3. Clique em "Carregar"

A chave de projeto é apresentada quando cria um projeto e deve ser anotada para poder voltar a aceder‑lhe mais tarde.

Anular alterações 🆕

O calculador guarda automaticamente um histórico de alterações. Através do botão "↶ Anular" no cabeçalho do projeto pode reverter a última alteração.

São guardados:

• Alterações nos dados base do projeto
• Adição/remoção de compartimentos
• Alterações em elementos construtivos e radiadores
• Resultados de cálculo

3.2 Introdução dos dados base do projeto

Localização e dados climáticos

1. Introduzir morada: Rua, número de polícia, código postal e localidade
2. Carregar dados climáticos automaticamente: O calculador determina automaticamente:
   • Temperatura exterior de projeto (θ_e) com base na localização geográfica
   • Taxa de renovação de ar recomendada (n)

Dados do edifício

• Ano de construção: Essencial para a seleção de U-values no catálogo de elementos

  • antes de 1980
  • antes de 1995
  • 1995–2001
  • 2002–2008
  • 2009–2015
  • 2016–2020
  • a partir de 2021 (regime REH/RECS em vigor)

• Tipo de edifício: Moradia unifamiliar, multifamiliar, moradia em banda, etc.

Definições do sistema de aquecimento

• Temperatura de ida (θ_VL): padrão 55°C

  • Sistemas de baixa temperatura: 35‑45°C (piso radiante, emissores de grande superfície)
  • Sistemas de média temperatura: 55‑70°C (radiadores standard)
  • Sistemas de alta temperatura: 75‑90°C (radiadores antigos)

• Diferença de temperaturas ida/retorno (ΔT): padrão 10 K

  • Diferença entre temperatura de ida e de retorno
  • Típico: 5‑15 K

3.2 Opção A: Introdução simplificada (volumetria do edifício)

A introdução simplificada é ideal para moradias unifamiliares e bifamiliares. O assistente conduz‑lo em 5 passos:

Passo 1: Base

• Número de pisos acima do solo: 1, 2 ou 3 pisos
• Cave existente: Sim/Não
  • Se sim: Cave aquecida (Sim/Não)
• Sótão aproveitado: Sim/Não

Passo 2: Geometria

Dimensões base (dimensões exteriores em metros):

• Comprimento: lado mais comprido do edifício
• Largura: lado mais curto do edifício
• Altura de piso: tipicamente 2,5‑2,75 m

Cave (se existir):

• Altura da cave: tipicamente 2,0‑2,4 m

Tipo de cobertura:

• Telhado de duas águas
• Telhado de uma água
• Telhado de quatro águas (telhado de quatro águas/“telhado à portuguesa”)
• Telhado em pirâmide
• Cobertura plana

Em telhado de duas ou uma água:

• Inclinação da cobertura [°]: tipicamente 35‑45° (duas águas), 5‑20° (uma água)
• Pé‑direito lateral (kniestock): Sim/Não
  • Altura do pé‑direito: altura da parede vertical sob a água do telhado (tipicamente 0,5‑1,2 m)

Aproveitamento do sótão (se aproveitado):

• Com desvão não aquecido: teto horizontal para um desvão frio
• Até à cumeeira: sem teto horizontal, águas do telhado até à cumeeira

Orientação principal da fachada mais comprida:

• Norte, Nordeste, Este, Sudeste, Sul, Sudoeste, Oeste, Noroeste

Passo 3: Janelas

Área total envidraçada (uma das duas opções):

• Área absoluta de janelas [m²] OU
• Percentagem de área envidraçada [%] (padrão: 15% da área de fachada exterior)

Distribuição das janelas por orientação:

• Norte, Este, Sul, Oeste em percentagem (a soma deve ser 100%)
• Padrão: 25% por orientação (distribuição uniforme)

Passo 4: Elementos construtivos

Elementos padrão do catálogo: O calculador seleciona automaticamente U-values típicos em função do ano de construção, alinhados com práticas correntes em Portugal (Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação – REH):

Elemento	U-values típicos [W/(m²·K)]
Parede exterior	0,24 - 1,20 (consoante o ano)
Janelas	0,95 - 2,80
Porta exterior	1,80 - 3,00
Cobertura/teto do último piso	0,14 - 1,00
Laje de cave	0,30 - 0,80
Laje sobre o solo	0,30 - 0,80

Pode ajustar os U-values sempre que tiver dados mais precisos (por ex. de um certificado energético SCE).

Passo 5: Conclusão

Resumo de todos os dados introduzidos. Clique em "Gerar compartimentos" para criar automaticamente a estrutura de compartimentos.

O que é gerado?

Para cada piso é criado um compartimento representativo com todos os elementos relevantes:

• Cave (se existir e for aquecida):

  • Paredes de cave em contacto com o terreno
  • Pavimento da cave
  • Temperatura de referência: 15°C

• Rés‑do‑chão:

  • Paredes exteriores (distribuídas pelas 4 orientações)
  • Janelas (distribuídas segundo a sua indicação)
  • Portas exteriores (apenas no R/C)
  • Pavimento: laje de cave ou laje sobre o solo
  • Teto: para piso aquecido superior, para sótão ou para espaço não aquecido sob cobertura
  • Temperatura de referência: 20°C

• Pisos superiores (1.º, 2.º andar):

  • Paredes exteriores
  • Janelas
  • Pavimento: laje para piso aquecido inferior (f_T = 0,0!)
  • Teto: para piso aquecido superior ou para sótão
  • Temperatura de referência: 20°C

• Sótão (se aproveitado):

  • Águas do telhado (conforme tipo de cobertura)
  • Paredes de empena (em telhado de duas águas)
  • Paredes de pé‑direito (se existirem)
  • Janelas de sótão (pelo menos 1/8 da área útil)
  • Teto para desvão frio (na opção "Com desvão")
  • Pavimento para piso aquecido inferior (f_T = 0,0!)
  • Temperatura de referência: 20°C

Notas importantes:

• Dimensões interiores úteis: O calculador utiliza automaticamente dimensões interiores (dimensões exteriores menos 2 × 0,36 m de espessura de parede) para obter áreas realistas.
• Águas do telhado: São calculadas geometricamente em função da inclinação e da altura do pé‑direito.
• Arredondamento de áreas: Todas as áreas são arredondadas a 2 casas decimais para melhor legibilidade.

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3.3 Opção B: Introdução detalhada por compartimento

Para edifícios mais complexos ou compartimentos específicos, pode definir cada compartimento manualmente.

Adicionar compartimento

1. Clique em "Adicionar compartimento"
2. Introduza os dados do compartimento:
   • Nome do compartimento (por ex. "Sala", "Quarto 1")
   • Piso: Cave, R/C, Andar ou Sótão
   • Temperatura de referência [°C]: temperatura pretendida (tipicamente 20‑24°C em zonas de habitação, 15‑18°C em zonas de serviço)
   • Área útil [m²]
   • Altura do compartimento [m]

Conceito de ventilação por compartimento 🆕

Para cada compartimento pode definir um conceito de ventilação individual:

Selecionar tipo de ventilação:	Conceito de ventilação	Descrição	Taxa de renovação típica
Ventilação natural (janelas)	Abertura manual de janelas	0,5 h⁻¹
Ventilação mecânica sem RC	Ventilação mecânica sem recuperação de calor	0,4‑0,6 h⁻¹
Ventilação mecânica com RC	Ventilação mecânica com recuperação de calor	0,3‑0,4 h⁻¹
Sistema apenas de extração	Extração mecânica (p.ex. WC, cozinha)	0,5‑1,0 h⁻¹

Parâmetros ajustáveis:

• Taxa de renovação de ar [1/h]: quantas vezes o volume do compartimento é renovado por hora (padrão: 0,5)
• Rendimento da RC [%]: apenas em "Mecânica com RC" – eficiência da recuperação de calor (tipicamente 60‑90%)

Adicionar elementos construtivos

Para cada compartimento deve introduzir os elementos (paredes, janelas, portas, pavimentos, tetos):

Paredes exteriores:

• Tipo: por ex. "Parede exterior standard", "Parede anterior a 1980"
• Área [m²]: área líquida de parede (área bruta menos janelas e portas)
• U-value [W/(m²·K)]: de catálogo ou introduzido manualmente
• Fator de correção: 1,0 (ar exterior)
• Orientação: N, NE, E, SE, S, SO, O, NO

Janelas:

• Tipo: por ex. "Triplo vidro", "Janela antiga anterior a 1995"
• Área [m²]: vão de janela
• U-value [W/(m²·K)]
• Fator de correção: 1,0
• Orientação: conforme a fachada

Portas exteriores:

• Tipo: por ex. "Porta de entrada isolada"
• Área [m²]: tipicamente 2,0 m² (1,0 m × 2,0 m)
• U-value [W/(m²·K)]
• Fator de correção: 1,0
• Orientação: conforme a fachada de entrada

Pavimentos:

• Laje de cave (sobre cave aquecida): f_T = 0,0
• Laje de cave (sobre cave não aquecida): f_T = 0,5
• Laje sobre o solo (em contacto com o terreno): f_T = 0,5‑0,6
• Laje entre pisos aquecidos: f_T = 0,0

Tetos:

• Laje entre pisos aquecidos (para piso aquecido superior): f_T = 0,0
• Teto do último piso (para espaço não aquecido sob cobertura): f_T = 0,5
• Água de telhado (para o exterior): f_T = 1,0

No assistente, isto é definido automaticamente – elementos entre espaços aquecidos são identificados como "entre espaços aquecidos" e recebem f_T = 0,0.

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3.4 Executar o cálculo

Depois de introduzir os dados base do projeto e:

• Ter concluído o assistente (Opção A) OU
• Ter definido manualmente todos os compartimentos (Opção B)

Clique em "Calcular agora".

O calculador executa o cálculo da carga térmica segundo a NP EN 12831-1 para cada compartimento e para o edifício no seu conjunto.

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Compreender e interpretar os resultados

4.1 Visão geral dos resultados

Os resultados são apresentados em quatro separadores:

Separador 1: Carga térmica

Dados climáticos

• Temperatura exterior de projeto θ_e [°C]
• Taxa de renovação de ar recomendada n [1/h]

Cargas térmicas

• Q̇_trans: perdas totais por transmissão [kW]
• Q̇_vent: perdas totais por ventilação [kW]
• Q̇_Heiz,R: carga térmica total dos compartimentos [kW]
• Q̇_Heiz,G: carga térmica do edifício segundo NP EN 12831-1 [kW]

Separador 2: Evolução anual das necessidades de calor 🆕

Este separador apresenta uma análise detalhada da necessidade anual de calor com base em dados meteorológicos horários (Typical Meteorological Year, por ex. PVGIS para a localização em Portugal).

Metodologia de cálculo:

1. Para cada hora do ano (8760 horas) é lida a temperatura exterior a partir dos dados TMY
2. Se a temperatura exterior estiver abaixo da temperatura de corte de aquecimento, calcula‑se a necessidade horária de calor:

   Q̇(h) = (Q̇trans + Q̇vent) · (θi - θe(h)) / (θi - θe,Norm)

3. A integração sobre todas as horas de aquecimento fornece a necessidade total de calor

Indicadores apresentados:

• Necessidade total de calor [kWh/ano]: soma de todas as necessidades horárias
• Consumo elétrico da bomba de calor [kWh/ano]: consumo estimado assumindo JAZ 3,5 (bomba de calor ar‑água)
• Horas de aquecimento por ano [h]: número de horas com necessidade de aquecimento
• Necessidade horária máxima [kW]: maior potência de aquecimento ao longo do ano
• Potência média de aquecimento [kW]: potência média durante as horas de aquecimento
• Temperatura de corte de aquecimento [°C]: temperatura exterior a partir da qual é necessário aquecer (padrão: 15°C)

Desagregação mensal: Para cada mês são apresentados:

• Horas de aquecimento
• Temperatura exterior média
• Necessidade mensal de calor [kWh]
• Potência horária máxima [kW]

Visualização:

• Gráfico anual: mostra a necessidade horária de calor ao longo do ano ou em resumo mensal

Separador 3: Propostas de reabilitação da envolvente 🆕

Análise automática do potencial de otimização energética através de medidas na envolvente do edifício.

Base de cálculo: As poupanças são calculadas com o método dos graus‑dia de aquecimento (equivalente ao usado em normas como a EN ISO 13790 e em metodologias nacionais):

Poupança de energia [kWh/ano] = A · (U_IST - U_OBJ) · Graus-dia · 0,024
Redução da carga térmica [kW] = A · (U_IST - U_OBJ) · ΔT_Norm

Em que:

• A = área do elemento [m²]
• U_IST = U-value atual [W/(m²·K)]
• U_OBJ = U-value objetivo (por ex. valores de referência do REH para reabilitação) [W/(m²·K)]
• Graus‑dia = soma das diferenças de temperatura ao longo da época de aquecimento [Kd]
• ΔT_Norm = diferença de temperatura de projeto (θ_i - θ_e,Norm) [K]

Valores objetivo típicos em reabilitação (referência REH/boas práticas em Portugal):	Elemento	U-value objetivo [W/(m²·K)]
Parede exterior	≈ 0,35 ou melhor
Cobertura	≈ 0,20 ou melhor
Teto do último piso	≈ 0,20 ou melhor
Laje sobre o solo	≈ 0,40 ou melhor
Laje de cave	≈ 0,40 ou melhor
Janelas	≈ 1,3 (vidro duplo de alto desempenho) ou melhor
Porta exterior	≈ 1,8 ou melhor

Apresentado para cada grupo de elementos:

• Área total [m²]: soma dos elementos dessa categoria
• U-value atual (médio) [W/(m²·K)]
• U-value objetivo [W/(m²·K)]: valor de referência para reabilitação
• Poupança de energia [kWh/ano]
• Redução da carga térmica [kW]

Notas sobre as propostas de reabilitação:

• ✅ U-values objetivo baseados em requisitos e boas práticas do REH para reabilitação
• ✅ Poupanças calculadas com método simplificado de graus‑dia (valores indicativos)
• ⚠️ Custos de investimento e tempo de retorno não são considerados
• ⚠️ Recomenda‑se priorizar medidas com maior potencial de poupança

Separador 4: Otimização inteligente de radiadores 🆕

Este separador apresenta uma análise inteligente dos radiadores e identifica potenciais de otimização para funcionamento com bomba de calor.

Funções principais:

1. Otimização da temperatura de ida

   • Cálculo da temperatura de ida mínima possível
   • Indicação da redução de temperatura (em Kelvin)
   • Poupança de energia em percentagem e kWh/ano

2. Opção de ventiloconvetores

   • Ativável através da caixa "Permitir ventiloconvetores"
   • Permite temperaturas de ida mais baixas graças à convecção forçada
   • Especialmente útil quando os radiadores existentes são pequenos

3. Análise compartimento a compartimento

   • Visão geral de todos os compartimentos com comparação necessário/existente
   • Codificação por cores: 🟢 Suficiente, 🟡 Limite, 🔴 Insuficiente
   • Recomendações concretas por compartimento:
     • Aumentar o radiador
     • Adicionar superfície de aquecimento (piso radiante)
     • Instalar ventiloconvetor

Indicadores apresentados:

Indicador	Descrição
Temp. de ida atual	Temperatura de ida definida
Temp. de ida possível	Temperatura de ida mínima alcançável
Poupança de energia	Poupança percentual com temperatura de ida reduzida
Necessidade anual atual	Necessidade de calor com temperatura de ida atual
Necessidade anual otimizada	Necessidade de calor após otimização

Detalhes por compartimento

Para cada compartimento são apresentados:

• t_s: temperatura de referência [°C]
• ΔT: diferença de temperatura (θ_i - θ_e) [K]
• Q̇_tr: perdas por transmissão do compartimento [kW]
• Q̇_v: perdas por ventilação do compartimento [kW]
• Q̇_R: carga térmica do compartimento [kW]
• Necessário: potência requerida das superfícies de aquecimento [kW]
• Existente: potência efetiva dos radiadores [kW] (se definidos)
• Dif.: diferença entre necessário e existente [kW]

Estado:

• 🟢 Suficiente: potência existente ≥ potência necessária
• 🔴 Insuficiente: potência existente < potência necessária (radiador subdimensionado)

4.2 Temperatura de ida ótima

Clique em "Calcular temperatura de ida ótima" para determinar a temperatura de regime ideal.

O calculador determina a temperatura de ida mais baixa em que todos os compartimentos ainda atingem a potência necessária. Isto é feito testando iterativamente diferentes temperaturas de ida e calculando a potência resultante dos radiadores.

Resultado:

• Temperatura de ida recomendada θ_VL [°C]
• Temperatura de retorno θ_RL [°C] (com base na diferença de temperaturas)
• Compartimento crítico: o compartimento com menor margem (fator limitante)
• Cobertura por compartimento: tabela com potências necessária/existente à temperatura de ida ótima

Interpretação:

• Temperatura de ida baixa (35‑45°C): ideal para bombas de calor, elevada eficiência (COP/SCOP)
• Temperatura de ida média (55‑70°C): típica de sistemas com radiadores
• Temperatura de ida elevada (>70°C): pode indicar radiadores subdimensionados

4.3 Exportação para PDF 📄

Através do botão "Exportar relatório PDF completo" pode gerar um relatório detalhado em formato PDF.

O relatório PDF inclui:

1. Resumo (página 1)

   • Dados do projeto (nome, morada, data)
   • Dados climáticos (temperatura exterior de projeto, taxa de renovação de ar)
   • Dados do edifício (volume aquecido, área útil aquecida)
   • Cargas térmicas (transmissão, ventilação, carga dos compartimentos, carga do edifício)
   • Dados do sistema (temperatura de ida, diferença ida/retorno)

2. Detalhe por compartimento (1 página por compartimento)

   • Dados do compartimento (temperatura de referência, volume, área)
   • Perdas por transmissão por elemento com todos os parâmetros:
     • Categoria, tipo, área, U-value, acréscimo de pontes térmicas, ΔT, perda de calor
   • Perdas por ventilação (infiltração, ventilação mecânica, transferências)
   • Carga térmica do compartimento e potência necessária de radiadores
   • Tabela de radiadores (se definidos) com comparação necessário/existente

3. Evolução anual das necessidades de calor (1 página)

   • Indicadores principais:
     • Necessidade total de calor [kWh/ano]
     • Horas de aquecimento por ano
     • Temperatura de corte de aquecimento
     • Necessidade máxima [kW]
   • Desagregação mensal em tabela:
     • Mês, horas de aquecimento, temperatura média, necessidade de calor, potência máxima
   • Caixa explicativa: diferença entre carga térmica e necessidade anual

4. Propostas de reabilitação da envolvente (1 página)

   • Visão geral do potencial de poupança:
     • Poupança total de energia [kWh/ano]
     • Redução total da carga térmica [kW]
     • Temperatura exterior de projeto, graus‑dia
   • Tabela de potenciais de otimização:
     • Grupo de elementos, área, U-value atual, U-value objetivo, poupança, ΔQ
   • Notas sobre valores de referência do REH e metodologia de cálculo

5. Aviso legal (última página)

   • Referência à NP EN 12831-1 como base de cálculo
   • Declaração sobre possíveis desvios e limitação de responsabilidade
   • Recomendação de validação por projetista especializado
   • Data de elaboração e chave de projeto

Formato e layout:

• A4, orientação vertical
• Tabelas claras com codificação por cores
• Formatação profissional com cabeçalhos e numeração de páginas
• Todas as grandezas com unidades corretas
• Relatório totalmente multilingue (segue o idioma da interface)

4.4 Resultados detalhados

Clique em "Vista detalhada" para uma desagregação completa:

Dados do edifício

• Volume útil aquecido (volume de ar) [m³]
• Área útil aquecida [m²]

Perdas térmicas por categoria

Transmissão:

• para o ar exterior [W]
• para o terreno [W]
• para espaços não aquecidos [W]
• Soma [W]

Ventilação:

• Soma [W]

Carga térmica

• Carga térmica dos compartimentos (soma) [W]
• Carga térmica do edifício segundo NP EN 12831-1 [W]

Desagregação por compartimento

Para cada compartimento:

• Perdas por transmissão por elemento (paredes, janelas, portas, pavimentos, tetos)
• Perdas por ventilação
• Radiadores (se definidos):
  • Tipo, dimensões
  • Potência nominal a 75/65/20
  • Expoente n
  • Potência efetiva calculada

Exportação para PDF

Clique em "Exportar PDF" para descarregar um relatório completo de cálculo em formato PDF.

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Dimensionamento de radiadores

5.1 Cálculo da potência de radiadores

O calculador utiliza a fórmula exponencial da EN 442 para determinar a potência dos radiadores:

Φ = Φn · (Δθm / Δθn)^n

Parâmetros:

• Φ = potência efetiva às temperaturas de funcionamento [W]
• Φ_n = potência nominal a 75/65/20 [W]
• Δθ_m = sobretemperatura média às temperaturas de funcionamento [K]
• Δθ_n = sobretemperatura média em condições nominais (50 K)
• n = expoente do radiador (tipicamente 1,25‑1,35)

Sobretemperatura média

Δθm = ((θVL + θRL) / 2) - θi

• θ_VL = temperatura de ida [°C]
• θ_RL = temperatura de retorno [°C]
• θ_i = temperatura interior [°C]

Exemplo:

• Ida: 55°C
• Retorno: 45°C (ΔT = 10 K)
• Temperatura interior: 20°C

Δθm = ((55 + 45) / 2) - 20 = 50 - 20 = 30 K

Em condições nominais (75/65/20):

Δθn = ((75 + 65) / 2) - 20 = 70 - 20 = 50 K

Se a potência nominal Φ_n = 1000 W e o expoente n = 1,3:

Φ = 1000 · (30 / 50)^1,3 = 1000 · 0,6^1,3 ≈ 508 W

5.2 Adicionar radiadores

Na vista de compartimento pode definir radiadores:

1. Selecionar tipo de radiador: a partir do catálogo ou manualmente

2. Definir dimensões:

   • Comprimento [mm]
   • Altura [mm]
   • Tipo (por ex. K21, K22, K33 em radiadores de painel)

3. Potência nominal é carregada automaticamente do catálogo (a 75/65/20)

4. Expoente n (tipicamente 1,3)

5. Clique em "Calcular potência" para determinar a potência efetiva à temperatura de ida definida

5.3 Tipos de radiadores

Radiadores de painel:

• K10 / K11: 1 painel, 0‑1 aletas de convecção
• K20 / K21 / K22: 2 painéis, 0‑2 aletas de convecção
• K30 / K33: 3 painéis, 3 aletas de convecção

Regra prática: Mais painéis e mais aletas de convecção = maior potência para as mesmas dimensões, mas também maior caudal de água necessário.

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Dicas e boas práticas

6.1 Dados de entrada realistas

• Utilize dimensões interiores úteis na introdução manual (não dimensões exteriores)
• Considere áreas de janelas e portas: subtraia‑as das áreas de parede
• Verificação de plausibilidade: compare a área útil aquecida calculada com a área de habitação real

6.2 Escolha realista de U-values

Os U-values automáticos baseiam‑se em construções típicas. Se tiver informação mais precisa (por ex. do certificado energético SCE ou de relatórios de reabilitação):

• Utilize os U-values reais
• Em edifícios reabilitados: introduza os U-values dos elementos já intervencionados

6.3 Definir corretamente os fatores de correção

Erros frequentes:

• ❌ Lajes entre pisos aquecidos com f_T = 1,0 (gera perdas duplicadas)
• ❌ Laje de cave sobre cave aquecida com f_T = 0,5

Correto:

• ✅ Laje R/C‑1.º andar: f_T = 0,0 (ambos aquecidos)
• ✅ Laje de cave sobre cave aquecida: f_T = 0,0
• ✅ Teto do último piso para desvão não aquecido: f_T = 0,5
• ✅ Paredes exteriores: f_T = 1,0

6.4 Taxas de renovação de ar

Estado do edifício	Taxa de renovação n [1/h]
Edifício antigo sem reabilitação	0,7 - 1,0
Edifício conforme REH (construção corrente)	0,5
Edifício muito estanque / padrão passivo	0,3 - 0,4
Com ventilação mecânica + RC (60%)	0,3
Com ventilação mecânica + RC (80%)	0,2

6.5 Otimização para bombas de calor

Para um funcionamento eficiente de bombas de calor deve:

1. Procurar temperaturas de ida baixas (idealmente ≤ 45°C para SCOP elevados)
2. Utilizar superfícies de aquecimento de grande área (piso radiante, aquecimento de parede)
3. Em radiadores: dimensionar generosamente (1,5‑2× a potência nominal a 75/65/20)
4. Calcular a temperatura de ida ótima e verificar se é suficientemente baixa

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Perguntas frequentes (FAQ)

Porque é que a carga térmica do edifício é superior à soma das cargas dos compartimentos?

A carga térmica do edifício (Q̇_HL,G) inclui um acréscimo (tipicamente 100% sobre as perdas por ventilação) para cobrir fases de aquecimento rápido e perdas de sistema. A fórmula é:

Q̇HL,G = Σ Q̇trans + 2 · Σ Q̇vent

Esta abordagem está alinhada com a NP EN 12831-1.

Qual é a temperatura exterior de projeto correta?

A temperatura exterior de projeto depende do local. O calculador determina‑a automaticamente, mas os valores podem divergir de tabelas normativas nacionais. Para cálculos normativos em Portugal recomenda‑se consultar:

• Dados climáticos do IPMA (Instituto Português do Mar e da Atmosfera)
• Documentação técnica de apoio à NP EN 12831-1 e ao REH, com temperaturas de projeto por zona climática

Porque é que as lajes entre pisos aquecidos apresentam perdas de calor?

Isto indica um erro de introdução de dados. Defina o fator de correção dos elementos entre espaços aquecidos como f_T = 0,0. Assim, não haverá perda útil de calor.

No assistente, estes elementos são criados automaticamente com f_T = 0,0 e identificados como "laje entre espaços aquecidos" ou "pavimento entre espaços aquecidos".

Como dimensionar radiadores para funcionamento com bomba de calor?

Para bombas de calor com temperaturas de ida de 35‑45°C, os radiadores devem ser significativamente maiores do que em sistemas 75/65/20:

• Fator 1,5‑2,0 face à potência nominal
• Utilize a função "Temperatura de ida ótima" para determinar a temperatura de regime necessária
• Em alternativa: complementar com piso radiante ou aquecimento de parede

Posso exportar o cálculo em PDF?

Sim, na "Vista detalhada" clique em "Exportar PDF". O PDF inclui todos os dados de entrada, resultados de cálculo e uma desagregação por compartimento.

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Informações de enquadramento

8.1 Diferença entre carga térmica e necessidade de calor

Carga térmica	Necessidade de calor
Potência [kW]	Energia [kWh/ano]
Potência máxima à temperatura de projeto	Energia necessária ao longo do ano
Situação estacionária (pior caso)	Evolução dinâmica na época de aquecimento
Para dimensionar o gerador de calor	Para balanços energéticos e previsão de consumo
Segundo NP EN 12831-1	Segundo métodos como EN ISO 52016 / metodologias REH/SCE

Exemplo:

• Carga térmica: 8 kW (à temperatura exterior de projeto, por ex. -2°C)
• Necessidade anual de calor: 15 000 kWh/ano

A carga térmica de 8 kW só é necessária em poucas horas por ano. A potência média durante a época de aquecimento é bastante inferior.

8.2 Evolução histórica de U-values (valores típicos)

Período	Parede exterior [W/(m²·K)]	Janelas [W/(m²·K)]	Cobertura [W/(m²·K)]
antes de 1980	1,0 - 1,5	2,5 - 3,5	0,8 - 1,2
1980-1995	0,6 - 1,0	2,0 - 3,0	0,4 - 0,8
1995-2001	0,5 - 0,7	1,5 - 2,0	0,3 - 0,4
2002-2008	0,35 - 0,5	1,3 - 1,7	0,22 - 0,3
2009-2015	0,24 - 0,35	1,1 - 1,4	0,18 - 0,24
2016-2020	0,24 - 0,28	0,95 - 1,3	0,18 - 0,20
a partir de 2021	0,20 - 0,24	0,90 - 1,1	0,14 - 0,18

(valores indicativos; em Portugal aplicam‑se os limites específicos do REH/RECS, que podem diferir ligeiramente destes intervalos)

8.3 Temperaturas de referência típicas

Tipo de compartimento	Temperatura de referência θi [°C]
Sala de estar	20 - 22
Quarto	16 - 18
Quarto de criança	20 - 22
Instalação sanitária	22 - 24
Cozinha	18 - 20
Corredor	15 - 18
Cave (aquecida)	12 - 15
Arrumos	12 - 15

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9. Informações adicionais

Normas e enquadramento legal (Portugal)

• NP EN 12831-1: Desempenho energético dos edifícios – Método de cálculo da carga térmica de aquecimento de projeto
• EN ISO 6946 / NP EN ISO 6946: Componentes de construção e elementos da envolvente – Cálculo da resistência térmica e do coeficiente de transmissão térmica (base para cálculo de U-values)
• EN 442: Radiadores e convetores – Especificações e determinação da potência
• REH (Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação) e RECS: requisitos de desempenho energético em Portugal
• SCE – Sistema de Certificação Energética: certificados energéticos obrigatórios para edifícios (classe A+ a F), com requisitos específicos para novos edifícios e grandes reabilitações

Certificação energética e apoios em Portugal

• Certificado energético (SCE): obrigatório em novos edifícios, grandes intervenções e transações (venda/arrendamento). Emissão por peritos qualificados registados na ADENE.
• Programas de apoio (exemplos em vigor ou recentes):
  • Programa de Apoio a Edifícios Mais Sustentáveis (Fundo Ambiental): comparticipação a fundo perdido para isolamento, substituição de janelas, instalação de bombas de calor, solar térmico e fotovoltaico em habitação própria permanente.
  • Vale Eficiência: apoio dirigido a famílias em situação de vulnerabilidade energética para medidas de eficiência (isolamento, janelas eficientes, equipamentos de climatização eficientes).
  • Incentivos ao autoconsumo fotovoltaico: regimes de autoconsumo e UPAC com enquadramento específico em Portugal.
• As condições (montantes máximos, percentagens de apoio, elegibilidade) são atualizadas regularmente; recomenda‑se consultar o Fundo Ambiental e a ADENE para informação atualizada antes de planear investimentos.

Ligações úteis

• IPMA – Dados climáticos para projeto
• ADENE – Sistema de Certificação Energética
• Fundo Ambiental – Programas de apoio
• PVGIS – Dados meteorológicos típicos

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Última atualização: dezembro de 2025