Construção Magazine 45

45 N° 45 . setembro/outubro 2011 . 6.50

DOSSIER Construção em Madeira

ISSN 1645-1767 9

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CONVERSAS João Santa-Rita

ficha técnica diretor Eduardo Júlio ejulio@civil.ist.utl.pt Carla Santos Silva carla.silva@engenhoemedia.pt

conselho científico Abel Henriques (UP), Albano Neves e Sousa (UTL), Álvaro Cunha (UP), Álvaro Seco (UC), Aníbal Costa (UA), António Pais Antunes (UC), António Pinheiro (UTL), Carlos Borrego (UA), Conceição Cunha (UC), Daniel Dias da Costa (UC), Diogo Mateus (UC), Elsa Caetano (UP), Emanuel Maranha das Neves (UTL) Fernando Branco (UTL), Fernando Garrido Branco (UC), Fernando Sanchez Salvador (UTL), Francisco Taveira Pinto (UP), Helder Araújo (UC), Helena Cruz (LNEC), Helena Gervásio (UC), Helena Sousa (IPL), Hipólito de Sousa (UP), Humberto Varum (UA), João Mendes Ribeiro (UC), João Pedroso de Lima (UC), Joaquim Figueiras (UP), Jorge Alfaiate (UTL), Jorge Almeida e Sousa (UC), Jorge Coelho (UC), Jorge de Brito (UTL), Jorge Lourenço (IPC), José Aguiar (UTL), José Amorim Faria (UP), José António Bandeirinha (UC), Júlio Appleton (UTL), Luís Canhoto Neves (UNL), Luís Godinho (UC), Luís Juvandes (UP), Luís Lemos (UC), Luís Oliveira Santos (LNEC), Luís Picado Santos (UTL), Luís Simões da Silva (UC), Paulo Coelho (UC), Paulo Cruz (UM), Paulo Lourenço (UM), Paulo Maranha Tiago (IPC), Paulo Providência (UC), Pedro Vellasco (UER, Brasil), Paulo Vila Real (UA), Raimundo Mendes da Silva (UC), Rosário Veiga (LNEC), Rui Faria (UP), Said Jalali (UM), Valter Lúcio (UNL), Vasco Freitas (UP), Vítor Abrantes (UP), Walter Rossa (UC)

redação Joana Correia redaccao@engenhoemedia.pt

marketing e publicidade Rita Ladeiro r.ladeiro@engenhoemedia.pt

comunicação Celine Borges Passos c.passos@engenhoemedia.pt

grafismo avawise

assinaturas Tel. 22 589 96 25 construcaomagazine@engenhoemedia.pt

redação e edição Engenho e Média, Lda. Grupo Publindústria

propriedade e impressão Publindústria, Lda. Praça da Corujeira, 38 - 4300-144 PORTO Tel. 22 589 96 20, Fax 22 589 96 29 geral@publindustria.pt | www.publindustria.pt

publicação periódica Registo n.o 123.765

tiragem 6.500 exemplares

issn 1645 – 1767

depósito legal 164 778/01

capa Fotografia gentilmente cedida por Finnforest © Ignacio Ysasi Os artigos publicados são da exclusiva responsabilidade dos autores.

sumário 2

editorial

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dossier | “construção em madeira“

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conversas

João Santa-Rita

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Evolução recente da construção de Estruturas de Madeira em Portugal

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Influência das condições ambientais em Estruturas de Madeira

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ttt torre turística transportável: Estrutura de Madeira polivalente como segundo Pavilhão de Portugal na Expo Xangai 2010

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Construção de edifícios com painéis maciços de madeira lamelada-colada cruzada

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Avaliação experimental de pavimentos antigos de madeira através de ensaios de carga

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publi-reportagem

Água potável para Oldenburg – graças à mais recente tecnologia de superfície que está a ser utilizada no tanque de água purificada de Donnerschwee

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materiais de construção

Materiais nano-porosos para soluções de paramentos altamente eficientes

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i& d empresarial

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acústica

Exemplos de soluções de reforço de isolamento acústico e respetivos desempenhos acústicos previstos

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estruturas metálicas

Vigas mistas em pavimentos do tipo “Slim Floor”

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sísmica

A ação sísmica em Portugal na nova regulamentação Europeia para o projeto de estruturas

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publireportagem

A utilização do betão como sistema de segurança na prevenção rodoviária

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notícias

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mercado

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estante

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projeto pessoal Nuno Sampaio

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eventos

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diretora executiva

Próxima edição > Dossier Construção Metálica

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editorial Este número é dedicado às “Estruturas de Madeira”. Este é um dos temas que recorrentemente têm sido abordados na Construção Magazine, dada a sua importância, tanto na vertente da conservação de construções antigas, como na vertente das soluções inovadoras aplicadas à construção nova. É neste contexto que o Núcleo de Estruturas de Madeira (NEM) do LNEC tem desenvolvido um trabalho de referência, de produção de material científico e tecnológico, de certificação dos produtos e derivados de madeira, de apoio à sua aplicação na construção, de garantia da sua durabilidade, e de avaliação e reabilitação do edificado existente. A Eng.ª Helena Cruz, Coordenadora do NEM, é, por todas estas razões, uma figura incontornável sempre que o tópico é a (construção em) Madeira e é, por consequência, a escolha óbvia para co-editora da ‘CM 45’. O dossier inclui, como habitualmente, vários artigos de conhecidos especialistas, assim como a entrevista a uma personalidade de reconhecido mérito na área temática.

Aproveito as linhas deste editorial para dar uma notícia em primeira mão aos leitores e para felicitar a editora Engenho e Média pelo lançamento da revista “Em Obra”, dirigida a todos os intervenientes na área da Construção, a qual tem como principal objectivo apresentar o que de inovador surge neste sector, em termos de produtos, equipamentos e tecnologias.

*O Professor Eduardo Júlio escreve de acordo com a antiga ortografia.

Eduardo Júlio, Director

Em Portugal, o papel da madeira como material estrutural tem sofrido profundas mudanças.

Por um lado, muitas das utilizações tradicionais, sobretudo pavimentos e coberturas, registaram um decréscimo acentuado, face a outros materiais e soluções que entretanto se tornaram dominantes.

Em contrapartida, têm-se multiplicado em Portugal, nas últimas duas décadas, grandes estruturas de piscinas, pavilhões desportivos ou multiusos, naves industriais e centros comerciais, de madeira lamelada colada, com realizações arrojadas e notável impacto.

Também ao nível da construção unifamiliar, depois dos primeiros passos dados com a construção prefabricada, sobretudo para o parque escolar nos anos 70 e 80 do século XX, então com um caráter eminentemente provisório, verificou-se mais recentemente um crescimento significativo e uma oferta extremamente diversificada de sistemas de construção, empregues principalmente em habitação e equipamentos de lazer. Muitas destas realizações têm elevada qualidade, veiculando imagens de inovação, integração paisagística, consciência ambiental e sustentabilidade.

Noutra vertente, também a reabilitação de estruturas antigas assume presentemente uma grande importância para a indústria da construção, em resposta às preocupações crescentes com a preservação do património e com inegáveis vantagens técnicas e económicas, registando-se numerosas intervenções exemplares em estruturas de madeira.

Não obstante as grandes lacunas que ainda se verificam em Portugal, sobretudo ao nível da formação académica, da mão de obra especializada e dos procedimentos, dispomos hoje de conhecimentos científicos e técnicos e de um grande conjunto de documentos normativos que permitem enquadrar o projeto e a execução de estruturas de madeira, a especificação, o fabrico e o controlo de qualidade/ fiscalização dos materiais empregues. Também a grande oferta de materiais e produtos de construção à base de madeira, sejam inovadores ou tradicionais “revisitados”, apoiada por estudos e investigação e por sistemas de qualificação e certificação, facultam hoje em dia opções adequadas a cada caso.

Sem, obviamente, esgotar todos os aspetos referidos, procuramos reunir neste dossier alguns contributos sobre: perspetivas sobre a utilização estrutural da madeira, as grandes estruturas de madeira construídas em Portugal, as intervenções no âmbito da reabilitação do património, a relevância da investigação na especificação e acompanhamento de obras e alguns exemplos de sistemas e conceitos inovadores, quer a nível nacional quer a nível mundial.

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helena cruz co-editor da CM45

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conversas

arquiteto joão santa-rita

Entrevista conduzida por Helena Cruz Fotografia por Luís N. Filipe

A madeira voltou a adquirir importância nos últimos anos, sendo aplicada na reabilitação de edifícios e num tipo de construção mais sustentável. João Santa-Rita, vice-presidente da Ordem dos Arquitetos, fala à CM sobre a história da utilização deste material e dos desafios que se colocam num projeto de construção em madeira.

O arquiteto destaca também a primeira edição do Prémio Nacional de Arquitetura em Madeira.

Construção Magazine (CM) – A Ordem dos Arquitetos integra a Comissão Organizadora do Prémio Nacional de Arquitetura em Madeira 2011. Como surgiu e quais os objetivos desta iniciativa?

João Santa-Rita (JSR) – A iniciativa partiu do Secretário de Estado das Florestas e Desenvolvimento Rural e da Autoridade Florestal Nacional, no âmbito do Ano Internacional das Florestas. A estas duas Instituições associou-se um conjunto de agentes económicos ligados à Indústia da Madeira, com o sentido de reforçar o valor da nossa floresta enquanto um importante recurso económico.

Naturalmente foi com um enorme prazer que a OA se associou igualmente a esta iniciativa. De facto, no quadro atual em que a construção e a reabilitação sustentável do edificado se apresenta como um fator essencial, diria em todo o mundo, a madeira bem como os seus derivados e os recursos tecnológicos associados são e serão sempre da maior relevância.

CM – Qual o impacto que se espera deste Prémio num futuro próximo?

JSR – Porventura o Prémio não terá um impacto imediato, sobretudo, tendo em conta a forte contração económica que se vive. Apesar desse aspeto esperamos que o Prémio em si mesmo venha a ter efeitos pedagógicos, podendo mesmo vir a constituir um incentivo para uma utilização mais generalizada da madeira, ao divulgar e valorizar resultados, práticas, soluções arquitetónicas e construtivas fundadas no uso desse material.

Por outro lado, um concurso desta natureza contribuiu naturalmente para dar a conhecer não só no meio dos arquitetos mas também ao público em geral, um conjunto de obras e de soluções porventura ainda pouco conhecidas ou até mesmo desconhecidas.

Um Prémio, tal como outras tantas coisas na vida, precisa de reconhecimento e para obter esse reconhecimento carece de uma participação e de uma seleção criteriosa e cuidada dos trabalhos que premiar. No fundo está implícito na natureza de qualquer prémio distinguir e divulgar a qualidade que, neste caso, é de obras de arquitetura e nas quais a madeira assuma um papel relevante.

CM – A madeira foi, durante largos anos, utilizada sobretudo em estruturas provisórias e revestimentos. Nas últimas décadas a situação tem-se alterado. A que atribui esta mudança e até que ponto será uma mudança sustentável?

JSR – Antes demais, é bom não generalizar, nem fazer passar a ideia que na construção em Portugal a madeira é um material de utilização recente.

Na realidade este material sempre esteve muito presente, em elementos estruturais, componentes e revestimentos. Só a partir da segunda metade do século passado, com a generalização das estruturas de betão e o recurso a componentes industriais, a madeira perdeu progressivamente a importância milenar que tinha. Basta, para ilustrar esta questão, recordarmos o caso do tão conhecido sistema da Gaiola Pombalina que constituiu no seu tempo uma resposta construtiva para resistir aos fenómenos sísmicos. Foi um sistema altamente inovador em pleno século XVIII e a Gaiola era, como sabemos, uma estrutura composta por elementos de madeira.

Porém é, de facto, certo que a madeira não teve nem tem no nosso País uma presença, chamemos-lhe uma visibilidade, tão marcante, tanto nas cidades como nas paisagens, como tem certamente noutras culturas, continentes e países. Esse panorama tende no entanto a inverter-se. Primeiro, devido aos efeitos da globalização e à consequente entrada no nosso mercado de soluções importadas de países onde a madeira sempre teve um papel primordial na construção, como o caso do norte da Europa ou da América do norte entre outros.

Segundo, devido, precisamente ao facto do uso da madeira se afirmar como sustentável do ponto de vista ambiental, por um conjunto de

vantagens que têm vindo a ser identificadas, nomeadamente, por possibilitar a redução das emissões de carbono.Terceiro, porque é um material que revela um grande número de possibilidades de utilização e de aplicação.

CM – Os portugueses construíam tradicionalmente para os seus filhos e netos. Até que ponto a aceitação da madeira por parte do consumidor é hoje em dia condicionada por preocupações relacionadas com a durabilidade das construções?

JSR – Não foram apenas os portugueses que construíram para as gerações vindouras, de certo modo sempre foi assim ao longo da História e, como tal, construiu-se sempre com um certo sentido de perenidade o que é absolutamente natural. As catedrais, os palácios duravam por vezes décadas a construir e esperava-se que durassem muito mais que uma vida, eram construções para resistir ao tempo e a tudo. Apenas em algumas sociedades contemporâneas com grande dinamismo já não será assim.

Por outro lado há aqui um dado que é novo, é que nos últimos trinta anos, os portugueses tornaram-se progressivamente e em grande número compradores e mesmo proprietários, ao invés de arrendatários como tradicionalmente o eram. Essa alteração de condição, transformou natural e inevitavelmente as suas preocupações ou, pelo menos, a sua acuidade.

A não aceitação da utilização da madeira de forma mais generalizada na construção, como aliás de outros materiais, decorre quase sempre

da falta de conhecimento dos materiais e de preconceitos que subsequentemente se constroem em torno dos mesmos, esquecendo-se as múltiplas possibilidades e vantagens do seu uso bem como da longevidade das soluções.

Bastará pensarmos nas inúmeras construções que com muitos séculos de vida e de uso ainda exibem as suas estruturas, revestimentos e elementos em Madeira, para já não falar da construção naval.

CM – A utilização de madeira em estruturas de grande vão, designadamente edifícios desportivos, tem dado a este material uma grande visibilidade. Não receia que algumas realizações menos cuidadas ou a falta de manutenção possam ter um efeito negativo na apetência do mercado pela madeira?

JSR – Não há bela sem senão! Temos é de caminhar no sentido de não continuar a confundir a natureza dos materiais, com a responsabilidade de todos quantos estão envolvidos na realização das construções, sejam estas de que natureza forem. Qualquer material, por mais extraordinário que seja, nunca superará a incúria, ocorra esta no projeto, no processo de construção ou na conservação das obras.

A madeira requer naturalmente, tal como outros tantos materiais, um trabalho de manutenção que tem de ser programado e cumprido e que é obviamente específico.

Repare por exemplo e mais uma vez no caso da construção naval .

Em Portugal a construção, sobretudo nas décadas de setenta e oitenta e ainda hoje em

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conversas conversas

muitos casos, foi muito pouco programada, ou seja, pensase no imediato e na satisfação de um conjunto de necessidades deixando para mais tarde questões tão sensíveis e importantes como sejam as relativas à manutenção. De facto, é algo que se vai e se julga ser possível de ir sempre adiando. Sabe que enquanto os ossos não cederem está quase sempre tudo bem. É claro que nos últimos anos esta atitude tem-se vindo a alterar. De facto qualquer construção requer uma manutenção cuidada e programada a qual será naturalmente mais exigente consoante a complexidade, sofisticação e/ou fragilidade das soluções.

CM – Da sua experiência, quais os maiores desafios colocados aos arquitetos neste domínio?

JSR – A madeira, como qualquer material, impõe um modo de pensar e fazer que não é forçosamente estanque e, devo até referir, que permite uma enorme liberdade nas opções e nas decisões. Há naturalmente que cuidar e ter presentes as suas capacidades e as suas limitações. O maior desafio é, e será sempre, conhecer para tirar o máximo partido. Hoje existe uma enorme facilidade de acesso a soluções industrializadas e como tal desenvolvidas, testadas e garantidas por fabricantes. O risco está hoje na incapacidade de as escrutinar por falta de conhecimento. Anteriormente, essa falta refletia-se na incapacidade de conceber uma solução.

A madeira é uma matéria que tem rendido um elevado número de soluções. Desde logo porque são inúmeras as variedades quer da matéria prima natural, quer dos seus derivados que as indústrias, aliás, têm vindo progressivamente a produzir. Eu penso que os desafios são universais e neste caso, tal como em tantos outros, haverá sempre quem aceite e utilize os materiais tal como são e haverá também sempre quem procure evoluir e explorar novos modos de os utilizar e isso conduz necessariamente a uma reação altamente positiva por parte das indústrias. Basta pensar, no que se fez no norte da Europa nesta matéria desde meados do século passado. Naturalmente a utilização mais sistemática da madeira poderá constituir alguma novidade e como tal implicar um maior desafio na sua adaptação e adequação às condicionantes locais que vão de aspetos tão distintos como o modo de pensar e de fazer, até à sua inserção na paisagem seja ela urbana ou rural.

CM – A diversificação dos produtos de madeira abre novas possibilidades para utilizações estruturais e não estruturais

“a madeira, como qualquer material, impõe um modo de pensar e fazer que não é forçosamente estanque e, devo até referir, que permite uma enorme liberdade nas opções e nas decisões“ 06_cm 6_cm

na construção. Como caracteriza o mercado nacional quanto à oferta de produtos de madeira?

JSR – Diria, desde logo, que o mercado já não é meramente nacional, encontramos produtos e soluções de toda a origem, com uma diversidade enorme. Felizmente a presença de agentes e fabricantes nacionais é notável. Segundo julgo saber na área dos produtos transformados, ou derivados, de madeira seremos mesmo líderes mundiais de algumas soluções e, além do mais, temos empresas altamente inovadoras.

Claro que o trabalho realizado pelas indústrias, sobretudo nas últimas duas décadas, veio introduzir um enorme conjunto de possibilidades, quer de sistemas estruturais, quer de revestimentos. Temos como tal um mercado relativamente rico em matéria das soluções, mas temos naturalmente de saber como as utilizar, bem como conhecer o seu comportamento nas diversas aplicações e utilizações.

Um dos aspetos da condição atual de ser arquiteto é o de que em consequência de indústrias altamente inovadoras que constantemente produzem e lançam novas soluções, as obras que realizamos acabam muitas das vezes por se constituir como ensaios reais das soluções produzidas, mesmo que previamente testadas e/ou inclusive certificadas. Os materiais não existem por si só e, como tal, a sua integração num corpo mais complexo que é o edifício, é de facto o grande teste e desafio.

Como sabemos a madeira é um material de uma enorme nobreza e com vastíssimas possibilidades de utilização, que não se esgotam apenas em aspetos estruturais e não estruturais das construções. Existe todo um conjunto de elementos e de componentes que utilizam esta matéria. Não faltarão oportunidades e motivos para se recorrer à sua utilização. A madeira é, se calhar, o material que está mais presente no nosso quotidiano, se tivermos em conta para além dos aspetos constructivos do mobiliário que utilizamos, isto para dizer que, na prática, se trata de um material que todos nós temos obrigação de conhecer. Por outro lado é de assinalar que a madeira é um dos poucos materiais com um conjunto de propriedades muito próprias, repare que tem cheiro, tem diversas cores, tonalidades e texturas que aliás pode ter maior ou menor expressão, pode

ser trabalhada de modos muitos distintos, por exemplo esculpida e moldada, possui capacidade de resistência a diversos fenómenos e ações. Enfim, poderíamos estar aqui a enunciar muito mais aspetos.

CM – Sendo as licenciaturas em engenharia civil e arquitetura sobretudo vocacionadas para a construção em betão armado, considera adequada a formação dos técnicos no domínio das estruturas de madeira?

JSR – Bom, falemos do que conheço melhor.

Hoje, existindo perto de duas dezenas de escolas de arquitetura em Portugal, é difícil generalizar e como tal falar de soluções predominantes. Além do mais há tanta informação disponível que será impossível não abordar outros sistemas e soluções preparando os futuros profissionais para a sua utilização . No entanto e até naturalmente, no seu percurso académico haverá predominância no recurso pelos alunos a soluções construtivas em betão armado, afinal ele é dominante também fora da escola porque é como sabemos um material que decorre da matéria prima que existe no nosso país .

A predominância de uma tecnologia sobre outras é sempre um fenómeno localizado no tempo, a história já nos ensinou isso, as escolas sabem-no. É importante que continuem a formar arquitetos com um olhar aberto e atento aos aspetos do mundo que os rodeia e, nesse caso, incluiu-se certamente o conhecimento do comportamento da madeira e das suas possibilidades estruturais.

CM – Que medidas poderiam ou deveriam ser implementadas para melhorar a atual situação?

JSR – Está a partir do pressuposto que ela é má. É uma visão que não partilho. Na realidade, tudo parece apontar no sentido contrário. Em número e qualidade têm crescido as obras com soluções construtivas que recorrem à utilização da madeira. Atualmente é possível comprar uma construção integralmente em madeira concebida por arquitetos portugueses e construída industrialmente por portugueses.

Isto só foi possível porque existe conhecimento e saber.

Posso referir-lhe uma história que se encaixa perfeitamente no que estamos a falar. Tive um aluno que a meio do seu percurso académico

passou a ter uma empresa nesta área, e por aquilo que sei, tem abraçado essa tarefa com entusiasmo, o que prova a abertura e interesse das novas gerações pelo conhecimento de outras soluções.

CM –Na ótica das utilizações estruturais tradicionais, a pormenorização das realizações é, com alguma frequência, deixada ao saber dos carpinteiros. Quer comentar este aspeto, tendo em conta a forma como atualmente se desenvolve a atividade na indústria da construção?

JSR – Não me parece que seja literalmente assim, ou melhor já foi certamente assim no passado, não muito longínquo, quando grande parte das construções eram realizadas pelos próprios ou não existia ainda legislação ou vigilância. Nesse tempo grande parte dos profissionais eram grandes mestres com sensibilidade e autoridade técnica alicerçada no seu grande saber. Hoje ainda temos por esse país muitos profissionais que herdaram muito desse conhecimento prático que é valioso em qualquer sociedade. No entanto, neste momento qualquer solução estrutural, tradicional ou não, deve ter por base um projeto realizado por um técnico que é o responsável máximo pela conceção da mesma. Se este projeto é suficientemente desenvolvido, seguido em obra ou bem executado, isso é um problema de uma natureza completamente diferente e, uma vez mais, relacionado com a responsabilidade de cada um dos agentes que intervêm no processo da construção.

CM – A madeira é, ainda, encarada como um material tradicional. No entanto a oferta de novos produtos, o ensaio de novas utilizações e a existência de normalização e regulamentação recentes configuram a utilização de um novo material. Como vê este desafio?

JSR – De facto a madeira enquanto matéria pode ter duas leituras. A matéria prima natural, utilizada como tal e, deste modo, sujeita ao seu comportamento, podendo-se recorrer no seu trabalho também a tecnologias e a utilizações tradicionais. A madeira entendida como uma panóplia de derivados e nesse sentido já pouco terá a ver com a utilização de um material tradicional.

Por outro lado, muita da arquitetura moderna e da contemporânea recorreu e recorre à

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conversas

construção em madeira, quer no seu todo, quer em diversas das suas componentes sem isso constituir um estigma.

Há ainda que referir que toda a recente regulamentação forçou um conjunto de soluções/ tratamentos com vista à melhoria do comportamento da madeira e dos seus derivados.

Como tal, eu diria que não será a utilização de um novo material mas sim, a utilização de um material tradicional de um novo modo e, nesse sentido, constitui efetivamente um desafio.

CM – Com o atual abrandamento da construção nova em Portugal e a atual crise no setor, como vê o futuro da construção de estruturas de madeira em Portugal?

JSR – Se, como tudo indica, a atividade do setor se deslocar maioritariamente para a reabilitação e, se essa reabilitação for tomada seriamente, haverá então lugar para muito trabalho que passa efetivamente pela utilização da madeira na recuperação de estruturas, de revestimentos e naturalmente de carpintarias.

Esta é uma possibilidade real para a utilização da madeira ainda que não possa traduzir de imediato todas as potencialidades que este material hoje possui. Mas certamente constituirá um grande desafio porque teremos chegado ao limite do comportamento de um conjunto de construções e tornou-se inevitável a sua recuperação.

Voltando um pouco atrás quando falávamos dos profissionais, carpinteiros, aqui está uma operação, que vai certamente necessitar do seu saber, conhecimento, quer na execução, quer na formação de profissionais que serão necessários para trabalhos de uma natureza completamente diferente que requerem um outro tipo de olhar, de tempo e até de rigor e sensibilidade.

CM – Na sua opinião, que papel deverá ter a investigação científica no setor da construção, em particular na área da construção em madeira?

JSR – A investigação e o desenvolvimento são peças fundamentais de qualquer fileira económica. Muito particularmente dada a nossa presença no espaço comum europeu. O desafio hoje não é tão só transformar matéria prima mas, sobretudo, conceber e desenvolver produtos e métodos de fabrico. Dado o sucesso que têm tido as nossas indústrias, existem

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“desde há alguns anos que se vem a exigir aos materiais muito mais em termos do seu comportamentos e da sua resistência”

meios para considerar isso como uma ação em continuidade. Por outro lado, desde há alguns anos que se vem a exigir aos materiais muito mais em termos do seu comportamentos e da sua resistência e, como tal, é, não só desejável como aliás impraticável, não associar a este fenómeno à contribuição da investigação científica.

CM – Gostaria de deixar alguma reflexão final sobre a construção de madeira em Portugal e a inovação neste domínio?

JSR – Penso que o mais relevante será, de facto, salientar no âmbito do Prémio em causa a possibilidade que o mesmo representa para divulgar um conjunto de exemplos e avaliando em simultâneo a qualidade dos mesmos. Essa possibilidade irá naturalmente despertar interesse e curiosidade. Depois gostaria de referir que a criação de um prémio como este tem, necessariamente, na sua génese o conhecimento de uma realidade, ou seja, de que a utilização da madeira terá evoluído e estará até mais generalizada.

Acerca da construção da madeira propriamente dita, gostava de referir um acontecimento relativamente recente. Participei há uns meses num debate na Universidade da Beira Interior a propósito da preservação da Quinta do Dr. António na Covilhã e confesso que um dos aspetos que mais me marcou entre as diversas apresentações foi o trabalho de madeira no interior de uma das casas dessa quinta desenhada pelo Arquiteto Luís Alçada Batista e a inovação que a mesma representava ainda que suportada em tecnologias e aspetos ligados à tradição .

Poderia citar outros exemplos mais recentes mas o importante será referir que a inovação se pode expressar e afirmar de muito modos, uns mais subtis outros mais afirmativos.

Por último espero naturalmente que os arquitetos se sintam motivados para participar, contribuindo deste modo para uma saudável avaliação das obras realizadas e candidatas ao Prémio.

Perfil João Santa-Rita licenciou-se em Arquitectura na Escola Superior de Belas Artes de Lisboa no ano de 1983. Em 1990 criou o Atelier SANTA-RITA ARQUITECTOS, em conjunto com o Arqº. José Santa-Rita. Ao longo dos anos deu aulas em várias universidades de renome nacionais e internacionais, tais como a Lusíada, Lusófona, Autónoma de Lisboa, Católica, Southern Califórnia Institute of Architecture Los Angeles, Columbia University, entre outras. Foi premiado em concursos nacionais e internacionais tendo obtido uma menção honrosa no Concurso Internacional para a Revitalização do ULUGH-BEG CENTER em Samarkanda - ex-URSS e o 1º Prémio no Concurso Internacional para o Plano de Urbanização de Almada Nascente com WS Atkins e Richard Rogers Partnership.

Tem vários artigos publicados em revistas internacionais da área de Arquitectura e Design.

Os projectos de arquitectura de sua autoria estão presentes em Portugal, mas também nos E.U.A, Polónia e Angola. João Santa-Rita iniciou este ano funções como Vice-Presidente da Ordem dos Arquitectos.

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construção em madeira evolução recente da construção de estruturas de madeira em portugal

João H. Negrão PhD, Professor Associado CIEC, Universidade de Coimbra, Portugal jhnegrao@dec.uc.pt

Desde finais da década de 90 que se assiste a um recrudescimento da construção de estruturas de madeira em Portugal, após décadas de quase abandono desse material para aplicações estruturais. Este trabalho procura traçar o panorama atual neste setor da indústria da Construção. A informação apresentada foi recolhida por meio de um inquérito enviado a todas as autarquias do país e ainda a algumas empresas do ramo, o qual tem por objetivo caracterizar arquitetónica e financeiramente as obras executadas, além de outros aspetos relevantes para se entender a dinâmica do mercado.

As estruturas de madeira em Portugal entraram em desuso a partir das décadas de 50 e 60 do século XX, com a generalização da construção em betão armado. Instalou-se mesmo na Sociedade e na comunidade técnica a ideia de que a madeira era um material de fraca qualidade, o que levou à sua substituição em numerosas construções antigas, causando nalguns casos perdas irreparáveis de Património Arquitetónico.

Após mais de três décadas neste estado de coisas, a madeira, nomeadamente na forma de madeira lamelada colada, recuperou algum protagonismo e ocupou uma posição relevante em alguns nichos de construção, como pavilhões desportivos, centros comerciais, pontes e passadiços pedonais e outros. Esta alteração foi, na opinião do autor, ditada pela oportuna conjugação de três fatores: o aparecimento de documentação normativa e regulamentar (Eurocódigos e normas conexas), o impacto me-

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diático do Pavilhão da Utopia (hoje Multiusos) da Expo-98, que abriu à madeira perspetivas até então insuspeitadas pelo cidadão comum e mesmo pela comunidade técnica, e o significativo aumento do rendimento nacional nas décadas de 80 e 90. O objetivo deste artigo é o de, face a essa transformação, fazer um levantamento do panorama da construção recente em madeira e derivados, em Portugal.

O estudo foi baseado num inquérito dirigido a todas as autarquias do país. Foram recolhidas 120 respostas, que permitem uma visão estatisticamente representativa e reveladora da evolução no espaço nacional. Foram ainda contactadas algumas das empresas mais relevantes do setor operando em Portugal, e cruzada e completada a informação proveniente destas duas fontes. Nas secções seguintes são apresentadas e discutidas as conclusões mais relevantes deste levantamento.

Tipo de cliente (público/privado) O Estado, nomeadamente por via da Administração Local (municípios) foi o grande impulsionador inicial da construção em madeira, nomeadamente promovendo a construção de infraestruturas desportivas como piscinas e pavilhões gimno-desportivos municipais, que se multiplicaram um pouco por todo o país. À medida que as soluções estruturais de madeira foram adquirindo mais notoriedade, foi também aumentando a sua procura por entidades privadas e foi-se diversificando o tipo de utilização, como se verá mais adiante.

Na Figura 1 identificam-se as obras existentes, segundo este critério.

Construção nova ou reabilitação As construções com maior visibilidade e impacto mediático foram, tipicamente, as estruturas novas de madeira lamelada colada.

No entanto, nem só na construção nova se sentiu recrudescer o interesse pela madeira. A abordagem atual da temática de reabilitação e conservação do Património Edificado favorece as soluções que preservam a identidade da construção original. Em consequência, construções como conventos, igrejas, palacetes, teatros, edifícios públicos ou corporativos e outros, construídos no tradicional sistema de paredes em alvenaria e pisos e coberturas em madeira, foram alvo de intervenções nos quais os elementos de madeira foram reparados ou, no caso mais frequente, substituídos por outros em madeira maciça ou lamelada colada.

A Figura 2 mostra a distribuição de obras segundo este critério, sendo evidente a maioria esmagadora de construções novas.

Ano de construção As Figuras 3(a) a 3(f) ilustram o impressionante ritmo de implantação das estruturas de madeira em Portugal. Até meados da década de 90, altura em que se iniciou a construção do recinto da futura Expo-98 e, em particular, do Pavilhão da Utopia (Multiusos), os casos

reportados em Portugal eram praticamente inexistentes. O ritmo de construção acelera a partir de 1999. A maior parte das primeiras realizações surge no Centro Interior de Portugal. Esta é uma região relativamente pobre, no contexto português, e não se esperaria, por conseguinte, que estivesse na vanguarda desta inovação de mercado. Pensa-se, no entanto, que o facto de coincidir com a mancha do Pinhal Interior, em grande parte da área, e o de ter laborado na região a única fábrica de produção de madeira lamelada colada em Portugal (entretanto desaparecida) terão constituído importantes fatores de estímulo para autarcas e outros decisores locais.

A informação mais marcante da figura, no entanto, é a do muito curto espaço de tempo que medeia entre o aparecimento deste tipo de solução estrutural no mercado e a sua disseminação por todo o território nacional: pouco mais de 5 anos. O dinheiro barato e fácil deste período facilitou em grande medida esta evolução, mas não pode retirar-se ao material o mérito próprio pela capacidade de afirmação num mercado até então totalmente dominado pela construção em betão armado e em aço.

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Tipo de empreitada

ainda que assertivas, foram frequentemente reveladoras de confusão ou algum desconhecimento do aspeto particular a que pretendia obter-se resposta. Alguns departamentos técnicos de Câmaras Municipais, por exemplo, indicaram como tendo sido “segundo Projeto” a empreitada de obras municipais realizadas por sua iniciativa, pretendendo com isso significar que a construção fora alvo de um Projeto elaborado nesse departamento mas ignorando, sobretudo no caso de subempreitadas, que a efetiva construção se baseara num Projeto reformulado pela empresa construtora. Pensase que a opção “Conceção-Construção” terá uma incidência muito maior do que a que o mapa da Figura 4 aparenta.

Dado o conhecimento insuficiente que a maioria dos engenheiros de estruturas em Portugal possuem do Projeto de Estruturas de Madeira, as empresas apresentam frequentemente a concurso propostas de conceção-construção.

Os Projetos de Licenciamento baseiam-se num estudo prévio ou projeto de apresentação o qual, embora suficiente para elaboração de uma estimativa orçamental, não apresenta o nível de pormenorização ou mesmo de normalização construtiva que se exige a um projeto com madeira ou um material derivado. Assim, as empresas reelaboram um projeto de execução, que efetivamente determinará a produção da estrutura e a subsequente montagem. Numa minoria de casos, quando o projeto é detalhado e incorpora condicionalismos típicos como o do número limitado de secções de madeira maciça disponíveis no mercado, a proposta e a posterior execução podem basear-se nesse documento, não sendo então necessária reformulação do Projeto.

A Figura 4 identifica as respostas dadas a este item. No entanto, deve referir-se que não se lhe atribui grande fiabilidade, porque as respostas,

Material A expressão construção em madeira refere-se a vários produtos de construção e/ou materiais distintos que têm a madeira como matéria-prima essencial. O principal é, destacadamente, a madeira lamelada colada ou glulam. Há outros, no entanto, que também possuem quotas de

> Figura 1: Cliente público/privado. > Figura 2: Construção nova/reabilitação.

cm_11

construção em madeira

(a) Até 1995

(b) Até 1998

(c) Até 2002

(d) Até 2006

(e) Até 2010

(f) Até 2010 e em construção

>3

mercado significativas em diferentes países e regiões, como o LVL, o Parallam, o Xlam, os I-joists, etc., ainda que a sua expressão em

> Figura 3: Ano de construção.

12_cm

Portugal seja reduzida. Foi por isso solicitada informação sobre o material constituinte da estrutura. Como se esperava, a maioria das

obras é de madeira lamelada colada, com uma fração significativa (20 a 25%) executada em madeira maciça. Estas são geralmente obras

>4

>5

>6

de reabilitação de estruturas tradicionais (asnas de cobertura, por exemplo) ou estruturas novas em condições que recomendam o uso de madeira maciça tratada, como decks, apoios de praia e outras construções em ambiente lacustre ou marinho.

é o de revelar o panorama e a tendência gerais.

Foram depois estabelecidos 5 escalões ou intervalos de custo, balizados pelos limites superiores de 100000, 250000, 500000, 1000000€ ou acima deste valor. Na verdade, seriam necessários escalões adicionais com limite bem superior a este valor, porque o Pavilhão Multiusos teve um custo global de 50M€, maioritariamente da estrutura de madeira, e o Velódromo Nacional, concluído em 2009, teve um custo de perto de 10M€, também maioritariamente originado pela estrutura de madeira.

Embora esse cálculo não tenha sido feito, pode dizer-se com segurança que essas duas obras representam, de per si, uma fatia relevante do total investido em estruturas de madeira em Portugal, durante os últimos 15 anos. Como era de esperar, o número de obras decresce com a subida de escalão.

de construções. Os itens apresentados anteriormente não contêm informação que permita identificar a frequência com que são construídas pontes, decks, pavilhões ou outros tipos particulares de estrutura. Com a finalidade de acrescentar alguma informação a este respeito, foram especificados os seguintes tipos de construção, tendo cabido aos destinatários do inquérito enquadrar num ou em vários deles as suas respostas, tarefa que nem sempre se revelou livre de indecisão ou ambiguidade:

Valor da subempreitada de madeiras Um dos fatores mais relevantes na caracterização da construção em madeira em Portugal é, naturalmente, o custo das obras. Ainda que de forma um tanto arbitrária, foi estabelecido o valor de 25000€ para a empreitada de madeiras como limite mínimo para a inclusão da obra no presente estudo. Este critério, falível como qualquer outro, teve o efeito perverso de levar à exclusão obras vincadamente estruturais mas de pequena dimensão e de, pelo contrário, resultar na inclusão de outras que dificilmente podem caracterizar-se como tal, como escadas e passadiços de praia e similares. No entanto, esses casos representam uma minoria e não subvertem o objetivo geral deste trabalho, que

Tipo de construção As estruturas de madeira (lamelada colada) são utilizadas numa grande diversidade

a) Equipamentos desportivos b) Edifícios de serviço público c) Salas de espetáculo e afins d) Edifícios religiosos e) Restaurantes ou afins f) Centros comerciais g) Hotéis ou afins h) Armazéns / fábricas i) Torres j) Pontes k) Decks l) Outros

> Figura 4: Tipo de empreitada. > Figura 5: Material. > Figura 6: Valor da subempreitada.

cm_13

construção em madeira

As figuras seguintes representam a distribuição por estes 12 tipos.

Verifica-se que o grupo a)-Equipamentos desportivos constitui o contingente mais numeroso. Efetivamente, com o impulso proporcionado pela comparticipação a fundo perdido dos Fundos de Coesão da União Europeia, numerosas autarquias têm promovido, desde finais dos anos 90 até à atualidade, a construção de pavilhões polidesportivos, piscinas municipais, estádios e pistas de atletismo, para uso das populações e das coletividades locais.

Na categoria b)- Edifícios de serviço público foram catalogados todos os edifícios que não se enquadram nas restantes, como bibliotecas, museus, infantários, equipamentos escolares, tribunais, centros cívicos, etc. Esta

5. Agradecimentos O autor agradece o inestimável contributo prestado pelas autarquias e empresas que, em prejuízo dos seus múltiplos compromissos corporativos e profissionais, se prontificaram a compilar e disponibilizar a informação que constituiu a base deste trabalho e lamenta, dada a exiguidade de espaço, não fazer uma referência individualizada a cada uma destas entidades.

Referências – Diário de Notícias - Economia. “Indústria da madeira com futuro ameaçado”, (2009-11-20) – LNEC (1995). “Pinho bravo para estruturas”, Ficha M

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

(j)

(k)

(l)

>3 > Figura 7: Distribuição por tipo de estrutura.

14_cm

classificação é frequentemente subjetiva, dada a inexistência de uma separação clara entre várias categorias.

Fora deste levantamento sistemático ficaram as moradias particulares, que se cifram em alguns milhares, na maioria dos casos de construção recente (década de 90 ou posterior). Existem numerosas empresas de produção, comercialização e montagem de casas pré-fabricadas em madeira, algumas das quais subsidiárias de empresas brasileiras ou laborando com madeiras brasileiras. A família portuguesa tinha tradicionalmente uma baixa mobilidade, pelo que a casa era encarada como um investimento para a vida, levando-a a optar por soluções com durabilidade presumivelmente superior, como as de betão armado e alvenaria. neste paradigma, mas ainda modesta.

Convento de Alpendurada: reabilitação com DIERA RV CAL BASE PRO

16_21

construção em madeira influência das condições ambientais em estruturas de madeira

Helena Cruz(1), João Custódio(2), Pedro Palma(3) Investigadora Principal; (2) Bolseiro Pós-Doc; (3) Bolseiro de Doutoramento Laboratório Nacional de Engenharia Civil

(1)

Referem-se os principais aspetos do desempenho dos elementos e estruturas de madeira que são afetados pelas condições ambientais. Apresentam-se os estudos conduzidos para obter informação relevante sobre as condições de serviço e discutemse algumas situações paradigmáticas em que o conhecimento dessas condições é determinante para garantir a resistência e a durabilidade das estruturas de madeira.

1. EFEITOS DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS As condições ambientais envolventes afetam o desempenho de elementos e das estruturas de madeira, em termos da sua estabilidade dimensional, resistência mecânica, durabilidade e aspeto visual. A madeira tende continuamente para o equilíbrio higroscópico com o ar envolvente, absorvendo ou libertando água em função da temperatura e da humidade relativa do ar, num processo dinâmico ao longo de toda a vida, sendo que o teor de água determina muitas das propriedades da madeira em cada momento.

Na gama dos valores de teor de água da madeira correntemente registados em estruturas e edifícios (abaixo do ponto de saturação das fibras), as variações do teor de água implicam necessariamente variações dimensionais das peças, ocorrendo o seu inchamento quando o teor de água aumenta e retração quando o teor de água diminui. Estas variações são também, frequentemente, acompanhadas pelo desenvolvimento de empenhos e fendas (respetivamente, em resultado da anisotropia

16_cm

da madeira e de gradientes de humidade), com implicações funcionais, estéticas e, no caso de algumas fendas, de perda de resistência.

O teor de água da madeira afeta também de forma clara a sua resistência mecânica. Por esta razão, os valores de resistência indicados em qualquer fonte bibliográfica, nomeadamente na norma Europeia EN 338 (Estruturas de madeira – Classes de resistência) referem-se sempre a um dado teor de água (em geral 12 %) ou ao equilíbrio com um ambiente específico (geralmente 65 ± 5 % de humidade relativa e 20 ± 2 ºC de temperatura). No dimensionamento de estruturas de madeira permanente ou temporariamente sujeitas a condições muito distintas destas, especialmente ambientes húmidos ou aplicações no exterior, essa influência deve ser tida em conta por meio de coeficientes de modificação que reduzam adequadamente a resistência da madeira em função da Classe de Serviço, conforme especificado na norma Europeia EN 1995-1-1 (Eurocódigo 5 – Projeto de estruturas de madeira).

As condições de aplicação afetam igualmente a durabilidade dos elementos de madeira, na medida em que a temperatura e o seu teor de água condicionam a capacidade de desenvolvimento de determinados agentes biológicos, como fungos de podridão, térmitas e carunchos, capazes de utilizar este material como alimento.

No caso de derivados de madeira, por exemplo elementos estruturais lamelados colados ou placas de aglomerado de fibras ou partículas, além dos aspetos referidos, o ambiente pode ainda comprometer a integridade do próprio material, nomeadamente por via da sensibi-

lidade das colas à temperatura e à humidade.

As ligações entre elementos são outro dos aspetos a ter em conta, uma vez que, quer sejam realizadas por meio de ligadores metálicos quer através de colas estruturais (usadas em ligações originais ou introduzidas em intervenções de reparação ou reforço) podem ser afetadas negativamente pela exposição prolongada à água, à humidade ou a temperaturas elevadas, exposição essa que poderá resultar, por exemplo, na corrosão dos ligadores metálicos, ou na hidrólise, fissuração, ou degradação térmica irreversíveis das colas.

2. CONDIÇÕES DE EXPOSIÇÃO DE ESTRUTURAS EM PORTUGAL A informação disponível relativamente à temperatura e à humidade relativa do ar no interior de edifícios e em contacto com as estruturas de madeira em Portugal é escassa.

Diversos estudos conduzidos nos EUA e na Arábia Saudita [1-9] registaram a temperatura máxima de 76 ºC atingida ao longo de um ano em coberturas, embora o somatório dos períodos de tempo com temperatura superior a 71 ºC não tenha excedido 21 horas e com temperatura superior a 66 ºC não tenha excedido 64 horas em edifícios multifamiliares típicos. Para temperaturas exteriores de cerca de 40 ºC, temperaturas de 58 ºC ou superiores foram registadas durante 11 horas em coberturas inclinadas. Em coberturas planas, com revestimento fino e escuro, em Riyadh as temperaturas superficiais chegaram a 93 ºC entre abril de 1989 e novembro de

(a)

(b)

>1

1990. Sob coberturas metálicas, na zona leste do estado do Tennessee foram atingidos 73 ºC em maio de 1986.

Estes estudos incidiram sobre técnicas de construção, materiais estruturais, isolamento térmico e pormenorização distintos dos utilizados correntemente em Portugal. Consequentemente, tendo em conta a importância das condições ambientais no desempenho das estruturas de madeira, considerou-se importante obter dados relevantes para a realidade nacional, bem como medir a humidade relativa do ar, aspeto não considerado nos estudos mencionados.

Um dos objetivos deste trabalho foi avaliar as condições de temperatura e humidade do ar a que estão sujeitas algumas estruturas de madeira em edifícios com diferentes usos, localizados em várias regiões do país. Foram monitorizadas as condições exteriores e interiores de diversos edifícios (estruturas modernas de madeira lamelada colada, estruturas históricas e coberturas de edifícios tradicionais), com diferentes utilizações (piscinas, centros comerciais, teatros e edifícios de habitação) e em diferentes regiões climáticas (região de Lisboa e arredores – clima mediterrânico – e Alentejo interior – clima continental).

As medições (exemplos na Figura 1) foram feitas junto aos elementos de madeira, ao nível das respetivas coberturas, em pontos não expostos diretamente à radiação solar e afastados do revestimento da cobertura e de eventuais equipamentos ou insuflação de ar.

3. REFORÇO POR COLAGEM EM OBRA – ESCOLHA E ENSAIO DE COLAS Um dos objetivos da monitorização efetuada era saber até que ponto a temperatura ambiente a que uma estrutura de madeira está exposta se reflete na temperatura sentida no interior dos elementos. Por outras palavras, saber até que ponto a baixa condutibilidade térmica da madeira consegue proteger de um aquecimento excessivo eventuais linhas de cola localizadas no interior das secções.

Esta informação é particularmente relevante no caso de intervenções de reforço estrutural recorrendo a colagem em obra, já que algumas colas usadas para este fim apresentam perdas de rigidez e de resistência com o aumento da temperatura, efeito esse que pode ser já pronunciado quando expostas a temperaturas de

serviço de cerca de 30 ºC ou 40 ºC. Os valores da temperatura ambiente registados foram usados em modelos numéricos para prever a evolução de temperatura sentida no interior dos elementos de madeira a diversas profundidades e consequentemente impostas às eventuais ligações coladas (Figura 2).

Diversas colas comerciais epoxídicas e de poliuretano e respetivas ligações coladas foram ensaiadas no LNEC a vários patamares de temperatura dentro da gama de valores esperados em serviço, para avaliar a sua resistência e durabilidade ([10]). Os resultados mostram que as várias colas estudadas apresentam comportamentos distintos para as temperaturas geralmente atingidas em serviço (Figura 3). As colas epoxídicas analisadas (A-R) manifestaram um marcado decréscimo de rigidez e resistência com o aumento da temperatura de ensaio e a 60 ºC a sua rigidez é diminuta.

As colas de poliuretano ensaiadas (S e T) apresentaram, até 60 ºC, um comportamento semelhante ao da maioria das colas epoxídicas, mas a perda de propriedades subsequente foi muito menos pronunciada, só perdendo totalmente a sua rigidez acima de 90 ºC. Importa referir que, embora o isolamento térmico conferido às juntas coladas pela camada de madeira que as cobre (espessura de recobrimento) provoque o desfasamento temporal e o amortecimento da temperatura máxima atingida pela cola (Figura 2), em ambientes permanentemente quentes ou sob um aquecimento prolongado as juntas coladas acabam por atingir temperaturas relativamente elevadas, que devem merecer atenção.

Naturalmente que no caso de elementos de reforço colados diretamente sobre a superfície dos elementos estruturais o aquecimento da cola é particularmente relevante, sobretudo em elementos diretamente expostos à radiação solar. Em contrapartida, é importante salientar que, numa eventual situação de incêndio, o rápido aquecimento exterior não é acompanhado por um aquecimento significativo no interior da secção transversal dos elementos de madeira expostos ao fogo, pelo que as colas protegidas no interior das peças são

> Figura 1: Alguns exemplos dos registos de temperatura e humidade relativa do ar interior: a) Cobertura de vidro num centro comercial; b) Caixa de palco de um edifício histórico (teatro).

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construção em madeira

4. REABILITAÇÃO DE EDIFÍCIOS – ALTERAÇÃO DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS

(a)

(b)

>2

pouco afetadas numa fase inicial de exposição.

Como recomendação geral, estas intervenções de reforço devem ser adequadamente dimensionadas e pormenorizadas, sempre que possível embebendo as ligações coladas no interior dos elementos, e evitando o sobreaquecimento dos elementos, através do seu sombreamento e da ventilação dos locais. O conhecimento das condições de serviço a que

(a)

ficarão expostos os elementos intervencionados com recurso a colagem em obra permite selecionar colas com adequado desempenho térmico. A temperatura de transição vítrea da cola, indicada na respetiva Ficha Técnica, é indicativa das temperaturas a não alcançar em serviço, podendo a sua sensibilidade à temperatura ser mais rigorosamente avaliada por meio de ensaios laboratoriais.

A reabilitação e a requalificação de edifícios passam frequentemente pela substituição de caixilharia e pelo isolamento (e impermeabilização) da cobertura. Embora em termos do desempenho térmico e consumo energético essas alterações sejam muitas vezes essenciais, a redução drástica da permeabilidade ao ar da envolvente do edifício nem sempre é acompanhada por estudos e eventuais medidas complementares que permitam a ventilação adequada do interior.

Nos casos em que existe significativa produção de humidade, seja em consequência das atividades humanas, seja por exemplo em resultado da ascensão de água a partir das fundações e sua evaporação no interior dos compartimentos, uma insuficiente taxa de renovação do ar pode ter como consequências mais visíveis a ocorrência de condensações e todos os problemas derivados da humidificação dos materiais (na madeira: inchamento, bolores, podridão, etc.).

Convém também ter em atenção que a climatização de edifícios antigos, ou a alteração do seu uso (por exemplo, no caso de sótãos que passam a ser habitados) podem alterar drasticamente o seu ambiente interior (tornando-o em geral mais estável, mas em média também

(b)

>3 > Figura 2: Temperatura ambiente registada em duas coberturas, durante o verão, e temperatura correspondente a 5, 10 e 15 cm abaixo da superfície dos elementos de madeira. a) sótão em Lisboa; b) cobertura de vidro em centro comercial. > Figura 3: Efeito da temperatura: a) no módulo de armazenamento (rigidez) e b) na temperatura de transição vítrea.

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>4

mais seco), o que pode provocar a secagem da madeira com o consequente desenvolvimento de fendas e empenos de elementos estruturais de madeira e eventual degradação de elementos decorativos.

Mesmo que não haja produção de calor ou humidade, a alteração das características de permeabilidade e isolamento térmico da envolvente, por exemplo de um telhado, é suscetível de alterar os valores extremos e médios de temperatura e da humidade relativa do ar ambiente no interior dos edifícios, alterando o teor de água de equilíbrio da madeira de estruturas e revestimentos.

Como forma de ilustrar este último caso, apresentam-se seguidamente as conclusões obtidas com a monitorização das condições ambientais no exterior e no interior de dois sótãos não habitados em edifícios de habitação. A primeira destas coberturas, localizada em Lisboa, é constituída por telhas de barro vermelho diretamente apoiadas sobre um sistema de ripas, varas e madres de madeira, com elevada permeabilidade (Figura 4). Na segunda estrutura, localizada em Oxford (no Reino Unido), o revestimento da cobertura incluía um forro de madeira e uma membrana impermeável (Figura 5).

As condições exteriores e interiores em ambos os locais foram registadas entre outubro de 2005 e outubro de 2008.

O Quadro 1 compara as amplitudes térmicas e

>5

de humidade relativa do ar diárias, observadas nos dois casos.

Verifica-se que, em Lisboa, a amplitude térmica no interior é maior do que no exterior, possivelmente em consequência do aquecimento do revestimento devido à insolação e sua radiação para o interior durante o dia, seguida de um rápido arrefecimento do ar interior durante a noite facilitada pela grande permeabilidade do telhado. Em Oxford verifica-se o oposto, com amplitudes térmicas interiores menores do que as exteriores. Relativamente à humidade relativa do ar, embora em ambos os casos se observe uma variação diária menor no interior do que no exterior, em Oxford as diferenças entre as amplitudes no interior e no exterior são muito mais acentuadas.

Os Quadros 2 e 3 mostram as diferenças de temperatura e humidade relativa do ar, entre o interior e o exterior, para cada uma das coberturas.

Comparando as duas coberturas, as principais diferenças são ao nível da temperatura mínima e média diária e da humidade relativa do ar máxima diária, em que a cobertura de Oxford regista maiores diferenças entre os valores interiores e exteriores do que a cobertura de Lisboa.

Em ambos os casos, no interior a temperatura é sempre mais elevada e a humidade relativa do ar é geralmente mais baixa do que no exterior.

No entanto, as diferenças entre as condições

exteriores e interiores são mais notórias na cobertura de Oxford do que na de Lisboa, em que o ambiente interior segue mais de perto o ambiente exterior.

Note-se que o aumento da temperatura e a redução da humidade relativa do ar implicam uma redução do teor de água de equilíbrio da madeira. Embora as duas coberturas estejam em locais diferentes, e consequentemente esta análise deva ser encarada com alguma reserva, os dados apresentados são indicativos de como a redução da permeabilidade e o aumento de isolamento térmico da envolvente são suscetíveis de reduzir o teor de água de equilíbrio da madeira.

No caso de estruturas com interesse histórico ou patrimonial, especialmente quando importa preservar revestimentos interiores, elementos decorativos ou mobiliário existente no seu interior, é importante zelar para que o equilíbrio destes elementos com as novas condições ambientais não acabe por ter uma ação destrutiva.

5. CONDIÇÕES DE EXPLORAÇÃO DOS EDIFÍCIOS – Projeto E REALIDADE Uma das causas frequentes de anomalias em edifícios, relacionadas com a falta de durabilidade dos materiais, resulta de se considerar no projeto condições ambientais e de exploração manifestamente desfasadas da realidade.

> Figura 4: Cobertura de um edificio residencial em Lisboa. > Figura 5: Cobertura de um edifício residencial em Oxford (Reino Unido).

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construção em madeira

> Quadro 1: Amplitudes térmicas (T) e de humidade relativa (HR) do ar observadas.

Amplitudes diárias

Lisboa

Oxford

T [ºC]

HR [%]

T [ºC]

HR [%]

Exterior

7,5

36,6

10,3

41,6

Interior

9,4

27,2

9,4

12,4

Diferença

1,9

-9,4

-0,9

-27,5

> Quadro 2: Diferenças entre as condições interiores e exteriores – Lisboa.

Diferenças diárias T interior - Texterior [ºC]

HRinterior - HRexterior [%]

Tmax.

Tmin.

Tmédia

HRmáx.

HRmin.

HRmédia

Média

2,5

0,6

1,1

-13,5

-4,1

-9,1

Dia quente (2006-07-15)

5,7

1,1

2,3

-4,7

0,4

-2,3

Dia frio (2006-01-29)

0,9

0,7

0,1

-8,2

0,5

-6

> Quadro 3: Diferenças entre as condições interiores e exteriores – Oxford.

Diferenças diárias T interior - Texterior [ºC]

HRinterior - HRexterior [%]

Tmax.

Tmin.

Tmédia

HRmáx.

HRmin.

HRmédia

Média

4,5

5,4

5,4

-23,4

5,8

-10,8

Dia quente (2006-07-19)

10,8

6,0

7,6

-26,7

2,6

-11,7

Dia frio (2005-12-28)

5,7

7,3

6,3

-20,3

-8.8

-16,0

Um exemplo típico passa por assumir o funcionamento em permanência de condicionamento ambiente em edifícios públicos, o qual, por razões económicas ou outras, é desligado

>6

de forma intermitente ou por períodos mais ou menos prolongados. Em edifícios de habitação são também frequentes grandes diferenças entre fogos e desvios das condições

ambientais face ao previsto, em resultado de diferentes formas de utilização dos espaços (sombreamento, ventilação, produção de vapor de água, aquecimento, limpeza), ou de períodos de ausência dos seus ocupantes.

No caso de edifícios de habitação, são relativamente frequentes as anomalias em revestimentos de piso relacionadas com a secagem ou a humidificação das réguas de madeira após assentamento, com as consequentes retrações, aberturas de fendas e de juntas, ou inchamentos, empolamentos e descolamentos das réguas, respetivamente.

Embora nos edifícios de habitação correntes se conheçam os intervalos de teor de água recomendáveis para a madeira à data da sua aplicação, em edifícios com exigências de ambiente específicas, como bibliotecas, museus, etc., ou em presença de pavimentos radiantes, as condições ambientais devem ser bem identificadas e o teor de água da madeira (e o tipo de material) ajustados cuidadosamente a essas condições.

Devem também ser alvo de atenção as situações transitórias, seja durante a construção de uma estrutura, seja durante períodos de avaria dos sistemas de ventilação e condicionamento, paragem para férias ou ações de manutenção. A Figura 6 mostra as condições ambientais registadas na estrutura de cobertura de uma piscina no interior do país, em regime normal e após desativação do sistema de climatização. É notória a progressiva deterioração das condições ambientais após a desativação do equipamento, com descida acentuada da temperatura (seguindo as condições exteriores) e forte aumento da humidade relativa do ar, o que foi acompanhado por graves problemas de condensação e consequente deterioração das estruturas e dos revestimentos, atacados por fungos e bolores.

Nestas situações é também previsível a deterioração irreversível dos eventuais derivados de madeira que sejam adequados unicamente para ambiente interior seco e ficam temporariamente expostos a condições significativamente mais exigentes do que as previstas no projeto.

> Figura 6: Temperatura e humidade relativa do ar interior na estrutura de cobertura de uma piscina coberta, antes e após a desativação do sistema de climatização..

20_cm

6. CONCLUSÕES

Referências [1]

Winandy, J. E., Barnes, H. M. and Falk, R. H., “Summer temperatures of roof assemblies using western redcedar, wood-thermoplastic composite, or fiberglass shingles”. Forest Products Journal, vol. 54, (11), pp. 27-33, 2004.

[2] Winandy, J. E., Barnes, H. M. and Hatfield, C. A., “Roof Temperature Histories in Matched Attics in Mississippi and Wisconsin”, United States Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Research Paper FPL-RP-589: Madison, WI: U.S., 2000.

[3] Winandy, J. E., Wolde, A. T. and Folk, R. H., “Temperature histories of plywood roof sheating and roof rafters as used in North American ligth-framed construction”, in Proceedings of the World Conference on Timber Engineering, WCTE - Timber Construction in the New Millennium. Shah Alam, Malaysia, 2002.

[4] Wilkes, K. E., “Model for roof thermal performance”, Oak Ridge National Laboratory, Office of Scientific and Technical Information, ORNL/CON-274: Oak Ridge, TN, 1989.

[5] Blackenstowe, D. E., “Comparison of white versus black surfaces for energy conservation”, in Proceedings of the 8th Conference on Roofing Technology. Gaithersburg, MD, 1987.

[6] Heyer, O. C., “Study of temperature in wood parts of houses throughout the United States”, United States Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Research Note, FPL–RN 012: Madison, WI, 1963.

[7] Ozkan, E., “Surface and inner temperature attainment of flat roof systems in hot–dry climate”. King Saud University, Saudi Arabia, Riyadh, 1993.

[8] Holton, J. and Beggs., T., “Test and evaluation of the attic temperature reduction potential of plastic shake roofs”, in ASHRAE Pub. No. CH-99-11-5. American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers: Atlanta, GA, 1997.

[9] Rose, W. B., “Measured values of temperature and sheathing moisture content in residential attic assemblies”, in Proceedings of the ASHRAE/DOE/ BTECC Conference on Thermal performance of the exterior envelopes of buildings. Atlanta, GA, 1992.

[10] Custódio, J., Broughton, J. and Cruz, H., “Rehabilitation of timber structures - Preparation and environmental service condition effects on the bulk performance of epoxy adhesives”. Construction and Building Materials, vol. 25, (8), pp. 3570-3582, 2011.

Websites [1] http://www.wunderground.com/

PUB

O ambiente de exposição das estruturas de madeira influencia diversos aspetos do seu desempenho. Embora na generalidade das situações uma previsão grosseira dos valores médios e extremos de temperatura e humidade relativa do ar seja suficiente, em algumas circunstâncias uma informação mais rigorosa é fundamental para garantir o desempenho adequado dos elementos de madeira. Há também que evitar grandes discrepâncias entre o projeto e a realidade, relativamente ao ambiente de exposição – classe de risco (definida na norma Europeia EN 335-2) e classe de serviço (definida na EN 1995-1-1). Sejam devidas a erros de projeto, sejam devidas a circunstâncias várias relacionadas com a exploração dos edifícios, essas diferenças podem introduzir a alteração das condições de equilíbrio da madeira e eventualmente a sua degradação.

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construção em madeira ttt torre turística transportável: estrutura de madeira polivalente como segundo pavilhão de portugal na expo xangai

José Pequeno DST domingos da silva teixeira s.a Escola de Arquitectura da Universidade do Minho pequeno.jose@gmail.com Paulo Cruz Escola de Arquitectura da Universidade do Minho pcruz@arquitectura.uminho.pt Jorge Branco Escola de Engenharia da Universidade do Minho jbranco@civil.uminho.pt www.tttower.com

Enquadramento A ttt torre turística transportável, mais que um projeto isolado, é um conceito abrangente que assenta num modelo adaptável, evolutivo, polivalente e industrial, que se pretendia materializado através de uma solução construtiva diferenciadora e sustentável, recorrendo à madeira enquanto material predominante, também a nível estrutural. Este conceito turístico e habitacional teve o seu lançamento mundial na EXPO Xangai 2010, na restrita área reservada às melhores práticas urbanas internacionais (UBPA), e cujo mote – “Better City, Better Life” – coincidia com os princípios adotados no projeto.

Durante seis meses de Exposição Universal, de 1 de maio 2010 a 31 outubro 2010, o projeto – ilustrado na Fig.1 – obteve o reconhecimento internacional por parte de visitantes, organização, média e especialistas ligados à construção, naquele que foi o maior evento organizado de sempre, com 72 milhões de visitantes.

Este envolvimento, no âmbito da Participação de Portugal na EXPO, por inerência do Ministério da Economia, Inovação e Desenvolvimento, e também por convite da organização chinesa, representou Portugal enquanto segundo Pavilhão Nacional. A conjuntura de uma participação desta natureza acabou por potenciar a oportunidade da implementação deste projeto

>1 > Figura 1: ttt torre turística transportável na EXPO Xangai 2010.

22_cm

se desenvolver a uma escala global a partir de um Oriente em acelerado crescimento económico e social.

A torre turística transportável e a tecnologia Et3 Energetic modular technology – que a integra e complementa – são ambas 100% portuguesas, tendo sido desenvolvidas ao longo dos últimos anos através de um projeto de investigação aplicada, e de um intenso trabalho laboratorial, levado a cabo pela parceria entre a empresa dst, s.a. e a Universidade do Minho / ISISE Instituto para a Sustentabilidade e Inovação em Engenharia Estrutural. Ambos os produtos se encontram hoje devidamente protegidos industrial e intelectualmente por patentes e proteções de modelos, em todo o território Europeu e também na China.

Caracterização e princípios estratégicos das opções de projeto A ttt torre turística transportável pretende ser, antes de mais, uma peça de design habitável que se funde com a natureza, numa clara aproximação à componente sensorial do utilizador – aspeto no qual o material madeira assume especial protagonismo. A imagem contemporânea e minimalista de um “objeto” desenvolvido a partir da reinterpretação expressiva de um material tradicional constitui uma das principais facetas da ttt.

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Complementarmente, procura-se com este produto uma solução multifuncional que represente um novo conceito de habitabilidade e evolutividade que, através de sistemas solares ativos e passivos, combine tecnicamente iluminação natural e potencial energético. A sua natureza modular e os materiais nela utilizados – madeira, vidro e metal – asseguram uma política de reutilização e uma redução assinalável do seu impacto construtivo, fator decisivo na aceitação comercial do produto.

A nível conceptual, os princípios das opções arquitetónicas assentaram em quatro pilares estratégicos: ­– Turismo e mobilidade; ­– Urbanidade e modularidade; ­– Sustentabilidade e materiais; ­– Energia e tecnologia construtiva.

– Turismo e mobilidade A ttt torre turística transportável procura constituir uma resposta arquitetónica face aos novos desafios do mercado global, onde a multifuncionalidade, e especialmente a mobilidade, surgem associadas ao contexto socioeconómico prevalecente e às oportunidades futuras do setor da construção.

Esta torre possui, na sua versão original vertical, 3 pisos que totalizam 9 m de altura e garantem 30 m2 de área útil numa implantação de 10 m2. Apresentando-se como espaço autónomo e potencialmente autossuficiente, vocaciona-se para um novo conceito de turismo de natureza, conforme apresentado na Fig.2. Concebida para ser transportável, e com reduzido impacto construtivo, adequa-se a cenários naturais onde não existam infraestruturas pré-existen-

tes, garantindo adequadas respostas técnicas a esta necessidade, nomeadamente no recurso a equipamentos autónomos de abastecimento e a um sistema de fundações por estacaria.

Enquadramentos naturais, cada vez mais procurados, – como praias, florestas, vinhas ou campo – mesmo que em zonas de reserva normalmente não edificáveis, constituem cenário viável e reciprocamente potenciador da ttt com o seu contexto envolvente.

A verticalidade que caracteriza esta torre é um fator inovador relativamente ao que é a oferta existente no mercado da microarquitectura prefabricada. Tal demarcação ocorre devido à necessidade imperiosa de cumprir o limiar da habitabilidade humana em espaços reduzidos, o que jamais se verificaria posicionando ao alto os convencionais contentores de 20 ou 40 pés,

> Figura 2: Serra, Lousã – integração natural e turismo de natureza. > Figuras 3a, 3b, 3c: Imagens dos 3 pisos interiores da ttt e suas funcionalidades

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recorrentemente utilizados em vários tipos de soluções prefabricadas pronto-a-habitar.

Se analisarmos, estes elementos tipificados, independentemente do seu comprimento, possuem as medidas standard de 2,4 m x 2,4 m de secção transversal, o que condicionaria uma eventual área bruta de piso a uns insuficientes 5 m2. Ora, os 3,2 m x 3,2 m que quantificam a métrica adotada no presente projeto, permitem uma área habitável de 10

m2 , exponenciando a área de utilização, e estabelecendo a efetiva diferença entre a possibilidade e a impossibilidade de habitar. A utilização estratégica do vidro e do seu efeito de aproximação entre o espaço interior e a envolvente exterior, numa “ampliação” espacial imediatamente decifrada pelo utilizador, bem como a necessária otimização funcional do espaço interior – de onde se destaca o desafio maior de integração das comunicações

>5 > Figuras 4a, 4b, 4c: Fase construtiva: estrutura e arquitetura. > Figuras 5a, 5b, 5c: Fase de conclusão: imagens noturnas e iluminação.

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verticais –, complementam o resultado. Nas Figs.3a, 3b e 3c, estão representados os 3 pisos da ttt e o seu programa funcional, respetivamente: cozinha, espaço de refeições e casa de banho completa, no piso térreo; espaço de estar e escritório, no piso intermédio; e quarto, instalação sanitária e varanda no piso superior.

– Urbanidade e modularidade Um dos principais desafios desta solução, particularmente a nível estrutural, foi a necessidade premente de garantir o funcionamento do edifício na dupla posição vertical e horizontal. Pois se, por um lado, deveria funcionar verticalmente – fazendo jus ao epíteto de torre, e justificando a originalidade geométrica e funcional já descrita –, jamais poderia ser transportada noutra posição que não a horizontal. Num esforço contínuo de otimização e rigidificação estrutural, foi encontrada e definida uma solução polivalente. Esta fazia depender dos alinhamentos e dos travamentos multidirecionais, o essencial da estabilidade da solução. Neste contexto, foi igualmente crucial a decisão de transferir para a casca exterior da

margon:Apresentação 1

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BOAS IDEIAS PARA A REABILITAÇÃO

Porquê uma telha canudo se pode optar pela Telha Ibérica?

PORQUÊ A TELHA IBÉRICA? A utilização de telha de canudo numa zona com amplitudes de variação térmica significativas implica com frequência que a massa de cal-hidraulica utilizada muitas vezes se solte. Quando se usam ganchos de fixação, a quantidade de pequenos animais, como gatos, que circulam pelos telhados, e pássaros que ai tentam fazer os seus ninhos, implica que os mesmos se soltem. Quando se opta por aplicar espuma de poliuretano, ou outros materiais actuais, acontece o mesmo que à cal.

Claro que poderemos dizer que no passado acontecia o mesmo e as coberturas sobreviveram. Sim, é verdade. Só que antigamente, por um lado, havia profissionais habituados a estas técnicas em número significativo e, por outro, o seu salário diário não tinha nada a ver com os oitenta e mais euros actuais. Reparar, e apenas reparar, actualmente um telhado feito em telha de canudo implica custos significativos.

Também se poderá dizer que hoje é fácil o recurso a sub-telhas de cartão asfáltico ou de fibrocimento, que exigem aplicadores capazes (que na verdade escasseiam ou representam encargos significativamente elevados). Além disso, para coberturas com determinadas pendentes, as ligações aos beirados quando se usa sub-telha, geram normalmente zonas de infiltração de difícil correcção.

A Telha Ibérica pretende dar resposta a estas contrariedades.

A Telha Ibérica alia as vantagens da utilização da telha Lusa à estética obtida com a telha Canudo.

ONDE APLICAR TELHA IBÉRICA? Qualquer construção nova ou recuperação de edifícios onde esteja prevista a aplicação de telha cerâmica, quer seja do tipo aba/canudo (vulgarmente designada por Lusa) ou do tipo canudo.

Tratando-se de um modelo com encaixes, tal e qual uma normal telha aba/canudo, a sua aplicação não carece de qualquer tipo de cuidados especiais quando comparada com uma normal telha Lusa.

AS VANTAGENS DA TELHA IBERICA A telha Ibérica pretende ser uma solução alternativa à normal telha lusa, com o objectivo de representar também uma solu-

ção de visual idêntico à telha canudo a custo bastante inferior. Senão veja-se: A telha canudo necessita no mínimo de 30 unidades por m2.

A opção pela Telha Ibérica resulta num aspecto muito semelhante à telha canudo (após aplicada) no entanto necessita de apenas 12,8 telhas/m2.

Por outro lado, dispensa a utilização de grampos de fixação ou argamassa para fixação, dispensa a respectiva mão-deobra necessária para realizar este trabalho de fixação, bem como dispensa a utilização de sub-telha para evitar eventuais infiltrações. A Telha Ibérica necessita apenas de ripado (em argamassa por exemplo) uma vez que os pernes de fixação seguram perfeitamente as telhas. Por outro lado, os frisos duplos de segurança (longitudinais e transversais) associados a uma maior sobreposição de encaixe, asseguram uma óptima estanquicidade da cobertura. A rápida colocação permitida por esta telha resulta também numa poupança adicional de mão-de-obra necessária.

Em resultado de toda esta poupança de materiais e mão-deobra, a Telha Ibérica permite uma contenção de custos bastante significativa por m2 de telha aplicada, quando comparada a telha canudo (no mesmo tipo de decoração da superfície da telha).

RECUPERAR TELHAS ANTIGAS PORQUÊ?

Muitas vezes recuperam-se telhas antigas para realçar o respeito pelas características anciãs do respectivo edifício alvo de restauro. Os encargos adicionais associados à respectiva recuperação costumam fugir bastante ao orçamento disponível. A fragilidade destas telhas é sobremaneira evidente, as garantias de durabilidade há muito que deixaram de fazer sentido e os riscos de encargos de manutenção são acrescidos, tornando-se frequentemente uma “renda” anual com que os proprietários não contavam.

A gama de soluções decorativas Margon, reforçada pela garantia de fabrico associada, colmata esta “dor de cabeça”.

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volumetria toda a função estrutural, libertando o interior da gaiola para uma providencial dupla função. Foi esta polivalência funcional que proporcionou o alargamento das possibilidades de utilização da ttt, ampliando-as às aplicações urbanas – em propriedade horizontal, e num único nível –, em consequência da referida dupla posição habitável. Por fim, é também neste contexto que se justifica como particularmente oportuna a utilização de um pórtico metálico de reforço, em perfis HEB, de onde a estrutura de madeira – embora autónoma enquanto tal – se suspende num efeito voluntário de hipérbole da sua expressão vertical.

Este resultado traz à evidência o facto de a estrutura ser, simultânea e assumidamente, a arquitetura. As Figs.4a, 4b e 4c, no momento da construção, documentam esta particularidade. As Figs.5a, 5b e 5c, da obra finalizada, acrescentam-lhe a preponderância da iluminação na sua imagem noturna.

Por se continuar a constituir como unidade modular replicável neste contexto polivalente, a ttt passa também a representar uma resposta rápida e inovadora face à necessidade de soluções habitacionais evolutivas. Acresce que a polivalência estrutural da ttt, que permite este seu funcionamento horizontal, contempla ainda a sobreposição vertical destas unidades, passando a viabilizar a deposição de módulos por camadas – como se pode observar na Fig.6, simulada no centro histórico do Porto, com 8 células ttt em posição horizontal –, originando soluções urbanas em altura, prontas a ocupar e revitalizar largos tecidos de cidade.

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Destaca-se ainda a possibilidade de aumentar, ou até reduzir, a área da unidade habitável, duplicando ou quadruplicando modularmente a área útil das habitações. Tal capacidade decorre da estratégia de evolutividade que visa responder à crescente demanda de flexibilidade social e familiar, no que poderá vir a caracterizar uma nova e séria tendência da urbanidade futura.

– Sustentabilidade e materiais Pela sua especificidade industrial, este projeto otimiza os processos de construção, reduz os resíduos de produção e diminui os consumos energéticos do edifício. A ttt assenta em 3 vetores de sustentabilidade – a viabilidade económica e estratégica da sua implementação; o compromisso ambiental com recurso a sistemas solares; e o suporte sociocultural baseado na aproximação construtiva à natureza e aos seus recursos renováveis. E recorre a uma nova geração de processos construtivos onde a madeira – 100% renovável, neste caso tendo sido utilizada madeira de pinho nórdico certificada – assume especial importância, como é patente na Fig.7, aliando o valor histórico tradicional à imagem tecnológica. O vidro, 100% reciclável, e neste caso duplo e laminado, é também indispensável na integração dos sistemas solares desenvolvidos. A iluminação natural integrada nesta combinação contribui para a aplicação de novas soluções sustentáveis, proporcionando simultaneamente o enriquecimento da vivência e da utilização do espaço pelo utilizador. Por sua vez, a política

> Figura 6: Porto revivido: integração de soluções urbanas construídas modularmente com recurso à ttt. > Figura 7: A madeira como elemento dominante da estrutura física e espacial.

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de reutilização estabelecida reforça o compromisso ambiental assumido no projeto.

A nível técnico há que destacar a importância das soluções de proteção e preservação da madeira. Não apenas ativas – como foi o caso da aplicação de verniz apropriado para o tipo de clima adverso a que esteve exposto o edifício –, mas sobretudo os detalhes de projeto relacionados com a ventilação. A referida ventilação é assegurada transversalmente em todos os níveis da torre, bem como também no seu eixo vertical, materializando um relevante efeito chaminé. Estas precauções têm consequências ao nível do conforto térmico interior, mas fundamentalmente na eliminação de qualquer efeito nocivo de humidade na madeira, garantindo a sua preservação.

– Energia e tecnologia construtiva A tecnologia construtiva foi fator de especial preponderância no desenvolvimento do projeto, e aposta de investigação aplicada – a Fig.8 demonstra o local de ensaio –, especialmente no que respeita à capacidade mecânica e à potencialidade energética. Neste sentido, a ttt surge na sequência da tecnologia Et3 Energetic modular technology – um sistema estrutural bioclimático prefabricado, que armazena, renova e reutiliza a energia, premiado em 2009 na V Edição do Concurso Nacional de Inovação BES. O Et3 é um painel estrutural misto madeiravidro, industrializado, modular, polivalente e utilizável como laje ou como parede resis-

tente. No fundo, uma espécie de “lego” que se multiplica e desmultiplica, fazendo uso da sua capacidade estrutural para, autonomamente, proporcionar soluções habitacionais diversas. Acresce que integra sistemas solares passivos, sistemas solares ativos e funções bioclimáticas, que se traduzem diretamente em eficácia energética, constituindo por isso inovação ao nível de elementos estruturais prefabricados.

O Et3 pode ser utilizado como produto final para construção nova ou reabilitação, mas também como painel autónomo em construções evolutivas, contemporâneas e polivalentes. Porém, e o que mais se releva para este caso, é a possibilidade da sua utilização como subproduto da ttt, incorporado diretamente na estrutura, e tendo como consequência o incremento da autonomia energética da torre turística, com recurso exclusivo a energias renováveis.

Principais desafios Janeiro de 2010 – a construção da ttt inicia-se em Braga. Quatro meses volvidos, no dia 01 de maio, inaugurar-se-ia na China, com pompa e circunstância, a maior EXPO de sempre. Meio mundo separava os locais de origem e destino daquela a que viemos a denominar “a dama de Xangai”. Uma noção de espaço demasiadamente grande para tão pouco tempo disponível.

Mas, há oportunidades únicas, irrepetíveis e irrecusáveis. Será talvez nestes momentos que os maiores desafios se colocam – o da torre turística transportável estava assim lançado.

A preparação de obra de uma estrutura altamente rigorosa em diferentes especialidades, a sua assemblagem com recurso a diferentes equipas multidisciplinares em tempo reduzido, os respetivos testes de afinação e funcionamento, a necessidade de M

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manuseamento monolítico de uma estrutura com um porte de 9 m, o seu acondicionamento e transporte para o porto, uma viagem de mês e meio em alto mar, a sua recolha alfandegária na China, a preparação das fundações no recinto e a sua montagem e fixação final – ilustrada nas Figs.9a e 9b –, com todas as questões logísticas e burocráticas que intermediaram este processo, constituíram apenas alguns dos desafios que a equipa de trabalho enfrentou.

Na noite do dia 30 de abril, véspera da inauguração do evento, aquele que foi o único pavilhão construído integralmente do outro lado do mundo, estava pronto para abrir as portas a uma média diária de 2000 visitantes, que durante meio ano levaram ao extremo o conceito de teste de utilização de um espaço com 30 m2.

Esta utilização intensiva – visível nas Figs.10 e 11 – possibilitou, como nunca, testar os limites

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do comportamento do edifício. Mas não só. Permitiu essencialmente testar a recetividade, e perceber a sensibilidade dos visitantes a um produto radicalmente diferente do convencional e às suas particularidades.

Algumas conclusões – Pós-Expo e Implementação simbólica Esta participação a nível internacional revelou-se decisiva para uma abordagem efetiva ao mercado chinês e asiático, que passou a constituir prioridade estratégica para implementação global deste projeto, no que poderá constituir exemplo a seguir por empresas nacionais num futuro próximo.

Em sequência do sucesso obtido neste processo e da estratégia entretanto delineada, o exem-

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> Figura 8: Ensaios laboratoriais no Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho. > Figuras 9a, 9b: Colocação e montagem final da ttt no recinto da EXPO. > Figura 10: Visitante no interior da ttt dominado pela luz natural e pela madeira. > Figura 11: Afluência regular de visitantes ao 2º Pavilhão de Portugal.

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plar da ttt que marcou presença em Xangai, foi recentemente – em 8 agosto de 2011 – doado oficialmente por Portugal à República Popular da China, perpetuando este envolvimento e reforçando os laços de amizade existentes entre as duas nações. Não deixa de ser emblemática e oportuna a mensagem que é transmitida pela utilização de um material que, como a madeira, estando tão profundamente enraizado na cultura oriental, se destaca também pelo incontornável contributo num compromisso de sustentabilidade e, simultaneamente, de produção industrial.

– O papel da ligação Universidade-Empresa no desenvolvimento de projetos de inovação No decurso de todo o processo de parceria, já com a duração de 6 anos, foi crucial a conjugação da vertente estrategico-empresarial com a componente científico-tecnológica. Sem qualquer uma delas os resultados obtidos não teriam sido possíveis de alcançar. Num mercado tão maduro como o da construção, a única solução internacional verdadeiramente competitiva passa por apresentar soluções inovadoras, além dos limites do expectável.

Nesse sentido, é justo dizer-se que, aliado à audácia estratégica que pode ser demonstrada pelas empresas, o papel inovador das universidades e dos institutos de investigação é um fator de diferenciação tecnológica ao qual deve ser atribuído o seu real valor num mercado que, irremediavelmente, não é senão global.

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construção em madeira construção de edifícios com painéis maciços de madeira lamelada-colada cruzada Luís Jorge, Instituto Politécnico de Castelo Branco, luisfc@ipcb.pt

Conceito Os painéis maciços de madeira lameladacolada cruzada (“cross-laminated timber”) são elementos de construção de grandes dimensões com capacidade estrutural e produzidos pela colagem de lamelas em camadas ortogonais. As suas características oferecem a oportunidade de realizar em madeira, estruturas e edifícios até agora só possíveis com betão estrutural ou aço (Figura 1). As propriedades mecânicas e físicas dos painéis permitem a execução de forma autónoma de paredes e pavimentos acumulando funções estruturais, de compartimentação ou de revestimento. Através de ferramentas de corte de alta precisão, do tipo CNC, os painéis são normalmente fornecidos em obra nas suas dimensões finais, incluindo todas as aberturas para portas, janelas, ductos ou caixas de escadas. As suas dimensões máximas variam

consoante o fabricante, contudo, tipicamente, encontrando-se tipicamente limitadas por questões de transporte e fabrico a 16,50m de comprimento por 2,95m de largura. As espessuras normais variam dos 60 aos 300mm através de 3 a 8 estratos.

Os painéis maciços estão concebidos para utilização estrutural nas condições de serviço das classes 1 e 2 (Eurocódigo 5). O facto dos estratos se encontrarem colados e dispostos ortogonalmente, confere aos painéis uma enorme estabilidade dimensional para as condições normais de serviço e uma capacidade apreciável para suportar esforços em duas direções ortogonais. Diversos documentos técnicos referem valores negligenciáveis para as variações dimensionais no plano do painel em função das variações do teor de água (0,01mm/m/% segundo a Avis Technique 3/06-477, CSTB 2007). A utilização em classe de serviço 3 poderá ser contraproducente face

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às tensões geradas pelas variações higronométricas no plano do painel.

A utilização deste tipo de sistema construtivo, embora já bastante comum no centro da europa, especialmente França, Reino Unido e Alemanha, está a dar os primeiros passos em Portugal. A primeira grande realização será a Piscina Municipal do Parque de Frois, em Almada, em fase de conclusão no último trimestre de 2011 (Figura 2). O complexo inclui uma grande sala polivalente executada num piso elevado com painéis apoiados em pilares metálicos (dispostos numa malha quadrada com 5,5m de afastamento), correspondente a um sistema de pavimento fungiforme. O perímetro do edifício possui uma pala de madeira em consola com 1.70m. Os espaços contíguos para balneários e serviços administrativos de apoio são totalmente executados com painéis de madeira à vista, cumprindo assim simultaneamente uma função estrutural e de compartimentação. No total são utilizados cerca de 3500m2 de painel.

O sistema construtivo com painéis maciços de madeira encontra várias vantagens comparativamente às soluções construtivas tradicionais. A estrutura em madeira possibilita uma obra ‘seca’ permitindo antecipar o início das restantes especialidades e trabalhos (aplicação de janelas, portas, revestimentos e instalações). Estima-se em cerca de 20 a 30%, a redução nos prazos de execução desses trabalhos. A passagem de tubagens nos pisos ou paredes é normalmente efetuada

> Figura 1: Bloco de edifício com 4 pisos em painéis de madeira (www.klh.at).

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exteriormente, entre o painel e o revestimento (gesso cartonado, por exemplo). Contudo, é igualmente possível a passagem de tubagens pelo interior dos painéis, ou a execução de roços (Figuras 3 e 4).

As fixações entre painéis são efetuadas com ferramentas ligeiras, com baixa emissão de ruído, e a movimentação dos painéis é totalmente executada com grua. Estes são fatores que potenciam a redução dos impactos negativos na segurança e saúde nos trabalhos de construção assim como os níveis de incomodidade na vizinhança.

1 e 2, correspondentes portanto a uma exposição abrigada e sem contacto direto com as condições meteorológicas (NP EN335-1:2011). . Nestas circunstâncias poderá ocorrer ocasionalmente uma humidificação elevada mas não persistente, consistente com situações típicas do interior de edifícios ou tetos no exterior.

Com a durabilidade natural das espécies normalmente utilizadas (EN350-2:1994) poderá ser recomendável a aplicação de um produto biocida preservador.

Segurança contraincêndios Durabilidade O nível de durabilidade biológica dos painéis depende naturalmente da espécie utilizada e das suas condições de aplicação e utilização.

De acordo com os respetivos documentos de Aprovação Técnica Europeia (ETA), a utilização dos painéis está limitada às classes de risco

A partir de uma taxa de carbonização, β0, entre os 0,67mm/min. e os 0,76mm/min. (valores típicos definidos nos documentos de Aprovação Técnica Europeia do material), é possível determinar a perda de secção e em consequência atestar da capacidade da secção para suprir os esforços atuantes. Em situações correntes de projeto, painéis em paredes com 95mm de

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> Figura 2: Corte transversal da Piscina Municipal do Parque de Frois (Câmara Municipal de Almada, JA Arquitetos, Lda). > Figura 3: Fixação de revestimento diretamente sobre o painel. > Figura 4: Abertura de roços em parede para passagem de instalações.

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espessura e 5 camadas, possuem condições suficientes para garantir períodos de resistência ao fogo superiores a 60’ sem aplicação de sistemas de proteção.

Relativamente à reação ao fogo, em bruto, os painéis possuem uma classificação de D-s2,d0, sendo natural a necessidade de aplicar revestimentos, por pintura ou outros, que confiram o desempenho necessário.

O conhecimento cada vez mais aprofundado do comportamento ao fogo destes painéis tem permitido a sua utilização em situações bastante improváveis ao nível da segurança contraincêndios. Exemplos demonstrativos são a construção de edifícios de vários pisos executados totalmente em estrutura de madeira, sendo até na maioria dos casos com faces de madeira à vista. A Figura 5 ilustra uma creche na Alemanha, num edifício de 2 pisos, onde é visível a intensa utilização de madeira à vista, acumulando funções estruturais, compartimentação e de revestimento. Na Figura 6, apresenta-se um centro de acolhimento de

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jovens com deficiência mental, numa construção com 2 pisos e painel com madeira à vista.

A Figura 7 ilustra uma Escola Primária, com 3 pisos sendo também a madeira à vista uma característica repetida tanto em salas de aula como em zonas comuns de circulação.

Utilização em zona sísmica O Eurocódigo 8 demanda dois requisitos essenciais: não ocorrência de colapso e limitação de dano, correspondendo respetivamente a Estados Limites Últimos e a Estados de Limitação de Danos. Em Estados Limites Últimos, para além naturalmente da resistência, a capacidade de dissipação de energia desempenha um papel fundamental, traduzida no coeficiente de comportamento da estrutura. De acordo com alguns autores este coeficiente poderá atingir o valor de 4, embora mais recentemen-

te alguns fabricantes sejam bastante mais conservativos e apontam somente para um coeficiente de comportamento de 2. A este respeito é importante frisar que o Eurocódigo 8, não inclui, na atual versão, disposições para este sistema construtivo.

Este desempenho é possibilitado tendo em conta a dissipação histerética de energia que ocorre principalmente em zonas especificamente projetadas para o efeito, designadas por zonas dissipativas ou zonas críticas. Nos sistemas com painéis de madeira este comportamento é conseguido nas ligações entre painéis, mas especialmente na ligação à base de fundação.

As zonas dissipativas devem estar localizadas nas ligações, enquanto os elementos de madeira devem ser considerados como tendo um comportamento elástico-linear. Para permitir a plastificação cíclica nas zonas dissipativas, todos os outros elementos e ligações estrutu-

>6 > Figura 5: Jardim Escola em Deizisau, Alemanha (www.klh.at). > Figura 6: Centro de acolhimento de jovens com deficiência mental (www.klhuk.com).

rais devem ser projetados com uma sobrerresistência suficiente. Alguns autores propõem um valor mínimo de 1,3 para o coeficiente de sobrerresistência.

Os princípios orientadores que regem o bom compor tamento sísmico deste sistema construtivo assentam nos seguintes valores: simplicidade estrutural, redundância estrutural, ação de diafragma ao nível dos pisos e das paredes, massa reduzida (menor força de inércia) e capacidade de dissipação de energia nas ligações metálicas. As paredes de madeira constituem-se assim como elementos sísmicos primários de contraventamento e resistência às forças laterais, ligados por diafragmas rígidos ao nível dos pisos. A área da reabilitação sísmica de edifícios antevêse como um espaço de aplicabilidade muito interessante tirando partido da grande capacidade de contraventamento conferido pelos painéis, em simultâneo com uma massa reduzida e uma grande aptidão para a préfabricação (obra ‘seca’).

O Estado de Limitação de Danos é verificado pela limitação do deslocamento horizontal dos pisos. As paredes de madeira providenciam à estrutura, o nível de contraventamento necessário para reduzir estes deslocamentos.

Ensaios sísmicos realizados em edifícios à escala real, comprovam o excecional desempenho deste sistema construtivo sob uma ação sísmica intensa e repetida. Diversos trabalhos publicados por Ceccotti e referidos na bibliografia reportam a integridade da estrutura face a várias réplicas de sismos de grande intensidade.

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Bases de dimensionamento estrutural A modelação estrutural deste sistema impõe a compreensão de algumas características importantes, das quais se podem destacar: − A junção de painéis para a composição de paredes, pisos, coberturas e outros corresponde habitualmente a ligações resistentes ao corte (ligação rotulada) e muito dificilmente com resistência a momento fletor. A ligação entre painéis, resistente a momento, sendo possível carece de pormenorização específica e não é fácil de ocultar; − Em flexão no plano perpendicular ao painel (pavimentos e coberturas) deverá ser calculada uma inércia efetiva. Para além das características geométricas da secção, a inércia efetiva de pende da distância entre pontos de inflexão no painel (momento nulo). Este cálculo poderá ser efetuado com recurso ao Anexo B do Eurocódigo 5 ou de forma mais expedita com ábacos de pré-dimensionamento disponibilizados pelos fabricantes (www.klh.at/statik); − Em flexão no plano do painel, situação comum nas padieiras de portas e janelas ou paredes em consola, a secção efetiva corresponde às lamelas horizontais sem perda de secção.

As características mecânicas dos painéis não obedecem ainda a uma estandardização, ao contrário do que sucede por exemplo com a madeira lamelada-colada através da definição das classes de resistência. Assim, por exemplo, a aposição de Marcação CE neste produto recorre, sem alternativa, aos documentos de Aprovação Técnica Europeia (ETA).

Estes documentos, desenvolvidos por cada fabricante, definem todas as propriedades relevantes ao projeto e dimensionamento estrutural dos painéis. Em função do processo de colagem, são de esperar algumas diferenças entre fabricantes, particularmente, ao nível do módulo de elasticidade.

A definição da vida útil dos painéis, em consonância com a nova regulamentação de projeto de estruturas, Eurocódigo “Bases para o Projeto de Estruturas” (NP EN 1990:2009), é referida nos documentos de Aprovação Técnica Europeia com o valor de 50 anos.

> Figura 7: Escola Primária em Londres (www.klhuk.com).

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– Trada, (2009) “Case Study – Stadthaus, Murray Grove”, Trada Technology.

Infografia – http://www.klhuk.com/ – http://www.tisem.pt/ – http://www.klh.at/

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construção em madeira avaliação experimental de pavimentos antigos de madeira através de ensaios de carga Tiago Ilharco, NCREP - Consultoria em Reabilitação do Edificado e Património, Lda., tiago.ilharco@ncrep.pt João M. Guedes, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, jguedes@fe.up.pt Aníbal Costa, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Aveiro, agc@ua.pt António Arêde, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, aarede@fe.up.pt

Um dos aspetos fundamentais do processo de reabilitação do edificado antigo consiste na conservação das estruturas de madeira que normalmente materializam coberturas e pavimentos. Esta ação é sinónimo de proteção da identidade cultural, construtiva e histórica dos edifícios e das cidades. Nesse sentido, o Instituto da Construção da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (IC-FEUP) tem vindo a realizar, no âmbito de projetos de investigação e de trabalhos de consultoria, campanhas de ensaios in situ e laboratoriais direcionadas para a avaliação do comportamento mecânico destas estruturas.

Pela sua importância, o caso particular dos pavimentos antigos de madeira tem vindo a ser detalhadamente analisado. Estas es-

truturas são normalmente constituídas por vigas de madeira de castanho, carvalho, pinho, eucalipto, com secção circular ou retangular, espaçadas de cerca de 0,50m, e ligadas através de tarugos e de uma camada de soalho.

Os problemas que apresentam resultam maioritariamente de ataques de insetos e de fungos xilófagos ou de deficientes disposições construtivas, podendo resultar em estruturas com excessiva deformabilidade e amplitude de vibração ou, em último caso, na sua rotura. A existência destas situações e o desconhecimento do real comportamento das estruturas de madeira leva a que, num grande número de intervenções, os pavimentos sejam substituídos, com evidentes perdas de património.

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> Figura 1: Edifício da cidade do Porto. > Figura 2: Pavimento ensaiado.

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Na realidade, é geralmente possível melhorar o comportamento dos pavimentos de madeira, adequando-o aos padrões de conforto atuais, através de intervenções pontuais. Para isso é fundamental conhecer as suas características, nomeadamente os modos de rotura das vigas e o efeito estrutural proporcionado por soalho e tarugos no seu comportamento.

Tendo em vista a avaliação destes parâmetros o IC-FEUP realizou uma campanha de ensaios nos elementos estruturais de um pavimento de madeira de um edifício antigo da cidade do Porto, cujos resultados e análise se apresentam neste artigo. Pretende-se que esta análise empírica contribua para a realização de intervenções de reabilitação e reforço mais rigorosas, menos intrusivas e de menor custo,

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sustentando opções de intervenção apoiadas, preferencialmente, na manutenção destas estruturas, em detrimento da sua substituição.

DESCRIÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS ENSAIADOS O edifício analisado situa-se na zona antiga da cidade do Porto, foi construído no início do séc.

XX, Fig. 1, e apresenta um sistema construtivo comum para a época, com pavimentos e cobertura de madeira apoiados em paredes resistentes de alvenaria de granito. Aproveitando o facto da intervenção neste edifício contemplar a demolição das estruturas de madeira, o ICFEUP realizou ensaios laboratoriais de carga em vigas de madeira isoladas retiradas do pavimento e ensaios in situ de carga num troço localizado do pavimento.

As vigas do pavimento são de madeira de castanho (Castanea sativa Mill), apresentam

diâmetro médio de 0,195m, têm 5,5m de comprimento e encontram-se espaçadas de cerca de 0,50m, Fig. 2. A efetuar o seu contraventamento existem tarugos com diâmetro de 0,10m e espaçados de 2,0m, e um soalho de pinho com tábuas de cerca de 2,7cm de espessura, 0,13m de largura e cerca de 3,0m de comprimento.

ENSAIOS DE CARGA LABORATORIAIS Introdução e esquema de ensaio A campanha de ensaios de carga realizada no Laboratório de Engenharia Sísmica e Estrutural (LESE) da FEUP sobre as vigas retiradas do pavimento teve como objetivo avaliar as suas características mecânicas, nomeadamente a resistência à flexão, o módulo de elasticidade e os mecanismos de rotura predominantes.

Os ensaios, realizados de acordo com a norma EN408 (CEN, 2003), consistiram na aplicação

de duas cargas pontuais simétricas aos terços das vigas simplesmente apoiadas, Fig. 3. A carga foi transmitida às vigas através de um actuador hidráulico com uma célula de carga de 100kN ligado a uma estrutura metálica de reação, sendo as deformações medidas em vários pontos através de LVDTs. De forma a analisar de forma rigorosa o comportamento das vigas foram efetuados vários ciclos carga-descarga.

Ensaiaram-se 15 vigas com diâmetro médio de 0,195m, e que apresentavam irregularidades geométricas e eixo pouco retilíneo, o que dificultou consideravelmente a montagem do esquema de ensaio. Uma vez que se pretendia também correlacionar a influência de defeitos, irregularidades e degradação biológica no comportamento das vigas, previamente aos ensaios efetuou-se uma análise detalhada do seu estado de conservação e da sua qualidade, nomeadamente sobre o número, a dimensão e localização de nós, a configuração de fendas de secagem, a profundidade de ataques xilófagos, etc.

Resultados obtidos As curvas carga-deslocamento obtidas mostram um comportamento linear elástico até à rotura que se manifesta de forma frágil, por perda de resistência à tração no sentido perpendicular e (ou) paralelo ao fio, Fig. 4; em casos pontuais ocorreram deslizamentos por corte acentuados. Em geral, a rotura ocorreu a meio vão, em pontos de aplicação de carga, junto a nós, ou a outros defeitos existentes na zona traccionada, Fig. 5. Os valores estimados para o módulo de elasticidade global e para a tensão de rotura à flexão foram de 8,0GPa e de 35,0MPa, respetivamente. Estes factos, juntamente com a obtenção de valores de resistência à flexão muito superiores para um conjunto de provetes pequenos e isentos de defeitos retirados da mesma madeira (Ilharco, 2008), confirmam a grande influência dos defeitos na resistência e nos modos de rotura das vigas de madeira.

Refere-se finalmente que as vigas apresentaram comportamento linear elástico na fase

>4 > Figura 3: Ensaio laboratorial de carga. > Figura 4: Gráfico carga-deslocamento.

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construção em madeira

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pré-rotura, manifestando uma clara e progressiva diminuição da rigidez em fase pós rotura, com grande decréscimo de resistência.

Os resultados obtidos alertam para a necessidade de reforçar as vigas de pavimentos que apresentem degradações ou defeitos importantes nas faces traccionadas, evitando assim a ocorrência de roturas frágeis. Este reforço pode ser materializado através de diferentes técnicas, referindo-se, nomeadamente, a introdução de novos elementos de madeira, metálicos ou de materiais compósitos.

De forma a avaliar a eficácia, o campo de ação e vantagens e inconvenientes de algumas destas técnicas, será realizada no LESE uma campanha de ensaios de carga em vigas pré e pós reabilitação. A escolha das técnicas de reabilitação terá em conta o comportamento das vigas na fase pré-intervenção, sendo que a análise da sua eficácia será feita através da comparação com as características das vigas pós-reabilitação, em particular da rigidez, da resistência à flexão e dos modos de rotura.

ENSAIO DE CARGA IN SITU O sistema de distribuição de carga em pavimentos de madeira Observam-se com frequência pavimentos de madeira que, mesmo apresentando graves danos estruturais, não sofrem colapsos integrais pelo facto da sua estrutura ser mais complexa > Figura 5: Rotura de viga junto a nó situado na face tracionada. > Figura 6: Reservatórios utilizados para o ensaio.

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do que se admite nas análises teóricas habituais. Na realidade, o efeito estrutural proporcionado pelo soalho pregado e pelos tarugos pode ser preponderante no comportamento do pavimento, sobretudo pela mobilização do efeito de diafragma que se traduz no Eurocódigo 5 (CEN, 2004) pelo designado efeito de distribuição da carga, K sys.

Segundo Blass (1995), este fator aumenta a resistência global do pavimento, permitindo que as cargas sejam repartidas de forma proporcional à rigidez das vigas e, por isso, à sua resistência, fazendo com que se dê uma homogeneização do comportamento do pavimento. Se a rigidez de um elemento diminui devido a fendilhação ou a deformações plásticas, a carga é redistribuída pelo sistema para os elementos mais rígidos e o elemento parcialmente degradado continua a contribuir para a capacidade de carga do pavimento. Este autor determinou um fator de distribuição de carga de 1,15, muito próximo do definido pelo EC5 (1,1), referindo que para o aumentar é necessário aumentar o rácio da rigidez do sistema de distribuição em relação à rigidez média dos elementos do pavimento.

O ensaio de carga realizado no pavimento in situ teve como objetivo avaliar este comportamento dos pavimentos quando submetidos a cargas verticais, estimando a função do tarugamento e do soalho na distribuição de esforços pelas vigas e na diminuição das suas deformações.

Esquema de ensaio O ensaio consistiu num carregamento vertical monotónico na zona central de uma faixa de pavimento com 3,5m de largura constituída por 7 vigas. A carga foi transmitida através de 3 reservatórios com água, perfazendo um total de 18,0kN, materializando 2 cargas de cutelo transversais às vigas numa extensão de 1,1m e separadas de 1,0m, Fig. 6. O controlo do volume de água introduzido, ou seja da carga a atuar sobre o pavimento foi feito através de um caudalímetro, Fig. 7, tendo as deformações verticais sido medidas nas 5 vigas centrais com recurso a LVDTs, Fig. 8 e Fig. 9.

O ensaio foi realizado com o pavimento em 3 situações distintas: E1) com tarugos e soalho, Fig. 10; E2) apenas com soalho, Fig. 11; E3) com as vigas isoladas, Fig. 12. Procurou-se não ultrapassar o comportamento elástico da estrutura, tendo a resposta em regime último sido analisada através dos ensaios laboratoriais descritos anteriormente. Nos ensaios E1 e E2 monitorizou-se a viga central (V1) em 5 pontos, as duas vigas mais próximas da central (V2 e V3) em 3 pontos e as duas mais distantes (V4 e V5) num ponto. No ensaio E3 carregaram-se apenas as 2 vigas centrais (V1 e V2), tendo-se monitorizado cada uma em 5 pontos.

Resultados obtidos A análise dos resultados nos ensaios E1 e E2, em particular das curvas carga-deslocamento

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central das vigas V1, V2 e V4 (ver Fig. 9) representadas na Fig. 13, mostra um comportamento linear sem inflexão i.e., sem indícios de uma rotura próxima, embora em estruturas de madeira submetidas a esforços de flexão seja expectável uma rotura frágil de baixa ductilidade. Os patamares intermédios observados nas curvas correspondem a paragens do ensaio.

Através das expressões da Resistência dos Materiais, que traduzem a deformação de vigas para situações de carga semelhantes à do ensaio, e utilizando o módulo de elasticidade obtido nos ensaios laboratoriais, foi possível estimar a % de carga repartida pelas vigas, determinando-se o papel dos tarugos e do soalho na transmissão de carga entre vigas.

Na Tabela 1 apresentam-se os valores das flechas máximas das vigas nos ensaios E1 e E2. É interessante verificar que em ambos os ensaios a viga central recebe apenas 42% da

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> 11

carga total, sendo a restante repartida pelas vigas V2 e V3 (22% e 15%) e V4 e V5 (10% cada).

Esta divisão representa o fator de distribuição de carga conferido por soalho e/ou tarugos, que contribui para um aumento da rigidez e da capacidade resistente local do pavimento, diminuindo consideravelmente o nível de esforço da viga carregada.

Por sua vez, no ensaio E3 com duas vigas isoladas, a carga máxima aplicada foi de 7,4kN em cada viga, tendo-se chegado a deformações de 36,5mm e de 67,1mm nas vigas V1 e V2, respetivamente, diferença que se deve ao maior diâmetro da primeira em relação à segunda e à inexistência de um sistema de distribuição de carga que permitisse repartir a carga proporcionalmente à rigidez das vigas.

Através dos resultados dos ensaios concluise que a remoção dos tarugos não implicou mudanças na distribuição de carga vertical

entre as vigas, sendo o soalho o principal responsável por esta distribuição. Esta situação corrobora o documento TRADA (2005), que refere que a melhoria das deformações é conseguida com mais sucesso através da instalação de uma camada mais espessa e rígida de soalho do que com tarugos adicionais.

No entanto, convém mencionar que as características dos tarugos do pavimento analisado, com secções variáveis e reduzida linearidade, bem como a sua fraca ligação às vigas, levaram a que a sua contribuição para a melhoria do comportamento do pavimento para cargas verticais fosse mais reduzida.

Sendo assim, a existência de ligações eficazes entre as vigas e os restantes elementos estruturais, em particular o soalho, é fundamental para um correto funcionamento dos pavimentos de madeira, permitindo uma maior homogeneização de esforços nas vigas e um menor

> Figura 7: Caudalimetro para medição do volume de água nos reservatórios. > Figura 8: Estrutura montada sob o pavimento para colocação dos LVDT. > Figura 9: Planta da faixa ensaiada com a localização dos LVDTs. > Figura 10: E1: pavimento com tarugos e soalho. > Figura 11: E2: pavimento sem tarugos e com soalho. > Figura 12: E3: vigas isoladas.

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construção em madeira

nível de deformação. O mesmo se aplica aos tarugos que, apesar de neste teste apresentarem uma reduzida eficácia na distribuição de cargas verticais, pelo seu posicionamento no plano das vigas terão uma maior eficácia e um papel importante na distribuição das cargas horizontais.

Finalmente, refere-se que o facto de nos ensaios E1 e E2 a viga central ter recebido menos de metade do valor da carga total indica que o fator K sys poderá ser eventualmente maior do que o considerado no EC5. A quantificação rigorosa deste fator poderá ser de grande utilidade para a realização de intervenções de reabilitação cuidadas, permitindo tirar um melhor partido das potencialidades dos pavimentos de madeira e manter algumas destas estruturas que estariam à partida destinadas a ser substituídas. Nesse sentido procurar-seá, em futuros projetos, quantificar este fator.

CONCLUSÕES De forma a contribuir para a preservação de estruturas antigas de madeira o IC-FEUP tem vindo a realizar diversas campanhas de ensaios in situ e laboratoriais. Uma destas campanhas incidiu sobre o pavimento de madeira de um edifício do início do séc. XX da cidade do Porto, tendo os resultados obtidos permitido conhecer melhor o seu comportamento quando submetido a cargas verticais, nomeadamente os modos de rotura das vigas e a influência dos tarugos e do soalho na distribuição de carga.

Confirmou-se, por um lado, o comportamento linear elástico da madeira até à rotura (normalmente frágil) e, por outro, a grande influência dos defeitos situados nas faces traccionadas dos elementos no nível de tensão atingido e nos modos de rotura. Por sua vez, evidenciouse a grande importância do soalho na distribuição da carga entre vigas, ao contrário dos tarugos que, neste caso particular de carga vertical, tiveram pouca influência. A dificuldade em inspecionar a face inferior das vigas de alguns pavimentos, nomeadamente pela existência de tetos a preservar, pode tornar interessante, nalguns casos, o reforço dos

> 13

> Tabela 1: Contribuição das várias vigas do pavimento nos ensaios de carga E1 e E2.

Ensaio 1

Ensaio 2

Viga

Diâmetro médio (mm)

u (mm)

% carga por viga

u (mm)

% carga por viga

V1

190

31,22

42,3%

31,83

42,3%

V2

175

22,37

21,8%

23,45

22,4%

V3

154

25,80

15,1%

25,79

14,8%

V4

172

9,55

8,7%

10,33

9,2%

V5

172

13,31

12,1%

12,58

11,2%

pavimentos através do soalho.

Estes factos alertam para a necessidade de intervir nos pavimentos de madeira a dois níveis distintos: no reforço das vigas de madeira que apresentem degradações ou defeitos, particularmente nas faces traccionadas, limitando a possibilidade de ocorrência de roturas frágeis; na melhoria das ligações entre as vigas e os restantes elementos estruturais, em particular o soalho, permitindo uma melhor distribuição de cargas e um menor nível de esforço e de deformação nas vigas.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à Arq.ª Adriana Floret e ao Eng.º Domingos Martins por toda a colaboração prestada na realização deste trabalho.

Referências – Blass, H. J. 1995. Load Sharing. Timber Engineering -Step 1.Lecture B16. Holanda, Almere Centrum Hout.

– EN 408: EUROPEAN STANDARD. 2003. Timber structures - Structural timber and glued laminated timber - Determination of some physical and mechanical properties.” Office for Official Publications of the European Communities. Brussels, Belgium. CEN. – EN 1995-1-1: EUROPEAN STANDARD. 2004. Eurocode 5: Design if timber structures – Part 1-1: General - Common rules and rules for buildings.

CEN. – Ilharco, T. 2008. Pavimentos de madeira em edifícios antigos. Diagnóstico e intervenção estrutural. Tese de Mestrado em Reabilitação do Património Edificado. FEUP, Porto.

– TRADA. 2005. Strutting in timber floors. Hughenden Valley, High Wycombe, Bucks, TRADA Technology Ltd.

> Figura 13: Gráfico carga-deslocamento central das vigas V1, V2 e V4 nos ensaios de carga E1 e E2.

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PUBLI-REPORTAGEM

Água potável para Oldenburg – graças à mais recente tecnologia de superfície que está a ser utilizada no tanque de água purificada de Donnerschwee

A empresa de construção Otto Quast está a reparar o tanque de água potável em Oldenburg, em conjunto com a MC-Bauchemie.

Depósito elevado de água potável e edifício de entrada para os filtros e tanques de água potável.

O depósito elevado de água no distrito de Oldenburg Donnerschwee é um dos marcos mais famosos da cidade – visível a partir de muito longe, desde há 103 anos. A estrutura ainda desempenha um papel relevante na produção de água potável nos dias de hoje, mesmo que já não desempenhe o papel principal. O coração da operação está agora localizado atrás do depósito: aqui, encontra-se uma sala de filtração e dois tanques de água potável (TAP). A primeira câmara do TAP foi agora renovada – com um sucesso considerável. Foram executados testes oficiais, pela MC Bauchemie, para fins de licenciamento, confirmando as características extremamente positivas do revestimento de protecção de superfícies com base na inovadora tecnologia DySC® Technology. Através de um processo de crescimento dinâmico baseado na criptocristalização, o sistema promove uma redução da porosidade ao longo do tempo, oferecendo assim uma protecção óptima a longo-prazo.

www.mc.bauchemie.pt

Tendo entrado em operação há mais de 100 anos, o depósito elevado então utilizado era o coração da nova rede de distribuição de água. Actualmente o depósito elevado, um edifício classificado desde 1996, serve apenas o propósito de aumentar a pressão no processo de produção de água potável, com o seu reservatório de 500 m3. O fornecimento de água potável para Oldenburg é efectuado em parte através da distribuição de Donnerschwee, e em parte através da VWG Oldenburg em Sandkurg e Alexandersfeld. A sala de filtração, assim como os tanques de água potável purificada estão agora localizados atrás do depósito, no centro de distribuição de Donnerschwee da VWG (Verkehr und Wasser GmbH). Na primeira câmara, com um volume de 2,000 m3, foram necessários trabalhos de reparação, que resultaram na selecção da empresa de construção Otto Quast como aplicador e na MC-Bauchemie como produtora e fornecedora do material, efectuando um revestimento em estreita cooperação, sendo um exemplo tanto em termos da consistência da superfície como em termos das suas propriedades de corrosão. Ambas as empresas têm trabalhado em parceria, com sucesso, ao longo dos últimos 13 anos: a Otto Quast GmbH tem utilizado o inovador sistema MC-RIM PW, que consiste num revestimento 100% mineral, desde a sua origem, o que predestinou a empresa para a realização deste projecto de revestimento, dada a sua extensa experiência com o produto.

Requisitos de acordo com as folhas de trabalho DVWG W 300 e W 347 As exigências no revestimento eram elevadas – por um lado, a cidade de Oldenburg, que é uma das cidades da Alemanha ostentando a melhor qualidade em água potável, por outro lado, as mais rigorosas regulamentações aplicáveis à área do abastecimento de água potável e revestimentos de reservatórios de água. Os requisitos para as superfícies de reservatórios de água potável são extremamente exigentes devido a qualquer potencial contaminação ter consequências num longo raio de acção. O armazenamento de água não deve permitir a alteração bacteriológica, química, física ou biológica, que poderá ter um efeito negativo na qualidade da água.

Numa investigação científica sobre a qualidade da água e gestão de águas residuais (LWA) da Universidade Ludwig-Maximilian de Munique e do instituto de pesquisa da indústria de cimento (FIZ), verificou-se que a argamassa de espessura fina utilizada frequentemente nos TAPs tem um comportamento negativo à abrasão com água sob pressão. A investigação da durabilidade das argamassas de espessura fina à base de cimento, iniciada pela Associação Alemã de Comércio de Água e Gás (DVGW), identificou que as argamassas de espessura fina brancas apresentam um aspecto muito apelativo, mas tendem a desagregar-se apenas alguns meses após a sua aplicação. As

áreas desagregadas apresentam frequentemente uma descoloração acastanhada. Segundo aquela investigação, a baixa resistência à lixiviação / hidrólise foi causada pelo uso de componentes orgânicos para estabilizar a argamassa. Sendo estes utilizados para evitar o escorrer da argamassa durante o processo de revestimento.

O resultado: a relação água-cimento aumentou significativamente, o que resultou num aumento da proporção de poros capilares na pedra de cimento e, portanto, num dramático aumento na porosidade total da matriz da argamassa. A impermeabilidade da camada de argamassa deteriorouse progressivamente, o que levou à descoloração acastanhada verificada anteriormente e, por fim, à sua dissolução completa. Agora, a folha de trabalho DVGW W 300 – e não só como uma consequência destas descobertas – regulamenta claramente os requisitos técnicos para o uso de revestimentos à base de cimento e as suas aplicações, os quais devem ser observados e respeitados.

Requisitos plenamente alcançados e mesmo ultrapassados O sistema de base 100% mineral MC-RIM PW desenvolvido pela MC-Bauchemie e aplicado pela empresa de construção civil Otto Quast no depósito de água potável de Donnerschwee preenche todos os requisitos das folhas de trabalho DVGW W 347 e W300.

Os revestimentos subestimam claramente o valor limite água-cimento especificado para argamassas de revestimento (a / c) eq ≤ 0,50. Com a quantidade de vazios de ar na argamassa fresca bem abaixo dos 5% de vol. especificados, o MC-RIM PW 10 e 30 proporciona propriedades de impermeabilização impressionantes. No entanto, o critério mais importante para o revestimento de tanques de água potável com revestimentos minerais é o volume total de poros. É especificado que a porosidade do revestimento / argamassa de revestimento, medida por testes de porometria de mercúrio sob pressão até 2.000 bars, deve ser ≤ 12 % vol. após 28 dias de imersão em água e 24 horas de secagem por vácuo.

Os valores determinados e estabelecidos repetida-

mente em condições práticas para o MC-RIM PW 10 e PW 30 estão em <6% vol. (em alguns casos até 4% vol.) bem abaixo dos valores limite especificados, excedendo consideravelmente os requisitos.

Os valores excepcionalmente bons devem-se à combinação do ligante completamente original, desenvolvido pela MC-Bauchemie, que sob o nome patenteado de DySC ® Technology (SynCrystallisation Dynamic) está a registar um grande sucesso no revestimento de estruturas de água potável.

Protecção superficial convincente através da DySC®Technology Os componentes do sistema MC-RIM PW são revestimentos minerais cuja resistência e densidade aumentam em vez de diminuir durante o uso. A matriz ligante é refinada através da cripto-cristalização dinâmica e da formação de novos minerais. As nano partículas funcionam como sementes de cristalização que levam à nova formação e, assim, a uma mineralização completa da matriz da argamassa. A partir da solução de poro, formam-se géis na zona alcalina, que consolida e sela a matriz. Assim, a porosidade total não aumenta – como noutros revestimentos de argamassa comuns – mas, pelo contrário, a porosidade total diminui, como comprovam os testes de longa duração efectuados por um instituto independente, ao longo de 24 meses.

Os géis cripto-cristalinos estão em equilíbrio dinâmico com as fases cristalinas, pelo que a formação mineral acontece de forma continuada, garantindo, em última instância, uma protecção a longo prazo e uma resistência excepcional à abrasão – e, portanto, uma certa segurança e longevidade na manutenção da qualidade da água potável. O conceito de DySC®Technology resulta em materiais de construção impermeáveis de alta resistência que apresentam uma elevada resistência à hidrólise, em particular. Todos os produtos MC-RIM são simplesmente misturados com água e são puramente de base mineral.

Para a reparação do primeiro tanque de água potável em Donnerschwee, utilizou-se o MC-RIM PW 10 como sistema de protecção de superfícies de áreas verticais e tectos, enquanto o MC-RIM PW 30 foi utilizado em áreas horizontais.

Aplicação do MC-RIM PW 30 no chão. Nivelamento utilizando réguas de aço manuais ou mecânicas e acabamento com talocha manual ou mecânica.

Procedimento de reparação e aplicação Durante a fase de avaliação verificou-se que o antigo revestimento de argamassa com 3mm tinha desagregado e que tanto na parte aérea, como nas paredes e piso se tinham desenvolvido diversos defeitos no betão. Antes que os colaboradores da Quast Otto GmbH pudessem revestir completamente o tanque de água número 1 da TAP em Donnerschwee, Oldenburg, foram necessárias extensas preparações.

Primeiro, o revestimento existente, em parte desagregado, foi removido utilizando hidro-decapagem por jacto de areia. A superfície de betão também foi decapada para o subsequente recobrimento.

Durante a preparação do substrato foi também verificado que os orifícios de fixação continham fugas e água contaminada. Consequentemente, esses orifícios foram totalmente abertos, limpos e fechados usando o produto Nafufill KM 250.

Nas armaduras, isentas de oxidação através de hidro-decapagem, foi aplicado um mineral, à base de cimento como revestimento de protecção contra corrosão. Uma nova camada de argamassa da gama de reparação de betão da MC foi então aplicada nas áreas danificadas. Após a conclusão destes trabalhos, os funcionários da Otto Quast GmbH puderam começar o processo de revestimento do substrato.

O sistema de protecção de superfície MC-RIM PW 10 foi aplicado em duas camadas, nas paredes e na zona de tecto, utilizando o método de projecção via húmida. As superfícies de tecto foram revestidas por meio de projecção ficando com o acabamento do tipo pingadeira, enquanto as superfícies verticais, após a aplicação da segunda camada, foram cuidadosamente alisadas à mão, até estarem tão suaves como o vidro. O sistema de protecção de superfície utilizada para as áreas horizontais - MC-RIM PW 30 - foi aplicado e compactado à mão. Através do uso de talocha mecânica para aplicar o MC-RIM PW 30, a Otto Quast GmbH conseguiu tornar as superfícies literalmente tão lisas como o vidro. No fim, o primeiro tanque de água de Donnerschwee TAP ficou com um revestimento de longa duração e extremamente seguro que parece estar a estabelecer-se gradualmente como um dos melhores sistemas do mundo na área do armazenamento de água potável.

Superfície final da parede de cor clara com tubagem de admissão integrada.

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materiais de construção materiais nano-porosos para soluções de paramentos altamente eficientes

A utilização eficiente de energia por parte dos edifícios é uma temática abordada com uma seriedade crescente, que abrange atualmente a própria legislação. Torna-se assim notória a necessidade de evolução da tecnologia de isolamentos térmicos, quer para aplicação em construções novas, quer para aplicação em intervenções de reabilitação, onde usualmente existem mais impedimentos de ordem técnica, às quais os revestimentos tradicionais não conseguem dar uma resposta efetiva. Neste artigo, são expostas algumas soluções de isolamento, baseadas em materiais nano-porosos, bem como as suas características, sendo explicitados determinados mecanismos que contribuem para as mesmas.

1. PAINÉIS DE ISOLAMENTO A VÁCUO - VIP (VACUUM INSULATION PANEL) Os painéis de isolamento a vácuo já foram desenvolvidos há algum tempo, para aplicações em frigoríficos e arcas congeladoras (Binz et al. 2005). São uma solução de alto desempenho, apresentando uma resistência térmica cerca de 10 vezes superior à das placas de poliestireno, para espessuras iguais (Fricke et al. 2006). Na Fig. 11, observa-se a nítida vantagem destes painéis em relação a outras soluções isolantes. Consistem num sistema composto por dois componentes: um material com uma estrutura nano-porosa chamado de “cerne”, sobre o qual é criado vácuo, sendo posteriormente selado usando um envelope, que consiste numa membrana fina denominada “folha” (Mukhopadhyaya 2004).

Estes painéis tiram partido do facto de a ausência de pressão no interior de um material poroso aumentar a sua capacidade de isolamento térmico. Este fenómeno torna-se ainda mais notório caso o material em questão tenha elevados valores de resistência térmica (Mukhopadhyaya 2004). A folha é otimizada O valor-R é um coeficiente predominantemente utilizado para descrever as propriedades de isolamento térmico de materiais de construção isolantes. A sua unidade padrão, segundo o Sistema Internacional de Unidades, é o Kelvin metro quadrado por Watt, ou K.m2 / W.

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para que não se deem fugas de ar e vapor de água, o que conduz a uma maior durabilidade, que é uma exigência especialmente importante para aplicações em edifícios (Fricke et al.

2006). O facto de não se conseguir garantir a ausência de ar no cerne com o decorrer do tempo faz com que se procurem materiais com poros de ordem nanométrica, cuja resistência térmica só aumenta significativamente para o inevitável aumento de pressão no interior do painel a partir de determinado valor, que é tanto maior, quanto menor for a dimensão do poro, como se pode notar na Fig. 2. Nesta, verifica-se também que a vida útil do VIP termina quando a pressão no interior dos poros começa a subir (50 a 100 mbar).

Um bom material, para constituir o cerne de um painel isolado a vácuo, deve possuir as seguintes características: diâmetro dos poros mínimo, estrutura celular aberta, resistência à compressão e ser praticamente impermeável à radiação infravermelha. A estrutura celular aberta deve-se à necessidade de evacuar rapidamente a totalidade do ar do material isolante. Este vai ser posteriormente sujeito à pressão atmosférica (1 bar ou 10 toneladas por metro quadrado), estando nos seus poros instalada uma pressão de apenas alguns milibares. Daí o requisito da suficiente resistência

João Paramés Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior Técnico Jorge de Brito Professor Catedrático, Instituto Superior Técnico

à compressão, para que os poros não colapsem sobre si mesmos. Quanto à qualidade de impermeabilidade aos infravermelhos, deve-se à já exposta forma de fluxo de calor por radiação.

Esta propriedade pode ser atingida por adição de partículas que confiram ao material a capacidade de se tornar opaco (Simmler et al.

2005). As placas de pó compactado de sílica de fumo exibem todas essas condições, com os poros de maiores dimensões a apresentar diâmetros da ordem dos 70 nm (o índice de vazios é superior a 90%) (Simmler et al. 2005).

De acordo com o exposto, é interessante observar casos práticos da introdução da solução de isolamento térmico por painéis de isolamento a vácuo opacos. Na Fig. 3, evidencia-se a inserção deste tipo de isolamento térmico num pavimento. O objetivo foi transformar uma sala sem aquecimento de uma construção de um edifício do século XVII num espaço aquecido e, portanto, utilizável. Tiveram que ser ultrapassados dois problemas. O primeiro era o facto de esta sala estar sobrejacente a uma cave, fonte de baixas temperaturas. O segundo problema, e o mais condicionante, foi a necessidade de se manter a cota de soleira da divisão, não alterando a identidade do edifício, o que não era possível, optando por um isolamento térmico grosso convencional. Graças às propriedades

0.028

35

Condutividade Térmica [W/(mK)]

Valor R, por polegada de espessura

40

30 25 20 15 10

0.024

0.020 diâmetro do poro de 10 mm

1 mm

0.016

0.1 mm 0.012

0.01 mm 0.001 mm

0.008

sílica fumada/ aerogel

0.004

5

vida útil de um VIP

0

0.000

Espaço de ar

Vermiculite

Perlite

Celulose

Fibra Mineral

Espuma Polimérica

VIP

1.0E-04

1.0E-03

1.0E-02

1.0E-01

1.0E+00

>1

pedra de revestimento madeira de suporte

folha de plástico rígida VIP – 1 cm

ancoragem espuma de poliuretano

8,3 cm

VIP

tela de vapor com betume

barreira pára-vapor

camada de forma cimentícia com inclinação

>3

>4

térmicas dos VIP, foi possível encontrar uma solução satisfatória com apenas 5 cm de espessura (destes, apenas 1 cm corresponde ao painel, sendo a restante espessura completada com material de preenchimento e polímero isolante) [A]. Nas Figs. 4 e 5, observam-se pormenores do projeto de inclusão de VIP num terraço (com uma divisão subjacente) e numa parede exterior, respetivamente [A].

Desta forma, pode-se conseguir fachadas que forneçam isolamento térmico e que possuam transparência controlada, proporcionando luminosidade natural ao interior do edifício. No período de aquecimento, o objetivo é receber a radiação solar, utilizando-a para fazer subir a temperatura no interior do edifício, não a perdendo de seguida, através da envolvente da construção.

Este princípio permite uma redução nos custos associados a aquecimento e arrefecimento numa construção e uma liberdade arquitetónica no desenho da estrutura. Além disso, o efeito de iluminação através de luz natural foi já interligado à boa disposição e produtividade em utentes dos edifícios (Ackerman et al.

2001). O aerogel de sílica granulado apresenta características interessantes para ser utilizado neste campo. Os valores de resistência térmica associados ao aerogel referem-se, na maior parte das vezes, a amostras monolíticas ou evacuadas. Por exemplo, um painel de aerogel de sílica compactado com uma pressão interior entre 10-4 e 10-2 mbar tem uma condutividade térmica de 0,011 W/(m.K) a 50 ºC, se forem empregues barreiras refletivas. Para um painel de 10 mm de espessura com aerogel

A transmitância é um fenómeno relacionado com a absorvância luminosa. Estes dois estágios ocorrem num material sob o efeito de radiação, que é numa primeira fase absorvida, ocorrendo em seguida uma transmissão de forma ininterrupta.

1.0E+03

gravilha

poli-estireno expandido – 1 cm

Teto

2

1.0E+02

>2

pavimento

2. PAINÉIS TRANSLÚCIDOS Anteriormente, manifestou-se a necessidade de tornar um material opaco, de modo a poder reduzir-se a transmissão térmica devido ao efeito de radiação. Isto deve-se ao facto de os materiais nano-estruturais passíveis de ser utilizados no cerne destes painéis serem translúcidos. Pode observar-se este fenómeno, não como um obstáculo, mas como uma vantagem, desde que seja obtido um compromisso razoável entre os ganhos térmicos e o nível de transmitância2 solar.

1.0E+01

Pressão gasosa p [mbar]

betão

27 cm

>5

translúcido, obtém-se uma transmitância de 88%, que baixa para 72%, para aerogel semitranslúcido (Reim et al. 2005). Para a sua forma granulada (e não evacuada), a condutividade térmica aumenta, graças à condução gasosa através dos vazios existentes entre as partículas, o que pode ser contrariado misturando partículas de vários calibres, especialmente mais reduzidos. Apesar de a arquitetura nano-porosa típica do aerogel de sílica ter uma dimensão de entre 10 e 70 nm, a pequena fração de poros mais largos é suficiente para possibilitar a dispersão de luz. Dependendo do seu método de fabrico, do tamanho das partículas e do seu arranjo, pode ser obtida uma transparência ótica de 25 a 80% numa camada de 20 mm, correspondendo a uma condutividade térmica entre 0.0210 e 0.014 W/(m.K) (Ackerman et al. 2001). Um produto ótimo para este efeito combinaria o valor de resistência térmica mais alta associada a um isolamento térmico com o material com maior transparência. A vitrificação de alta tecnologia

> Figura 1: Diferentes valores do valor R de isolantes (Mukhopadhyaya 2006). > Figura 2: Aumento da condutividade térmica, em função da pressão e diâmetro dos poros de um material (Simmler et al. 2005). > Figura 3: Montagem dos VIP [A]. > Figura 4: Pormenor do projeto da solução isolante [A]. > Figura 5: Corte da parede pré-fabricada de betão com isolamento incluído [A].

cm_43

materiais de construção

folha metálica de manutenção de vácuo

vidro aerogel granulado evacuado – 1 cm sílica de fumo a baixa pressão – 1 cm

placa de absorção / transferência térmica

borda selada da vitrificação

>6

interface

interface aerogel de sílica granulado

vidro

gás

12 mm

caixa polimérica 16 mm

gás vidro

12 mm

>7

permite hoje em dia o contacto visual com o ambiente ou o uso da energia solar. Qualquer dessas aplicações requer valores elevados de resistência térmica (Reim et al. 2002).

2.1. Coletor solar Num coletor solar3 evacuado (Fig. 6), a parte da frente é preenchida com aerogel de sílica granulado, enquanto que a parte de trás é isolada utilizando sílica de fumo opaca com uma condutividade térmica inferior a 0.005 W/(m.K) a uma pressão inferior a 10 mbar (Reim et al. 2005).

A uma temperatura média de 60 ºC, as partes anterior e posterior do coletor têm um valor-U4 de 1.4 e 0.5 W/(m2.K), respetivamente, representando um total de 1.9 W/(m2.K). Comparando este valor com o de um coletor solar convencional, contendo um isolamento de 5 cm de lã mineral, verifica-se uma perda de calor de menos 40%, com o benefício adicional de uma espessura 3 cm mais fina.

Um coletor solar é um dispositivo que permite receber a radiação solar e aproveitá-la para aquecer um fluido que circula no seu interior, normalmente água ou ar.

4 O valor-U é o inverso do valor-R, exprimindo-se em W/(m2.K). É um coeficiente que descreve a con-dução de calor através de um elemento construtivo, segundo condições padrão de 24 ºC, num ambiente com 50% de humidade e sem vento.

3

>8

Aquando da integração deste tipo de coletor solar na cobertura de um edifício, contando com os outros elementos (estruturais e de revestimento) existentes, obtêm-se valores para o coeficiente de condutividade térmica de 0.35 W/(m2K), inferior a 0.56 W/(m2K), o seu análogo para um coletor convencional.

Naturalmente, quanto menor este valor, melhor isolamento se garante, prevenindo as perdas térmicas durante a noite (Reim et al. 2005).

2.2. Sistemas de iluminação natural Os sistemas de vitrificação de dispersão difusa de luz contendo aerogel contribuem no sentido de reduzir o consumo energético em edifícios, na medida em que é necessária menos luz artificial e aquecimento / arrefecimento (consoante a estação). Uma solução possível para a aplicação destes sistemas é a utilização de uma caixa contínua de polimetilmetacrilato com 16 mm de espessura com células individuais, que não é afetada pelo efeito exercido pelos vidros aquando de mudanças de pressão atmosférica (Fig. 7). Esta mudança poderia suscitar o assentamento do aerogel de sílica granulado existente no seu interior, problema verificado para estruturas deste tipo já realizadas. De modo a

> Figura 6: Esquema de um coletor solar com aerogel (Reim et al. 2005). > Figura 7: Esquema do perfil dos painéis translúcidos (Reim et al. 2005). > Figura 8: Painel translúcido, situado entre as janelas de vidro (Fricke et al. 2006).

44_cm

obter um baixo valor-U, são utilizados dois vidros com baixa emissividade5 e o preenchimento obtém-se com um gás raro (árgon ou crípton).

Para aplicações em edifícios de habitação, são preferíveis vidros com um valor-G6 superior ao utilizado em edifícios de escritórios, de modo a reduzir os ganhos solares. Um sistema deste tipo, visto do interior, aparenta uma cor amarelada e fornece uma iluminação difusa, proporcionada pela dispersão da luz solar. O elemento pode ser dimensionado de forma a garantir a harmonia com os restantes elementos construtivos (Fig. 8) (Reim et al. 2002).

Foram obtidas grandezas para o valor-U de menos de 0.4 W/(m2.K) e uma transmitância de energia solar de 35% para elementos vitrificados com menos de 5 cm (Reim et al. 2005).

3. PAINÉIS DE AEROGEL FLEXÍVEIS Foram referidas as características do aerogel e da sua possível inclusão nos painéis de isolamento a vácuo. No entanto, este material pode ser preparado e aplicado na forma de mantas flexíveis, com a vantagem de serem aplicadas em substratos das mais variadas formas. A condutividade térmica deste isolamento varia de acordo com a aplicação que se pretende, no entanto, para aplicações na construção, esta grandeza situa-se entre 0.0125 e 0.014 W/(m.K), sendo o produto comercializado em espessuras nominais de 3, 6 e 9 mm. A sua densidade é de 0.15 g/cm3, podendo atingir um intervalo de temperaturas entre -200 e 200 ºC antes de perder as suas características térmicas. É composto por 50 a 70% do material que confere isolamento (aerogel de sílica), sendo a restante percentagem destinada a fibras de reforço. É um material nano-poroso hidrofóbico, garantindo, no entanto, a passagem de vapor de água para respiração, não possibilitando a formação de bolor [B].

Um vidro de baixa emissividade contém uma película microscópica, empregue de modo a reduzir a condutividade térmica por radiação.

6 O valor-G corresponde ao coeficiente de ganhos solares e é utilizado normalmente em elementos de janelas para descrever esta propriedade.

5

PUB

>9

> 10

Na Fig. 9, observa-se o início da aplicação de uma manta com 9 mm de grossura sobre um revestimento tradicional, colocado diretamente sobre o solo, sem impermeabilizante. Na Fig. 10, observa-se a aplicação de uma camada dupla laminada de espessura de 9 mm, totalizando uma espessura final de 30 mm, instalada nas paredes, sem necessidade de caixilhos. Esta solução resultou na redução do coeficiente de condutividade térmica de 0.28 W/(m2.K) (de 0.63 para 0.35 W/(m .K)), que se traduziu numa poupança energética de 900 kWh/ano, para o edifício em questão, correspondente a um decréscimo de 400 kg/ano de emissões gasosas de CO2 (cálculos efetuados utilizando o programa Northgate Maxim 5, aprovado pelo Systems Applications Products) [B].

4. REFERÊNCIAS – Ackerman W, Vlachos M, Rouanet S, Fruendt J Use of Surface Treated Aerogels Derived from Various Silica Precursors in Translucent Insulation Panels, Journal of Non-Crystalline Solids 285(1-3), 2001: 264-271.

– Binz A, Moosmann A, Steinke G, Schonhardt U, Fregnan F, Simmler H, Brunner S, Ghazi K, Bundi R, Heinemann U, Schwab H, Cauperg H, Tempierik M, Johannesson G, Thorsell T, Erb M, Nussbaumer B Vacuum Insulation in the Building Setor: Systems and Applications, Contribution to Annex 39, IEA/ECBCS, 2005.

– Fricke J, Schwab H, Heinemann U Vacuum Insulated Panels - Exciting Thermal Properties and Most Challenging Applications, International Journal of Thermophysics 27(4), 2006: 1123-1139.

– Mukhopadhyaya P High-Performance Insulation Materials, Solplan Review 118, 2004: 16-17.

– Mukhopadhyaya P High Performance Vacuum Insulation Panel - Research Update from Canada, Global Insulation Magazine Oct., 2006: 9-15.

– Reim M, Beck A, Körner W, Petricevic R, Glora M, Weth M, Schliermann T, Fricke J, Schmidt C, Pötter FJ Highly Insulating Aerogel Glazing for Solar Energy Usage, Solar Energy 72(1), 2002: 21-29.

– Reim M, Körner W, Manara J, Korder S, Arduini-Schuster M, Ebert H, Fricke J Silica Aerogel Granulate Material for Thermal Insulation and Daylighting, Solar Energy 79(2), 2005: 131-139.

– Simmler H, Brunner S, Heinemann U, Schwab H, Kumaran K, Mukhopadhyaya P, Quénard D, Sallée H, Noller K, Kücükpinar-Niarchos E, Stramm C, Tenpierik M, Cauberg H, Erb M Vacuum Insulation Pan-els: Study on VIP-Components and Panels for Service Life Prediction of VIP in Building Applications (Subtask A), Contribution to Annex 39, IEA/ECBCS, 2005.

A. www.vip-bau.de (acedido em 04/2008) B. www.cabot-corp.com (acedido em 12/2007)

> Figura 9: Rolo de aerogel flexível prestes a ser aplicado [B]. > Figura 10: Instalação da manta diretamente sobre a parede [B].

46_47 i&d empresarial

Tinta Inovadora que reflete a radiação solar

A CIN lançou para o mercado uma nova tinta termoreflectora para os telhados e coberturas que ajuda a reduzir o consumo energético.

Desenvolvida em parceria pela CIN e Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, o Thermocin reflete a radiação solar, permitindo um aumento do conforto térmico no interior dos edifícios.

“Este efeito foi demonstrado num estudo realizado em parceria com a FEUP, em 2010, que comprovou como a utilização de Thermocin na pintura dos telhados ajuda a diminuir a temperatura do ar interior até 6ºC, mantendo-se o efeito ano após ano”, refere a CIN. Além disso, este efeito permite uma maior poupança energética no arrefecimento das habitações aumentando, em simultâneo, o período de vida útil do telhado ou da cobertura pela sua elevada resistência às intempéries e aos ataques de fungos.

Segundo a empresa, esta solução é fácil de aplicar e é considerado amigo do ambiente, pois, reduz as emissões de CO2.

O Thermocin está disponível em branco, preto e telha.

www.cin.pt

Principais Características Acabamento: Mate.

Cor: Branco (0501), preto (0531) e telha (X990).

Substrato: Telhas de barro betão e fibrocimento e coberturas metálicas.

Características – Elevada reflexão da radiação solar; – Rápida libertação da energia térmica absorvida; – Permite aumentar o conforto térmico dos edificios; – Permite reduzir o consumo energético dos edifícios; – Boa resistência à intempérie; – Película resistente ao aparecimento e crescimento de fungos e algas.

Descrição Tinta aquosa especialmente recomendada para a pintura de telhados e cobertUras de edifícios e armazéns industriais. Possui uma alta refletância solar total (TSR) e uma alta emissividade térmica.

Usos típicos Telhas de barro, betão e fibrocimento e coberturras metálicas de edifícios.

46_cm

Rendimento prático: 10 a 12 m2/L por demão (telhados com telhas lisas); 6 a 8 m2/L por demão (telhados com telhas onduladas) – dependendo do tipo de suporte e condições de aplicação.

Processo de aplicação: Trincha, rolo ou pistola airless.

Tempo secagem (a 20 °C e 60% de humidade relativa): Superficial – ca. de 30 min. Repintura – 8 horas.

Compostos Orgânicos Voláteis (COV): Valor limite da UE para este produto (Cat. A/i): 140 g/L. Este produto contém no máx. 107 g/L COV. a). A redução dos COV contribui para um melhor meio ambiente.

Estabilidade em armazém: 2 anos quando armazenada nas embalagens de origem, em interior, entre 5 e 40 ºC.

48_49 acústica Exemplos de soluções de reforço de isolamento acústico e respetivos desempenhos acústicos previstos Diogo Mateus, Prof. Auxiliar do DEC/FCTUC, Dir. Técnico do Lab. CONTRARUIDO

A obtenção de condições adequadas de isolamento acústico em edifícios, na generalidade dos casos, pode passar pela utilização de elementos de compartimentação pesados (tradicionais), com paredes em alvenaria e lajes em betão, eventualmente com a introdução de melhorias ao nível dos pavimentos, mas para situações específicas com elevados requisitos de isolamento é muitas vezes necessário o reforço de isolamento de toda a envolvente do compartimento emissor.

No isolamento a sons aéreos, estas soluções ao nível dos pavimentos, por si só, não contribuem geralmente para um aumento significativo do isolamento. Neste caso, como a incidência sonora (solicitação) ocorre em toda a envolvente do compartimento recetor (ver esquema da Figura 1), o aumento significativo do isolamento a sons aéreos, para os compartimentos vizinhos, obriga ao reforço de toda, ou pelo menos grande parte, da envolvente

do espaço emissor. O aumento de isolamento, entre um compartimento inferior e um compartimento sobrejacente, pode também não ser significativo quando se opte apenas pelo reforço do teto, através de teto falso, onde, devido às transmissões marginais (através dos elementos adjacentes, nomeadamente paredes e pilares), o aumento efetivo de isolamento pode ser desprezável. Considere-se, por exemplo, um compartimento emissor no

No isolamento a sons de percussão, como as solicitações ocorrem normalmente ao nível do pavimento, a melhoria efetiva de comportamento pode ser conseguida intervindo apenas no piso, através da execução de um dos seguintes tipos de soluções: revestimento de piso flexível; e revestimento de piso rígido aplicado sobre camada inferior resiliente, nomeadamente a betonilha flutuante e os pavimentos flutuantes em madeira.

> Figura 1: Representação esquemática dos caminhos de transmissão, entre um compartimento emissor e os espaços vizinhos, e das possíveis soluções de reforço.

48_cm

> Tabela 1: Soluções construtivas de reforço de isolamento em tetos e respetivos acréscimos de isolamento previstos (acréscimo de isolamento a sons aéreos ΔRw e redução na transmissão por percussão ΔLw).

R/C de um edifício, com área de 4x4 m2 e altura de 3 m, e um compartimento recetor adjacente no 1º andar, exatamente com as mesmas dimensões, com lajes de piso maciças em betão armado com espessura de 20 cm e paredes de alvenaria em tijolo de 15 cm em toda a envolvente (desprezando a contribuição dos vãos).

Para este caso, a componente de isolamento direto no valor de DnT,w (índice de isolamento sonoro padronizado a sons aéreos) estimase em 57 dB, mas, devido às transmissões marginais, o valor global de DnT,w baixa para 52 dB. Se à laje de teto do R/C for aplicado um teto falso de reforço que garanta um índice ΔRw (acréscimo do índice de redução sonora)

de 10 dB, a componente direta de DnT,w aumenta para 67 dB, mas o valor global de DnT,w sobe apenas para 54 dB. Ou seja, com uma melhoria ao nível do teto de 10 dB (única separação direta) apenas se obtém uma melhoria global de 2 dB. Se para além do teto, todas as paredes fossem reforçadas com um elemento que garantisse também um acréscimo ΔRw de 10 dB, o aumento global no valor de DnT,w aproximava-se de 10 dB (apesar de, para valores desta ordem de grandeza, a contribuição do pavimento do R/C, na transmissão para o 1º andar, ser já importante e se recomendar também o reforço do mesmo, ainda que com uma solução de menor desempenho).

> Tabela 2: Soluções construtivas de reforço de isolamento, em pavimentos e paredes, e respetivos acréscimos de isolamento previstos (acréscimo de isolamento a sons aéreos ΔRw e redução na transmissão por percussão ΔLw).

A determinação do isolamento sonoro, com ou sem elementos de reforço, poderá ser efetuada a partir dos métodos contemplados nas normas EN 12354-1:2000, para o caso do isolamento a sons aéreos, e EN 12354-2:2000, no caso dos sons de percussão. Contudo, a aplicação destes métodos pressupõe, no caso do isolamento a sons aéreos, o conhecimento do índice de redução sonora (Rw), de cada elemento de compartimentação, e do acréscimo ΔRw dos elementos de reforço, quando existem. No caso dos sons de percussão, é necessária a caracterização do piso (através do índice Ln,w), das transmissões marginais e do elemento de reforço ao nível do piso, com a respetiva redução na transmissão ΔLw. Estes cálculos podem ser mais detalhados se, em vez dos valores únicos dos índices anteriormente indicados, forem utilizadas as curvas no domínio da frequência.

Os valores de Rw e Ln,w podem ser obtidos em laboratório, através de métodos de previsão ou eventualmente, em alguns casos, consultando os resultados apresentados nesta coluna de acústica das edições 41 e 43. Os valores de ΔRw e ΔLw podem também ser obtidos em laboratório, sendo geralmente divulgados pelos fabricantes. Contudo, e em particular no caso de ΔRw, quando se combinam vários materiais de fabricantes diferentes, muitas vezes não existe informação disponível.

Deste modo, são apresentados nesta edição resultados de ΔRw para um conjunto alargado de soluções de reforço, em pisos, tetos e paredes (incluindo pilares), e de ΔLw para o caso dos reforços de pavimento (ver Tabelas 1 e 2). Refira-se que, estes resultados, sob a forma de intervalo, são indicativos (na generalidade dos casos mais conservadores que os indicados pelos fabricantes) e têm em conta apenas o comportamento do elemento de reforço. Ou seja, para a determinação do isolamento entre dois compartimentos, tal como já referido, é necessário considerar os vários caminhos de transmissão, diretos e indiretos. Refira-se ainda que, no caso de ΔRw, o valor efetivo depende também das características do elemento de base que é reforçado, sendo tanto mais elevado quanto mais baixo for o isolamento sonoro conferido pelo elemento de base.

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50_51 estruturas metálicas Vigas mistas em pavimentos do tipo “Slim Floor”

Rui A. D. Simões, Professor Auxiliar/DEC Universidade de Coimbra José Almeida, Aluno de Mestrado Integrado/DEC Universidade de Coimbra

Conceito e vantagens dos pavimentos do tipo “Slim Floor” Slim Floor ou pavimento misto de pequena altura consiste numa solução estrutural onde a viga metálica se encontra embebida no betão (Figura 1). Este sistema foi inicialmente desenvolvido pelo Swedish Institute of Steel Construction em meados da década de 70, tendo como principal objetivo a redução da altura total dos edifícios. Esta solução estrutural implica um apoio direto da laje (pré-fabricada ou com chapa colaborante) no banzo inferior do perfil metálico, o que levou ao desenvolvimento de perfis assimétricos.

> Figura 1: Exemplos de pavimentos “Slim Floor”.

As principais vantagens desta solução estrutural em comparação com as mais tradicionais são: redução da altura total do piso misto, aumento da resistência ao fogo, possibilidade de integração das instalações, comportamento misto do pavimento, competitividade económica e rapidez da solução construtiva.

Vigas mistas No sistema construtivo “Slim Floor”, apesar de as vigas ficarem envolvidas em betão, em geral são dimensionadas como vigas metálicas, embora tirando partido do efeito de confinamento do betão.

Tendo como objetivo a conceção de vigas com comportamento misto neste tipo de sistema estrutural, apresenta-se aqui uma síntese de um estudo desenvolvido no Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Coimbra, no âmbito de uma tese de mestrado integrado [1]. Neste estudo analisaram-se várias soluções de vigas mistas embebidas tendo em conta os estados limites de serviço e os estados limites últimos.

a) Slimflor Beam® > Figura 2: Secções das vigas estudadas.

50_cm

b) Integrated Floor Beam®

c) Inverted T Beam

Neste estudo foram concebidas quatro configurações de vigas (Figura 2), de forma a retirar o maior partido do comportamento misto, sendo avaliada a influência dos seguintes parâmetros: comprimento da viga, altura do pavimento (15 a 30 cm), altura da chapa colaborante (80 a 225 mm) e a largura efetiva. Em relação à largura efetiva foi considerada uma variação entre 0 e 100% do valor preconizado no Eurocódigo 4 [2] para vigas mistas convencionais. A seguir apresentam-se apenas resultados para vigas com alturas de 30 cm e 100% da largura efetiva.

Na análise foi considerado que as vigas eram simplesmente apoiadas, constituídas por betão C25/30 e aço S355, escoradas durante a fase construtiva e concebidas para trabalhar em conexão total.

A conexão de corte foi obtida por adesão em combinação com o esforço resistente assegurado por elementos mecânicos. Nas secções a) e b) da Figura 2 os elementos mecânicos de conexão consistiam em varões ao corte que atravessavam a alma ou eram soldados na face exterior do banzo superior; na secção d) da mesma figura foram usados conectores do tipo perno de cabeça, enquanto na secção c) foram usados ambos os elementos.

A partir das curvas correspondentes aos diversos modos de rotura (ou condições de serviço), elaboraram-se as curvas condicionantes, conforme se exemplifica na Figura 3 para a viga tipo “Slimflor Beam”. As curvas condicionantes estabelecem assim a relação carga-vão máximo ou vão máximo-carga, respeitando os estados limites de serviço e os estados limites

d) Hat-Beam

H=30cm SFB

IFB

ITB

HB

Met-0%

17,7%

10,5%

50,6%

47,5%

0-25%

17,8%

3,6%

54,4%

34,2%

0-50%

32,2%

7,6%

94,7%

62,0%

0-75%

44,2%

11,6%

126,1%

85,2%

0-100%

54,3%

15,5%

151,7%

104,8%

> Tabela 1: Ganhos médios da capacidade de carga.

> Figura 3: Curvas condicionantes.

> Figura 4: Comparação das secções .

últimos, possibilitando a quantificação do ganho de capacidade de carga em função da largura efetiva (Tabela 1).

Efetuando-se uma comparação entre as quatro secções estudadas (ver Figura 4), verifica-se que a capacidade de carga evolui de forma semelhante, obtendo-se valores aproximados à medida que o comprimento da viga aumenta. A eficiência das secções para uma dada carga de referência, avaliada com base na relação área da secção metálica/vão, é descrita através das curvas ilustradas na Figura 5. A solução estrutural com viga metálica do tipo Slimflor Beam® é a que vence um maior vão com menor área, enquanto a solução com a Integrated Floor Beam® é a que necessita de maior área para vencer o mesmo vão.

De entre as soluções apresentadas, foi em geral a solução estrutural com viga mista Slimflor Beam®, para as alturas e comprimentos estudados, a mais eficiente e mais competitiva economicamente. Para alturas de viga superiores a 25 cm, a solução de viga mista Hat Beam é também uma opção viável apresentando resultados de eficiência e economia satisfatórios.

Referências

> Figura 5: Eficiência das secções.

[1] Almeida, José (2011). “Estudo do Comportamento de Vigas Mistas Aço-Betão em Pavimentos do Tipo Slim Floor”. Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Coimbra, Coimbra.

[2] CEN (2007), NP EN 1994 – Eurocódigo 4: Projeto de estruturas mistas aço-betão, Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios, IPQ, Lisboa.

[3] Mullett, D. L. (1998). “Composite Floor Systems”. Blackwell Science Lda., Oxford.

cm_51

52_53 sísmica A ação sísmica em Portugal na nova regulamentação Europeia para o projeto de estruturas José Miguel Castro, Prof. Auxiliar – FEUP

Com o objetivo de prevenir a perda de vidas humanas, minimizar as perdas económicas e assegurar o funcionamento das instalações de proteção civil no caso de ocorrência de sismos, o Eurocódigo 8 (EC8) [1] estabelece que as estruturas deverão respeitar dois requisitos de desempenho, nomeadamente o requisito de não ocorrência de colapso e o requisito de limitação de danos. O cumprimento destes dois requisitos envolve a verificação de dois estados limite (último e de serviço) para os quais a norma Europeia especifica diferentes níveis de intensidade da ação sísmica.

Em linha com o RSA e com a grande maioria das regulamentações de projeto sísmico, no EC8 a ação sísmica é definida sob a forma de espectro de resposta. O conceito de espectro de resposta foi introduzido nos anos 30 do século passado pelos cientistas Maurice Biot e George Housner.

Esta ferramenta fundamental na análise sísmica de estruturas descreve de forma simples a resposta máxima (por exemplo, o deslocamento, a velocidade ou a aceleração) de um sistema de um grau de liberdade com comportamento linear elástico a um dado registo sísmico aplicado ao nível da base. Os espectros de resposta especificados nos vários regulamentos não representam necessariamente a resposta máxima a um dado sinal sísmico. Na realidade são usualmente designados de “espectros de perigosidade uniforme” já que a probabilidade dos valores espectrais serem excedidos num determinado período de referência é constante ao longo de todo o espectro.

Na versão base do EC8 aprovada pelo Comité Europeu de Normalização (CEN) [3] são propostos duas configurações espectrais correspondentes a dois tipos de ação sísmica. A ação sísmica Tipo 1 refere-se a um cenário sísmico de magnitude superior a 5.5 enquanto a ação sísmica Tipo 2 refere-se a um cenário sísmico de magnitude inferior a 5.5. A norma Europeia deixa ao critério de cada país a definição do tipo de ação a adotar. No caso de Portugal o Anexo Nacional adota os dois tipos de ações de forma a ir de encontro aos dois tipos de cenários de geração dos sismos

> Figura 1: Forma do espectro de resposta elástico do EC8.

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que podem afetar o território nacional. Assim, o espectro regulamentar relativo à ação Tipo 1 é adotado para contemplar o cenário de sismo afastado (interplacas) e a ação Tipo 2 como sendo representativa do cenário de sismo próximo (intraplacas). Desta forma o Anexo Nacional manteve a abordagem existente no RSA na qual eram já definidas dois tipos de ações sísmicas sendo que a ação Tipo 1 referia-se aos sismos intraplacas e a ação Tipo 2 aos sismos interplacas [4].

O espectro de resposta elástico definido no EC8 encontra-se representado na Figura 1. A construção do espectro exige o conhecimento de diversos parâmetros, nomeadamente a aceleração máxima de projeto na rocha (ag), o fator de terreno (S) e os valores dos períodos TB, TC e TD. Estes períodos representam as transições entre três zonas perfeitamente distintas do espectro regulamentar. No intervalo [TB, TC] pode-se facilmente constatar que os sistemas de um grau de liberdade observam acelerações máximas constantes. Os sistemas com período situado no intervalo [TC, TD] têm em comum o facto de desenvolverem velocidades máximas constantes. Por último, sistemas com período de vibração superior a TD atingem o mesmo deslocamento máximo. Deve referir-se que o regulamento não estabelece qualquer distinção entre a configuração do espectro a considerar na verificação dos estados limites último e de serviço. A única diferença prende-se apenas com a intensidade do espectro.

A determinação da aceleração máxima de projeto (ag) efetua-se com base no zonamento do território indicado no Anexo Nacional (Figura 2), o qual apresenta diferenças claras em relação ao zonamento definido no RSA. Estas diferenças resultam sobretudo de um melhor conhecimento da sismicidade nacional [4]. Para cada concelho do país o Anexo Nacional fornece o valor de referência da aceleração máxima na rocha (agR) para um período de retorno de 475 anos (10% de probabilidade da aceleração exceder esse valor num período de 50 anos), bastante inferior ao período de retorno de 975 anos assumido no RSA. A aceleração máxima de projeto na rocha (ag) é obtida multiplicando o

> Figura 2: Zonamento de Portugal continental definido no Anexo Nacional do EC8 [1].

> Figura 3: Espectros de resposta elástico para um amortecimento de 5%: (i) Ação Tipo 1; (ii) Ação Tipo 2 [3].

te, têm capacidade de dissipação energética. Assim, as estruturas podem ser dimensionadas para resistir a forças inferiores às necessárias para responder ao sismo de projeto em regime elástico. Surge então o conceito de espectro de resposta de projeto o qual não é mais do que o espectro de resposta elástico reduzido por um coeficiente de comportamento. Este assunto será objeto de discussão numa das próximas colunas.

REFERÊNCIAS [1] NP EN 1998-1:2010, “Eurocódigo 8 – Projeto de estruturas para resistência aos sismos. Parte 1: Regras gerais, ações sísmicas e regras para edifícios”, Instituto Português da Qualidade, 2010.

[2] “Regulamento de segurança e ações para estruturas de edifícios e pontes”, Decreto-Lei nº 235/83, Imprensa Nacional – Casa da Moeda, Lisboa, 1983.

[3] EN 1998-1:2004, “Eurocódigo 8 – Projeto de estruturas para resistência aos sismos. Parte 1: Regras gerais, ações sísmicas e regras para edifícios”, Comité Europeu de Normalização, 2004.

[4] Carvalho, E. C. “Anexo nacional do Eurocódigo 8. Consequências para o dimensionamento sísmico em Portugal”, 7º Congresso de Sismologia e Engenharia Sísmica, Porto, 2007.

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respetivo valor de referência (agR) por um coeficiente de importância (γI). Este coeficiente é definido pelo EC8 em função da classe de importância (I a IV) da estrutura e permite, de forma simples, ajustar o período de retorno do valor de referência da aceleração máxima (agR) em função da importância da estrutura e das consequências sociais e económicas do seu colapso. De acordo com o EC8 os edifícios correntes são classificados como sendo de Classe II, para os quais o coeficiente de importância é tomado igual à unidade.

Interessa ainda referir que a aceleração máxima de “serviço” a considerar na verificação do correspondente estado limite é obtida através da multiplicação da aceleração máxima de projeto (ag) por um fator de redução (ν) que se encontra definido no Anexo Nacional.

Os restantes parâmetros necessários à definição do espectro (S, TB, TC e TD) dependem do tipo de terreno no qual está fundada a estrutura.

O parâmetro η é um fator de correção relativo ao amortecimento. O valor dos parâmetros S, TB, TC e TD encontra-se definido sob a forma de tabelas no Anexo Nacional, para cada tipo de terreno.

O EC8 define 5 tipos de terreno identificados com as letras A a E. Para cada tipo de terreno o regulamento apresenta intervalos de valores de características mecânicas (velocidade de propagação das ondas de corte, valores NSPT e coesão não drenada) que facilitam a classificação do terreno ao projetista. Conforme se pode visualizar na Figura 3, extraída da versão base do EC8 aprovada pelo CEN, o tipo de terreno pode ter uma influência crucial na forma e intensidade dos espectros de resposta para os dois tipos de ação sísmica.

De facto, este é o fator que conduz a maiores agravamentos da ação sísmica definida na norma Europeia quando comparada com a definida no RSA, sobretudo nos casos de estruturas fundadas em solos brandos.

Apesar das componentes horizontais da ação sísmica serem as mais importantes em termos dos seus efeitos sobre as estruturas, o EC8 prevê ainda um espectro de resposta vertical elástico. A configuração do espectro é idêntica ao espectro correspondente à componente horizontal, apresentando contudo valores diferentes da aceleração vertical máxima de projeto (avg) assim como valores distintos de TB, TC e TD. Para além dos espectros de resposta o EC8 permite também formas alternativas para representação da ação sísmica. Uma dessas formas consiste no recurso a registos sísmicos (reais ou artificiais gerados numericamente) os quais devem cumprir um determinado conjunto de requisitos, entre os quais a compatibilidade dos espectros de resposta desses sinais com o espectro de resposta elástico médio.

Na prática corrente o dimensionamento sísmico é efetuado partindo do princípio que as estruturas são dúcteis e que, por conseguin-

PUBLI-REPORTAGEM

A UTILIZAÇÃO DO BETÃO COMO SISTEMA DE SEGURANÇA NA PREVENÇÃO RODOVIÁRIA “Na União Europeia (UE), morrem anualmente cerca de 37.300 pessoas e 1.6 milhões ficam feridas em acidentes rodoviários (dados de 2009)” [1]

– No global o número de vítimas mortais, vítimas com ferimentos graves e ligeiros derivados destes sinistros também tem diminuído gradualmente; – As vítimas mortais de acidente com transposição do separador central e lateral tem aumentado drasticamente;

1. Introdução Em 1 de Janeiro de 2011, em Portugal, tornou-se obrigatório o cumprimento integral da norma “EN 1317 – 5:2007 + A1:2008 Road restraint systems – Part 5: Product requirements and evaluation of conformity for vehicle restraint systems” [2].

Esta norma de referência, estipula a homologação e marcação CE de sistemas de contenção de veículos e a sua instalação em vias finalizadas a partir desta data. Esta obrigação, relativamente a países mais desenvolvidos da UE (Áustria, Alemanha, Dinamarca, França, Holanda, entre outros…) aparece com uma década de atraso, onde a prioridade na instalação destes sistemas em relação à utilização de barreiras de desempenho não comprovado, tem como objectivo prioritário a preservação da vida humana. Esta legislação levou também o I.N.I.R (Instituto Nacional de Infra-Estruturas Rodoviárias) a elaborar o seguinte documento: “Sistemas de Retenção Rodoviários. Manual de Aplicação”.

Este manual estipula a metodologia a aplicar na selecção, e o comportamento exigido dos sistemas de contenção de veículos a instalar em vias rodoviárias.

Visa informar e orientar todos os responsáveis por projecto, construção, fiscalização e donos de obra para o cumprimento da norma em vigor.

É visível o contraponto na informação disponível relativa a este tema. O que nos demonstram os dados de monitorização da sinistralidade é que, embora diminuam os acidentes e as vítimas de acidente no geral, aumentam as consequências de acidente para os ocupantes dos veículos nos sinistros directamente ligados à transposição dos sistemas de segurança laterais e centrais instalados nas nossas vias. Em 2010, o número de vítimas mortais derivadas do embate no separador central com transposição, chegou aos 7% do total das vítimas mortais em todo tipo de acidentes. A falta de legislação e obrigatoriedade da utilização de sistemas de desempenho comprovado até à data no nosso país, têm contribuído para a insegurança no presente.

3. Sistemas de Barreiras de Segurança em Betão O Betão, sendo um dos materiais de construção mais completos e versáteis do mundo actual, permitenos um leque variado e abrangente de aplicações e soluções. Neste cenário específico, o da segurança rodoviária, e com a Norma “EN 1317-5:2007 + A1:2008” como referência, foram desenvolvidas

2. Sistemas de segurança instalados em Portugal A influência dos sistemas para contenção e reencaminhamento de veículos na mortalidade rodoviária é avaliada diariamente em situação real nas estradas portuguesas. Se forem analisados os dados relativos à monitorização da sinistralidade nas estradas em Portugal pela A.N.S.R. (Autoridade Nacional para a Segurança Rodoviária) de 2004 a 2010, podemos constatar alguns pontos (Gráfico 1) [3]: – O número total de acidentes com vítimas envolvidas (mortais, com ferimentos graves e ligeiros) desde 2004 tem diminuído;

Alexandre Machado Controlo da Qualidade e Desenvolvimento de Produto Betafiel S.A. alexandre.xf2@sapo.pt

barreiras específicas de segurança pré-fabricadas em betão de elevado desempenho, para o combate à sinistralidade e mortalidade presente nas estradas a nível mundial (DELTA BLOC®). A aplicação do betão neste sistema de segurança de elevada eficácia, já consagrado por toda a Europa, permite a redução drástica de acidentes, bem como das suas nefastas consequências materiais e humanas.

A energia mecânica resultante da colisão de veículos motorizados afecta o organismo através de forças de desaceleração, forças de aceleração ou a combinação de ambas. Tanto a massa (m) de um veículo, como a velocidade (v) a que circula contribuem para o aumento de Energia Cinética (Ec), embora a velocidade tenha maior influência. Se a massa de um veículo duplicar, a energia também é dobrada, contudo se duplicarmos a velocidade, a energia é quadruplicada. A Ec de um veículo está explicada na fórmula seguinte:

Ec =

mv2 2

Quanto maior for a Ec do veículo na altura do embate, maior é a transferência de energia do veículo para a barreira, que se inicia no 1º impacto e continua até todos os impactos estarem completos e a maior quantidade de energia estiver dissipada[4]. Se a barreira destinada a protecção não tiver um valor elevado de absorção da energia provocada pelo embate que será dispersa por toda a estrutura montada, essa irá ter retorno para o veículo e para os ocupantes deste. As lesões resultantes do retorno dessa energia não absorvida pela barreira de segurança é descarregada no veículo e nos

Despiste com transposição do separador central Despiste com transposição do separador lateral Total de acidentes (x1000)

Gráfico 1 Vítimas mortais por tipo de sinistro. [3]

Figura 1 Sistema DELTA BLOC® montado no itinerário principal IP3 – Viseu.

Arranque do sistema onde é visível a barra de tracção no primeiro elemento fixo ao solo, que garante a estabilidade necessária a todos os elementos.

seus ocupantes excedendo a resistência corporal, elevando a severidade do embate (A.S.I.(2.2)) para um índice superior ao suportado.

Sabemos que um dos factores preponderantes para a causa do acidente é o comportamento humano.

Contudo, adicionando a este as condições climatéricas adversas (nevoeiro, chuva, neve, gelo, vento, etc), bem como por vezes a falta de manutenção adequada nas estradas e nos veículos em circulação (motociclos e veículos ligeiros e pesados) e a sobrecarga de tráfego presente diariamente, tornam a segurança e a prevenção cada vez mais um factor chave e nuclear na minimização desta situação que tende a ser incontrolável. A norma acima referenciada exige realmente que sejam cumpridos todos os parâmetros de análise referente aos sistemas de contenção instalados nas nossas vias, quer sejam em betão quer sejam em aço. Contudo, o seu incumprimento é uma situação presente. As exigências da norma em vigor para este tipo de sistemas são bastante elevadas e a obrigação para o seu cumprimento em Portugal tarda em ser prioritária para os projectistas e donos de obra, conduzindo ao frequente esquecimento da segurança dos veículos e seus ocupantes.

Não obstante existirem diversos tipos e modelos de elementos em betão que se utilizam como barreiras de segurança na prevenção rodoviária, o sistema que se apresenta nas linhas seguintes, o sistema DELTA BLOC®, assume-se como um daqueles que evidencia um dos mais elevados desempenhos.

Trata-se de um sistema evoluído que foi desenvolvido com base na geometria das barreiras em betão “New Jersey” convencionais onde a elevada capacidade de retenção de veículos e os baixos índices de severidade de aceleração para os ocupantes sobressaem .

No arranque e fecho de cada sistema é instalada uma barra de tracção contínua que garante a fixação deste ao solo (Fig.1), e onde todos os elementos individuais estão ligados entre si (Fig.2). A geometria é variável e o sistema adaptável ás condições exigidas em obra, quer seja a nível de espaço ou a nível de desempenho (Quadro 1). Os elementos individuais variam na longitudinal de 2 a 6 metros

Figura 2 Pormenor da ligação dos elementos longitudinais. Tensor e ligador homologados por desempenho de sistema.

de comprimento e em altura variam de 0.50 a 1.20 metros. A largura é adaptada mediante o nível de contenção necessário e espaço disponível na via para cada sistema. A Betafiel S.A. surge como empresa pioneira na produção deste tipo de sistemas em Portugal.

3.1. Homologação e certificação do sistema A classificação dos sistemas de segurança avalia o seu desempenho segundo a EN 1317-2:2010 em 3 situações: nível de contenção, índice de severidade de aceleração (ASI) e largura de deflexão (W) (Fig.3). No Quadro 1 podemos observar as carac-

terísticas de cada ensaio por nível de contenção, para avaliação do desempenho e conformidade de cada sistema.

Como podemos observar no Quadro 1, as situações de ensaio exigem mais do desempenho do sistema á medida que os níveis de contenção também aumentam. Após a sujeição a ensaio nas condições exigidas para cada nível de contenção é calculado o índice ASI (severidade do embate para os ocupantes do veículo) na altura do embate e a largura de deflexão (w) do sistema. Este valor é também fundamental para o dimensionamento da largura útil da via. Nos ensaios de colisão, a barreira de segurança deve

Quadro 1 Exigências e características de ensaio para classificação de sistemas de segurança rodoviária [5].

PUBLI-REPORTAGEM

Figura 4 Acidente na A1 (Vila Franca de Xira) 2 de Junho/2011. O despiste deste veículo pesado destruiu a barreira destinada a protecção e entrou na faixa contrária de rodagem. Um sistema de retenção adequado evitaria o caos. (foto cedida por GAIA FM)

Figura 3 Deformação do sistema de contenção. Para classificar a largura útil (m), é medido o movimento da barreira após ensaio relativamente ao eixo no qual este foi instalado.

Figura 5 Colapso de barreira metálica após impacto.

conter e redireccionar o veículo sem registar a ruptura dos elementos longitudinais do sistema e onde nenhuma parte se pode soltar completamente para não criar perigos desnecessários para o restante tráfego, peões ou pessoal em zonas de trabalho. Os seus elementos não devem penetrar no compartimento de passageiros do veículo nem são permitidas deformações ou intrusões por parte desta que possam causar lesões graves [5].

A correcta avaliação do nível de contenção a instalar é também fundamental para a protecção e minimização das consequências de acidente. Não é compreensível em muitas situações seja projectado para o separador central ou lateral uma barreira com um nível de contenção N2 (retenção de veículos ligeiros apenas), em áreas com probabilidades acrescidas de despiste com limites de velocidade superiores a 110 km/h. Nestas situações, ao primeiro embate de um veículo pesado, dá-se a ruptura dos elementos do sistema destinado a protecção e retenção de veículos (Fig.4).

3.2. Índice de Severidade de Aceleração (A.S.I. Acceleration Severity Índex) [6] O índice de severidade de aceleração classifica as prováveis consequências e a gravidade das lesões para os ocupantes do veículo em caso de colisão.

Esta avaliação é decisiva para classificar a segu-

Quadro 2 Interpretação de valores ASI.

rança que cada sistema proporciona e a energia cinética que consegue dissipar.

Tendo após o impacto uma avaliação positiva do comportamento do sistema (encaminhamento do veículo para a faixa de rodagem, integridade de todos os elementos da barreira, estabilidade do carro, não haver capotamento, etc), o maior risco de lesão para os passageiros surge derivado das forças de aceleração no impacto.

O valor limite de resistência corporal considerado é igual a 1. Quanto mais o valor obtido no ensaio exceder o valor limite, mais elevado é o risco de lesão. Existe uma classificação para três índices de severidade: A, B e C (Quadro 2).

Conforme descrito no Quadro 2 este ponto é extremamente importante para a redução de lesões severas nos ocupantes dos veículos vítimas de acidente. Um dado que de alguma forma o justifica, é a análise da mortalidade na sinistralidade rodoviária relativamente a Outubro de 2010. Esta monitorização indica que nos hospitais morreram mais 159 pessoas do que as 598 vítimas que tinham sido contabilizadas no local de acidente, derivado de lesões de severidade muito elevada [7].

Figura 6 Intrusão da barreira metálica no veículo após embate.

dinâmica e pela largura útil. É importante que a deformação seja compatível com o espaço disponível ou com a distância atrás do sistema [3] (Fig.3).

Este é também um ponto fundamental para uma construção sustentável. É possível ajustar esta característica de cada sistema às condições existentes em obra ou em via já existente.

3.4. Vantagens do Sistema A utilização do betão num sistema deste tipo, cuja aprovação depende de um leque de ensaios de desempenho bastante alargado (Quadro 1), traz inúmeras vantagens comparativamente por exemplo a um sistema metálico (Fig. 5 e Fig. 6).

A elevada resistência do betão à compressão é complementada com o sistema de ligação (tensor) em aço que dá uma extraordinária resistência em

3.3. Largura de deflexão A deformação das barreiras de segurança durante os ensaios de colisão é caracterizada pela deflexão

Quadro 3 Análise de produção e controlo de fabrico de betão

Figura 7 Barreira em betão rígida onde o sistema de contenção contém o veículo, porém não há dissipação de energia e o retorno desta para o veículo é quase na totalidade. A severidade do impacto é brutal.

flexão e elasticidade instalada em cada elemento individual na longitudinal (Fig.2), o que permite ao sistema deflectir absorvendo energia e voltar para a cota de trabalho sem perder qualquer ligação entre todos os seus elementos. Nenhum elemento da barreira invade o veículo após o embate pondo em risco os seus ocupantes, não tem pontas cortantes ou arestas vivas no corpo da barreira, salvaguardando também os motociclistas. A velocidade de montagem é bastante elevada, visto que trabalha com um encaixe simples em aço galvanizado sem grande necessidade de mão de obra. Em situação de acidente e caso seja necessário desmontar algum elemento da barreira ou haver algum danificado, a sua substituição por outro é extremamente simples e rápida. A sua durabilidade é perfeitamente justificada durante o período mínimo de 50 anos num ambiente em ataque constante derivado de ciclos Gelo/Degelo com irrigação de sais descongelantes (Classe de Exposição Ambiental XF2) [8].

Contudo, existem variados exemplos onde também o betão é usado incorrectamente como sistema de contenção. Sistemas onde a barreira não suporta o embate e tanto a barreira como a viatura invadem a faixa contrária de rodagem (Fig.4), e outros onde embora o sistema se mantenha íntegro, os índices de severidade são elevadíssimos pois não há deformação da barreira nem qualquer dissipação da energia cinética do veículo (Fig.7). Estes dois exemplos identificam situações proibitivas para o adequado cumprimento da norma.

A polivalência do betão permite felizmente adequálo a cada aplicação específica, ultrapassando limitações difíceis de superar à primeira vista, sem pôr em causa a sua durabilidade e a qualidade do

Figura 10 Ensaio TB81 para aprovação do sistema para o nível de contenção H4b e para avaliação da largura de deflexão.

Figura 8 Sistema de contenção muito elevada “Delta Bloc”, instalado na futura auto-estrada transmontana - “Nó da Amendoeira”.

produto final.

3.5. Produção e obra O consórcio “CAET XXI – Construtora da futura Auto-Estrada Transmontana”, adjudicou à empresa Betafiel S.A., em Dezembro de 2010, a produção e montagem de 600 metros lineares de barreiras em betão destinadas a segurança rodoviária, encontrando-se outros sistemas em fase de negociação (Fig. 8). O projecto de segurança relativo ao “Nó da Amendoeira” prevê a instalação de um sistema de restrição cujo desempenho esteja comprovado e homologado para um nível de contenção muito elevado (H4b) atendendo a que se trata de uma zona em curva exterior, onde o sistema trabalha antes de um talude com 18 metros de altura. Essa situação traz um elevado risco de queda e onde se prevê um elevado fluxo de tráfego, tanto ligeiro como pesado. Foi apresentada uma solução DB 100 cuja geometria e desempenho se adapta ao estipulado no projecto, com a patente internacional já mencionada. Na homologação do sistema, foi escolhido o laboratório TUV SUD AUTOMOTIVE em Berlim. Os ensaios exigidos na norma de referência do produto exigem os testes TB11 (Fig.9) e TB81(Fig.10) conforme descritos no Quadro 1, onde após o seu término comprovou e classificou o sistema da seguinte forma:

Figura 9 Ensaio TB 11. Classificação do índice de severidade do sistema - Ensaio para homologação barreira DB 100 H4b

exigidas na Norma NP EN 206-1:2007, relativas aos equipamentos e às matérias-primas utilizadas no fabrico do betão.

A produção do betão é garantida por uma central de betão com um misturador de eixo vertical com capacidade máxima de ciclo de 1.5m3 e 40m3/hora.

A verificação e afinação dos braços e pás misturadoras são planeados semanalmente de forma a garantir a perfeita homogeneização e sincronia dos tempos planeados para mistura. O ajuste de água de amassadura é controlado em tempo real de pesagem (sondas de humidade em todos os agregados) e sonda de humidade instalada no misturador para ajuste da humidade presente no betão por ciclo.

Todos os processos têm o objectivo de dar estabilidade e fiabilidade aos resultados obtidos no produto final (desvio padrão reduzido).

A análise da produção e conformidade do betão fabricado para o sistema encontra-se explicada no Quadro 3.

No que concerne ao controle de produção do sistema é de assinalar que são regularmente cumpridas todas as calibrações e verificações

4. Conclusões O Betão quando adequadamente especificado, produzido, aplicado e bem utilizado, quer como produto final ou de transformação (pré-fabricado), responde positivamente perante as mais exigentes contrariedades e necessidades. Em particular, no domínio da segurança, e sobretudo no âmbito da prevenção rodoviária, demonstra-se que a utilização do betão como material de base, por excelência, permite o desenvolvimento e produção de um produto de elevado desempenho face às mais severas solicitações físicas e condições ambientais, satisfazendo todas as normas de produto que lhe são aplicáveis.

Figura 11 Ensaio de homologação TB 51 para sistema de contenção elevada (H2). A utilização de um autocarro escolar demonstra a importância de um sistema de restrição de eficácia comprovada.

[1] Sistemas de Retenção Rodoviários. Manual de aplicação –INIR. Instituto de Infra-estruturas rodoviárias IP. [2] Lista de normas harmonizadas na UE. Jornal Oficial da União Europeia C344/1, 17/12/2010.

[3] ” Autoridade Nacional Segurança Rodoviária – Observatório da sinistralidade” (Ano 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010) [4] “Emergency Nurses Association, TNCC – Trauma Nursing Core Course. Provider Manual Sixth Edition”.

[5] EN 1317-2:2010 – “Road restraint systems – Part 2: Performance classes, impact test acceptance criteria and test methods for safety barriers including vehicle parapets”.

[6] 16th IRF World Road Meeting-“ Passenger Safety on Modern Vehicle Restraint Systems”. Thomas Edl, AndreasBares, Alexander Barnas, Paul Bittner [7] Jornal de Notícias – Sexta-feira 20/05/2011. Tema: “Sinistralidade- Estrada mais perigosa de Portugal é a A29. Aumentam os pontos negros nas estradas” [8] Especificação E464:2007, Betões – Metodologia prescritiva para uma vida útil de projecto de 50 e 100 anos face ás condições ambientais” - LNEC

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inovação no isolamento térmico exterior

viero e master block em parceria A Viero e a Master Block assinaram uma parceria que tem como objetivo oferecer uma solução inovadora e diferenciadora no que diz respeito ao isolamento térmico pelo exterior.

A Viero, marca da Robbialac, destaca-se pelo sistema Cappotto, sendo especialista há 22 anos em isolamento térmico pelo exterior. A Master Block é a empresa vencedora do prémio de jovens empreendedores da ANJE. Basicamente, as duas empresas cooperam numa solução que consiste na aplicação do sis-

tema Cappotto sobre placas Isoetics (placas à base de poliisocianurato específicas para este sistema) que possuem características específicas como: baixo índice de condutividade térmica, o que permite uma redução bastante significativa da espessura do sistema, podendo muitas vezes ser utilizado em zonas que até agora não era possível; elevada resistência à compressão; estabilidade dimensional mesmo em condições adversas de oscilação de temperaturas; são impermeáveis e transpirá-

veis; resistência à chama direta e quando em contacto com o fogo não existem quedas de partículas nem gotículas; durabilidade mínima de 50 anos.

“A parceria entre a Viero e a Master Block representa uma aposta na qualidade, permitindo assim oferecer uma solução mais duradoura, com uma elevada resistência térmica e mais eficaz no sistema de isolamento pelo exterior”, referem as empresas. www.viero.com.pt | www.masterblock.pt

junkers ganha prémio “produto inovação cotec – unicer” O esquentador HYDROPOWER – PLUS da JUNKERS conquistou o 1º lugar no “Produto Inovação COTEC – Unicer 2011”.

Este esquentador incorpora uma nova tecnologia que faz com que seja o primeiro, a nível mundial, a conjugar a seleção de temperatura, o consumo inteligente de gás sem ligação à rede elétrica e a total compatibilidade com sistemas solares. Tudo num único aparelho.

Segundo a JUNKERS, o hidrogerador utiliza a passagem da água pelo aparelho como fonte de energia para acender o esquentador, dispensando a utilização de pilhas, que eram muito habituais em todos os esquentadores. A função termostática permite a seleção de temperatura de saída da água, garantindo o total conforto do utilizador com uma significativa redução nos consumos de gás e água. www.junkers.com/pt/

expansão internacional

carmo abre filial em frança A empresa de produtos de madeira, Carmo, apostou recentemente na expansão para França.

A Carmo France foi lançada com o objetivo de se imporem no mercado europeu no que toca a estruturas de madeira.

“Este projeto tem sido um sucesso e a aceitação das nossas soluções de estruturas em madeira no mercado Francês muito animador”, afirma a empresa. Prova disso é a conclusão de uma grande obra, uma cobertura em madeira lamelada colada de 3300 m2 em Castelsarrasin. A empresa avança que, neste momento, têm já outras obras de grande dimensão adjudicadas naquele país.

“O nosso objetivo é continuar a política de exportação do know how e experiência Portugueses não só para França como para outros mercados e solidificar a nossa posição de liderança no mercado português”, refere a Carmo.

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www.carmo.com

“uma casa portuguesa” com novo conceito

A Parque Expo e a Coimbra Viva - Sociedade de Reabilitação Urbana SA assinaram esta semana um contrato que delimita as duas Áreas de Reabilitação Urbana (ARU) – “Baixa de Coimbra” e “Baixa-Rio” – e fixa as estratégias que sustentarão as operações de reabilitação urbana a implementar nestas duas áreas.

A colaboração deverá durar 7 meses e vem complementar o trabalho que a Parque Expo já estava a efetuar em Coimbra, desde início de agosto deste ano, isto é, a delimitação da área e definição da estratégia de reabilitação urbana da “Alta de Coimbra”, neste caso correspondente a parte do centro histórico intramuros da cidade de Coimbra – atual Área Critica de Recuperação e Reconversão Urbanística do Centro Histórico. www.parqueexpo.pt

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Conjugar numa casa todos os produtos de origem portuguesa, na área da construção, arquitetura, até à decoração e instrumentos de lazer e obras de arte é o objetivo do projeto “Uma Casa Portuguesa”. A iniciativa pretende criar uma rede alargada de espaços de alojamento local para mostrar os produtos portugueses mas também os recursos endógenos do território.

Em janeiro deste ano foi inaugurada a primeira casa reconstruída, situada na aldeia Ferraria de S.João, em Penela. Com uma extensa rede de parceiros de várias áreas, um total de 67, o projeto obrigou a um investimento de 150 000 euros.

Com uma arquitetura que tenta recuperar um pouco daquilo que a casa já foi mas aproximando-a das tendências contemporâneas em termos de construção. Segundo os responsáveis implementou-se um conceito “reflexivo que procura a relação com o exterior, o conforto e o enquadramento urbano”.

Destaca-se que no que toca à obra em si, este recuperação contou com a colaboração de várias empresas nacionais, tais como: Amorim Isolamentos (cortiça), Preceram (tijolos), Argex (argila expandida para isolamento de pisos), Gyptec (gesso), Efapel (estrutura elétrica), entre outras. www.umacasaportuguesa.pt

parque expo na reabilitação de coimbra

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notícias

detetados danos nos pilares da ponte Uma inspeção feita recentemente à ponte 25 de Abril detetou danos nos pilares. A Estradas de Portugal vai avançar com um projeto de conservação das sapatas depois de a inspeção subaquática, terminada em abril, ter detetado “alguma corrosão” das mesmas estruturas.

Foi no mês de fevereiro que a EP deu início a uma inspeção subaquática à parte emersa das fundações da Ponte 25 de Abril. Esta operação tinha como objetivo garantir que não há fissuras nas estruturas de betão e que não era feita, com esta profundidade, desde as obras que colocaram o comboio na ponte e que alargaram a plataforma de rodagem.

Carlos Santinho Horta, diretor de Construção e Manutenção da EP, disse em declarações à Agência Lusa, que a inspeção concluiu que “há alguma corrosão provocada na zona emersa da

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sapata”, um dano “provocado provavelmente na altura da construção” da ponte, há 45 anos.

“A construção foi feita com batelões que devem ter andado a tocar nas paredes do pilar. Há ali alguns toques e algum dano superficial.

Não se reparou ou ninguém se preocupou, porque estamos a falar de uma sapata de uma dimensão de 40 metros, por isso a corrosão não é significativa. Mas para a proteção da estrutura vamos fazer a reparação das sapatas”, explicou.

A EP vai “aproveitar” as obras de conservação da Ponte 25 de Abril, que começaram em 2010 e que têm conclusão prevista para o segundo trimestre do próximo ano, para reparar estes danos. O responsável da EP avançou que a obra deverá começar em setembro e terá um custo previsto de 300 mil euros.

tulipeiro americano “nas nuvens” © Wallpaper/Andrea Garuti

A instalação “nas nuvens” que faz parte da exposição “Design e inovação em madeira” da American Hardwood Export Council (AEHC) vai estar em Segóvia até outubro.

A conhecida revista internacional Wallpaper organizou no passado mês de abril, a iniciativa “Handmade”, reunindo alguns designers, ar tesãos e fabricantes mais respeitados no mundo para que produzissem móveis, acessórios, louças e talheres e estilos únicos num tributo à ar te, habilidade e visão. A American Hardwood Export Council (AEHC) colaborou, pela primeira vez com a Wallpaper e o arquiteto Sou Fujimoto, para criar uma área de bar. O resultado foi um projeto complexo em que 10 blocos de madeira maciça flutuando num espaço branco transparente em pedestais, que agora vai poder ser visto em La Casa de los Picos de Segovia.

Durante séculos os bares giravam em torno de uma única barra. Neste bar, no entanto, existem várias barras, todas elas únicas, flutuando no

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espaço como se fossem nuvens. Cada nuvem é uma barra e sua distribuição cria um cenário que incentiva à interação e cria comunicação.

Os visitantes passaram através das nuvens para se reunirem em grupos, sentar-se ou inclinar-se sobre elas, indo de uma para outra, às vezes, formando grandes grupos à volta de várias nuvens e outras vezes para desfrutar da privacidade oferecida por elas.

Segundo a AEHC os maiores desafios foram construir a forma da nuvem e a mantê-las suspensas no espaço. “O tulipeiro americano foi escolhido devido à sua leveza e excelentes propriedades naturais para trabalhar”, afirma a AEHC. Mesmo assim, teve de se diminuir o peso desta madeira na produção das nuvens, para isso construiu-se os elementos com tábuas grossas de madeira laminada. “Assim, o interior dos elementos pode ser oco, respeitando o conceito e a aparência de um volume de madeira maciça. Ao laminar a madeira, as características naturais do tulipeiro americano criaram padrões interessantes em lados diferentes das “nuvens” de madeira, como as cores tons de branco / cinza e verde são de madeira natural mas que tornaram mais visíveis.”

A par das “nuvens” pode-se também ver na exposição “Design e Inovação em madeira” as obras finalistas do VI Concurso AEHC de design e fabricação para estudantes. www.ahec.org

aprovada legislação que simplifica reabilitação urbana fiscal”, quando questionada sobre possíveis alterações ao nível do IVA. De acordo com o documento de trabalho que esteve em discussão com os vários parceiros e a que a Lusa teve acesso, as operações abrangidas pelo novo regime são as que integram edifícios ou frações localizadas numa área de reabilitação urbana ou cuja construção tenha sido concluída há mais de 30 anos e que, em virtude da sua insuficiência de uso, solidez, segurança, estética ou salubridade justifiquem esta intervenção.

As novas regras simplificam os procedimentos nas operações de reabilitação urbana, reforçam a fiscalização e definem coimas que podem atingir os 600 mil euros e levar à proibição do exercício da profissão até ao máximo de C

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quatro anos, segundo o mesmo documento. O resultado das coimas reverte para o município.

Quanto à necessidade de aprovação pelos condóminos, as obras que constituam inovações dependem sempre da aprovação da maioria, devendo esta representar dois terços do valor total do prédio. No caso de haver mais de oito condóminos, dependem da aprovação por maioria dos condóminos intervenções como a colocação de elevadores, de rampas de acesso e a instalação de gás canalizado.

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Foi aprovada, no final de setembro, em conselho de ministros a proposta de lei que simplifica os procedimentos administrativos em matéria de reabilitação urbana. Esta é uma das medidas cruciais definidas pela “Troika”.

A ministra da Agricultura, Ambiente, Mar e Ordenamento do Território, Assunção Cristas, disse na conferência de imprensa que precedeu a reunião de ministros, que a proposta de lei aprovada vai “ flexibilizar e simplificar o procedimento da criação das áreas de reabilitação urbana”.

Assunção Cristas explicou que, no caso da venda forçada, está previsto na lei um valor base, que “terá de ir ao encontro dos critérios definidos”. Referiu ainda que “não houve mexidas noutros diplomas, nomeadamente na área

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notícias

caso de estudo

comportamento térmico de edifícios de madeira modulares por Nuno Enes Gonçalves (Eng.º) e Tiago Marujo Moreira (Eng.º)

A Qualeneco realizou um estudo detalhado sobre a influência da inércia térmica no comportamento térmico de edifícios de madeira modulares da Modular System. Este tipo de edifícios é caracterizado por soluções construtivas com um coeficiente de transmissão baixo, cerca de 0.3W/(m K), e massa superficial específica de, aproximadamente, 10kg/m2.

Recorrendo à modelação 3D do edifício e à simulação dinâmica detalhada, variou-se a massa específica das soluções e, consequentemente, a inércia do edifício, analisando-se a variação da temperatura e os consumos de climatização. Em todos os casos foram considerados vãos envidraçados com vidro duplo e estores exteriores de lâminas metálicas.

O diagnóstico do caso base revelou que embora as paredes de madeira, com elevada espessura de isolamento, possuam um baixo coeficiente de transmissão térmica, a temperatura interior aproxima-se bastante da temperatura exterior, revelando amplitudes térmicas no interior de ≈ 7ºC.

Visualização do modelo de simulação tridimensional do edifício

Estas modificações permitem melhorar significativamente o comportamento térmico, baixando a temperatura interior dos níveis de conforto e reduzindo a amplitude térmica interior para metade, ≈ 3 ºC, sem recorrer a climatização.

Variação da temperatura interior após aumento da inércia térmica, para uma semana típica de verão

Juntamente com o estudo do impacto da inércia térmica no comportamento térmico do edifício, foi também avaliada a variação do consumo de energia, considerando a climatização dos espaços (ver Quadro).

As soluções estudadas permitem reduzir o consumo de energia elétrica para climatização em cerca de um terço. A realização destes estudos durante a fase de projeto é uma mais-valia pois permite avaliar o impacto de diversas soluções nas mais variadas áreas, possibilitando otimizar o funcionamento do edifício sem ser necessário um grande investimento inicial.

A Qualeneco recorre a diversas ferramentas para a elaboração deste tipo de estudos, nomeadamente, ao Energyplus e DesignBuilder, que permitem avaliar os mais variados parâmetros, como por exemplo, incidência solar, Análise de temperatura radiante nos espaços, Estudos de ventilação por deslocamento, pavimentos aquecidos e tetos arrefecidos, sistemas de ventilação híbrida, avaliação de conforto térmico (PMV), estudos de iluminação natural, coberturas ajardinadas, otimização do sombreamento e orientação, aproveitamento de energias renováveis, otimização dos sistemas de climatização e iluminação, implementação de tubos de luz, etc.

Variação da temperatura interior e exterior para uma semana típica de verão

Com o propósito de aumentar a inércia estudou-se o impacto resultante da aplicação de sacos de areia na caixa de ar das paredes exteriores, da aplicação de uma laje de betão no pavimento e finalmente, estudou-se a aplicação de uma cobertura ajardinada.

Estas alterações permitem aumentar a massa específica das soluções construtivas, com valores próximos de 10kg/m2, no caso base, para valores médios de 150 kg/m 2 .

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Medida estudada

Aquecimento

Arrefecimento

Total

Variação

kWh

kWh

kWh

%

Base

2140

1028

3168

-

Cobertura revestida com tela branca de PVC

2150

1006

3156

-0.4%

Paredes interiores em alvenaria de tijolo

2038

897

2935

-7.3%

Paredes preenchidas com areia

2010

729

2739

-13.5%

Pavimento com laje em betão

1749

585

2334

-26.3%

Paredes em Leca

2313

821

3134

-1.1%

Aplicação de todas as medidas

1757

404

2161

-31.8%

1798

324

2122

-33.0%

Aplicação de todas as medidas (incluindo cobertura ajardinada)

63_65 mercado

bombas de calor mais eficiente A Baxiroca lançou uma nova gama de bombas de calor ar-água com tecnologia Inverter, do tipo split, que melhora em 30% o rendimento em relação a uma bomba de calor convencional.

A Platinum BC é uma bomba de calor destinada a instalações de climatização – aquecimento e arrefecimento – e produção de Água Quente Sanitária. Segundo a Baxiroca, esta solução é polivalente porque se trata de “uma bomba de calor reversível que pode ser utilizada para instalações de climatização, por ventiloconvetores ou pavimento radiante.”

Se já tiver uma instalação de aquecimento, a bomba de calor Platinum BC alcança uma temperatura máxima de impulsão de 55ºC, o que possibilita a utilização de radiadores a baixa temperatura, aproveitando o sobredimensionamento habitual destes emissores de calor existentes em moradias unifamiliares.

A tecnologia Inverter permite poupar até 30% de energia em relação a uma bomba de calor convencional. “Esta tecnologia permite que o compressor da bomba de calor adapte a sua velocidade de rotação e consumo elétrico, em função das necessidades de calor ou frio da habitação”, afirma a Baxiroca.

www.baxi.pt

software para contagem e gestão de energia

www.qenergia.pt

O Energy Brain é um novo software, desenvolvido pela Electrex, destinado à contagem e à gestão do consumo de energia. Esta aplicação recorre a analisadores e contadores que possuem uma porta de comunicação e dispõe de todas as funções necessárias para uma total monitorização dos consumos de energia. Em Portugal, esta solução é fornecida pela QEnergia.

Segundo a Qenergia, o Energy Brain tem como objetivo fazer “a divisão de custos de consumo

de energia, o que permite que as empresas possam verificar e efetuar a respetiva imputação de custos a cada departamento para programação dos ciclos de produção, obtendo uma verdadeira vantagem económica.”

Dentro das funções mais relevantes, destacam-se: Configuração; Comunicação; Ecrã de leituras on-line; Localização de downloads; Agenda; Gráficos; Registo de eventos; Configuração de tarifas; Canais virtuais e fórmulas; Edição de tarifas.

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mercado

template construção para gestão de informação A Computer One lançou um template para o setor da construção já com interface de ligação ao software PHC, que incute uma dinâmica de gestão ao setor da construção que permite reduzir custos e tempo, maximizando a gestão da informação.

A solução permite fazer a gestão de Subempreiteiros, a gestão de Pessoal em Obra, interno e temporário, a gestão de Custos de Alugueres Internos e Externos, a introdução de contratos de aluguer de forma a gerir as condições de contrato, imputação de custos às obras de material alugado ou interno, controlo de fluxo de saídas e entradas do material nas obras (incluindo transferências entre obras), apuramento mensal dos custos dos alugueres, por obra, gestão de mapas de Custos Globais por Obra, mapa de custos por fornecedor, gestão de custos financeiros, distribuição balanceada de custos administrativos impostos pelas obras, etc.

Segundo a FCM – Cofragens e Construções SA, empresa cliente da Computer One, as vantagens da aplicação prendem-se com o facto da solução permitir gerir cada obra como uma empresa independente. Além disso, possibilita, segundo a Computer One, uma melhoria nos processos financeiros, reduzindo custos de conformidade e gerindo eficientemente o risco, garantindo a estabilidade financeira.

Através do aplicação é possível ainda acompanhar a evolução de custos e receitas de cada projeto em

qualquer altura e ter resultados online e mensais de forma a facilitar a tomada de decisão. A aplicação permite igualmente o lançamento via Web de tempos e despesas por funcionário e faz o controlo da caducidade dos documentos e a gestão das reclamações. www.computerone.pt

nova versão software tricalc

www.arktec.com/tricalc.htm

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A Arktek lançou recentemente uma nova versão do programa de cálculo TRICALC 7.3. Agora este software permite implementar a geração das armaduras para betão no modelo tridimensional, que pode ser exportado em formato iFC para programas de CAD-BIM. “Esta nova função abre uma nova possibilidade para a saída de resultados, que na maioria dos programas de cálculo se limita aos tradicionais desenhos de quadro de pilares em duas dimensões”, refere a Arktek.

O sistema de armaduras 3D do TRICALC permite visualizar a disposição dos varões de aço no interior de cada pilar com todo o detalhe de execução e de qualquer ponto de vista, tanto em axonométrica como em cónica. É também possível exportar essas armaduras 3D para qualquer programa de CAD BIM através do formato de intercâmbio standard IFC, na classe iFCReinforcementBar. Deste modo consegue-se obter, de forma quase automática, os detalhes dos nós de união de armaduras com qualidade e sendo fiel aos resultados do cálculo.

O cálculo das armaduras é o primeiro passo e é feito segundo a regulamentação selecionada: REBAP, Eurocódigo 2, EHE-08, normas americanas ACI, etc. A partir dos resultados do

cálculo, o programa gera a “Tabela de Execução”, onde se guarda toda a informação correspondente a cada uma das armaduras existentes no projeto: diâmetro, comprimento, dobragens, etc. Para criar o modelo de armaduras 3D, o programa tem em conta as dimensões dos varões apresentados nessa tabela. Obtém-se, também, a posição geométrica no espaço dos varões, incluindo as esperas e calculam-se as dobragens necessárias para resolver as ancoragens, sobreposições e amarrações, de tal modo que a montagem das armaduras seja exequível e ótima.

“O programa considera as disposições construtivas relativas à norma selecionada, contemplando detalhes tais como a redução de secção por piso, disposições de caráter sísmico, etc”, destaca a Arktek.

A informação relativa às armaduras de cada pilar encontram-se estruturadas em forma de árvore, o que, segundo a empresa, permite que quando se exportarem as armaduras para programas de CAD BIM, seja possível ativar ou desativar a visualização de cada pilar e das suas armaduras correspondentes. As armaduras tridimensionais dos pilares podem ser visualizadas no modo sólido ou render da estrutura, conjuntamente com o resto do modelo estrutural.

aquecimento sem desperdício de energia Os sistemas SLIMCOMFORT asseguram o aquecimentos dentro dos edifícios por emissão de calor com tecnologia ultrafina de baixo consumo. Baseiam-se no pressuposto de desperdício energético zero, defendendo que evitando perdas de calor, se garante uma temperatura ambiente constante no interior da casa e, assim, um enorme conforto com consumos extremamente reduzidos.

Os sistemas que têm o mesmo nome da empresa que os desenvolve, a SLIMCOMFORT, Lda., têm 1 mm de espessura, sendo muito discretos depois de aplicados. O aquecimento é colocado nas superfícies das paredes e o acabamento final é o que inicialmente foi previsto (papel, pintura, azulejo, pedra ou outro), tornandose impercetível a sua localização. Segundo a

empresa, a instalação destes equipamentos é simples e económica.

“Estes sistemas de aquecimento são normalmente instalados com cronotermostatos, permitindo programar automaticamente e individualmente o aquecimento em cada divisão, em função das horas de utilização dessa mesma divisão”, garantem os responsáveis.

O SLIMCOMFORT tem baixos consumos, não deita fumos, não produz cheiros, nem emite qualquer ruído. Não requer tubagens de água, óleo ou gás, o que se traduz igualmente na eliminação de custos de manutenção do sistema. É ainda inteligente, podendo-se escolher de forma muito simples quais as divisões da casa a aquecer e as horas para o efeito.

“Os nossos equipamentos têm consumos que

variam entre os 0,1 KW/h e os 0,8 KW/h. Com um consumo de 0,8 KW/h torna-se rapidamente confortável uma divisão entre os 11 m2 (Serra da Estrela) e os 14 m2 (Lisboa), valores muito inferiores ao permitido pelo atual regulamento energético”, refere a empresa SLIMCOMFORT. www.slimcomfort.com

novas câmaras termográficas A SPECMAN lançou no mercado português as novas câmaras termográficas Série Ebx da FLIR. Este tipo de equipamento é ideal para utilização em aplicações termográficas em edifícios. Além de terem uma resolução até 320 x 240 pixels, estas câmaras contam com uma gama de temperatura de medição de -20º C a +120º C. Têm uma função de ponto de condensação e alarme de isolamento. Destacam-se ainda outras características como a função de fusão térmica; a função PiP – Picture-in-Picture; ponteiro laser e iluminação por LEDs. A câmara fotográfica digital incorporada neste equipamento é de 3,1 Mpixels. Permite comunicação WiFi com PC ou Smartphone e anotação digital de voz. Outra das características é que faz a criação instantânea de relatórios.

As câmaras termográficas Série Ebx da FLIR têm garantia de 2 anos do equipamento e 10 anos do detetor. www.specman.pt

válvula de água inteligente A Roca lançou para o mercado uma nova válvula para lavatório que é considerada sustentável.

Este equipamento possui um indicador de consumo de água e um desempenho elevado.

A válvula está equipada com um dispositivo eletrónico que exibe a quantidade de água que passa através dele. Na prática, o medidor de caudal mede a quantidade de água que sai da torneira, depois o recetor transmite via wireless a informação para a válvula e, finalmente, o ecrã da válvula exibe os litros que se estão a gastar, enquanto a torneira está ligada.

Desta forma, a Roca acredita que de pode aumentar “a consciência sobre a quantidade de água utilizada, incentivando assim a reduzir o consumo de água.” www.roca.com

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autocad

estante

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autocad lt

Este livro, da autoria do arquiteto José Garcia, é ideal para pessoas da área do Design, Arquitetura e Engenharias Mecânica e Civil. É baseado na mais recente versão do AutoCAD & AutoCAD LT 2012, permitindo, através de uma abordagem moderna, otimizar a utilização deste software, tirando o maior partido possível da nova Interface e destacando as diferenças comparativamente ao AutoCAD LT. O manual pode ser importante tanto para quem se está a iniciar na aprendizagem deste software como para profissionais experientes, na mudança para a versão 2012.

Segundo a editora, FCA, o livro tem um forte caráter prático, apresentando diversos exemplos práticos na forma de exercícios resolvidos, que relacionam as funções do programa com situações reais de desenho.

– curso completo Os exercícios são acompanhados de figuras, notas, sugestões e dicas.

Dentro dos temas abordados, destacam-se: Apresentação da interface; Gerir eficazmente as layers; Aplicação de transparências; Ocultação individual de entidades; Criar arrays associativos; Trabalhar com objetivos com comportamento de anotação (ajustáveis à escala); Criar desenhos paramétricos (aplicação de constrangimentos geométricos e dimensionais); Criar tabelas de extração de dados e tabelas ligadas a ficheiros de dados; Modelar corpos 3D através de sólidos e de superfícies.

A utor : José Garcia . Editora : FCA – Editora de Informática . Data de edição: 2011 ISBN: 978-972-722-712-9 . Páginas : 800 P reço: 43,20 euros . à venda em www.engebook.com

diplomas de construção do ano Este livro é basicamente a publicação dos diplomas legislativos publicados em 2010 da área da construção.

O atual regime jurídico da urbanização e da construção prevê que, até à codificação das normas técnicas da construção, compete aos respetivos ministérios a promoção da publicação da relação das disposições legais e regulamentares a observar pelos técnicos nos projetos de obras e na execução das mesmas.

O documento de informação técnica tem por objetivo assegurar a divulgação dos diplomas legislativos publicados no ano 2010, que disciplinam a realização dos empreendimentos da construção, apresentando em anexo uma ficha bibliográfica de cada diploma.

A utor : A.J. de Oliveira Braz . E ditora : LNEC . D ata de edição : 2011 . ISBN: 978-972-49-2225-6 . Páginas : 18 . P reço : 8,00 euros à venda em www. engebook.com

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projeto pessoal

Nuno Sampaio

Arquiteto e Presidente da Estratégia Urbana bi Nasceu no Porto em 1974, formou-se na ULPorto, mestre na ETSAB da UPC, Barcelona, em 1999, onde viria a ser professor convidado em 2002. Trabalhou no Centro de Estudos da FAUP e no atelier do arq. Manuel Correia Fernandes. Em 2000 funda o seu próprio gabinete “NSA” e em 2011 cria o primeiro laboratório de inovação na área da arquitetura em Portugal “Estratégia Urbana”, de que é presidente. É ainda vice-presidente da “Trienal de Arquitetura de Lisboa”.

sonho de criança Ser Livre e manter essa liberdade ao longo da vida.

o seu maior desafio

dos projetos mais desafiantes, seleciona

Continuar a manter esse sonho vivo. Viver essa liberdade dentro dos constrangimentos da vida contemporânea.

Os projetos e obra que tem em conclusão: Centro de Excelência e Produção JP Sá Couto dos computadores “Magalhães”, o projeto expositivo do novo Museu dos Coches e a Escola de Castelo de Paiva

um arquiteto de referência

da Parque Escolar.

As referências para um arquiteto são obviamente muitas e não se encerram na arquitetura, estendem-se desde pintura, escultura à literatura. Mas no desenvolvimento do meu percurso profissional, não posso deixar de referir um arquiteto com quem tenho desenvolvido trabalho e que é, sem dúvida, uma referência, o Paulo Mendes da Rocha. É uma referência não só pela excelência do seu trabalho, mas pela forma como vê, interpreta e se relaciona com a realidade que o envolve - o Homem e seu universo!

uma obra de referência Termas de Vals, Suíça, de Peter Zumthor.

uma aposta no futuro A partir da experiência de projeto muito diversificada tida nos últimos anos na Europa apostar na internacionalização com o novo gabinete em S.Paulo, Brasil e a novo projeto da escola de Itapecerica, S.Paulo.

hobby favorito Ouvir música.

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eventos

calendário de eventos

Concreta 2011 Construção e Obras Públicas

18 a 22 outubro 2011

Porto Exponor Portugal www.concreta.exponor.pt

GESCON 2011

27 e 28 outubro 2011

Porto Portugal

FEUP http://paginas.fe.up.pt/~gescon2011/

2º Workshop – CIB Construção – Vida útil e Student Chapter IST Construçao Sustentável

16 novembro 2011

Lisboa Portugal

IST http://sites.google.com/site/cscdecivil/

VII CONGRESSO CMM

Congresso Nacional sobre Construção Metálica e Mista

24 a 25 novembro 2011

Guimarães Portugal

CMM www.cmm.pt/congresso/

CoRAN 2011

Avanços em Modelos Não-lineares – Aplicações ao Betão Estrutural

24 a 25 novembro 2011

Coimbra Eccomas Portugal www.dec.uc.pt/coran2011/

TEKTÓNICA

Feira Internacional de Construção e Obras Públicas

8 a 12 maio 2012

Lisboa Portugal

Sistemas de Informação na Construção

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As informações constantes deste calendário poderão sofrer alterações. Para confirmação oficial, contactar a Organização.

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FIL www.tektonica.fil.pt

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ISOLAMENTO TÉRMICO PELO EXTERIOR O GA D

Sistema de isolamento de paredes e protecção dos edifícios pelo exterior, aplicável em projectos novos ou de renovação, 0171

conferindo uma atractiva economia nos custos de energia

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e acabamento do edifício com manutenção reduzida.

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PRINCIPAIS VANTAGENS Economia de energia

Economia acentuada nas necessidades de consumo energético para aquecimento e arrefecimento dos espaços habitados.

Diminuição do risco de condensações no interior da parede

Melhoria do conforto térmico de Verão e de Inverno, devido ao aumento da inércia térmica interior

Redução das pontes térmicas

Diminuição da espessura das paredes exteriores, aumentando a área habitável

Colocação em obra sem perturbar os ocupantes

Aumento da inércia térmica do interior dos edifícios, já que a totalidade da massa da parede da fachada se encontra disponível para acumular os ganhos internos de energia.

Diminuição da necessidade de ocupação de área útil no interior, já que a espessura necessária para o material de isolamento é transportada para o exterior.

Redução ou até mesmo eliminação das pontes térmicas lineares, permitindo um isolamento térmico sem interrupções nas zonas da estrutura.

Facilidade de utilização em reabilitação térmica de fachadas, já que os trabalhos são realizados sem utilização dos espaços interiores.

*Em obras de eficiência energética (Isolamento Térmico pelo Exterior).

Portaria 303/2010, de 8 de Junho, que determina benefícios fiscais na dedução à colecta para este ano.

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