Construção Magazine 54 by avawise design

54 N° 54 . março/abril 2013 . 6.50

DOSSIER Isolamento e Impermeabilização

CONVERSAS Hélder Gonçalves

A SOLUÇÃO DE POUPANÇA ENERGÉTICA E CONFORTO EM EDIFÍCIOS. O SEU ISOLANTE TÉRMICO

Placas de isolamento térmico para a indústria do mobiliário, publicitária e pré-fabricação (MOBILIÁRIO, DECORAÇÃO, PRODUÇÃO DE PAINÉIS SANDWICH, OUTDOOR, CARTAZES, ETC.) ¬ ELEVADA RESISTÊNCIA MECÂNICA ¬ ELEVADA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ¬ EXCELENTE TRABALHABILIDADE E VERSATILIDADE ¬ COMPATIBILIDADE COM OUTROS PRODUTOS

A leveza de um produto de elevado desempenho térmico e de baixa espessura (de 4 a 18 mm)

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IBERFIBRAN – POLIESTIRENO EXTRUDIDO, S.A. Avenida 16 de Maio, Z.I. Ovar, 3880 -102 Ovar Tel: +351 256 579 670 E-mail: iberfibran@iberfibran.pt

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diretora executiva 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), António Reis (UTL), António Tadeu (UC), Armando Rito, 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 Almeida (UTL), 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), José Câmara (UTL), José Luís Câncio Martins, Júlio Appleton (UTL), Laura Caldeira (LNEC), Luciano Lima (UERJ), Luis Calado (UTL), Luís Canhoto Neves (UNL), Luís Godinho (UC), Luís Guerreiro (UTL), Luís Juvandes (UP), Luís Lemos (UC), Luís Oliveira Santos (LNEC), Luís Picado Santos (UTL), Luís Simões da Silva (UC), Maria Cecilia A. Teixeira da Silva (UNICAMP), Manuel Pipa (LNEC), Maria do Rosário Veiga (LNEC), 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), Rui Faria (UP), Said Jalali (UM), Valter Lúcio (UNL), Vasco Freitas (UP), Vítor Abrantes (UP), Walter Rossa (UC)

redação Cátia Vilaça redaccao@engenhoemedia.pt

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editor António Malheiro

grafismo avawise

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propriedade 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. 123.765

editorial

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dossier | isolamento e impermeabilização

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conversas

Hélder Gonçalves

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A importância, oportunidades e alternativas do isolamento térmico das coberturas na reabilitação dos edifícios – carlos pina dos santos

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Coberturas planas: ensinar e investigar – j. mendes da silva

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Impermeabilização e isolamento de fachadas: contribuição dos revestimentos – maria do rosário veiga e sofia malanho

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Efeitos da humidade higroscópica no comportamento térmico dos materiais – joão tiago j. m. correia e fernando m. a . henriques

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Caracterização do desempenho de soluções inovadoras de proteção térmica de coberturas em terraço – maria alexandra costa

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publi-reportagem

Rubson Silicone Líquido A solução de estanquicidade e impermeabilização eleita em obras de referência

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manutenção de superfícies pintadas

Análise económica de diferentes estratégias – cristina chai, jorge de brito, pedro lima gaspar e ana silva

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betão estrutural

Reforço de betão por colagem de chapas metálicas exteriores

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alvenaria e construções antigas

Desempenho sísmico de edifícios antigos de alvenaria: Ensaios em plataforma sísmica

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térmica

Outras facetas da reabilitação térmica e energética dos edifícios residenciais

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i d empresarial

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notícias

6.500 exemplares

issn 1645 – 1767

depósito legal 164 778/01

capa

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mercado

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projeto pessoal António Arêde

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Próxima edição > Dossier A Construção no Brasil na Atualidade

A Construção Magazine tem como lema a procura da “excelência”, não só ao nível dos conteúdos técnicocientíficos, assegurados pelos autores e por um corpo editorial constituído por muitos dos maiores especialistas nacionais nas áreas relevantes, mas também ao nível da qualidade gráfica e editorial, aos quais acresce ainda uma preocupação constante por levar até aos leitores os temas mais interessantes, considerando a sua actualidade, inovação e relevância no contexto da Ciência, da Tecnologia e das prioridades para o País, no momento presente. Regra geral, os seis dossiers temáticos de cada ano são definidos em Junho do ano anterior, por proposta minha, validada pela Engenho e Média. Decidi partilhar esta informação convosco porque o tema do presente número, ao contrário do habitual, resultou do feedback recebido dos leitores, tendo sido convidado para co-editor o Eng.º Grandão Lopes, do Laboratório

editorial

Nacional de Engenharia Civil, uma figura incontornável nesta temática. Eduardo Júlio, Director *O Professor Eduardo Júlio escreve de acordo com a antiga ortografia.

A temática da garantia da estanquidade à água da envolvente exterior dos edifícios e a do isolamento térmico desses mesmos elementos da construção tem sido já tratada ou abordada nalguns números desta revista técnica, algumas vezes de uma forma mais direta, noutros casos indiretamente, por via de análises de situações de patologia. Com o dossiê deste número da revista especialmente dedicado ao tema da “Isolamento e Impermeabilização”, espera-se contribuir uma vez mais para a sensibilização do meio técnico nacional para estas duas temáticas, com relações aparentemente independentes, mas, apenas, aparentemente. É conhecida a influência da presença de água no comportamento térmico dos materiais de construção e vice-versa, bem como as consequências que a falta ou insuficiência de isolamento térmico de certos elementos da construção podem ter na ocorrência de humidades de condensação, nomeadamente os da sua envolvente exterior, como é o caso das coberturas e das paredes exteriores. O largo espetro destas duas temáticas não é, evidentemente, compatível com as naturais

grandão lopes co-editor da CM54

limitações de espaço que qualquer revista da especialidade obriga, mas os cinco artigos publicados conseguiram cobrir mais do que se poderia esperar ser tratado sobre este assunto, face à diversidade

Todos estes assuntos são já hoje tratados com

das matérias tratadas.

profundidade em várias disciplinas do ensino

Os próprios títulos são esclarecedores dos temas tratados neste dossiê, abrangendo os dois principais

universitário, e trabalhos de investigação em

elementos da envolvente dos edifícios (as coberturas e as paredes) e tratando também estes temas

número significativo têm sido feitos nessas

na ótica da reabilitação, temática cada vez mais na ordem do dia.

instituições universitárias e em organismos

É, assim, realçada, no artigo de Pina dos Santos, a importância do isolamento térmico nas coberturas,

de investigação e ensaio, como é o caso do

dando conta da oportunidade de o integrar nas obras de reabilitação de edifícios, escolhendo os

LNEC. No entanto, nada melhor para avaliar

materiais e as soluções apropriados a cada situação, tanto mais que em muitos casos são relativamente

o investimento que essas instituições têm

modestos os custos desse reforço térmico.

dedicado ao estudo destas temáticas do que

Um outro artigo, o de Alexandra Costa, dá-nos conta de um trabalho, analítico e experimental, integrado

tentar quantificar a respetiva inter venção

num doutoramento em curso, para avaliar o desempenho energético anual (não só na estação de

através de alguns indicadores. Foi o que foi

arrefecimento, sobre a qual incide a maioria dos estudos conhecidos, mas também na de aquecimento)

feito no artigo de Raimundo Mendes da Silva,

de soluções inovadoras de proteção térmica de coberturas em terraço.

sendo tal exercício realizado para as coberturas

As soluções de isolamento térmico, estas agora para paredes exteriores, mas integrando nessas

planas (ou em terraço). Exercício do mesmo

soluções a “componente” que garanta ou contribua para a sua estanquidade à água (o revestimento),

tipo, seguindo o modelo adotado ou utilizando

são desenvolvidas no artigo de Rosário Veiga. São aqui realçados os principais parâmetros

outro semelhante, poderá ser feito para outros

a ter em conta para o adequado desempenho das soluções tradicionais e mais modernas de

domínios ou elementos da construção.

impermeabilização de paredes.

Por fim, a entrevista com Hélder Gonçalves,

A já mencionada importância, na variação das características térmicas, da presença da água em

prestigiado investigador no domínio da térmica

materiais de construção porosos correntes é abordada diretamente no artigo de Fernando Henriques.

de edifícios e áreas afins do LNEG, constituirá

Trata-se, neste trabalho, de argamassas de cimento e de cimento e cal, sendo estudada a influência da

certamente, através da sua larga experiência

quantidade destes ligantes na capacidade de retenção da humidade higroscópica, e, por consequência,

neste domínio, um importante contributo para o

na variação da condutibilidade térmica.

tema deste dossiê.

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conversas Texto e Fotografia por Vera Galamba Coordenação técnica por Jorge Grandão Lopes

doutor hélder gonçalves

Portugal encontra-se em processo de revisão da regulamentação sobre o comportamento térmico dos edifícios e esperam-se maiores exigências ao nível da construção, explica Hélder Gonçalves, investigador principal do LNEG (Laboratório Nacional de Energia e Geologia). Construção Magazine (CM) – Qual a importância que a atual regulamentação de térmica tem na redução do consumo de energia em Portugal? Hélder Gonçalves (HG) – Tem uma importância fundamental, porque se não houvesse esta regulamentação, se tivéssemos continuado com a regulamentação anterior, tínhamos edifícios muito mais consumidores, não posso dizer quanto mas seguramente melhorou para metade. Se compararmos a qualidade da construção dos edifícios antigamente com a atual, seguramente que estes consomem metade da energia em relação aos outros. Ou seja, a cada degrau exigencial corresponde sempre um degrau ao nível da redução de consumo e isso é algo que se sabe desde finais dos anos 60, 70, devido à experiência de países europeus onde se verificou esse decréscimo ao nível dos consumos por metro quadrado, pelo facto de as exigências técnicas terem aumentado ao longo dos anos. Neste momento, estamos no segundo patamar. Tivemos um primeiro patamar em 1990, tivemos outro em 2006, e vamos para o terceiro, mas o comportamento tem sido sempre o mesmo, que é diminuir as necessidades energéticas desses novos edifícios. CM – Que balanço pode fazer sobre a aplicação dos RCCTE e RSECE de 2006? HG – Trata-se de dois regulamentos distintos. O RCCTE, que tem exatamente o mesmo nome do regulamento de 1990, diz respeito ao regulamento das características de comportamento térmico dos edifícios, e o RSECE (Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização dos Edifícios) aplica-se diretamente aos Edifícios com Sistemas Energéticos e portanto os Edifícios mais consumidores de energia e ambos os Regulamentos são fundamentais no que se refere à Classificação energética dos edifícios, imposto pela diretiva comunitária de 2002. Com a saída de uma nova diretiva da União Europeia, os Estados-Membros estão numa fase de revisão da regulamentação atual. Mas para analisarmos estes dois regulamentos, importa perceber o que havia para trás. O primeiro regulamento existente em Portugal data de 1990 e foi um regulamento que impôs um conjunto de requisitos mínimos de qualidade, nomeadamente aos edifícios residenciais, porque não havia nada na nossa legislação que impusesse o que quer que fosse em termos de isolamentos térmicos ou dos vãos envidraçados e fazia-se como se queria até 1990. Esse primeiro regulamento tentou impor um conjunto de requisitos mínimos e alguma disciplina, mas em termos técnicos houve logo

alguma discussão. Havia, por um lado, colegas que achavam que ele era fraco em termos de exigências e outros que consideravam que era um salto muito grande e as exigências eram demasiadas para o nível técnico que vivíamos no país. O certo é que, pela primeira vez, a partir desse regulamento, começam a utilizar-se paredes duplas e isolamento térmico, porque até aí havia inclusivamente construções de parede simples, sem isolamento. CM – Mas este regulamento foi alterado em 2006... HG – O que acontece é que esse primeiro regulamento deveria ter sido revisto e alterado ao fim de quatro ou cinco anos mas, por variadíssimos motivos, não foi feita essa revisão e os parâmetros mantiveram-se durante toda a década de 90. Isso prejudicou muito a qualidade dos edifícios, porque eram parâmetros muito fracos, ainda. Com a diretiva de 2002, há urgência em colocar novas exigências no regulamento, o que foi feito. Houve exigências técnicas a vários níveis, nomeadamente ao nível da envolvente, que engloba tudo: as paredes, as coberturas, as pontes térmicas, os vãos envidraçados, o sombreamento desses vãos, a ventilação... Outra coisa fundamental foi a obrigatoriedade da utilização do solar térmico para aquecimento das águas sanitárias. Isto foi muito impactante, foi um marco ao nível de mudança da qualidade dos edifícios. Simultaneamente, saiu o RSECE, mais dirigido aos edifícios de serviços que, no fundo, tinha como objetivo, no caso dos edifícios novos,

na fase de projeto, fazer a demonstração do consumo, o qual tinha de obedecer a um valor padrão máximo, de acordo com o tipo de edifício: um hotel tinha um determinado valor limite, um edifício de escritórios tinha outro, centros comerciais outro, etc. Este era o espírito do regulamento dos edifícios não residenciais, quando saiu, em 2006. A fechar tudo isto havia o sistema de certificação energética, quer para os edifícios residenciais quer para os não residenciais para enquadrar estes requisitos. Agora pode perguntar: “Como é que isto correu a partir desse momento?” Ao nível dos edifícios residenciais, acho que correu muito bem, porque, a partir desse momento, todos os edifícios a serem licenciados tiveram de entrar no sistema, tiveram exigências técnicas que se refletiram no que foi construído, e isso vai ter influência ao longo da vida do edifício, com melhor qualidade técnica e menores consumos energéticos. Implicou também a criação de uma nova classe profissional, o que foi bom para a economia. Dizem outros que implicou uma maior burocracia, uma maior custo para os utilizadores, etc. CM – Houve, então, uma mudança sistémica... HG – Efetivamente houve uma mudança sistémica. Até ao momento creio que foram certificados cerca de 560 mil edifícios, desde esse período, maioritariamente residenciais. Enquanto observador do sistema do lado de fora, considero que está a funcionar. CM – Mas nos edifícios de serviços o sucesso não é tão grande...

HG – É ai que se verifica menor sucesso na aplicação dos regulamentos, sim. Os edifícios de serviços deveriam ter um conjunto de verificações ou auditorias de x em x anos, para comprovar o consumo, mas isto não entrou na prática comum da aplicação regulamentar nesses edifícios. Parece-me que há um certo atraso ao nível da aplicação regulamentar nos edifícios de serviços. CM – A que se deve isso? Falta de fiscalização? HG – Quer dizer, é um conjunto de situações, eu não as conheço em detalhe mas imagino que tenham a ver com dificuldades ao nível de verificação, de peritos, enfim, suficientemente maduros para fazerem o processo. É um processo que se inicia com os donos dos edifícios. A ADENE também não pode andar com processos de fiscalização atrás dos milhares e milhares de edifícios existentes. CM – Entretanto trabalha-se já numa nova regulamentação, não é? HG – O que se passa é que há uma nova diretiva europeia que começou a ser pensada logo a partir de 2008/2009, que diz que continua a haver um grande consumo por parte dos edifícios e que precisamos de uma maior eficiência energética até 2020. Em Portugal o processo de revisão está a ser dirigido pela ADENE no sentido de pegar nos requisitos e ver o que é que podemos fazer para uma maior exigência. Sei que os documentos estão prontos e, portanto, o Governo deve publicá-los um dia destes. A grande mudança a implementar tem a ver com o facto de que todos os novos edifícios, a

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conversas conversas

partir de 2018 (no caso dos públicos) e 2020 (no caso dos outros) devam ser edifícios de balanço energético quase zero, ou seja, têm que ter sistemas energéticos renováveis, no edifício ou nas suas proximidades que produzam parte da energia consumida pelo edifício (térmica ou elétrica). Isto tem um impacto muito forte, altera completamente o aspeto dos edifícios no futuro e põe várias questões de natureza fundamental. Há questões económicas envolvidas neste conceito porque os edifícios têm consumos térmicos distintos consoante as zonas onde estão implantados (cidades ou zonas não urbanas). Esta medida ia fortalecer muito que aparecessem os sistemas fotovoltaicos que, no fundo, são os mais imediatos para produção de energia elétrica para fornecer energia aos edifícios, o que neste momento ainda é mais cara do que a energia distribuída pelas companhias. E, portanto, havia aqui uma questão sistémica e creio que muitos governos têm dúvidas sobre esta situação. É preciso uma capacidade de investimento muito grande e, no meio disto tudo, a crise instalou-se no setor e há aqui dúvidas muito fortes sobre a exequibilidade de algumas destas medidas, tanto mais que alguns estados membros começaram a dizer “não, nós fizemos um esforço de introduzir renováveis na rede” como é o caso português. No nosso sistema elétrico, grande parte do consumo provém já de renováveis. Isto levanta questões que acho que ainda não estão fechadas ao nível da abordagem da situação. Sendo que há países que consideram que “nas proximidades” não tem de ser logo em cima do edifício, pode ser ao nível de bairro ou de cidade ou de partes de cidade. Enfim, é um conceito que ainda precisa de ser muito trabalhado e, portanto, acho que só lá para 2015/2016 é que vai estar consolidado. CM – Os edifícios vão então ter de ser adaptados à produção dessa energia? HG – O legislador tem de ter noção que, independentemente de erros que se tenham cometido ou não, temos em Portugal um sistema eletroprodutor, que é um sistema que tem um grande peso de renováveis já na rede. Esse peso custa a todos nós um valor intrínseco, ou seja, elas existem de maneira significativa, e não podemos esquecer que esse esforço já está a ser feito em termos de investimento. No que diz respeito aos edifícios, precisamos de maior eficiência. Isto está relacionado com o consumo que temos ou com a capacidade que o consumidor final tem de pagar aquele consumo, porque este corresponde a uma possibilidade de gastar ou não gastar. As pessoas em Portugal viveram sempre muito desconfortáveis, os edifícios não eram aquecidos e há aqui outro aspeto muito importante: vamos ter muito poucos edifícios a ser construídos no futuro, e isto é fundamental. A legislação que se está a fazer diz respeito aos novos edifícios, que vão ter exigências técnicas muito maiores do que o que existia até aqui. Isto é bom para os utilizadores, mas diz respeito apenas a uma fatia ínfima dos edifícios no futuro. O que me preocupa

“o grande desafio nos próximos anos é precisarmos que os edifícios existentes melhorem, se tornem mais eficientes, e isso implica que tenham melhorias técnicas significativas.“ 6_cm

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mais, e que preocupa todos os cidadãos, é o facto de termos 3,5 milhões de edifícios que estão construídos, muitos deles de péssima qualidade, muitos a precisar de ser reabilitados e sem condições de requisitos que correspondam sequer aos regulamentos que estão publicados, quanto mais ao que vai ser publicado. Portanto, a questão fundamental nos próximos anos é os edifícios existentes. CM – Estamos, então, perante vários desafios? HG – Acho, como técnico, que o grande desafio nos próximos anos é precisarmos que os edifícios existentes melhorem, se tornem mais eficientes, e isso implica que tenham melhorias técnicas significativas para que os seus utilizadores vivam melhor, mais confortáveis, e que, no fundo, consumam menos energia. Diria que os três aspetos que gostaria de referir são: em primeiro lugar aquilo que a regulamentação não apanha, ou seja, os edifícios existentes que nunca entram no sistema. A sua casa ou a minha, se nunca for transacionada, vendida ou arrendada, nunca entra no sistema. Como é que se lida com isto? Esta e a questão número um, que toca ao cidadão e às famílias. E aí, mais que regulamentos, os planos nacionais podem trazer melhorias, como o Plano Nacional de Ação para a Eficiência Energética (PNAEE), ou planos só para melhorar o isolamento dos edifícios, para melhorar caixilharias, melhorar as coberturas, etc. isso são coisas imediatas que podem trazer melhorias significativas ao parque habitacional. Outra questão dentro deste ponto é a dos edifícios não residenciais, os de serviços, que são os maiores consumidores e que têm de ser vistoriados e mexidos. O segundo grande desafio é perceber como é que, do ponto de vista regulamentar, isto é feito, se a mudança dos regulamentos vai propiciar a mudança desta questão endémica. Esta vai ser a parte legal de como o sistema vai funcionar, e isso depende de como vão sair os documentos. O terceiro desafio tem a ver fundamentalmente com os utilizadores finais, que são os dez milhões de habitantes que consomem energia: como é que, face à crise que temos, os vários setores vão reagir, como é que a procura vai reagir a uma solicitação legal face a uma conjuntura económica. Não basta termos os regulamentos e as leis, que por via do sistema têm de obedecer às diretivas europeias. Como é que, neste caso, todo um conjunto de consumidores finais, famílias, as empresas, reage a estas alterações? Aqui queria realçar esses planos nacionais, que são de facto fundamentais, principalmente numa conjuntura de contração económica. Se formos a uma casa e dissermos que se mudar a caixilharia pode ter um edifício mais confortável, mas se o proprietário não tiver capacidade para investir, o conforto fica para depois. É este o contexto global. CM – Como avalia a reação dos projetistas e construtores às consequências da aplicação dessa regulamentação? HG – Quando há uma mudança há sempre reações, umas mais fortes outras menos, umas a favor outras contra. Mas acho que, do ponto de vista técnico, as reações não foram negativas. Há aspetos de aplicação que, pela sua minúcia de cálculo, não se

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“em portugal o processo de revisão está a ser coordenado pela adene no sentido de aumentar os requisitos para valores que possam ter impacto mais acentuado.“ refletindo muito num impacto grande causaram alguma irritação, chamemos-lhe assim, nos projetistas. Ou seja, tanto trabalho para depois ter um efeito tão pequenino. Mas, no geral, os requisitos técnicos foram bem aceites. A partir de determinada altura, começou a ser uma prática projetual normal. Do ponto de vista do utilizador, corresponde sempre a um maior custo, há uma maior exigência na construção. Não vejo aí dificuldades de maior, passados estes anos. CM – O que acha que poderia ser melhorado no âmbito da certificação energética em edifícios? HG – Acho que deveria haver uma maior capacidade de incluir os edifícios que não estão ainda no sistema. A maior parte dos edifícios existentes neste país está fora do sistema. Acho que deveria haver um conjunto de atuações e de medidas que, de uma maneira simplificada, levassem o cidadão a procurar o sistema. Ou seja, que por um custo simbólico, pudesse ter uma perspetiva do que era a sua habitação e que medidas de melhoria poderia aplicar. Para mim, esta é a primeira grande questão. Ao nível de grandes políticas de futuro, isso vai ter de ser feito, senão deixamos a maior parte dos edifícios de fora. CM – Sendo a reabilitação dos edifícios uma das principais atividades previstas no futuro próximo no domínio da construção, que constrangimentos poderá colocar a aplicação da atual legislação de térmica à melhoria das condições de conforto térmico e redução do consumo de energia nos edifícios existentes? HG – Isso levanta algumas questões interessantes. Se forem reabilitações profundas, elas serão incluídas na nova revisão e as exigências

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técnicas poderão ter algumas dificuldades de adaptação. O que eu diria é que para a reabilitação urbana mais geral, mais comum, deveria haver a capacidade de alguns requisitos serem ultrapassados. Por exemplo, há determinados aspetos relativos à ventilação natural dos edifícios que possivelmente requerem alguma alteração mais estrutural ou inclusão de sistemas, o que é difícil porque são edifícios existentes, com configurações complicadas, pelo que há aspetos que precisam de alguma compreensão para se encaixarem na nova regulamentação. A regulamentação existente já tem a questão dos coletores solares e tem também a questão do isolamento. Por exemplo, termos determinado tipo de edificações que não permitem isolar pelo exterior e colocar o isolamento no interior é, do ponto de vista técnico, na maior parte dos casos, um erro e, portanto, se não se colocar isolamento pode haver requisitos que não estão a ser cumpridos. Desta forma, o regulamento não se cumpre e não há licenciamento. São contradições deste género, pontuais, que podem acontecer nos edifícios a ser reabilitados e tem de haver maneira de ultrapassar estes constrangimentos técnicos. Tem de haver aqui uma capacidade de não colocar entraves pontuais por questões de requisitos técnicos no caso da reabilitação pequena. É o caso de um edifício pombalino, por exemplo. Pode não ser possível isolar a empena, mas podemos isolar as coberturas e mudar os caixilhos e isso é uma melhoria muito significativa. Pode criar-se uma maior estanquicidade entre os pisos, mas não se pode exigir isolar a empena daqueles edifícios. CM – Qual a importância que poderá ter a falta de estanquicidade à água da envolvente

exterior dos edifícios no seu comportamento térmico? HG – A água é das coisas mais complicadas que há num edifício, porque ela vai por onde nunca imaginamos que vá. É uma questão fundamental porque, no fundo, é uma questão básica. Isso é um requisito técnico fundamental, como dizermos que um edifício não pode cair, que é algo que está no Regime Geral de Edificações Urbanas de 1940. Este documento diz que um edifício tem de ser seguro, ou seja, não pode cair, não pode meter água e tem de ter boa luz e bom arejamento. Estas são as condições básicas para viver. Diria que entre as condições básicas infraestruturais do edifício está não meter água. As condições de melhoria da qualidade térmica vêm por acréscimo. As questões de segurança, saúde e higiene já eram identificadas como fundamentais pelos primeiros códigos já identificavam. A infiltração de água implica uma questão de segurança do edifício, tem consequências no aumento das fissuras, no surgimento de fungos e de bolores, tem influência na saúde pública e traz todo um conjunto de situações em catadupa.

Perfil Hélder Gonçalves é engenheiro, doutorado em Engenharia pela Universidade do Porto e investigador principal do LNEG (Laboratório Nacional de Energia e Geologia). É membro do conselho diretivo da instituição e diretor do laboratório de energia. Está há muitos anos ligado à elaboração técnica de edifícios e esteve envolvido nos dois processos de revisão dos regulamentos térmicos em Portugal, o de 1990 e o de 2006, este ainda em vigor.

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isolamento e impermeabilização a importância, oportunidades e alternativas do isolamento térmico das coberturas na reabilitação dos edifícios Carlos Pina dos Santos, Investigador Principal do LNEC

As soluções correntes de coberturas de edifícios existentes De acordo com os dados do Censos 2011[1] existem cerca de 3,5 milhões de edifícios residenciais – e, portanto, igual número de coberturas –, dos quais cerca de 2,5 milhões são anteriores a 1990. Segundo a mesma fonte, cerca de 490 000 coberturas necessitavam de médias, grandes ou muito grandes reparações. As coberturas correntes dos edifícios são, basicamente, de dois tipos: – coberturas inclinadas (com ou sem desvão) e – coberturas em terraço (planas ou horizontais). No setor residencial, as coberturas inclinadas apresentam-se com desvão não-habitado (espaço não-útil, acessível ou não, destinado ou não a arrumos) ou habitado (sótão ou águas-furtadas). As coberturas inclinadas tradicionais são soluções construtivas leves, com estrutura descontínua de madeira, de betão (mais recentemente) e, no setor industrial, de metal. Os revestimentos exteriores destas coberturas são sobretudo de telha cerâmica assente sobre ripado, embora a telha de betão, os soletos de ardósia e algumas soluções de revestimento com chapas de maiores dimensões (de fibrocimento, metálicas, plásticas) tenham

uma extensa aplicação. Quando existem, as áreas envidraçadas das coberturas – claraboias e janelas de cobertura, ou mesmo o revestimento da cobertura (Figura 1) – são realizados em vidro ou plástico, sobretudo em edifícios não-residenciais. Os tetos interiores, incluindo esteiras e revestimentos, são também leves: estuque sobre fasquiado, madeira, estafe e soluções mais recentes em placas de gesso cartonado ou metálicas. Nas últimas décadas, na realização da esteira e das vertentes inclinadas tem sido frequente a adoção de soluções contínuas em betão, com base em lajes maciças ou aligeiradas (vigotas e blocos de cofragem perdida de blocos cerâmicos ou de betão). As coberturas em terraço em Portugal estão associadas à utilização do betão armado (a partir da década de 40 do século passado) e, posteriormente, à realização de lajes aligeiradas de betão com blocos de cofragem (e aligeiramento). Mais recentemente, a utilização em edifícios industriais de telhas e decks metálicos autoportantes constitui uma solução com alguma expressão. A iluminação natural é assegurada por claraboias (plástico ou vidro) ou pavimento de tijolo de vidro. Todas estas soluções de cobertura apresentam um melhor ou pior estado de conservação (Figura 1) e de desempenho, dependendo, quer da idade, da natureza e envelhecimento na-

tural (ou degradação anómala) dos materiais empregues, quer, ainda, das intervenções de manutenção, de reabilitação ou de beneficência a que foram sujeitas.

O isolamento térmico das coberturas de edifícios existentes Antes da entrada em vigor da primeira regulamentação das características de comportamento térmico dos edifícios [2]1, o isolamento térmico (específico) das cober turas, ou simplesmente não existia ou era conferido por uma das seguintes soluções: – pela camada de forma de coberturas em terraço, realizada com betão leve, em geral de grânulos de argila expandida, e alternativas mais recentes com outros agregados leves, ou em betão celular fabricado in situ; – por uma camada de argila expandida solta (ou estabilizada com uma aguada de cimento); as espessuras médias correntes desta camada variam entre 50 mm e 100 mm.

As primeiras recomendações técnicas estabelecidas pelo LNEC para edifícios escolares e para edifícios de habitação social contribuíram para o início da utilização de soluções específicas que visavam assegurar uma qualidade térmica mínima das coberturas dos edifícios

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isolamento e impermeabilização

O isolamento térmico de algumas coberturas em terraço (de betão ou metálicas) era realizado por um isolante térmico suporte do revestimento de impermeabilização, recorrendo-se, sobretudo, a placas de aglomerado negro de cortiça expandida (ICB), e, ainda, de lã mineral (MW, placas ou mantas) e de plásticos celulares (EPS, PUR). Estes isolantes convencionais eram caracterizados por apresentar pequena espessura (20/25 mm ou, em casos particulares, 30/40 mm).

Em paralelo com a utilização de revestimentos de impermeabilização auto-protegidos (folha de alumínio, grânulos minerais), a respetiva proteção mecânica (e UV) era assegurada por uma betonilha de areia e cimento, eventualmente revestida com ladrilhos cerâmicos. Em alguns casos a proteção térmica (de verão) era realizada por lajetas de sombreamento (betão normal ou leve, raramente pedra), ou por elementos cerâmicos 2 , sobre apoios pontuais, definindo, deste modo, um espaço

de ar mais ou menos franco e ventilado (Figuras 1 e 2). Nas coberturas inclinadas as situações de desconforto procuravam ser eliminadas com a aplicação de um isolante térmico de pequena espessura (placas de aglomerado de cortiça ou de poliestireno expandido moldado /EPS/, manta de lã mineral), quer sobre a esteira leve (ou teto falso), quer nas vertentes (sobre o forro interior, ou mesmo aparentes). Com a entrada em vigor do RCCTE de 1990 [2] – associada à atuação no mercado de empresas fabricantes e comercializadoras de produtos e de sistemas de isolamento térmico – nas coberturas em terraço começa a vulgarizar-se a solução de cobertura invertida (sobre lajes resistentes de betão moldadas in situ ou prefabricadas) com placas de poliestireno expandido extrudido (XPS) e espessura de 30/40 mm. As soluções de proteção mecânica destas coberturas invertidas são realizadas por camadas de brita ou de seixo rolado, lajetas de sombreamento de betão (ou de pedra) sobre apoios pontuais (Figura 2) e, em Portugal (e sul da Europa), por betonilhas e por revestimento de ladrilho cerâmicos 3 . Neste período, nas coberturas inclinadas com vertentes contínuas a aplicação de placas (de espessura reduzida) de XPS e de outros isolantes térmicos – sobre as quais se apoiava (ou se formava) diretamente o ripado do revestimento exterior (Figura 4), – também conheceu alguma divulgação em Portugal. Fazendo um balanço das soluções descritas verifica-se [3] que, na verdade, as coberturas com revestimento exterior de chapas simples, as coberturas inclinadas com ou sem desvão, e mesmo as coberturas com laje de betão e camada de forma de betão de agregados

As soluções de sombreamento também desempenham as funções de proteção mecânica dos revestimentos de impermeabilização ou de isolamento térmico. 3 Solução que não será a mais indicada, e que pode conduzir, a longo termo, à acumulação de água no isolante térmico. 2

> Figura 1: Aspeto de diversas coberturas de edifícios existentes. > Figura 2: Elementos de sombreamento (cerâmicos e de betão) de coberturas em terraço.

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leves, não verificam (ou dificilmente verificam) os requisitos mínimos (coeficientes de transmissão térmica superficial máximos) impostos pelo RCCTE desde 1990 [2]4 . Relembra-se que estes requisitos visam minimizar os riscos de condensação superficial nos elementos da envolvente exterior dos edifícios, e as anomalias que lhe estão associadas.

A necessidade e a oportunidade da reabilitação térmica das coberturas existentes A conjugação de um baixo nível de isolamento térmico apresentado pelas coberturas descritas, sobretudo se anteriores a 1990, e a ausência frequente de trabalhos de manutenção e de renovação dos diversos componentes (Figura 1), em particular dos revestimentos de estanquidade5 , fazem delas o objeto preferencial de uma intervenção de reabilitação integrada. Todavia, os constrangimentos económicos, os reduzidos consumos energéticos reais de aquecimento (e de arrefecimento) [4, 5, 6, 7] e a falta de incentivos 6 , de benefícios fiscais ou de financiamentos atrativos específicos que caracterizam a realidade nacional não motivam a realização de melhorias térmicas nas coberturas. No sentido inverso – e apesar da falta de viabilidade económica num cenário de consumos reduzidos –, diversas ocorrências relembram a necessidade dessa melhoria e têm, de facto, estado na origem de decisões de intervenção: – o desconforto térmico de verão e de inverno vivido em espaços habitados sob as coberturas dos edifícios correntes, agravado pelo efeito radiativo de superfície quente (verão) ou fria (inverno) dos tetos; – as anomalias (crescimento de fungos e de bolores, degradação dos materiais) devidas à condensação superficial ou intersticial de humidade em coberturas não-isoladas (ou mal concebidas); – os elevados consumos energéticos para conforto, quando tal é possível (ou absolutamente necessário). A intervenção de reabilitação térmica é, em alguns tipos de coberturas existentes, uma medida com uma relação custo-benefício favorável, mesmo que apenas numa perspetiva de conforto e de qualidade do ar interior. Associada a uma intervenção mais vasta de conservação ou de renovação da cobertura (revestimentos, estrutura, etc.), a melhoria da respetiva qualidade térmica revela-se uma opção plenamente justificada [8], com benefícios evidentes e um custo acrescido limitado ou pouco significativo. Também convém mencionar que a intervenção de aumento da qualidade tér-

A versão em vigor do RCCTE de 2006 (DL nº 80/2006, de 4 de abril) impõe valores máximos admissíveis idênticos. 5 Eventualmente, apenas sujeitos a reparações pontuais motivadas pela ocorrência de infiltrações de águas pluviais. De referir também que condições de desconforto de verão e de inverno, ou a ocorrência de condensações superficiais excessivas – devidas à falta de isolamento e de proteção térmica – possam ter motivado a realização de soluções corretivas, nem sempre adequadas, nas coberturas. 6 Os incentivos existentes destinados aos proprietários privados têm sido, e continuam a ser, orientados para a renovação de janelas e a instalação de sistemas de aproveitamento de energia solar. 4

isolamento e impermeabilização

Os condóminos do último piso, bem como os proprietários de habitações unifamiliares, terão de ter a capacidade económica e a vontade para se decidirem pela melhoria térmica da cobertura. Em condições de arrendamento, essa decisão ainda se afigura mais difícil. A existência (a nível nacional, regional ou local) de incentivos, benefícios fiscais ou empréstimos favoráveis (medida mais provável a médio prazo) deverá constituir um fator motivador e determinante para a opção pela reabilitação térmica (integrada ou não numa intervenção mais vasta) das coberturas. Todavia há que relembrar que em habitação coletiva (condomínios) as decisões (e reunião das condições necessárias) podem demorar alguns anos, facto que não se coaduna com as habituais medidas de apoio de vigência limitada.

Embora esta medida particular não tenha, em geral, grande peso na classe energética obtida pela fração autónoma.

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Quadro 1 Soluções de reforço térmico de coberturas inclinadas (adaptado de [11]). Localização do isolamento térmico Superior

Tipos de soluções Painéis isolantes especiais (integrando varas, forro inferior e isolante térmico) Mantas ou placas de material isolante (sobre laje inclinada)

Nas vertentes

Fixadas contra as varas da cobertura Mantas de material isolante (recobertas eventualmente com um forro inferior)

Fixadas contra réguas dispostas sob as varas e ao longo destas Cruzadas em duas camadas, com interposição de réguas normais às varas Fixadas contra laje inclinada

Inferior Placas de material isolante

Fixadas contra as varas da cobertura Fixadas contra laje inclinada

Projeção de espumas isolantes Soluções reflectantes (em geral, em complemento do isolamento térmico)

Nas vertentes

mica das coberturas é uma medida proposta, ou solicitada, com frequência (a seguir à substituição dos vãos envidraçados). Isto verificou-se [9, 10] quer seja nos certificados energéticos emitidos por peritos qualificados no âmbito do sistema nacional de eficiência energética7, quer seja nas propostas de empresas de construção. Todavia, mesmo nestas circunstâncias, diversas dificuldades ainda se colocam, nomeadamente: – se existe a recusa de aceitação de um investimento adicional, mesmo se este é relativamente reduzido (opção consciente ou por desconhecimento dos custos envolvidos); – se o utente é arrendatário, e nem ele nem o proprietário assumem, ou aceitam partilhar, os custos envolvidos; – se os coproprietários (de um condomínio em habitação coletiva) não se dispõem a suportar os custos do isolamento térmico da cobertura (parte comum), apesar de se sentirem obrigados a contribuir para a reparação/reabilitação do revestimento exterior de estanquidade à água.

Superior

Mantas ou placas de material isolante Material isolante a granel (ou estabilizado) sob a forma de grânulos, flocos, fibras, etc. Revestimentos isolantes

Inferior Tetos falsos

Revestimentos descontínuos (placas fixadas mecanicamente ou coladas) Teto falso isolante Teto falso suportando uma camada de isolante térmico

Quadro 2 Soluções de reforço térmico de coberturas em terraço (adaptado de [11]). Localização do isolamento térmico Superior Intermédia Inferior

Tipos de soluções Cobertura invertida

Isolante térmico sobre a impermeabilização

Isolantes térmicos suportes da impermeabilização Isolantes térmicos entre a laje e a camada de forma Tetos falsos

Teto falso isolante Teto falso suportando uma camada de isolante térmico

As intervenções de melhoria do desempenho térmico das coberturas existentes A reabilitação das coberturas impõe o exame prévio do estado de conservação e a identificação das anomalias e respetivas causas. A reabilitação térmica impõe a correção prévia dessas anomalias. Duas alternativas se colocam numa intervenção de reabilitação das coberturas: ou se pretende repor a identidade da solução inicial – reparação, substituição parcial ou completa dos elementos degradados existentes por outros similares –; ou se opta por uma renovação que adota soluções construtivas diferentes e atuais. As soluções de reabilitação térmica de coberturas existentes são, em princípio, as mesmas

preconizadas para as coberturas novas (Quadros 1 e 2). Os isolantes térmicos a utilizar e as disposições construtivas complementares necessárias ao bom desempenho dependem das características gerais da cobertura e, em particular, das propriedades e sensibilidades doutros materiais existentes ou a aplicar. De notar que, por razões nem sempre ligadas ao desempenho térmico, se verifica que algumas coberturas em terraço passam a ter um revestimento exterior inclinado (sobre desvão), e que algumas coberturas inclinadas são convertidas em coberturas em terraço. Todavia, como se tem vido a referir noutras colaborações nesta revista (vd. CM42 e CM52), verifica-se que, por ignorância do decisor (proprietário ou responsável técnico), por informação técnica deficiente

ou, ainda, por razões económicas, muitas soluções e produtos foram, e continuam a ser, selecionados e aplicados em condições inadequadas. O resultado desta frequente constatação – observada em muitas obras de maior ou menor dimensão –, ou é a ineficácia do investimento efetuado (não se atingindo os objetivos procurados ou propostos), ou a criação a curto prazo de problemas (anomalias mais ou menos graves As soluções de reabilitação térmica introduzem sempre alterações nas condições termo-higrométricas da cobertura existente (elementos construtivos e espaços). As alterações da temperatura de elementos construtivos e dos desvãos das coberturas inclinadas aumentam, por um lado, o risco de ocorrência de condensações superficiais e intersticiais e, por outro lado, as variações térmicas dos elementos localizados acima (exteriores) dos isolantes térmicos. Não se pretende (nem é possível) abordar aqui todos os aspetos relevantes para a conceção e a execução adequadas de intervenções de reabilitação térmica das coberturas inclinadas e em terraço. Como regras gerais, a seleção das diversas opções deve ser efetuada com critérios fundamentados, deve apoiar-se na avaliação prévia das condições existentes e previsíveis após a reabilitação e em informação técnica idónea sobre as características influentes dos produtos propostos. Neste último domínio nunca é demais salientar a importância da evidencia-

ção das características ou do desempenho das soluções 8 . O conhecimento adquirido, e observada in loco, da prática corrente em Portugal leva a salientar alguns aspetos mais críticos e regras elementares a respeitar: – os isolantes térmicos (orgânicos ou não) nunca devem ficar aparentes (Figura 1) e expostos ao espaço subjacente, por razões de segurança face ao incêndio e de qualidade do ar interior (e.g. libertação de fibras, poeiras, COVs); – os elementos (placas, mantas, materiais soltos ou projetados) do isolante térmico devem ser aplicados de modo a não existirem aberturas (Figura 3) ou falhas de preenchimento entre eles, ou entre o isolante e os elementos adjacentes (estrutura, elementos secundários, paredes), de modo a minimizar as perdas/ganhos térmicos e os riscos de condensação localizada; por outro lado os isolantes térmicos (e outros elementos da cobertura) não devem obstruir as disposições construtivas (grelhas, aberturas, espaços de ar) que asseguram a ventilação do espaço suprajacente;

Nomeadamente evidenciadas pela declaração de conformidade com norma ou outra especificação técnica europeia do produto ou do sistema (ou declaração de desempenho), Aprovação (ou Avaliação) Técnica Europeia, Documentos de Homologação ou de Aplicação Técnica, ou, ainda, outras apreciações técnicas específicas.

– os espaços de ar ou desvãos localizados acima (para o exterior) dos isolantes térmicos devem ser sempre ventilados 9 (dificuldade prática em realizar uma barreira ao vapor eficaz); esta recomendação é particularmente importante no caso da existência de uma solução pouco permeável ao vapor sob o revestimento exterior da cobertura (impermeabilização ou barreira à entrada acidental de água); embora não seja de modo nenhum corrente em Portugal (Figura 4), a realização de um contra-ripado (varas suporte das ripas) permite a criação de um espaço de ar ventilado e drenado entre o isolante térmico e o revestimento exterior; – pelo contrário, os espaços de ar subjacentes (para o interior) à camada de isolamento térmico não devem ser (francamente) ventilados (perdas térmicas indesejadas nos períodos frios de inverno); a solução de painel sanduíche isolante aplicado sobre um desvão ventilado é um exemplo frequente desta situação; – o isolante térmico não deve ser aplicado diretamente na face inferior (interior) das coberturas em terraço (Figura 5); as amplitudes térmicas serão agravadas (riscos de condensação intersticial e de movimentos/ deformações da laje de cobertura);

Nas coberturas inclinadas é aconselhável a existência de um espaço de ar ventilado acima do isolante térmico quer este esteja aplicado sobre a esteira quer nas vertentes.

> Figura 3: Aspeto de aplicações pouco cuidadas de isolantes térmicos em coberturas inclinadas (corte grosseiro das placas com consequência nas juntas). > Figura 4: Aspeto de um espaço de ar (mal drenado e ventilado) em formação entre o isolante térmico e o revestimento exterior de uma cobertura inclinada (ausência de contra-ripado).

isolamento e impermeabilização

fibras e grânulos naturais10) podem atuar, beneficamente, como volantes higroscópicos (inércia hígrica)11 [12, 13]; – o recobrimento dos isolantes térmicos com camadas pouco permeáveis ao vapor de água obriga à aplicação de barreiras ao vapor (subjacentes) de difícil execução e desempenho duvidoso; – as soluções sem resistência térmica intrínseca – soluções de folhas/rolos reflectantes (Figura 6), revestimentos por pintura com características especiais12 –, mesmo em condições ótimas de aplicação [14, 15] têm uma eficácia limitada e sujeita a uma degradação mais rápida ao longo do tempo (ausência de manutenção regular).

Nota final O isolamento térmico das coberturas inclinadas, horizontais ou em terraço deverá ser associado às intervenções de manutenção, reabilitação ou renovação desses elementos da envolvente dos edifícios. Finalmente, deve ser sempre equacionada a pertinência, a oportunidade e as vantagens das ações visando a melhoria do isolamento térmico das coberturas aquando da realização de outras intervenções, nomeadamente a instalação de equipamentos solares ou outros; a substituição ou a instalação de novos sistemas de aquecimento ou de arrefecimento do ambiente interior (com componentes instalados ou não na cobertura); ou, ainda, a execução de obras de que resulte a melhoria da qualidade térmica da envolvente vertical dos edifícios.

>6 Soluções (fibras, flocos e grânulos vegetais, lã de ovelha, penas, etc.), que conhecem uma procura crescente em países como a França, o Reino Unido e a Alemanha 11 Sempre associados à correta ventilação dos espaços de ar sobrejacentes. 12 Existem atualmente no mercado diversas soluções que carecem de avaliação e de validação experimental idóneas. 10

– as estruturas e elementos sensíveis à humidade (correntes em edifícios antigos) devem ser objeto de atenção especial; a projeção de espumas plásticas sobre essas estruturas é desaconselhada; pelo contrário, os isolantes térmicos higroscópicos (em geral

> Figura 5: Colagem de isolante térmico no teto de cobertura em terraço (solução desaconselhada). > Figura 6: Aspetos da aplicação de telas reflectantes em coberturas inclinadas.

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REFERÊNCIAS 1 Instituto Nacional de Estatística, I. P. (INE) – Censos 2011 Resultados Definitivos - Portugal. Lisboa. Lisboa: INE, 2012. 2 /P/ Leis, decretos, etc. – Decreto-Lei n.° 40/90 de 6 de fevereiro (Regulamento das Características de Comportamento Térmico dos Edifícios). Diário da República, I Série, p. 490-504. 3 Pina dos Santos, C.; Matias, L. – Coeficientes de Transmissão Térmica de Elementos da Envolvente dos Edifícios. Versão atualizada 2006.Lisboa: LNEC, 2012 (19ª edição). ITE 50 4 INE; Direção-Geral de Energia e Geologia (DGEG) – Inquérito ao Consumo de Energia no Setor Doméstico 2010. Lisboa: INE/DGEG, 2011. 5 Matias, L.; Pina dos Santos, C. – Condições de conforto térmico em edifícios de habitação social. Bairro Sá Carneiro (Leiria). Medições no inverno. Relatório 181/2012ES/LNEC. Lisboa: LNEC, julho 2012. 6 Lisboa E-Nova – Agência Municipal de Energia-Ambiente de Lisboa; Edifícios Saudáveis Consultores – Reabilitação Sustentável para Lisboa – Edifício de habitação municipal, Quinta do Ourives, anos 70, Lisboa: Lisboa E-Nova, s/data. 7 Lisboa E-Nova – Agência Municipal de EnergiaAmbiente de Lisboa; Edifícios Saudáveis Consultores – Reabilitação Sustentável para Lisboa – Edifício Multifuncional, Avenidas Novas, anos 50, Lisboa: Lisboa E-Nova, s/data. 8 Pina dos Santos, C.; Grandão Lopes, J. – Reabilitação do sistema de impermeabilização e da qualidade térmica de coberturas em terraço. Uma operação, dois benefícios. Comunicação apresentada ao 3º ENCORE – Encontro sobre Conservação e Reabilitação de Edifícios. Lisboa: LNEC 26 a 30 de maio de 2003. 9 Silva Fernandes, D. – Estudo sobre a realidade da reabilitação de edifícios em Portugal – Abordagem Térmico-energética. Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construções. FCT-UNL. Lisboa: 2012. 10 Pina dos Santos, C; Silva Fernandes, D. – Reabilitação térmica e energética: uma aproximação à realidade. Construção Magazine (CM) nº 52, novembro/dezembro 2012. Coluna Térmica, p. 48-49. 11 INH; LNEC (coord. Paiva, J.V.; Aguiar, J.; Pinho, A.) – Guia Técnico de Reabilitação Habitacional (vol. 2). Lisboa: LNEC, 2006. NS 108 12 English Heritage – Energy Efficiency and Historic Buildings. Insulating roofs at ceiling level. March 2012. (disponível em www.english-heritage.org.uk) 13 English Heritage – Energy Efficiency and Historic Buildings. Insulating roofs at rafter level, March 2012 (disponível em www.english-heritage.org.uk) 14 Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) – Performances des produits réfléchissants opaques utilisés dans l’enveloppe des bâtiments en tant que complément d’isolation thermique. Commission chargée de formuler des avis techniques sur des procédés, matériaux, éléments ou équipements utilisés dans la construction. Groupe spécialise n° 20 “Produits et procédés spéciaux d’isolation” – Note d’information n°1 (Version n° 4, 12 décembre 2007) (disponível em http:// www.cstb.fr/actualites/dossiers/produits-mincesreflechissants.html) 15 Eames P. C. Multi-foil Insulation. Department for Communities and Local Government BD2768. June 2009 (disponível em http://www.communities.gov.uk)

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isolamento e impermeabilização coberturas planas: ensinar e investigar

J. Mendes da Silva Professor Associado do Departamento de Engenharia Civil – Universidade de Coimbra raimundo@dec.uc.pt

Qualidade da construção vs criação e difusão de conhecimento A qualidade sustentada e continuada está sempre relacionada com o conhecimento e com a sua evolução e difusão. No caso da construção de edifícios, esse conhecimento tem uma história que se perde no tempo e que é de uma abrangência e complexidade difíceis de descrever, tanto mais que, em cada época e local, as diferentes culturas se identificaram de modos muito diversos com o objeto construído. Não obstante a crescente globalização, quer ao nível da informação técnica e da sua grande acessibilidade, quer das exigências e expectativas relativas à qualidade de vida e da sua forte dependência das infraestruturas físicas, continuam – e certamente continuarão - a coexistir soluções muito diversas – e com uma regionalidade não desprezável – para a construção de edifícios. É dentro deste quadro complexo e polifacetado que, neste artigo, se pretende dar um contributo para a reflexão sobre o ensino e a investigação na construção de edifícios, desta feita tendo como ponto de focagem as coberturas planas. Muitos outros serão certamente necessários para que se vá construindo um quadro completo desta realidade. O que se ensina e investiga neste domínio, com repercussão na sensibilidade, conhecimento e atuação dos engenheiros portugueses? 16_cm

O ensino Nas coberturas planas há um conjunto alargado de exigências funcionais a satisfazer, há um vasto leque de materiais a utilizar, há uma coerência global de funcionamento a atingir e, importa sublinhar, uma compatibilidade a garantir com toda a envolvente. O sucesso ou qualidade das cober turas planas é empiricamente avaliado, na maior parte dos casos, apenas por um parâmetro: a sua estanquidade à água da chuva. Ora, não desvalorizando as restantes exigências funcionais, é, no entanto, fácil aceitar que esta seja uma preocupação primeira e que para ela contribuam, de forma decisiva, a qualidade dos materiais, a conceção da cobertura, a sua execução e o seu posterior uso e manutenção. Este desempenho faz parte de uma cadeia complexa em que coexistem a chamada “zona corrente”, mas também os “pontos singulares” (ligações remates, perturbações de geometria, etc.) de entre os quais podem merecer tratamento autónomo as ligações periféricas e os sistemas de drenagem, incluindo as suas ligações. Ainda que o ensino universitário da engenharia – e particularmente da engenharia civil – deva incidir sobre estes dois conjuntos de preocupações com profundidade e abrangência – (i) materiais + conceção + execução + manutenção; (ii) zona corrente + pontos singulares + drenagem – é natural que incida, sobretudo, no

domínio da conceção, com a introdução do conhecimento necessário para um diálogo eficaz nos restantes aspetos e, quando a atividade o justificar, a fácil apreensão e especialização nas restantes áreas, nomeadamente através de pós-gradução ou complementos de formação profissional. Aliás, no domínio da execução, em particular na sub-área das impermeabilizações, o setor empresarial (quer da produção de materiais, quer da sua aplicação) tem sabido organizarse progressivamente para contribuir para uma formação especializada nos diversos patamares profissionais, desde os aplicadores especializados até à gestão de obra. Apesar de não ter sido feita uma pesquisa exaustiva e sistemática neste domínio ao nível das universidades portuguesas, é fácil apontar valores médios de horas de lecionação destas matérias, considerando o número de áreas de conhecimento dos cursos de engenharia civil, agora com o nível de Mestrado. A nossa estimativa – sem qualquer fundamento científico, devemos dizê-lo – é de 4 a 8 horas de lecionação específica e outro tanto de informação complementar, potencialmente relevante. Admitam-se quatro unidades curriculares (vulgo, disciplinas) onde as coberturas planas possam ter uma abordagem específica: (a) Materiais de Construção (onde se transmite o conhecimento dos materiais que constituem as diferentes camadas, se estuda um betão celular, os diferentes materiais de isolamen-

to, os materiais de revestimento, os tipos de membranas de impermeabilização, etc.); (b) Física das Construções (onde se destaca o comportamento higrotérmico das coberturas, o funcionamento das barreiras para-vapor, etc.); (c) Tecnologia das Construções (onde se sistematizam as exigências funcionais, se descrevem e justificam as diferentes soluções e objetivos – das coberturas não acessíveis, aos parques de estacionamento ou às coberturas jardim -, se recordam materiais e se definem camadas em zona corrente, se distinguem coberturas invertidas e tradicionais e onde se testam, pelo desenho, uma dúzia de remates e pontos singulares mais relevantes – remate em muro periférico, em chaminé, em soleira de porta, em junta de dilatação complanar, etc.); (d) Reabilitação não Estrutural (as principais anomalias, as suas causas e diagnóstico, as estratégias e técnicas de reabilitação). Não se podem esquecer os eventuais contributos de outras unidades (“Instalações em Edifícios”, “Processos Gerais de Construção”, Seminários ou Projetos) onde certamente se veicula informação complementar e se apoia a integração dos conhecimentos obtidos nas diferentes áreas. Se esta dezena de horas de ensino a cada futuro engenheiro resultar na sua capacitação para estudar e saber mais, na altura certa, e com a maior responsabilidade ética e profissional, desempenhando o seu papel como produtor de materiais, prescritor, projetista, engenheiro de produção, fiscalização, gestão e manutenção, não podemos querer maior eficiência. Mas este resultado só pode ser conseguido, aqui como nas outras matérias, com um permanente empenho e atualização das escolas e dos seus docentes, em termos científicos e pedagógicos, e com uma franca e permanente ligação e acompanhamento da atividade de construção. Se acima se identificou o que se ensina, importa talvez saber o que se avalia. E, em jeito de autoavaliação, fez-se uma retrospetiva de 7 anos de exames de tecnologia e reabilitação, onde se identificaram 42 questões claramente distintas, que se classificaram numa ou mais das seis categorias adiante indicadas na Tabela 1.

Sem surpresa se verifica a predominância (75%) sobre as questões da conceção, as vantagens e limitações e, no extremo oposto, apenas em 14%, aspetos de reabilitação (matéria limitada a unidades curriculares de especialidade no final do curso). Talvez constitua maior surpresa o peso de questões relativas a coberturas planas invertidas. Para os que quiserem recordar as tensões dos dias de exame dos seus tempos de Universi-

dade e a dificuldade em traduzir em poucas palavras ou com meia dúzia de traços rápidos uma ideia rigorosa e assertiva de entre uma imensidão de assuntos possíveis, aqui ficam duas sugestões: a) Que classificação daria a cada um dos 3 desenhos da Figura 1 (a fazer em 3 a 5 minutos sem elementos de consulta) quando lhe é pedido que “desenhe esquematicamente, com legenda adequada, o remate da imper-

Temática das questões

Percentagem

Conceção, vantagens, limitações

76%

Detalhes construtivos

52%

Erros, deterioração

43%

Técnicas de reabilitação

14%

Coberturas Invertidas

76%

Sistema de impermeabilização

48%

Tabela 1 Distribuição temática da amostra de questões de exame.

>1 > Figura 1: Exemplos de desenhos de resposta à mesma questão, em situação de exame.

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isolamento e impermeabilização

Questão 1

Questão 2

Das 5 situações indicadas, 3 constituem defeitos ou erros típicos de coberturas planas. Diga quais são e, para uma delas, explique as suas consequências e que tipo de reparação sugeria.

De entre as seguintes frases sobre a tecnologia e as anomalias das coberturas planas identifique as falsas e as verdadeiras. Justifique a escolha de uma afirmação falsa e de uma verdadeira

meabilização de uma cobertura plana numa platibanda periférica de pequena altura, dotada de capeamento superior metálico.”? b) Que resposta daria às questões da Tabela 2?

A investigação

a. Execução de ligação da impermea- a. As coberturas planas invertidas bilização entre a laje e paredes com dispensam a aplicação de barreira transição em bisel (a 45%) ou em pára-vapor; meia cana; b. Nas coberturas planas invertidas b. Colocação de camada de dessoa camada impermeabilizante está lidarização entre o revestimento sujeita a maiores variações de final e o isolamento térmico, em temperatura do que numa cobertura coberturas invertidas; plana corrente; c. Inclinações da camada de forma c. Para evitar a deterioração precoce inferiores a 1%; das coberturas devido à incompatid. Aplicação de impermeabilização não bilidade de movimentos das várias aderente, sem proteção pesada e camadas, devem ser aplicadas, sem remate periférico contínuo e sempre que possível, camadas de de elevada resistência; dessolidarização entre as telas e. Colocação de barreira pára-vapor impermeabilizantes e a laje de susobre a laje de suporte com isolaporte e entre o revestimento final e mento interior da cobertura. a camada subjacente; d. Deve evitar-se a aplicação de proteção pesada nas “coberturas planas invertidas” porque ela dificulta o escoamento da água entre o isolamento térmico e a face superior da impermeabilização; e. As coberturas ditas “planas” devem ter no mínimo 1% de inclinação mas, de preferência 2%.

Em construção, a investigação é determinante para acompanhar a evolução das exigências e expectativas da sociedade, para usufruir da melhor tecnologia e da evolução da ciência dos materiais e para uma gestão mais sustentável de todos os recursos. Entre os livros, as teses, as revistas científicas da especialidade e os congressos, escolheramse estes últimos para uma breve análise, uma vez que, no setor em causa, será esta a ferramenta de difusão de informação que mais facilmente chegará à maior parte dos agentes. Assim, selecionaram-se 15 Congressos – 10 internacionais e 5 nacionais (ver Tabela 3) – da área da Construção e Reabilitação, realizados entre 1999 e 2011, e verificou-se que das 2500 comunicações apenas 60 estavam direta ou indiretamente relacionadas com as coberturas planas, tendo por base 111 autores, dos quais 22 portugueses. Uma breve análise da temática de cada comunicação permitiu uma classificação em uma ou mais de 12 categorias escolhidas e apresentadas na Tabela 4, onde se pode verificar uma

Tabela 2 Exemplos de questões de exame sobre coberturas planas.

Congresso

Local

Ano

Nº de Comunicações (*)

09thDBMC

Roterdam

2002

10thDBMC

Lyon

2005

11thDBMC

Istambul

2008

12thDBMC

Porto

2011

CIB World

Toronto

2004

CIB World

Cape Town

2007

CIB World

Manchester

2010

CIB078

Roterdam

1999

CIB086

Rome

2006

Construção

Lisboa

2001

Encore

Lisboa

2003

Patorreb

Porto

Patorreb

Temática das comunicações

Percentagem

Tecnologia / Materiais

30%

Investigação laboratorial /testes / ensaios

33%

Construção nova

Reabilitação/patologia/durabilidade

63%

Casos de estudo

Membranas betuminosas

33%

PVC

15%

HPDE

2003

EPDM

Porto

2009

Coberturas verdes

QIC

Lisboa

2006

Fixação mecânica

WSBC

Tokyo

2005

Específicos: túneis/caves/estacionamentos

Tabela 3 Congressos nacionais e internacionais selecionados e número de comunicações sobre coberturas planas (*)

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Tabela 4 Distribuição temática das comunicações sobre coberturas planas, na amostra de Congressos nacionais e internacionais selecionados (ver Tabela 3).

incidência significativa nas áreas da tecnologia, dos materiais e da patologia/reabilitação. Não sendo possível, por óbvios motivos da sua extensão, listar aqui todos as 60 comunicações, optou-se por identificar, na Tabela 5, o título e os autores das que foram apresentadas nos três congressos em que o tema teve maior expressão.

Desafios Nunca se porá em questão o excesso de conhecimento, mas é lícito interrogarmo-nos sobre o modo como nos podemos apropriar dele e usá-lo com eficiência para construir um mundo melhor, na falta de outra expressão tão abrangente. No domínio em apreço, este desafio é para todas as gerações, dos estudantes aos seniores, para todos os perfis profissionais, desde os investigadores aos operacionais, e para toda a cadeia de valor. A janela de informação que hoje aqui se partilha não tem significado estatístico, nem conclusões firmes, mas servirá, assim cremos, para reavivar a vontade de melhor conhecer as coberturas planas (e a construção, em geral) e mais contribuir para a produção e difusão desse conhecimento.

Congresso

Comunicação

Autores

Designing for 60 Year EPDM Roof System Service Lives

HUTCHINSON, Thomas William

Development of Test Method for Evaluating Root resistance of Waterproofing Membrane and Root Barrier Sheet for Roof Garden Study with Thickening Growth of Rhizome of Bamboo Grass

ISHIHARA, Saori; TANAKA, Kyoji

Development of Wind Resistance Test Methods for Mechanically Anchored Waterproofing Systems

TANAKA, Kyoji; KOSHISHI, Naoyuki; MIYAUCHI, Hiroyuki; KATO, Nobuo; LIN, Tao

Durability Evaluation of Highly Reflective Coating Materials for Roofing

MOTOHASHI, Kenji; TAMURA, Masataka

Durability of Roof Insulation in Re-Roofing Applications

BENTZ, Steven P.; ERDMAN, Ron

Dynamic Response of Mechanically Anchored Waterproofing Membrane Exposed during Typhoon and Evaluation of Its Wind Resistance

MIYAUCHI, Hiroyuiki; KATOU, Nobuo; TANAKA, Kyoji

Longterm Field Studies and Residual Service Life Prediction of FPO Roofing Membranes

BEER, Hans-Rudolf; KERBER, Carine; RIECHE, Günther; SCHLÄPFER, Jean-Luc; UNOLD, Hansrudolf; WEHRLE, Stefan

Adhesives for the Installation of Single Ply Roofing Membranes

FLANNING, Robert J.; CHEM, C.

EPDM Roof Restoration

HUTCHINSON, Thomas W.

Field Investigation and Laboratory Testing of Exposed Poly(Vinyl Chloride) Roof Systems

WHELAN, Brian J.; GRAVELINE, Stanley P.; DELGADO, Ana H.; LIU, Karen KY; PAROLI, Ralph M.

Hail Resistance of Aged PVC Roofing membranes - a Field Evaluation of Roofs Ranging between 15 and 34 years carried out by one of the world's major Producers of Thermoplastic Roofing and Waterproofind Membranes

BEER, Hans-Rudolf; SCHUMANN, Katrin; FLÜELER, Peter

Learning from Past Experience to improve Future Roof Construction

ROBERTS, Keith

Pratical Considerations on Design and Installation of Green Roofs: the Waterproofing Challenge

FISHBURN, Douglas C.

Service Life Tests for Roofing Membranes

CASH, Carl G.; BAILEY, David M.; DAVIES, Jr., Arthur G.; DELGADO, Ana H.; NILES, David L.; PAROLI, Ralph M.

The Built-up Roof: the Quiet Evolution

FISHBURN, Douglas C.

Condition Assessment of Flat Roofs, Including the Use of Expert Systems

SAUNDERS, G.; GOODIER, A.

Effect of Application Temperature on Adhesion of Modified Bitumen Membrane Assemblies

CHERNOTOWICH, A. K.; BRZOZOWSKI, K. J.; FULCHER, H. E.

Improving the Durability of Flat Roof Constructions. Durability of Flat Roof Construction

RUDBECK, C.; SVENDSEN, S.

4 5

11 12

12thDBMC Porto 2011

CIB –World Montreal 2004

Information Analysis for Roofing Systems Maintenance Management Integrated System

HASSANAIN, M. A.; FROESE, T. M.; VANIER, D. J.

Natural Ageing of Waterproofing Membranes

SARTORI, PM.; BECUZZI, M.; POLLASTRO, C.

Performance of Tape-bonded Seams of EPDM Membranes: Resistance to Peel-Creep

ROSSITER JR., W. J.; VANGEL, M. G.; KRAFT, K. M.

Service Life Prediction of Flat Roofs with Polymer Modified Bituminous Waterproofing Membranes

TISO, A.; CROCE, S.; DE ANGELIS, E.

Waterproofing Durability: a Survey of Several APP Modified Roof Membranes in Service for More than 20 Years in Europe

SARTORI, PM.; BECUZZI, M.

20 21

CIB078 Roterdão 1999

Tabela 5 Lista de comunicações selecionadas nos três congressos com maior expressão na temática das coberturas planas.

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PUBLI-REPORTAGEM

Rubson Silicone Líquido a solução de estanquicidade e impermeabilização eleita em obras de referência Rubson Silicone Líquido SL 3000 da Henkel, com características de estanquicidade, tem sido eleito pelos profissionais da construção civil como a solução eficaz de estanquicidade e impermeabilização.

Este produto foi desenvolvido sob a tecnologia SILICOTEC®, exclusiva da Henkel, proporcionando pela primeira vez no mercado um conjunto de características que oferecem, segundo a empresa, 100% de estanquicidade, máxima elasticidade e uma alta capacidade de enchimento. Rubson SL3000 é também resistente aos raios UV, tendo assim uma durabilidade mínima prevista de 10 anos, cumprindo a aprovação técnica europeia “ETAG 005”. O silicone líquido oferece ainda uma solução para campos de aplicação delicados como saídas de ventilação, sendo facilmente aplicável nos mais variados suportes. O produto SL3000 está também isento de substâncias tóxicas ou perigosas, sendo fácil de aplicar e garantindo uma solução de qualidade. Para além das vantagens referidas, Rubson SL3000 oferece ainda:

É o exemplo da Renovação do Centro Cultural de Ílhavo, em que o produto foi aplicado sob 800 m2 de tela PVC e proporcionou uma solução para a necessidade particular de enchimento e resistência aos raios UV.

Já num condomínio residencial em Oeiras, Rubson SL3000 foi aplicado sobre 1200 m2 de tela betuminosa antiga num condomínio residencial. Este produto ofereceu uma solução para os cantos e detalhes sensíveis no campo de aplicação e mais uma vez ofereceu capacidade de resistência aos raios UV.

Na Escola Primária do Barreiro o SL3000 foi aplicado sobre fibrocimento com a finalidade de reparar e impermeabilizar vários pontos singulares ao longo da cobertura. A obra foi concluída com sucesso devido à capacidade de enchimento, elasticidade, fácil aplicação e mais uma vez resistência aos raios UV do produto.

Dada a variedade de vantagens oferecidas, Rubson SL3000 tem sido a escolha de diferentes obras por todo o país, sendo elas de grande ou pequena dimensão.

Mais uma vez, em Lisboa, o Palácio Centeno foi reabilitado com SL3000 que revestiu 40 m2 de membrana acrílica em vários pontos singulares da cobertura.

No último exemplo, o SL3000 proporcionou uma solução tanto para as paredes brancas como para a cobertura plana de cimento de 200 m2 de uma residência na Ericeira. Sendo que o produto está disponível em branco e em telha, foi capaz de tapar fendas existentes nos suportes sem deixar marcas.

SL3000 foi também a escolha da Casa das Lâmpadas no Porto para renovar e impermeabilizar 1600 m2 de cobertura metálica. Devido à cor branca do produto, à sua facilidade de aplicação e à possibilidade de aplicá-lo com pistola airless, a obra foi mais uma vez concluída com sucesso.

Para além das obras referidas, Rubson SL3000 foi também usado em muitas outras, alcançando, de acordo com a empresa, resultados sempre muito positivos devido ao alargado leque de soluções e vantagens oferecidas. Af Construcao Magazine 190x130mm.pdf

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19:23

TODAS AS VANTAGENS DO SILICONE E A FACILIDADE DE UTILIZAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO AQUOSA

SILICONE LÍQUIDO

UMA TECNOLOGIA EXCLUSIVA HENKEL, COM RESULTADOS COMPROVADOS

- Durabilidade minima de 10 anos (com aprovação Técnica Europeia "ETAG 005")

- 100% Estanque

- Capacidade de enchimento

- 400% Elasticidade - Grande resistência aos raios UV

e ao envelhecimento

- Aplicável com: trincha, rolo, espátula

e pistola

CMY

- Limpeza das ferramentas com água

REVESTIMENTO ESTANQUE UNIVERSAL

PRETO

CINZA

TELHA

BRANCO

Serviço de Assistência Técnica 219 578 160

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isolamento e impermeabilização impermeabilização e isolamento de fachadas: contribuição dos revestimentos Maria do Rosário Veiga, Investigadora do LNEC Sofia Malanho, Bolseira do LNEC

1. INTRODUÇÃO As paredes dos edifícios devem ser estanques à água e ao ar, assegurar níveis adequados de isolamento térmico e acústico e apresentar um aspeto agradável e compatível com a inserção do edifício (1]. Os revestimentos de paredes têm contribuições importantes no desempenho de todas estas funções, embora com parcelas de responsabilidade variáveis com a função e com a solução de parede. De um modo geral, nas soluções correntes em Portugal, a função decorativa cabe essencialmente ao revestimento, como elemento que fica à vista; a estanquidade à água é habitualmente assegurada principalmente pelo “tosco” da parede mas tem um complemento significativo do revestimento; quanto ao isolamento térmico e ao isolamento acústico, o papel do revestimento, exterior ou interior, pode ser preponderante ou ser quase desprezável, conforme a solução adotada. Como exemplos de todas estas situações consideremos três soluções correntes de revestimentos de fachada: 1. Reboco tradicional acabado com pintura de tinta sintética 2. Revestimento de isolamento pelo exterior do tipo ETICS com isolante de poliestireno expandido, de lã mineral, ou de aglomerado de cortiça expandida 3. Revestimento de fachada ventilada constituída por painéis (metálicos, fenólicos, cerâmicos ou de outros materiais) aplica22_cm

dos sobre estrutura metálica e incluindo isolante na caixa-de-ar O revestimento do tipo 1 tem pouca influência no isolamento térmico e acústico, portanto a solução de parede deve incorporar um isolante térmico, por exemplo na caixa-de-ar, ou nos próprios blocos de alvenaria usados e deve também ter capacidade para assegurar um isolamento sonoro a sons aéreos adequado, em geral conseguido através da sua massa. Este tipo de revestimento tem uma contribuição importante para a estanquidade à água, atrasando a penetração da água, de forma a que, após cada chuvada, ela possa evaporar antes de atingir o tosco da parede. No entanto, sendo constituído por materiais porosos e suscetíveis de microfissuração, não pode assegurar só por si a estanquidade. Os revestimentos dos tipos 2 e 3 contribuem de modo determinante para o isolamento térmico, podem também reforçar, em alguns casos, o isolamento sonoro a sons aéreos e asseguram um grau de estanquidade elevado. Nas três soluções o aspeto do revestimento determina o aspeto final da parede do edifício, no que diz respeito à cor e à textura (figs. 1, 2 e 3).

2. SOLUÇÕES TRADICIONAIS DE IMPERMEABILIZAÇÃO As paredes dos edifícios antigos apresentavam soluções diversas mas com aspetos comuns:

– Eram paredes resistentes, acumulando esta função com as restantes funções das paredes que se mantêm até hoje. − Eram constituídas por materiais muito porosos e em geral de fraca resistência mecânica (no caso das paredes de alvenaria de pedra, mesmo sendo a pedra resistente, as argamassas de assentamento tinham resistências reduzidas). − A capacidade resistente e de estanquidade à água era obtida através de espessuras elevadas, que conduziam também a massa elevada e, em consequência, grande inércia térmica e capacidade de isolamento sonoro a sons aéreos. Os revestimentos, normalmente constituídos por rebocos tradicionais, eram compostos por várias camadas de argamassas de cal, de regularização, impermeabilização e acabamento, com granulometrias decrescentes e porosidades crescentes; cada uma das camadas era muitas vezes obtida por sobreposição de várias subcamadas (fig. 4). Estes sistemas multicamada tinham grande capacidade de impermeabilização, dificultando a penetração da água da chuva sem prejudicar a evaporação. Como se obtinha a impermeabilidade, com materiais tão porosos? A água da chuva entrava por capilaridade através do reboco exterior, com taxas de absorção comandadas pela dimensão dos poros. Tinha que percorrer espessuras elevadas e ultrapassar interfaces entre camadas que atrasavam a penetração.

A eventual fissuração existente em qualquer das camadas era interrompida, não tendo correspondência direta na camada seguinte, o que limitava as quantidades de água que atingiam o suporte por esta via. Por outro lado, logo que as condições atmosféricas o permitiam, dava-se a secagem rápida dessa água, que tinha um primeiro percurso no estado líquido por capilaridade e, na camada mais superficial, um transporte final por difusão, no estado de vapor. A boa conjugação permeabilidade à água/ permeabilidade ao vapor de água gerava um comportamento hígrico equilibrado: a água circulava no interior das paredes sem lá permanecer demasiado tempo e sem atingir o paramento interior. As inter venções feitas modernamente nestes edifícios vão muitas vezes destruir o equilíbrio: ao aplicar tintas poliméricas ou rebocos no exterior, dificulta-se a evaporação sem impedir a penetração de água pelas fundações, pela caixilharia ou por remates não estanques. A água que entra desse modo fica assim retida no interior da parede, vai subindo por capilaridade ascendente, dissolvendo e

transportando sais nesse percurso e criando pressões na estrutura porosa da alvenaria e na interface alvenaria / revestimento, devido ao vapor e à cristalização de sais, com os consequentes danos para a construção (fig. 5). Para conservar ou reabilitar estas paredes é importante conhecer o seu modo de funcionamento e as características dos materiais que as compõem e reparar e consolidar ou renovar os revestimentos degradados sem desequilibrar o funcionamento global do elemento construtivo [2].

junto de várias camadas nem a espessuras elevadas para retardar a entrada da água da chuva, devem ser suficientemente impermeáveis e ter boa resistência à fissuração. Para isso, estes materiais incorporam vários adjuvantes, tais como introdutores de ar para reduzir o módulo de elasticidade e melhorar a resistência à fissuração, plastificantes para reduzir os teores de água de amassadura necessários, diminuindo assim a retração e os consequentes riscos de fissuração, hidrófugos para reduzir a absorção de água, entre outros. Para conseguirem níveis de proteção adequados com uma única camada pouco espessa (tipicamente da ordem de 10 a 15 mm), os revestimentos monocamada têm que apresentar módulos de elasticidade tendencialmente mais baixos e coeficientes de capilaridade muito menores que os exigíveis aos revestimentos tradicionais (de cal – os mais antigos – ou de cimento – os mais recentes). Outra solução simples de impermeabilização consiste na aplicação de um reboco tradicional de cimento para regularização do suporte, acabado com um produto baseado

3. SOLUÇÕES MODERNAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO Os novos revestimentos de impermeabilização são tendencialmente monocamada, para reduzir mão-de-obra e tempo de aplicação, aproveitando o atual domínio das características dos materiais. Os rebocos monocamada (muitas vezes designados simplificadamente por monomassas) são os produtos mais representativos deste tipo (fig. 6). Não podendo recorrer ao funcionamento con-

> Figura 1: Rebocos tradicionais pintados. > Figura 2: Sistema ETICS com EPS. > Figura 3: Fachada ventilada de painéis de alumínio com isolante na caixa-de-ar.

> Figura 4: Reboco antigo multicamada. > Figura 5: Degradação em parede antiga com reboco de cimento e pintura polimérica. > Figura 6: Reboco monocamada.

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isolamento e impermeabilização

em polímeros (em geral acrílicos ou acrílicoestirenados), de grande elasticidade e elevada impermeabilidade, do tipo conhecido como “tintas elásticas” ou, em linguagem mais popular, como “tintas aborrachadas”. Estes revestimentos de impermeabilização, aplicáveis por pintura, têm a capacidade de recobrir a fissuração da camada de reboco, repondo a resistência à penetração da água sem bloquear totalmente a evaporação. Com estas características e constituindo uma solução simples e fácil de aplicar, são muito usados em reabilitação, para reparação de paramentos com rebocos fissurados. Estes revestimentos elásticos devem ter absorção de água muito baixa, mas permeabilidade ao vapor de água tão alta quanto possível, para permitir a secagem por evaporação da água que acaba por se infiltrar por remates, vãos e outros pontos fracos do ponto de vista da estanquidade, e também para permitir a saída do vapor produzido no interior do edifício. O conjunto destes efeitos é correntemente referido como “respiração da parede”. Os revestimentos modernos de impermeabilização – monocamada e revestimentos poliméricos por pintura – embora podendo ser usados em reabilitação, não devem ser aplicados em edifícios antigos, com paredes espessas e porosas, mesmo cumprindo as exigências de permeabilidade ao vapor de água estabelecidas para edifícios atuais. Com efeito, como referido em 2, o funcionamento hígrico das paredes antigas implica permeabilidades de ordem de grandeza muito superior.

4. SOLUÇÕES INOVADORAS DE IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO Os revestimentos referidos nas secções 2 e 3 têm contribuições importantes para a impermeabilização à água da envolvente dos edifícios. No entanto, em relação ao isolamento térmico e acústico, a contribuição é praticamente nula, devendo estas funções ser asseguradas pelo tosco da parede, através, por exemplo, de isolante na caixa-de-ar (no caso do isolamento térmico) ou do formato, composição e massa dos próprios blocos, ou

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ainda de soluções de revestimento aplicadas pelo interior. O aligeiramento das soluções de parede e a sua simplificação ao nível da aplicação, juntamente com o aumento das exigências de conforto e de redução do consumo de energia, crescentes no final do século XX, levaram à multiplicação do desenvolvimento de soluções de revestimento com capacidade para contribuir para uma gama de exigências funcionais mais ampla: estanquidade, isolamento térmico, isolamento acústico, aspeto estético. Os revestimentos do tipo ETICS e de fachada ventilada com isolante na caixa-de-ar têm todas essas vertentes. No entanto, o seu bom desempenho depende de muitos fatores nem sempre diretamente controláveis: – A boa qualidade e características adequadas de todos os componentes (desde os isolantes às argamassas ou aos painéis, passando pelas redes, cavilhas de fixação, etc.).

− A boa ligação e compatibilidade de características dessa variedade de componentes (apenas verificável através de ensaios do sistema aplicado). − A aplicação correta do sistema. Verificados estes pressupostos, comprováveis através de Documento de Aprovação Técnica Europeia [3] ou de Documentos de Homologação [4], as contribuições dos revestimentos referidos para as várias funções pode ser muito significativas. Os revestimentos do tipo ETICS contribuem de modo determinante para o isolamento térmico, através de uma camada contínua de isolante, capaz de aumentar a resistência térmica, praticamente eliminar as pontes térmicas e ainda, pelo facto de ser aplicada pelo exterior, tirar partido da inércia térmica da própria parede para o conforto térmico de verão. A resistência térmica e o desfasamento

Quadro 1 Valores indicativos da influência dos revestimentos do tipo ETICS e de fachada ventilada no comportamento térmico e acústico das paredes de fachada*

Solução de Fachada

Parede dupla de 0,11 m + 0,15 m com isolante na caixa-de-ar

Coeficiente de transmissão térmica U (W/m2.ºC) [5]

Índice de Redução Sonora Rw (db) [3]

Sem isolante

0,96

–

EPS

0,42

–

0,42

–

Isolante (60 mm)

ICB

0,45

–

Sem isolante (sem ETICS)

1,30

–

EPS

0,45

–

0,46

–

ICB

–

Sem isolante

1,90

EPS

0,48

ICB

0,53

Parede simples de tijolo furado de 0,22 m sem ou com revestimento independente de painéis com isolante contínuo no espaço de ar (fachada ventilada)

Sem isolante (sem revestimento independente)

1,30

–

EPS

0,49

–

0,49

–

ICB

0,52

–

Parede simples de 0,20 a 0,30 m de blocos de betão de inertes correntes sem ou com revestimento independente de painéis com isolante contínuo no espaço de ar (fachada ventilada)

Sem isolante

1,90

EPS

0,53

–

0,53

–

ICB

0,57

–

Parede simples de tijolo furado de 0,22 m sem e com ETICS

Parede simples de blocos de betão de inertes correntes de 0,20 a 0,30 m sem e com ETICS

* Os valores apresentados, retirados de tabelas de publicações do LNEC ou resultantes de ensaios realizados no LNEC, são apenas indicativos, já que dependem, em cada caso, das características específicas dos isolantes (por exemplo das respetivas massas volúmicas) e das alvenarias usadas. No entanto, têm rigor suficiente para permitir a comparação de soluções.

5. CONCLUSÕES Os revestimentos exteriores são parte integrante das paredes de fachada e complementam as funções do tosco, devendo ter contribuições adaptadas à solução de parede escolhida e ao grau de desempenho global pretendido.

Nas soluções tradicionais, os revestimentos destinavam-se principalmente a conferir proteção em relação à água da chuva e aspeto estético. Atualmente, os sistemas de revestimento de fachadas tendem a acumular mais funções, podendo apresentar desempenhos elevados em relação à estanquidade, ao isolamento térmico e ao isolamento sonoro. Deste modo, podem ser aplicados em paredes de um só pano e de montagem simples. O conhecimento da física das construções, a comprovação da adequabilidade ao uso de cada sistema e a boa aplicação são fatores essenciais para se obter o resultado desejado.

BIBLIOGRAFIA [1] Lucas, J. Carvalho - Exigências funcionais de revestimentos de paredes. Lisboa, LNEC, 1990. ITE 25. [2] Veiga, M. Rosário – Intervenções em revestimentos antigos: conservar, substituir ou… destruir. Revista Materiais de Construção. Ano XXIII, nº 126, julho/agosto de 2006, pp. 45 a 50. [3] http://www.lnec.pt/qpe/dh/index_html_2 [4] http://www.lnec.pt/qpe/eta/index_html_2 [5] Pina dos Santos, Carlos; Matias, Luís – Coeficientes de transmissão térmica de elementos da envolvente dos edifícios. Lisboa, LNEC, 2009, ITE 50. CDU 697133, ISBN 978-972-49-2065-B.

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térmico dependem essencialmente do tipo de isolante e da espessura com que é aplicado [5]. A contribuição deste tipo de revestimento para o isolamento sonoro da parede a sons aéreos é mais ou menos importante conforme o tipo de isolante: os ensaios realizados têm mostrado que os isolantes constituídos por aglomerado de cortiça expandida (ICB) ou por lã mineral (MW) têm contribuições relevantes, ao contrário do que se passa com o isolante de poliestireno expandido (EPS) em que não se têm obtido diferenças mensuráveis em relação ao tosco de parede sem revestimento [3, 4]. No quadro 1 apresentam-se, a título exemplificativo, valores de coeficientes de transmissão térmica (U) e coeficientes de redução sonora (RW) de paredes sem revestimento e com revestimentos dos tipos ETICS e de fachada ventilada, com vários tipos de isolantes. Finalmente, a contribuição destes sistemas para a estanquidade da parede é muito significativa, uma vez que são constituídos por várias camadas sobrepostas com grande capacidade de proteção à água: o revestimento exterior, composto por uma camada de base, em geral de cimento e resina, armada com uma rede de fibra de vidro e por um acabamento, em geral sintético, tem que ter absorção de água reduzida e grande resistência à fissuração, para obter Aprovação Técnica Europeia, ou Homologação, para este fim [3, 4]; sob estas camadas encontra-se ainda uma camada de isolante de elevada espessura que constitui uma proteção adicional à água, e ainda, nos sistemas mais correntes, uma camada de produto de colagem também ele pouco permeável à água. Os revestimentos de fachada ventilada são também, teoricamente, soluções de elevado desempenho, em termos térmicos e de proteção à água. Com efeito, existe também uma camada de isolante contínua pelo exterior da parede, pelo que o isolamento térmico tem valores semelhantes aos dos ETICS. A influência no isolamento sonoro a sons aéreos dependerá da natureza do isolante de modo semelhante ao que acontece com os ETICS, embora não se tenha conhecimento de ensaios que o comprovem. Quanto à proteção à água, a existência de uma caixa-de-ar ventilada, protegida pelo exterior com painéis de baixa (ou nula) permeabilidade à água, garante que a água que penetra pelas juntas é recolhida na caixa-de-ar e não atinge o tosco de parede que se encontra ainda protegido pela camada de isolante.

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isolamento e impermeabilização efeitos da humidade higroscópica no comportamento térmico dos materiais João Tiago J. M. Correia, Mestrando em Engenharia Civil, DEC-FCT-UNL Fernando M. A. Henriques, Professor Catedrático, DEC-FCT-UNL

INTRODUÇÃO Numa altura em que a sustentabilidade da construção é um conceito cada vez mais relevante e as questões relacionadas com a economia de energia assumem cada vez mais uma importância acrescida, torna-se necessário incrementar o nível de conhecimento do comportamento dos materiais e soluções construtivas quando sujeitos a diferentes condições ambientais, indo para além dos aspetos comuns que usualmente são tidos em conta. É particularmente relevante avaliar o modo como os materiais correntemente aplicados na execução das soluções construtivas vulgares se comportam quando sujeitos à influência das variações normais da humidade relativa. É conhecido o comportamento higroscópico de vários materiais, de que a madeira ou os materiais à base de gesso são dos exemplos bem evidentes [7]. No entanto, no que se refere a outros materiais igualmente correntes, esse comportamento é pouco conhecido e virtualmente ignorado na utilização corrente, apesar das consequências negativas que daí podem decorrer. A variação da humidade relativa (HR) do ambiente reflete-se nos materiais através de um aumento ou diminuição do seu teor de água decorrente das suas condições de adsorção e desadsorção, entendidas neste contexto como os mecanismos de adesão de moléculas de água à superfície dos poros (ou de libertação dessas moléculas no caso da desadsorção),

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conceito que não deve ser confundido com absorção que corresponde à migração de água líquida no interior dos poros. Como se verá neste artigo, essa variação de teor de água influencia diretamente a condutibilidade térmica dos materiais, podendo originar fenómenos inesperados de condensações superficiais ou internas, para além de poder influenciar as suas condições de degradação. Em condições correntes a determinação da condutibilidade é feita com os materiais previamente condicionados em ambientes a 23 ºC e 50% de humidade relativa até atingirem o equilíbrio. Isso significa que quaisquer acréscimos de teor de água para além dos valores correspondentes àquele equilíbrio poderão conduzir a aumentos da condutibilidade, pelo que facilmente se compreende que o comportamento real das soluções construtivas pode ser bastante diferente do estimado pelo método de Glaser, no caso das condensações internas, ou pela simples análise de condensações superficiais. A generalidade dos materiais porosos com porosidade aberta apresenta um comportamento higroscópico, pelo que adsorvem vapor de água do ar em função das condições higrotérmicas existentes. Se esse facto é evidente nas zonas superficiais dos elementos construtivos, não deixa também de ocorrer no interior desses elementos. Com efeito, se por definição a humidade relativa pode ser obtida através do quociente entre a concentração de vapor de água (Λ) e o limite de saturação

correspondente à temperatura existente (Λs), ela também pode ser calculada pela relação entre a pressão parcial de vapor de água (P v) e a pressão de saturação correspondente à temperatura nesse ponto (P v,sat).

HR =

Pv Λ = Λs P v,sat

Eq. 1

A aplicação do conceito ao método de Glaser conduz a situações como as que se ilustram na fig. 1 onde se incluem os valores de humidade relativa obtidos a partir dos valores das pressões parciais e de saturação em cada ponto [4]. Se bem que em nenhum ponto ocorram condensações, devem notar-se os valores elevados de humidade relativa na generalidade dos pontos do interior que influenciarão as condutibilidades térmicas, diminuindo a resistência térmica da parede. Desse modo, poderão ocorrer eventuais condensações superficiais ou internas em consequência da simples difusão de vapor de água através de um elemento construtivo. A evolução dos mecanismos de adsorção/ desadsorção pode ser recriada em laboratório através da exposição dos materiais a condições ambientais diferentes utilizando-se para esse fim uma câmara climática que permite controlar a temperatura e a HR ambiente e fazê-las variar ao longo do tempo. As características da estrutura porosa dos materiais desempenham um papel importan-

Wmax

1200

800 20

P (Pa)

1600 60

Exterior

HR (%)

Wsat

2000

Interior

Domínio de super-saturação

2400

Teor de água, W [Kg/Kg]

100

Domínio Capilar (Absorção) Mono-camada

Multi-camada

Condensação Capilar

Wcr

Domínio Higroscópico (Adsorção)

400

Betão

Polie.

Betão celular

≈12

≈50

95~100

Humidade Relativo, Hr [%]

te nos ciclos adsorção-desadsorção. A lei de Kelvin permite relacionar duas entidades que à partida pareceriam distintas: os raios dos poros e o valor da humidade relativa para o qual ocorre a saturação. Com efeito, a equação que a traduz (equação 2) relaciona a humidade relativa para a qual ocorre saturação com as características do menisco existente, definido em termos da sua curvatura e das características do fluido e das superfícies. Nessa equação HR representa a humidade relativa, ρw a massa volúmica da água, σ a tensão superficial do fluido, 2 o ângulo de contacto (que para a água é assumido como zero), r o raio médio do poro, R a constante dos gases e T a temperatura absoluta

[– r ρ RT [ 2 σ cos θ

HR = e

Eq. 2

Igualando as equações 1 e 2 é possível perceber que a pressão sobre um menisco com uma dada curvatura é tanto menor (comparativamente com a pressão de saturação à temperatura existente) quanto menor for o raio do poro onde o menisco ocorra.

[– r ρ RT [ 2 σ cos θ

P v = P v,sat . e

Eq. 3

OBJETO DO ESTUDO Quando se sujeitam amostras de materiais porosos a vários níveis de humidade relativa, registando os respetivos valores de teores

de água quando atinjam o equilíbrio com os vários ambientes, é possível a construção de gráficos que representam a evolução destas duas variáveis, os quais assumem a configuração genérica que se apresenta na fig. 2. Nesse gráfico é possível distinguir duas fases, a primeira das quais determina o domínio higroscópico em que predominam os fenómenos da adsorção, seguida por outra para valores de HR superiores a 95%, onde a difusão ocorre em consequência dos fenómenos de absorção. A análise da figura permite distinguir três zonas dentro do domínio higroscópico: a zona de mono-camada, caracterizada pela fixação de uma fina camada de moléculas de água às paredes dos poros (esta adesão deve-se a forças intermoleculares na interface sólido-líquido), a zona multi-camada, na qual ocorre uma sobreposição de camadas de moléculas de água e finalmente a zona de condensação capilar, na qual a união entre camadas de zonas opostas do poro propicia a formação de meniscos. Dado que o incremento de HR origina a adsorção, o processo inverso motiva a desadsorção. Idealmente, o traçado do gráfico de ambos os fenómenos para um mesmo material deveria ser coincidente. No entanto, para a maioria dos materiais de construção este fenómeno não ocorre (fig. 2), ocorrendo histerese. A razão desta histerese não se encontra ainda bem definida, sendo contudo admitido que deverá resultar da estrutura porosa dos materiais, mais concretamente da porometria e da morfologia dos poros. Estas duas características podem ser analisadas através de um ensaio de intrusão

de mercúrio, onde uma pequena amostra do material é sujeita a um ciclo de intrusão/ extrusão através do acréscimo e posterior diminuição de pressão, sendo registadas as variações de volume de mercúrio ao longo do processo. As tipologias de curvas passíveis de serem geradas neste ensaio estão representadas na fig. 3, através das quais é possível determinar a morfologia de poros predominante em cada material. Deve notar-se que este efeito histerético apenas ocorre quando os materiais entrem na zona de condensação capilar, sendo que o seu efeito é tanto maior quanto maior o valor de HR relativa alcançado. Assim, para um mesmo valor de humidade relativa em situação de desadsorção o teor de água de um dado material pode ser significativamente superior ao seu valor aquando da adsorção. O facto de se negligenciar o efeito da histerese na curva de armazenamento de humidade poderá levar, em alguns materiais, a subestimar-se os riscos envolvidos [6]. A análise experimental baseou-se na norma ASTM C 1498:04 [1] e consistiu na criação de ambientes artificiais numa câmara climática, com valores de HR a variar entre os 40% e os 95% em condições isotérmicas a 23 °C, de modo a permitir a obtenção de curvas higroscópicas experimentais. Paralelamente, a estrutura porosa de cada uma das amostras foi analisada com um porosímetro de mercúrio, sendo assim possível relacionar os fenómenos com as dimensões dos poros. No presente artigo são apresentados os resultados de 18 argamassas com traços diferentes,

> Figura 1: Exemplo dos valores de humidade relativa numa parede [4]. > Figura 2: Andamento típico das curvas de armazenamento de humidade em condições isotérmicas. Adaptado de [3].

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isolamento e impermeabilização

Cylindrical Holes

Spheres

Rods

Increasing pressure

Mercury full up entrance and inner pore

Needles

Plates

Decreasing pressure

Break of mercury continuity

Entrapment of mercury

analisadas essencialmente do ponto de vista da influência da quantidade de ligante nos traços, mantendo estável o volume de água. As várias composições agrupadas em função das respetivas quantidades de água são apresentadas no quadro 1.

Quadro 1 Composição das argamassas analisadas. V cimento [cm3] A1

V cal [cm3]

66,7

V H20 [cm3]

Relação a/L

0,6

0,8

1,0

66,7

46,7

0,7

46,7

0,9

46,7

1,2

66,7

53,3

0,8

53,3

1,1

53,3

1,3

A10

33,3

0,6

A13

22,2

44,4

0,6

A16

16,7

0,6

A11

33,3

46,7

0,7

A14

22,2

44,4

46,7

0,7

A17

16,7

46,7

0,7

A12

33,3

53,3

0,8

A15

22,2

44,4

53,3

0,8

A18

16,7

53,3

0,8

ANÁLISE DE DADOS Argamassas de cimento As curvas de adsorção e desadsorção das argamassas A1, A4 e A7 são apresentadas na fig. 4. Apesar de a argamassa A7 apresentar um maior valor de adsorção, a observação das curvas na zona higroscópica permite constatar que é a argamassa A1 que apresenta o maior teor de água global durante as fases de adsorção e desadsorção. Esse comportamento diferente das várias argamassas pode ser explicado através da análise da estrutura porosa de cada uma das três amostras (fig. 5), tendo em conta que existe uma relação direta entre o volume de mercúrio intrudido numa dada gama de diâmetros e a quantidade de poros existentes com essas dimensões. Da análise da fig. 5 resulta que um maior volume de ligante origina uma maior quantidade de poros de pequenas dimensões, diminuindo a quantidade de poros maiores. Por outro lado, em todas as argamassas de cimento analisadas o volume total de poros maiores que 100 µm é significativamente superior quando comparado com qualquer outra gama de diâmetros da amostra. De modo a justificar a ocorrência de um maior

> Figura 3: Exemplo de ciclos de intrusão/extrusão por porosimetria de mercúrio [2].

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efeito histerético analisar-se-á a morfologia dos poros tomando como exemplo um poro do tipo tinteiro representado na fig. 6. A ocorrência de maiores efeitos histeréticos depende da morfologia dos poros. Tomando como exemplo um poro do tipo tinteiro representado na fig. 6, a equação 2 permite constatar que o valor da humidade relativa para a qual ocorrem condensações capilares é tanto menor quanto menor a dimensão dos poros. Nas situações em que não exista continuidade de água, ou seja, em que ocorram espaços com ar entre zonas de água, a água que se encontre retida na zona 2, cujo raio do menisco é superior, criará um equilíbrio a uma humidade relativa superior do que o que se estabelecerá na zona 1, o que significa que a migração de vapor ocorrerá dos meniscos das zonas de maior raio para as de menor raio. Daí decorre que são os poros de menores dimensões que controlam o processo de desadsorção, gerando assim o fenómeno histerético durante esse processo. Quanto maior for o valor de humidade relativa atingido durante a adsorção, maior o efeito histerético durante a desadsorção [5, 8]. No caso das argamassas de cimento ensaiadas, a análise comparativa entre os grupos do quadro 1 permitiu constatar que um maior de volume de cimento origina uma maior percen-

D1 D2

tagem de poros de pequenas dimensões e a correspondente diminuição dos de maiores dimensões.

Argamassas bastardas Utilizando os grupos do quadro 1, analisou-se também influência do volume de cimento no comportamento das argamassas bastardas (fig. 7). A análise da estrutura porosa deste grupo (fig. 8) permite observar algumas diferenças comparativamente com o grupo das argamassas de cimento. Numa primeira análise é possível notar uma diminuição da quantidade de poros de grandes dimensões, o que se deve ao facto de a granulometria da cal aérea ser inferior à do cimento, colmatando os

vazios gerados entre as partículas maiores e diminuindo o volume de poros de maiores dimensões da amostra. Outro fator interessante, e que difere das argamassas de cimento, prende-se com o facto de os poros de diâmetros 1 e 2 µm apresentarem sensivelmente os mesmos volumes independentemente da quantidade de cimento utilizada. O mesmo já não se verifica na zona dos poros de dimensões inferiores a 0,5 µm, na qual se pode ver um ligeiro aumento da quantidade de poros nesta gama com o aumento do volume de cimento no traço. Na figura 9 apresenta-se uma análise comparativa da porometria das argamassas testadas, na qual pode ser observada a presença de um maior volume de poros de 1 e 2 µm nas argamassas bastardas quando comparadas com as de cimento, e volumes

significativamente maiores das argamassas de cimento na gama de poros de dimensões superiores a 100 µm. Uma análise à estrutura porosa das 18 composições permitiu constatar que a quantidade de cimento influencia a quantidade de poros mais finos, que no caso das argamassas de cimento se situam em diâmetros inferiores a 3 µm e para as argamassas bastardas em diâmetros inferiores a 1 µm. Nestas gamas de valores constata-se a existência de uma relação entre os diâmetros e os valores de teores de água em equilíbrio durante a fase de desadsorção. A um maior volume de poros nas gamas referidas maiores correspondem teores de água de equilíbrio mais elevados nos diferentes patamares de HR testados. Este fenómeno tem como consequência um aumento da condutibilidade térmica dos ma-

> Figura 4: Curvas de armazenamento de humidade de argamassas de cimento. > Figura 5: Intrusão incremental de mercúrio nas amostras de argamassas de cimento em função dos respetivos diâmetros. > Figura 6: Esquema de um poro tipo “tinteiro”. > Figura 7: Curva de armazenamento de humidade para argamassas bastardas.

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isolamento e impermeabilização

> 10

teriais, como é visível na figura 10 para o caso de duas das argamassas testadas, tanto para adsorção como para a desadsorção. Em alguns casos observaram-se aumentos de cerca de 20% do valor da condutibilidade térmica na fase desadsorção comparativamente com as mesmas condições na fase de adsorção.

CONCLUSÕES A análise dos resultados permite concluir que tanto nas argamassas de cimento como nas bastardas a quantidade de cimento tem um papel importante na capacidade de retenção de humidade, dado que influencia o volume de poros de pequenas dimensões. Quanto

maior for a quantidade de cimento maiores vão ser os teores de água de equilíbrio durante a fase de desadsorção. Este aumento do efeito histerético implicará maiores valores de condutibilidade térmica das argamassas, o que permite enfatizar a importância de se considerarem estes efeitos no estudo das soluções construtivas por forma a minimizar os riscos de ocorrência de anomalias.

REFERÊNCIAS [1] ASTM International – Standard test method for hygroscopic sorption isotherms of building materials. C 1498:04. West Conshohocken, 2004. [2] Collet F., Bart M., Serres L., Miriel J. – Porous structure and water vapour sorption of hemp-based materials. Construction and Building Materials, 22:1271-1280, Elsevier, 2007. [3] Hansen, K.K. Sorption isotherms: A catalogue. Technical report, The Technical University of Denmark, Lyngby, 1986. [4] Henriques, Fernando – Comportamento higrotérmico de edifícios. Caparica, FCT/UNL, 2011. [5] Horikawa T., Do D. D., Nicholson D. – Capillary condensation of adsorbates in porous materials. Advances in Colloid and Interface Science, 169:40-58, Elsevier, 2011. [6] Kwiatkowski J., Woloszyn M., Roux J.J. – Modelling of hysteresis influence on mass transfer in building materials. Building and Environment, 44:633-642, Elsevier, 2008. [7] Ramos, Nuno M. – A importância da inércia higroscópica no comportamento higrotérmico de edifícios. Porto, FEUP, 2007. Tese de doutoramento. [8] Tompsett G. A., Krogh L., Griffin D. W., Conner W. C. – Hysteresis and scanning behavior of mesoporous molecular sieves. Langmuir, 21:8114-8225, American Chemical Society, 2005.

> Figura 8: Intrusão incremental de mercúrio nas amostras de argamassas bastardas em função dos respetivos diâmetros. > Figura 9: Análise comparativa da porometria entre as argamassas de cimento e as bastardas. > Figura 10: Variação da condutibilidade com o teor de água.

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isolamento e impermeabilização caracterização do desempenho de soluções inovadoras de proteção térmica de coberturas em terraço Maria Alexandra Costa Engª Civil, Professora Adjunta do ISEL macosta@lnec.pt

As coberturas revelam-se um fator de grande importância ao analisar a morfologia do parque habitacional em Portugal. De acordo com o Censos de 2011, existem no nosso país cerca de 3,5 milhões de edifícios, principalmente residenciais, com coberturas exteriores ou tetos em contacto com desvãos não aquecidos, caso de frações de habitação em últimos pisos de edifícios multifamiliares, ou de habitações unifamiliares. O desempenho térmico destas tipologias é particularmente penalizado devido à importância relativa das trocas energéticas pelas coberturas, tornando-se em alguns casos demasiado quentes durante o verão e muito frias durante o inverno. Durante o período diurno dos meses quentes, as coberturas recebem mais radiação solar do que qualquer outro elemento da envolvente dos edifícios, sendo um elemento preponderante no comportamento térmico das frações com coberturas, sobretudo quando de cor escura. Durante a noite as coberturas apresentam temperaturas superficiais relativamente baixas, já que irradiam grandes quantidades de calor para o céu, em geral limpo neste período. Na estação fria, o efeito da radiação solar sobre as coberturas é reduzido, não só pelo menor número de horas de radiação solar, como pela baixa altura solar e pela existência de nuvens ou céu enevoado. Nesta estação, quando em presença de noites de céu limpo, a taxa de arrefecimento radiativo é elevada, emitindo as coberturas mais energia para a abóbada celeste do que os restantes elementos da

envolvente, devido ao maior fator de visão do céu que apresentam. Surgem, atualmente, no mercado, diversos sistemas de proteção térmica, sobre os quais não existe, ainda, conhecimento fundamentado e quantificado do desempenho térmico integrado ao longo de um ano climático, em condições reais de exposição. Sobre esta temática existem vários estudos de investigação. No entanto, a maioria analisa apenas o desempenho durante a estação de arrefecimento, sem efetuar o balanço anual das soluções.

Isolamento térmico e proteção térmica Existem várias abordagens para reduzir as trocas de calor entre o ambiente interior e o ambiente exterior através das coberturas em terraço. A abordagem convencional de isolamento térmico consiste no aumento da espessura da camada isolante térmica da envolvente, obtendo-se uma maior resistência térmica intrínseca e a redução efetiva das trocas de calor com o exterior. A proteção térmica de coberturas em terraço implica a contribuição de outros fenómenos que influenciam a transferência de calor como o aumento da massa térmica e/ou transferência de massa. A utilização de revestimentos superficiais de elevadas refletância e emitância, o arrefecimento evaporativo através da utilização da micro aspersão ou de espelhos de

água, de soluções de sombreamento e de coberturas vegetalizadas, com ou sem retenção de água, são algumas das técnicas utilizadas. A emitância de uma superfície refere-se à sua capacidade de libertação do calor absorvido através de radiação eletromagnética, e é a relação entre a energia espetral radiada pela superfície do corpo e a da superfície de um corpo negro nas mesmas condições. A refletância solar designa a parcela da totalidade da energia solar incidente que é refletida por uma superfície, integrada ao longo de todo o espetro solar. De realçar que, muito embora a radiação solar tenha maior intensidade no intervalo correspondente à luz visível (cerca de 43% do total), mais de metade da energia é emitida no intervalo não visível do espetro. O arrefecimento evaporativo é um fenómeno endotérmico, que se baseia no efeito termodinâmico da passagem da água do estado líquido, para o estado de vapor da água. Esta passagem ocorre quando a pressão do vapor na superfície da água é maior que a da atmosfera adjacente, resultando no arrefecimento da superfície, ou ar envolvente, e no aumento do teor de humidade no ar. A taxa de evaporação é fortemente influenciada pela velocidade do ar à superfície do líquido e pela humidade relativa do meio ambiente. A inércia térmica exprime a resistência dada à tentativa de alteração do estado termodinâmico, que se traduz pelo amortecimento das ondas de calor e pelo desfasamento entre as solicitações e a resposta do edifício. Refere-se,

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usualmente, como sendo a capacidade que os materiais possuem de armazenar e de restituir calor.

Revestimentos de elevadas refletância e emitância As coberturas com revestimentos de elevada refletância absorvem apenas uma pequena fração da radiação do total da radiação solar incidente. Para além disso, se a superfície tiver elevada emitância, a maior parte da energia absorvida é reenviada ao meio ambiente por radiação infravermelha. Desta forma, têm a capacidade de se manter a temperaturas mais baixas do que as coberturas com revestimentos comuns. Durante a estação quente, este efeito promove a melhoria das condições de conforto térmico no interior de edifícios não climatizados, e a diminuição do consumo energético e requisitos de capacidade máxima dos equipamentos em edifícios climatizados. Durante o inverno, verifica-se o aumento das necessidades energéticas para a obtenção de conforto térmico, já que há uma redução dos ganhos solares pela cobertura. Ainda assim, vários autores referem que o aumento das necessidades de aquecimento é, em geral, moderado, pelo facto de a radiação solar global diária ser menor na estação de aquecimento e o ângulo solar ser baixo. Os produtos de revestimento de cor branca conferem a garantia de um elevado nível de reflexão solar nos comprimentos de onda correspondentes à luz visível, situação que não confere a garantia de boa reflexão na zona dos infravermelhos, responsável por cerca de 53% da energia recebida na superfície terrestre. Assim, os revestimentos devem também possuir baixa absortância na zona dos infravermelhos próximos. Por motivos arquitetónicos, têm vindo a ser desenvolvidos pigmentos coloridos, com elevada capacidade de reflexão na zona

dos infravermelhos. Como meio de dispersão de pigmentos de elevado desempenho podem utilizar-se: emulsões e tintas; membranas elastoméricas, termoplásticas (Fig. 1), termo-endurecidas e membranas de betume modificado; resinas acrílicas aglutinantes de partículas de pedra ou grânulos cerâmicos, constituindo um revestimento granular (Fig. 2), entre outros. O comportamento térmico das coberturas ao longo do tempo depende da apetência dos revestimentos à deposição de poeiras e ao envelhecimento, e da degradação das propriedades radiativas [1].

Sistemas de sombreamento Os sistemas de sombreamento podem ser formalizados através de dois conceitos distintos: por lajetas cerâmicas (Fig. 3), ou de betão leve (Fig. 4) ou de pedra, as quais, através dos apoios que as suportam, criam uma caixa-dear ventilada; ou por estruturas secundárias leves em madeira ou metal com proteções em tela (Fig. 5), chapa metálica (Fig. 6) ou plantas trepadeiras. As estruturas com coberturas de tela móveis ou com plantas de folha caduca têm a vantagem de permitir tirar partido da radiação solar durante a estação fria.

> Figura 1: Membrana termoplástica de elevada refletância aplicada na cobertura de uma superfície comercial – Fonte: Google Earth. > Figura 2: Pormenor de revestimento de resina acrílica com partículas de grânulos de pedra com elevada refletância – Fonte: DECRA Roofing Systems. > Figura 3: Sombreamento por lajetas cerâmicas perfuradas – Fonte: CS - Coelho da Silva. > Figura 4: Sombreamento por lajetas de betão leve moldado em obra. > Figura 5: Sombreamento através de estrutura secundária leve metálica e proteção em tela. > Figura 6: Sombreamento através de estrutura secundária leve metálica e proteção em chapa.

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Soluções de arrefecimento evaporativo indirecto As estratégias de arrefecimento evaporativo compreendem os espelhos de água (Fig. 7 e Fig. 8) e a micro aspersão. Estas tecnologias têm elevado potencial de arrefecimento passivo de coberturas em climas quentes e secos, através da utilização da capacidade térmica da água e do potencial evaporativo da sua superfície. Os espelhos de água podem ser complementados com isolamento (fixo ou móvel), telas permeáveis, micro aspersão e sombreamentos fixos ou móveis, entre outros. O desempenho térmico dos sistemas de arrefecimento evaporativo varia consoante a solução final adotada, sendo a espessura da lâmina de água e a humidade relativa do meio ambiente os parâmetros que mais influenciam as temperaturas superficiais da cobertura [2]. Os custos de implementação, utilização e manutenção deste tipo de soluções são em geral elevados, devido à necessidade de controlo microbiológico da água, rede de adução e escoamento, sistemas de controlo do nível, filtragem e bombagem. A escassez ou a fraca qualidade da água passível de ser utilizada podem inibir a implementação destas soluções.

Coberturas vegetalizadas O processo de transferência de calor através de uma cobertura verde é de extrema complexidade, já que é influenciado por inúmeros fatores, dos quais se destacam: a evaporação da água existente no substrato; a alteração da condutibilidade do substrato com o teor de humidade e a evapotranspiração, fotossíntese, respiração, cor e dimensão dos elementos vegetais. A espessura do substrato nos sistemas vegetalizados pode variar entre 10 cm (existindo descrição de alguns exemplos com 7 cm), no caso das coberturas extensivas e os 60 cm

> 10

(ou mais), no caso de coberturas intensivas. Os sistemas extensivos são em geral inacessíveis e têm pequenas exigências de manutenção. O coberto vegetal está limitado a pequenas plantas suculentas de crescimento lento e elevada tolerância a condições climáticas extremas (Fig. 9). Os sistemas intensivos possibilitam grande variedade de espécies de plantas e árvores de médio porte com pequenos sistemas radiculares, mas requerem um sistema de irrigação e visitas semanais para manutenção (Fig. 10). As coberturas vegetalizadas são, em geral, constituídas por uma membrana resistente às raízes, uma camada de drenagem, uma

camada filtrante, e o substrato que contém a camada vegetal. A solução base pode ter inúmeras variações: interposição de um tecido para retenção de água e nutrientes; formalização de uma zona de armazenamento de água entre a barreira anti raiz e a camada filtrante; ou criação de uma zona de armazenamento de água entre a impermeabilização e um plano de lajetas de betão poroso que suporta o coberto vegetal. As coberturas vegetalizadas podem ainda ser formalizadas através de sistemas modulares colocados sobre a impermeabilização, com a vantagem de apresentar, no fim da instalação, o coberto vegetal consolidado.

> Figura 7: Espelho de água em moradia unifamiliar - Exploded House em Bodrum no Sudoeste da Turquia – Fonte: GAD - Global Architectural. > Figura 8: Cobertura parcial de zona comercial e circulação (Edifício Mar do Oriente) em espelho de água. > Figura 9: Cobertura extensiva – Fonte: Clorofila. > Figura 10: Cobertura intensiva de edifícios residenciais em Oeiras.

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> 12

> 11

O teor de água do substrato e consequente fluxo de calor latente devido à evapotranspiração têm grande influência no comportamento térmico das coberturas verdes. Durante o verão, face a baixos teores de humidade no substrato, a atenuação dos ganhos térmicos é predominantemente devida à presença da vegetação. No entanto, se o substrato apresentar elevado teor de humidade a cobertura vegetalizada, funciona como um dissipador passivo devido ao efeito refrigerador da evapotranspiração. No inverno, a humidade do substrato é, em geral, alta, e ainda que a radiação solar seja baixa, o fluxo latente devido ao défice da pressão de vapor de água é elevado, resultando na redução da temperatura superficial da cobertura [3].

Avaliação e caracterização das potencialidades dos sistemas de proteção térmica Pelos motivos referidos, verifica-se a necessidade de avaliar o desempenho energético anual em situações reais de aplicação, e de aprofundar o conhecimento sobre durabilidade, envelhecimento, custos de operação e manutenção, e da sua exequibilidade, com vista à reabilitação do património construído. Atualmente, no âmbito de uma tese de doutoramento (UNL e LNEC), está a decorrer um estudo analítico e experimental do desempenho de várias soluções inovadoras de proteção térmica de coberturas planas horizontais.

O programa experimental compreende a conceção, construção e instrumentação, no campus do LNEC, de três instalações de ensaio (C4, C5 e C6) com dimensões, características construtivas e comportamento térmico de base idênticos (Fig. 11). As células experimentais apresentam envolvente opaca vertical, com elevada resistência térmica e baixa inércia. A envolvente transparente, a sul, foi protegida por forma a anular possíveis ganhos solares e aumentar a resistência térmica. A envolvente horizontal é constituída por laje de betão armado não protegida, com baixa resistência térmica. Com esta solução pretende-se minimizar as trocas térmicas pela envolvente vertical, privilegiando-se os fluxos através da cobertura e favorecendo a análise dos sistemas em estudo. As células estão equipadas com equipamentos de climatização e de ventilação mecânica. Simultaneamente, mas de forma independente, decorre nestas instalações um estudo de avaliação de cool facades. Os sistemas a avaliar no programa experimental são implementados nas coberturas das células de acordo com o planeamento do Quadro 1. Faseamento previsto das soluções em estudo Os objetivos desta fase compreendem para cada sistema: – cálculo de fluxos energéticos através da cobertura; – balanço térmico e energético anual;

> Figura 11: Aspeto geral das três células experimentais, vista de su-sudoeste (abril de 2013). > Figura 12: Aquisição de dados no interior da célula experimental C4 (abril de 2013).

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– cálculo de resistências térmicas equivalentes; – avaliação da influência da inércia térmica e outros parâmetros relevantes no desempenho. Com este propósito foi implementado um plano de instrumentação com medição em registo contínuo para cada célula que compreende: 1 termo higrómetro, 14 termopares tipo T, 2 fluxímetros e 4 sondas de humidade e temperatura (Fig. 12). Sensores adicionais foram instalados em função da particularidade de cada solução. Estes resultados serão complementados com análises por termografia de infravermelhos em momentos chave. Adicionalmente foi instalada uma estação meteorológica no local, com medição de temperatura e humidade relativa, radiação solar global em planos horizontal e vertical orientado a sul, velocidade e direção do vento e pluviosidade. Encontra-se em fase final a elaboração um modelo à escala 1:100, para estudo em túnel de vento dos efeitos do escoamento sobre as células experimentais. Em termos de análise numérica foi construído o modelo tridimensional de transferência térmica das células com recurso ao programa de simulação EnergyPlus, desenvolvido pelo DOE (Department of Energy, EUA). Este modelo será validado com os resultados obtidos na fase experimental e ensaio em túnel de vento e complementado com as rotinas necessárias ao cálculo nas situações não previstas pelo programa.

Programa experimental C4

Fases 00

1 (outubro de 2012)

2 (janeiro de 2013)

3 (março de 2013)

laje de betão exposta (Be)

(setembro de 2012)

(outubro de 2012)

Atualmente decorre a fase 3, com registo de valores da instrumentação em cada célula e com termografia de infravermelhos (Faseamento de soluções nas coberturas – Quadro 2).

membrana de PVC (PVC) membrana de betume polímero com acabamento superior de granulado de xisto à cor natural (XN) espelho de água (EA) (EA); caixa de ar (CxA); poliestireno expandido com proteção mecânica aderente em betão poroso sobre apoios (LjD)

(XN)

(EA); (CxA); (LjD); 0,10 m de espessura de substrato (Sub)

(XN); membrana betume polímero com acabamento superior de granulado de xisto cor branca (XB)

(EA); (CxA); (LjD); (Sub); cobertura vegetal (CV) (XN); pintura de cor branca com tinta de elevada refletância (PB)

5 variações em (EA) e (CV); alteração da rega (Rg) 6

(XN); poliestireno expandido com proteção mecânica aderente em betão poroso (LjG)

(XN); (XB); sombreamento por lajetas cerâmicas perfuradas (SLj) (XN); (XB); proteção seixo branco rolado (SRr)

Quadro 1 Faseamento de soluções nas coberturas.

Nota final Os resultados deste estudo permitirão caracterizar o desempenho térmico de cada uma das soluções estudadas e desenvolver e validar modelos numéricos. A médio e a longo prazo pretende-se analisar aspetos como a eventual envelhecimento, degradação e exigências de manutenção daquelas soluções.

Bibliografia [1] M.-D. Cheng, W. Miller, J. New e P. Berdahl, “Understanding the long-term effects of environmental exposure on roof reflectance in California,” Construction and Building Materials, vol. 26, n.º 1, January 2012. [2] A. Spanaki, T. Tsoutsos e D. Kolokotsa, “Review of the Parameters affecting the selection of a roof pond variant for cooling purposes,” em 3rd International Conference Palenc 2010, Rhodes Island, Greece, 2010. [3] R. M. Lazzarin, F. Castellotti e F. Busato, “Experimental measurements and numerical modelling of a green roof”, Energy and Buildings, vol. 37, p. 1260–1267, 2005.

Fase 3 C4

(EA); (CxA); (LjD); (Sub)

(XN)

(XN); (XB)

Quadro 2 Fotografias e imagens de termografia de infravermelhos das coberturas das células (fase 3 do programa experimental)

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manutenção de superfícies pintadas análise económica de diferentes estratégias Numa sociedade de recursos escassos para intervenções de manutenção, a existência de ferramentas eco-nómicas que permitam analisar diferentes estratégias de manutenção constitui um vetor essencial na área da manutenção do património edificado. No presente estudo, analisam-se várias estratégias de manu-tenção fazendo um estudo comparativo entre elas com base em parâmetros técnico-económicos, estéticos e funcionais. Verificase que o conhecimento do ciclo de vida dos elementos da construção é deter-minante no setor da construção, uma vez que permite uma gestão racional e planificada dos recursos existentes.

Cristina Chai Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior Técnico Jorge de Brito Professor Catedrático, Instituto Superior Técnico Pedro Lima Gaspar Professor Auxiliar, Faculdade de Arquitectura Ana Silva Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior Técnico

1. ENQUADRAMENTO

estudo, recorre-se ao método LCC para comparar os custos de várias estratégias de manutenção. Este método permite obter os valores atualizados (VA LCC), calculados tal como se apresenta na expressão (1). Além deste valor podem obter-se o valor atual equivalente (VAE LCC) tal como indicado na expressão (2)

Numa conjuntura onde os recursos financeiros são escassos, tem-se verificado que o investimento na manutenção periódica do património imobiliário português é demasiado reduzido. A necessidade de recu-perar o parque habitacional passa pela aplicação de medidas gerais, inseridas em verdadeiras políticas de manutenção (Flores e Brito, 2003). Torna-se assim necessário planear temporalmente a ocorrência desses investimentos que podem mesmo ultrapassar o investimento inicial (Love e Li, 2000). Desta forma, um dos fatores principais em qualquer programa de manutenção é a existência de ferramentas que permitam a previsão do ciclo de vida e a definição de padrões de degradação dos vários componentes da construção (Shohet et al., 2007), permitindo comparar os custos de diferentes estratégias de manutenção. Um estudo conduzido por Chai (2011) aborda a previsão da vida útil de pinturas de superfícies exteriores. Neste estudo, a autora estima uma vida útil de referência para este tipo de revestimentos (cerca de 10 anos) com base na avaliação do estado de degradação de 220 fachadas analisadas na área de Lisboa. 36_cm

No presente artigo, procede-se a uma análise económica de diferentes estratégias de manutenção para as pinturas de superfícies exteriores, o tipo de revestimento mais comum em Portugal e muitas vezes negli-genciado no que concerne a ações de manutenção. São analisadas três estratégias distintas para um período de estudo de 20 anos. Procede-se a uma análise técnico-económica das diferentes estratégias de manutenção e realiza-se uma análise multi-critério com vista a definir qual a melhor estratégia a adotar.

VA LCC =

VAE LCC = 2. ANÁLISE ECONÓMICA DE DIFERENTES ESTRATÉGIAS DE MANUTENÇÃO Conhecido o ciclo de vida dos revestimentos, podem ser utilizadas ferramentas que permitam optar, de forma racional, pela melhor estratégia de manutenção. Um dos métodos mais utilizados é o método de análise do custo do ciclo de vida (Life cycle costing - LCC). Este método é usado para avaliar o desempenho económico de um edifício ou dos seus elementos ao longo do seu ciclo de vida, permitindo a comparação entre diferentes cenários de investimento (Woodward, 1997). No presente

∑ t=0 N

C (1 + e)t (1 + d)t

∑ t=0 N

C (1 + e)t d (1 + d)N x (1 + d)t (1 + d)N – 1

(1)

(2)

Onde: d representa a taxa de atualização; e a taxa diferencial de preços; C os custos em cada instante; N o período de estudo; t representa o tempo em anos.

2.1. Análise técnico-económica No presente estudo, adota-se um valor de 4% para a taxa diferencial de preços ou índice de preços do consumidor (valor aproximado com base na média anual dos 12 meses de 2011). A taxa de atualização nominal com

risco utilizada no presente estudo é de 8% (valor médio, considerando uma taxa mínima de risco de 3% e uma taxa de obrigações do tesouro com maturidade a 182 dias igual a uma taxa média de 5%). Atualmente, na maioria das situações, as pinturas são efetuados sobre rebocos. Verifica-se que a remoção da pintura pode implicar a deterioração do reboco e, por isso, nas ações de manutenção consideradas são tidas em conta algumas ações que visam tratar os rebocos antes de se proceder a uma nova pintura. Nas estratégias de manutenção consideradas, procede-se à remoção e reaplicação do reboco ao fim do período de vida deste; segundo o estudo de Gaspar e de Brito (2011), os rebocos correntes atingem o fim da sua vida útil por volta de 20 anos. Assim sendo, analisam-se no presente estudo os custos atualizados das três estratégias de manutenção para um período de estudo de 20 anos: (a) manutenção a cada 5 anos, (b) manutenção aos 15 e 20 anos e (c) manutenção ajustada aos resultados obtidos para a vida útil estimada das pinturas (Chai, 2011). Os custos de reparação e manutenção apresentados em seguida foram avaliados através do contacto com empresas e simuladores de preços, de acordo com a realidade portuguesa. Na primeira estratégia de manutenção (Tabela 1) procede-se a ações de manutenção de 5 em 5 anos. Esta estratégia pode ser vista como uma estratégia sensorial de elevada exigência, onde o ciclo temporal de intervenção é definido apenas através da perceção visual dos decisores. Neste caso, os decisores, não têm uma preocupação preponderante com o custo das reparações realizadas, nem possuem conhecimento científico que apoie a estratégia de manutenção adotada. A falta de conhecimento científico conduz a que sejam realizadas intervenções desnecessárias no revestimento; de facto, através do modelo de definido por Chai (2011), constata-se que, aos 5 anos, uma superfície pintada apresenta apenas degradação ligeira, não justificando assim os elevados custos associados à repintura da fachada. Se não forem contabilizadas as ações de manutenção aos 5 anos (visto que se situa no limite do período de garantia dos edifícios em Portugal), o VA LCC desta

Tabela 1 Custo das ações de manutenção relativos à estratégia 1. Custo no ano 0 (€/m2)

Valores a preços correntes (€/m2)

Valores atualizados (€/m2)

5 anos

Colocação de andaimes Limpeza da fachada Reparação de fissuras (até 0,5 mm de largura) Repintura com tinta plástica

6,30 12,79 12,47 11,03

31,82

36,27

10 anos

Colocação de andaimes Limpeza da fachada Reparação de fissuras (até 0,5 mm de largura) Repintura com tinta plástica

6,30 12,79 12,47 11,03

63,04

29,20

15 anos

Colocação de andaimes Limpeza da fachada Reparação de fissuras (até 0,5 mm de largura) Repintura com tinta plástica

6,30 12,79 12,47 11,03

76,70

24,18

20 anos

Colocação de andaimes Remoção de reboco Limpeza e reparação do suporte Aplicaçção do reboco (monomassa) Pintura (tinta plástica)

6,30 4,22 15,50 29,33 11,03

145,45

31,20

Valores a preços correntes (€/m2)

Valores atualizados (€/m2)

Periodicidade

Ações de manutenção

Tabela 2 Custo das ações de manutenção relativos à estratégia 2.

Periodicidade

Ações de manutenção

Custo no ano 0 (€/m2)

15 anos

Colocação de andaimes Limpeza da fachada Reparação de fissuras (até 0,5 mm até 2 mm de largura) Reparação de anomalias de perda de coesão de rebocos Tratamento de anomalias Repintura com tinta plástica

6,30 12,79 22,57 14,49 14,09 11,03

146,36

46,14

20 anos

Colocação de andaimes Remoção de reboco Limpeza e reparação do suporte Aplicaçção do reboco (monomassa) Pintura (tinta plástica)

6,30 4,22 15,50 29,33 11,03

145,45

31,20

estratégia é de 84,58 €/m2 e o VAE LCC é de 8,61 €/m2. Na segunda estratégia de manutenção (Tabela 2), o decisor opta livremente pelas ações de manutenção, sem qualquer critério técnico. Esta estratégia de manutenção pode ser vista como sensorial, com uma exigência demasiado reduzida. Na maioria dos casos, as ações de manutenção são limitadas pela condição económica dos condóminos e estes optam por intervir só em último caso, quando a superfície pintada está de tal modo degradada que compromete o funcionamento do revestimento na sua totalidade. No modelo

de Chai (2011) verifica-se que aos 15 anos de idade uma superfície pintada apresenta cerca de 47% de severidade de degradação o que corresponde a uma degradação muito generalizada, com incidência de manchas de origem biológica, um padrão muito denso de fissuras e empolamento / destacamento pronunciado. A existência destas anomalias culmina em problemas graves no reboco que terá também de ser intervencionado quando se procede à repintura da fachada aos 15 anos. De facto, constata-se que é necessário proceder a uma reparação de larga escala no reboco, para que este cumpra o seu objetivo durante mais

cm_37

manutenção de superfícies pintadas

Tabela 3 Custo das ações de manutenção relativos à estratégia 3. Custo no ano 0 (€/m2)

Valores a preços correntes (€/m2)

Valores atualizados (€/m2)

10 anos

Colocação de andaimes Limpeza da fachada Reparação de fissuras (até 0,5 mm de largura) Repintura com tinta plástica

6,30 12,79 12,47 11,03

63,04

29,20

20 anos

Colocação de andaimes Remoção de reboco Limpeza e reparação do suporte Aplicaçção do reboco (monomassa) Pintura (tinta plástica)

6,30 4,22 15,50 29,33 11,03

145,45

31,20

Periodicidade

Ações de manutenção

5 anos, altura em que terá de ser substituído. Na Tabela 2, são apresentados os custos da estratégia 2, tendo-se obtido um VA LCC de 77,34 €/m2 e o VAE LCC é de 7,88 €/m2. Da análise dos custos de manutenção a preços correntes aos 15 anos, constata-se que a opção de reparar o revestimento (pintura e reboco) nessa idade acarreta custos mais elevados do que removêlo e substituí-lo inteiramente. Na terceira estratégia de manutenção, opta-se por utilizar o conhecimento adquirido através do modelo de previsão da vida útil definido por Chai (2011). Como referido, a autora constatou que as superfícies pintadas atingem o fim da vida útil aproximadamente aos 10 anos de idade, com uma degradação global de 21,3%. Na terceira estratégia de manutenção (Tabela 3), o VA LCC é de 60,40 €/m2 e o VAE LCC é de 6,15 €/m2.

2.2. Análise multi-critério Além dos custos globais inerentes a cada uma das estratégias de manutenção analisadas, existem ainda outros critérios que devem ser tidos em conta quando se analisa qual a melhor estratégia a seguir. Por exemplo, a funcionalidade de cada estratégia - ou seja, o impacte negativo das ações de manutenção no dia-a-dia dos utilizadores - ou mesmo o impacte arquitetónico / estético que cada uma tem no ambiente construído. Fazendo uma análise multi-critério (muito simplificada), é possível avaliar, em função do custo global, da funcionalidade e do impacte estético de cada

38_cm

estratégia de manutenção, qual a melhor alternativa numa visão global. As três alternativas analisadas são assim hierarquizadas segundo estes três parâmetros numa escala que varia entre 0 e 1 (correspondendo o valor 1 à melhor alternativa). Para isso, o custo global de cada estratégia foi então padronizado, tal como indicado na expressão (3).

CG padronizado =

Cmáx. – Ce Cmáx. – Cmín.

(3)

Onde: CG padronizado representa o custo global padronizado, Cmáx é o custo global máximo das três estratégias de manutenção, Cmín é o custo global mínimo das três estratégias de manutenção e Ce é o custo da estratégia de manutenção analisada. Quanto à funcionalidade, considera-se que as ações de manutenção, uma vez que necessitam da colocação de andaimes, tanto perturbam a vida dos utilizados / proprietários dos edifícios como a circulação dos transeuntes. Considera-se que uma estratégia é tanto mais gravosa, menos funcional, quanto maior o número de vezes em que são colocados andaimes na via pública ao longo do período de 20 anos analisado. Desta forma, considera-se uma escala onde a situação mais vantajosa, do ponto de vista funcional, é a não colocação de andaimes ao longo dos 20 anos (com valor 1) e a mais gravosa é a colocação de andaimes 5 vezes no mesmo período (com valor 0). Assim sendo, a estratégia 1 toma o valor 0,2 (andaimes colocados em 4 ocasiões)

e as estratégias 2 e 3 tomam o valor de 0,6 (andaimes colocados em 2 ocasiões). Quanto ao parâmetro relativo ao impacte estético das estratégias de manutenção, considera-se que as fachadas que são alvo de manutenção durante mais vezes ao longo dos 20 anos analisados têm obrigação de apresentar um melhor desempenho visual. De facto, a inexistência de manutenção conduz a efeitos estéticos muito negativos no ambiente construído, conduzindo à depreciação dos imóveis. Na realidade, em termos de transações imobiliárias, o aspeto visual dos edifícios contribui significativamente para a sua valorização. Tendo em conta o conhecimento adquirido através do modelo de previsão da vida útil, define-se uma escala visual das três estratégias consideradas. Esta escala é definida admitindo que uma superfície pintada com mais de 50% de severidade de degradação corresponde à situação mais gravosa possível (com valor 0) e que 0% de degradação corresponde à situação ótima (com valor 1). Através do modelo desenvolvido por Chai (2011), sabe-se que um revestimento com 5 anos de idade tem uma degradação global de 5,6%, um com 10 anos uma degradação de 21,3% e um com 15 anos uma degradação de 46,7%. De facto, constata-se que, entre os 10 e os 15 anos, as superfícies pintadas sofrem uma aceleração muito acentuada dos processos de degradação de que são alvo. Assim sendo, considera-se uma escala de 0,89 para a estratégia 1, de 0,06 para a estratégia 2 e de 0,57 para a estratégia 3. Na Figura 1, ilustra-se graficamente a avaliação parcial padronizada das três estratégias de manutenção consideradas. Fazendo uma avaliação global, é possível selecionar a melhor alternativa. Para isso, são definidos pesos que revelam a importância de cada parâmetro analisado; neste caso, considera-se que o custo global tem um peso 6, enquanto a funcionalidade tem um peso 1 e a qualidade estética da manutenção tem um peso 3 nos critérios de avaliação global. Estes pesos podiam ser alvo de uma análise de sensibilidade, não sendo esta realizada no presente estudo. Apresenta-se assim, na Tabela 4, a avaliação global das três estratégias de manutenção analisadas. Na avaliação global, a

Estratégia 1

AVALIAÇÕES PARCIAIS

Estratégia 2

Estratégia 3

1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Custo

Funcionalidade

Estética

Figura 1 Avaliação parcial padronizada das três estratégias de manutenção consideradas-

Tabela 4 Avaliação global das três estratégias analisadas. Estratégia

Custo

Funcionalidade

Estética

Avaliação Global

Estratégia 1

0,2

0,89

2,87

Estratégia 2

0,3

0,6

0,06

2,28

Estratégia 3

0,6

0,57

7,31

Peso dos critérios

escala varia entre 0 e 10, onde 10 representa a situação mais favorável. Verifica-se assim, numa análise global, que a estratégia 3 (que tem em conta o fim da vida útil das superfícies pintadas) é aquela que apresenta um melhor resultado, sendo, por isso, a estratégia de manutenção mais favorável e, como visto anteriormente, também a menos dispendiosa.

3. CONCLUSÕES A manutenção tem elevadas implicações económicas no ciclo de vida das construções. Na Tabela 5, são apresentados os valores atualizados dos custos das três estratégias

de manutenção analisadas. Verifica-se, numa análise técnico-económica, que a estratégia 3 é a mais vantajosa. De facto, o conhecimento do ciclo de vida dos revestimentos permite elaborar um planeamento informado das ações de manutenção, evitando desta forma custos desnecessários. Verifica-se que as estratégias de manutenção baseadas apenas na perceção visual e em critérios empíricos acarretam custos mais elevados. Através da análise multi-critério realizada, verifica-se, uma vez mais, que globalmente a estratégia 3 é a mais vantajosa; apesar de, em termos estéticos, não ser a estratégia ideal, é aquela que utiliza de uma forma mais racional os meios e custos envolvidos nas ações de manutenção.

Tabela 5 Valores atualizados dos custos das três estratégias de manutenção analisadas. Estratégia de manutenção

VAE LCC

Relação entre o VAE LCC e o custo de uma pintura nova (%)

Estratégia 1

8,61 €/m2

78,1

Estratégia 2

7,88 €/m2

71,4

Estratégia 3

6,15 €/m2

55,8

4. REFERÊNCIAS – Chai C Previsão da vida útil de revestimentos de superfícies pintadas em paredes exteriores, Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil, Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Portugal, 2011. – Flores I, de Brito J Manchas prematuras em fachadas de edifícios recentes, CIB/W87 – 2nd International Symposium in Lisbon, LNEC, Lisbon, Portugal, pp. 311-320, 2007. – Gaspar P L, de Brito J Limit states and service life of cement renders on façades, Materials in Civil Engi-neering 23 (10), 2011: 1393-1404. – Love P, Li H Quantifying the causes and costs of rework in construction, Construction Management and Economics 18 (4), 2000: 479-490. – Shohet I, Paciuk M, Puterman M Deterioration patterns of exterior cladding components, CIB/ W87 – 2nd International Symposium in Lisbon, LNEC, Lisbon, Portugal, pp. 151-160, 2007. – Woodward D Life cycle costing-theory, information acquisition and application, International Journal of Project Management 15 (6), 1997: 335-344.

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40_41 betão estrutural Reforço de betão por colagem de chapas metálicas exteriores Fernando José Forte Garrido Branco, DEC – Universidade de Coimbra

O método de reforço de estruturas de betão com chapas coladas consiste na aplicação, na face externa do elemento a reforçar, por intermédio de um adesivo, de chapas metálicas que permitam substituir ou complementar as armaduras internas. As primeiras referências a este método de reforço reportavam a estudos de caráter essencialmente experimental, mas rapidamente o tema mereceu a atenção da comunidade científica, começando a surgir resultados de abordagens teóricas e aplicações em obra. Esta técnica tem vindo a ser utilizada com sucesso em obras de reforço de pontes e túneis. Apesar de vocacionada predominantemente para reforço face a esforços de flexão, é também aplicável no reforço de elementos face a esforço transverso, bem como no encamisamento de pilares. De entre as vantagens do método, salientase o facto de não conduzir a alterações significativas na geometria dos elementos reforçados, dada a reduzida espessura dos materiais utilizados. A rapidez de execução das intervenções, quando comparada com algumas metodologias alternativas, é outra das vantagens desta técnica. O método possui igualmente algumas desvantagens. A sensibilidade aos agentes atmosféricos, nomeadamente à temperatura e humidade, é um dos pontos mais condicionantes. A sua aplicação em ambientes húmidos implica o risco de corrosão das chapas de aço. Por outro lado, a fixação das armaduras exteriores é feita, na maioria dos casos, por intermédio de adesivos à base de resinas epóxidas. Sendo estas resinas materiais orgânicos, é expectável que sofram deterioração quando submetidas ao aumento de temperatura. Uma outra desvantagem do método consiste na tendência para a ocorrência de descolamento nas extremidades da chapa, sendo necessários cuidados especiais para evitar este fenómeno.

40_cm

Uma das primeiras referências ao uso de chapas coladas para reforço de elementos de betão armado foi feita por L’Hermite [1], nos finais da década de 1960. Ao longo da década de 1970, a técnica presenciou um grande desenvolvimento, tendo sido aplicada em diversas obras de reabilitação, em França [2]. Num dos primeiros estudos teóricos sobre esta temática, Bresson [3] apresentou as equações que descrevem a distribuição teórica de tensões de corte ao longo da superfície de colagem entre um elemento de betão e a chapa, quando o elemento se encontra sujeito a carregamentos de esforço transverso. O mesmo investigador referiu ainda a importância do tratamento das superfícies de colagem antes da aplicação do reforço. A par tir da década de 1980, o interesse generalizou-se, passando ao método a ser objeto de intenso estudo em todo o mundo [5, 6, 7]. Este interesse manteve-se ao longo das décadas de 1990 e 2000, prolongando-se até à atualidade. O método das chapas coladas foi introduzido em Portugal na década de 1980. Em 1985, foram apresentados modelos para o cálculo de estruturas reforçadas com armaduras exteriores [8]. Ainda em Portugal, foi estudado o comportamento de vigas reforçadas sujeitas a esforços de flexão [9]; sob ação de cargas monotónicas e cíclicas [10] e a influência da temperatura na resistência da ligação [11]. Um parâmetro importante no desempenho deste tipo de reforço é a espessura das chapas. A utilização de chapas demasiado espessas favorece o aparecimento de concentrações de tensões nos extremos destas, podendo originar descolamentos súbitos. Para minimizar este fenómeno, recomendase a limitação da relação entre a espessura da chapa e a sua largura [12]. A análise da distribuição de tensões de corte e “peeling” ao longo da camada adesiva de uma viga reforçada com chapas revela que a concentração de tensões no extremo da chapa é também

condicionada pela distância entre este ponto e o apoio, pelo que esta distância deverá ser o mais curta possível [13]. O descolamento prematuro nos extremos das chapas devido a concentrações de tensões pode ainda ser prevenido pelo reforço dessa zona, com eventual aplicação pontual de fixações mecânicas, ou pela aplicação de cantoneiras metálicas, fixas ao elemento de betão, que envolvam o extremo da chapa. Jansze [14] propôs uma metodologia para efetuar o dimensionamento de reforços em betão utilizando chapas de aço coladas. A maioria da informação existente sobre o método das chapas coladas concentra-se no comportamento da colagem quando sujeita a carregamentos estáticos. O efeito da temperatura na resistência da colagem tem sido frequentemente negligenciado pelos investigadores. No entanto, verifica-se que a maioria dos sistemas que utilizam chapas coladas recorre a adesivos orgânicos, nomeadamente resinas epóxidas. Este tipo de adesivos experimenta importantes modificações quando sujeito a variações de temperatura. Com o aumento da temperatura, os adesivos degradam-se mais rapidamente do que o betão ou o aço, o que se traduz numa diminuição da resistência do reforço, tornando este componente o ponto mais sensível do conjunto. Diversos estudos realizados tomando a temperatura como variável permitiram observar uma significativa diminuição da resistência da colagem a partir de temperaturas da ordem dos 60ºC [11,15,16]. Atendendo à fraca prestação das colagens quando sujeitas a aumento de temperatura, recomenda-se uma proteção térmica adequada do reforço colado. O funcionamento deste tipo de reforço admite que o elemento estrutural e a chapa exterior se encontram ligados de forma monolítica. A bibliografia é unânime em reconhecer que a preparação das superfícies a colar é um fator de importância primordial para o sucesso do processo [3,8,17,18]. Para uma boa efici-

Referências [1] L’Hermite, R. L’application des colles et résines dans la construction. Le béton a coffrage portant. Annales de L’Institute Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, nº239, 1967, p. 65-73. [2] Isnard, A.; Thomasson, C. Deux exemples de renforcement de structure par aciers laminaires collés. Annales de L’Institute Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, nº349, Avril, 1977, p. 64-69. [3] Bresson, J. Nouvelles recherches et applications concernant l’utilisation des collages dans les structures. Béton plaqué. Annales de L’Institute Technique du Bâtiment et des Travaux Publics, nº278, Février, 1971, p. 22-55. [5] Ladner, M; Weder, C. Concrete structures with bonded external reinforcement. Report nº206, EMPA, Swiss Federal Laboratories for Materials Testing and Research, Dübendorf, 1981. [6] Jones R, Swamy R N and Charif A. Plate separation and anchorage of reinforced concrete beams strengthened by epoxy-bonded steel plates, The Structural Engineer, Vol. 66, nº5, 1988 p. 85–94. [7] Roberts, T.M. Approximate analysis of shear and normal stress concentrations in the adhesive layer of plated RC beams. The Structural Engineer, Vol. 67, nº12, 1989, p. 229-233. [8] Appleton, J.; Almeida, J.; Appleton, J. Reparação e reforço de estruturas de betão armado. 1º ENCORE - Encontro sobre Conservação e Reabilitação de Edifícios de Habitação, LNEC, Lisboa, Portugal, 17 a 21 junho, 1985, p.1-21. [9] Alfaiate, J. Reforço por adição de elementos metálicos em vigas de betão armado. Dissertação submetida para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Estruturas pela Universidade Técnica de Lisboa, IST, Lisboa, agosto, 1986. [10] Rodrigues, C.M.C. Comportamento de ligação aço-resina-betão em elementos estruturais. Dissertação para a obtenção do grau de Mestre em Engenharia de Estruturas pela Universidade Técnica de Lisboa, IST, Lisboa, junho, 1993. [11] Tadeu, A.; Branco, F.G. - Shear tests of epoxy-bonded steel plates to concrete under temperature. Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, Vol. 12, nº1, 2000, p. 74-80. [12] Swamy, R.N.; Jones, R.; Charif, A. The effect of external plate reinforcement on the strengthening of the structurally damaged RC beams. The Structural Engineer, Vol. 67, nº3, 1989, p. 45-56. [13] Täljsten, B. Strengthening of beams by plate bonding. Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, Vol. 9, nº4, 1997, p. 206-212. [14 Jansze, W. Strengthening of reinforced concrete members in bending by externally bonded steel plates. Design for beam shear an plate anchorage. Tese de Doutoramento, Delft University of Technology, Netherlands, 1997. [15] Van Gemert, D.; Bosch, M.V. - Long-term performance of epoxy bonded steel-concrete joints. Proceedings of an international symposium “Adhesion Between Polymers and Concrete”, organized by RILEM, Aix-en-Provence, France, September, 1986, p. 518-527. [16] Branco, F.G.; Tadeu, A.; Nogueira, J. Bond geometry and shear strength of steel plates bonded to concrete on heating. Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, Vol. 15, nº6, 2003, p. 586-593. [17] Júlio, E.N.B.S. A influência da interface no comportamento de pilares reforçados por encamisamento de betão armado. Tese de Doutoramento em Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra, 2001. [18] Branco, F.G. Comportamento de Ligações Coladas com Resinas Epóxidas de Elementos em Betão/Aço Face a Variações de Temperatura. Tese de Doutoramento em Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade de Coimbra, 2004. [19] Appleton, J; Gomes, A. Reforço de estruturas de betão armado por adição de armaduras exteriores. Revista Portuguesa de Engenharia de Estruturas, nº41, janeiro, 1997, p. 15-20.

PUB

ência da colagem, é essencial garantir uma rugosidade adequada das superfícies a colar. Na altura da aplicação, é ainda importante garantir que a superfície a colar se encontre limpa e isenta de impurezas, óleos ou partículas soltas. Recentemente, tem-se assistido ao aparecimento de novos compostos que permitem substituir as chapas de aço como elemento de reforço. De entre os materiais substitutos, destacam-se os polímeros reforçados com fibras (FRP) de diferentes tipos, nomeadamente fibras de carbono, que permitem eliminar algumas das desvantagens do aço. Os compostos de carbono são mais resistentes à corrosão do que o aço e apresentam um peso muito inferior. No entanto, têm a desvantagem de apresentar um comportamento elástico até à rotura [19], o que pode conduzir à ocorrência de problemas relacionados com a ductilidade, que não se verificam no reforço com chapas de aço. Por outro lado, a colagem destes materiais ao betão continua a ser feita por intermédio de resinas epóxidas, não eliminando a necessidade de proteção contra incêndio. Apesar das alternativas existentes, a colagem de chapas de aço a elementos de betão continua a ser, com frequência, uma solução competitiva do ponto de vista económico, que deve ser tida em conta.

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42_43 alvenaria e construções antigas Desempenho sísmico de edifícios antigos de alvenaria: Ensaios em plataforma sísmica Nuno Mendes, Doutor em Engenharia Civil, ISISE, DEC, Universidade do Minho Paulo Lourenço, Professor Catedrático, ISISE, DEC, Universidade do Minho Alfredo Campo Costa, Investigador Principal, NESDE, LNEC

Os edifícios antigos de alvenaria foram construídos durante vários séculos de acordo com a experiência dos construtores, tendo essencialmente em consideração as ações verticais e sem recurso a regulamentação de dimensionamento à ação sísmica [1]. No entanto, os edifícios antigos de alvenaria correspondem a um grupo significativo de edifícios existentes em parques habitacionais localizados em zonas com perigosidade sísmica moderada a elevada. Devido ao crescente interesse na conservação do património e à consciência de que a vida e os bens devem ser preservados, o estudo sobre a vulnerabilidade sísmica deste tipo de edifícios tem recebido muita atenção nas últimas décadas. As propriedades comuns aos diferentes tipos de alvenaria conduzem a uma elevada vulnerabilidade sísmica frequente nestes edifícios, em particular, a elevada massa específica, a baixa resistência à tração, a moderada resistência a esforços de corte e o comportamento frágil. Além dos aspetos relacionados com as propriedades das alvenarias, a vulnerabilidade sísmica de edifícios antigos depende de outras características, tais como a geometria da estrutura, as ligações entre paredes ortogonais, as ligações entre paredes e pavimentos, as ligações entre paredes e cobertura, as propriedades das fundações, a rigidez dos pavimentos e a resistência das paredes definidas como não estruturais.

Na tentativa de contribuir para um tema que apresenta uma relevância crescente para as sociedades, foram ensaiados dois modelos experimentais (reforçado e não reforçado) na plataforma sísmica triaxial do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC). Estes ensaios têm como principais objetivos a avaliação e a redução a vulnerabilidade sísmica dos edifícios gaioleiros. Estes edifícios correspondem a uma tipologia do parque habitacional de Portugal entre o final do século XIX e início do século XX. Os edifícios têm, geralmente, quatro a seis pisos, paredes em alvenaria de pedra, pavimentos e cobertura em madeira, e encontram-se ainda em utilização [2, 3]. Acredita-se que esta tipologia corresponde aos edifícios mais vulneráveis do parque habitacional de Portugal. Devido às dimensões e à capacidade de carga da plataforma sísmica triaxial do LNEC, os modelos experimentais foram construídos à escala reduzida 1:3, de acordo com a lei de semelhança de Cauchy [4]. O modelo não reforçado (Figura 1a) tem quatro pisos e é constituído por duas fachadas com aberturas, duas empenas cegas e pavimentos em madeira. Este modelo tem em planta 3.15 x 4.15 m2, 4.80 m de altura e espessura das paredes de alvenaria igual a 0.17 m. Na construção dos pavimentos utilizaram-se painéis de MDF com espessura igual a 0.012 m. Os painéis de MDF foram cortados em retângulos (0.57x1.05 m2)

(a)

> Figura 1: Modelo não reforçado: (a) vista geral; (b) pormenores do pavimento.

42_cm

(b)

e pregados às vigas de madeira orientadas na direção do menor vão (Figura 1b). Após os ensaios, este modelo foi reparado e reforçado (Figura 2a) graciosamente pela empresa BEL – Engenharia e Reabilitação de Estruturas. A técnica utilizada consistiu no reforço das ligações entre paredes e pavimentos, com recurso a cantoneiras e chapas de aço ao nível dos pisos. Note-se que não foram aplicadas chapas pelo exterior das empenas do modelo reforçado. Embora se trate de um edifício isolado, pretende-se que a técnica de reforço seja geral e de aplicação em edifícios de quarteirão. Adicionalmente, foram aplicados cabos de aço nos dois pisos superiores. Cada piso tem quatro cabos que ligam pelo interior o centro das fachadas aos cunhais da fachada oposta, tendo por objetivo transferir as forças de inércia das fachadas para o plano das empenas (Figura 2b). Foram realizados ensaios sísmicos e ensaios de identificação dinâmica. Nos primeiros ensaios aplicaram-se várias ações sísmicas com amplitude crescente e compostas por dois acelerogramas orientados em direções ortogonais. Os acelerogramas foram gerados com base no espetro de resposta de dimensionamento definido pelo Eurocódigo 8 [5] e no Anexo Nacional para a zona de Lisboa, com coeficiente de amortecimento igual a 5% e tipo de solo A. Antes e após cada ensaio sísmico foram realizados ensaios de identificação dinâmica,

(a)

(b)

> Figura 2: Modelo reforçado: (a) vista geral; (b) pormenores do reforço.

tendo por objetivo avaliar a variação nas propriedades dinâmicas dos modelos ao longo dos ensaios. A variação das frequências dos modos de vibração está relacionada com a evolução do dano. Assim, definiu-se um indicador de dano d com base na variação das frequências, no qual d=0 corresponde à ausência de dano e d=1 corresponde ao colapso. Os ensaios do modelo não reforçado incluíram quatro ensaios sísmicos com amplitudes iguais a 25%, 50%, 75% e 100% do valor regulamentar, e cinco ensaios de identificação dinâmica. No modelo reforçado foram realizados dois ensaios sísmicos adicionais com amplitudes iguais a 125% e 150% do valor regulamentar. Devido ao dano elevado do modelo reforçado após o último ensaio sísmico, não foi possível realizar o último ensaio de identificação dinâmica. Os resultados dos ensaios em plataforma sísmica permitiram definir as cur vas de vulnerabilidade sísmica dos modelos, relacio-

nando o indicador de dano com a PGA nominal (PGA non) aplicado na base dos modelos. As curvas de vulnerabilidade definidas com base na frequência do primeiro modo de vibração permitem concluir que os elementos de reforço aplicados foram eficientes na redução da vulnerabilidade sísmica do modelo experimental, no qual se obteve para o Sismo 100% uma redução do indicador de dano de cerca de 50% (Figura 3a). Além disso, vários parâmetros qualitativos e quantitativos de controlo da resposta sísmica dos modelos foram analisados. Na Figura 3b apresenta-se a média dos deslocamentos para fora do plano da fachada relativamente aos cunhais ao nível do terceiro piso. A deformação local das fachadas dos modelos são claramente distintas, verificando-se que o modelo reforçado apresenta para o Sismo de 100% uma redução de cerca de 70% no deslocamento para fora do plano das fachadas. Assim, conclui-se que a técnica de reforço melhorou

significativamente o desempenho sísmico do modelo experimental e é uma técnica efetiva na redução da vulnerabilidade sísmica dos edifícios gaioleiros.

Referências [1] Tomaževi č M., Lutman P., Weiss P. (1996) “Seismic upgrading of old brick-masonry urban houses: Tying of walls with steel ties”. Earthquake Spectra, 12 (3): 599-622. DOI: 10.1193/1.1585898 [2] Pinho F.F. (2000) “Paredes de edifícios antigos em Portugal”. Edifícios, nº 8, Laboratório Nacional de Engenharia Civil. ISBN: 9789724918648 [3] Appleton J. (2005) “Reabilitação de edifícios “gaioleiros” – um quarteirão em Lisboa”. Edições Orion. ISBN: 9728620055 [4] Carvalho E.C. (1998) “Seismic testing of structures”. 11th European Conference on Earthquake: Paris, France, Balkema, Rotterdam, 53-64. ISBN: 9054109823 [5] 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.

Modelo não reforçado

Modelo reforçado

Deslocamento [cm]

Damage indicator d

Modelo não reforçado

PGAno [m/s2] (a)

PGAno [m/s2] (b)

> Figura 3: Resultados dos ensaios em plataforma sísmica: (a) curvas de vulnerabilidade; (b) média dos deslocamento para fora do plano das fachadas relativamente aos cunhais..

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44_45 térmica OUTRAS FACETAS DA REABILITAÇÃO TÉRMICA E ENERGÉTICA DOS EDIFÍCIOS RESIDENCIAIS Carlos Pina dos Santos, Eng.º Civil, Investigador Principal do LNEC A reabilitação dos edifícios, e em particular a reabilitação térmica e energética, merecem atualmente uma atenção especial e são objeto, quer de algumas medidas de apoio, de incentivo1 e de informação, quer de muita expectativa. No Reino Unido admite-se que existiam (2010) mais de 4 000 000 de alojamentos em situação de pobreza energética ( fuel poverty), prevendo-se o progressivo agravamento deste número. Convencionalmente, um alojamento é considerado fuel poor se for necessário despender mais de 10% do rendimento disponível para assegurar serviços energéticos adequados, incluindo os associados à criação de condições convencionais de conforto térmico. Em França adota-se uma definição semelhante para o conceito de precariedade energética (précarité énergétique) – despesa energética superior a 10% do rendimento disponível – a qual afetou em 2010 cerca 3 400 000 famílias, admitindo-se que 300 000 se privaram do aquecimento necessário, por razões de ordem económica. Os maiores índices de précarité énergétique encontram-se no parque residencial privado, sobretudo proprietários com mais de 60 anos vivendo em habitações unifamiliares, em ambiente rural ou pequenos aglomerados urbanos. A nível global europeu são referidos 50 e 125 milhões de cidadãos afetados pela pobreza energética2 .

No Reino Unido, em França e em diversos outros estados, a precariedade ou pobreza energética está associada à severidade do clima exterior que obriga ao consumo efetivo de energia para aquecimento no período de inverno, sob risco de graves problemas de saúde, sociais e mesmo de sobrevivência. De um modo geral, os fatores apontados como causa da precariedade energética são: – o baixo nível de rendimento dos utentes/ agregados familiares; – a deficiente qualidade térmica das habitações (e o mau desempenho energético dos equipamentos e dos sistemas); – as necessidades reais de consumos energéticos de aquecimento, ou eventualmente, de arrefecimento (relacionadas com o tempo de presença na habitação, a idade, a mobilidade, o estado de saúde, etc.); – os elevados custos energéticos associados àquelas necessidades. As medidas de mitigação propostas, ou já em vigor, contemplam, isoladamente ou em conjunto, o lançamento de planos mais ou menos ambiciosos de apoio à reabilitação térmica e energética dos edifícios residenciais, ou o acesso dos consumidores mais desfavorecidos a consumos subsidiados ou a tarifas bonificadas. Apesar do clima moderado que caracteriza © Portail de l’énergie en WalloniE

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Portugal, a precariedade energética é uma realidade, estendendo-se a uma efetiva privação energética voluntária em estratos socioeconómicos, tradicionalmente, mais favorecidos. Os consumos energéticos do nosso país – per capita e por unidade de área habitada – são pouco significativos (vd. artigo publicado nesta edição da CM) e dos mais reduzidos da União Europeia (e tudo indica que esta situação se vai manter). Como já foi referido em outros artigos e nesta coluna, não se considera que as condições interiores de referência constantes da regulamentação térmica (RCCTE) em vigor – bem como as necessidades nominais de energia (aquecimento, arrefecimento e AQS) que delas resultam – devam constituir o referencial para a definição das medidas mais adequadas. Estudos realizados pelo LNEC e por outras entidades revelam que as gamas de temperatura consideradas de conforto pela população são, ainda 3 , mais tolerantes que as indicadas na regulamentação 4 . Todavia, esta constatação não justifica os baixos consumos energéticos efetivos acima referidos, sendo o fator económico o fator determinante. Os custos de investimento inicial em medidas de reabilitação térmica (envolvente) e energética (equipamentos eficientes) podem ser apoiados por medidas de incentivos, bene© Ademe

Enquanto a liberalização dos mercados da eletricidade e do gás natural não aponta no sentido de uma redução dos custos da energia para o utilizador final, com o objetivo de apoiar os consumidores economicamente vulneráveis no acesso ao serviço essencial de fornecimento de energia foram criadas três medidas cumulativas: Tarifa Social de Eletricidade, Tarifa Social de Gás Natural e Apoio Social Extraordinário ao Consumidor de Energia. Embora os consumidores abrangidos por estas medidas representem uma parcela da população em situação de precariedade energética, dificilmente poderão suportar os consumos necessários à obtenção das condições de conforto adequadas. As opções e intervenções de reabilitação térmica e energética a realizar têm de ser abordadas de uma forma integrada, tendo em consideração todos os intervenientes, necessidades, limitações e interesses presentes.

fícios fiscais ou empréstimos em condições vantajosas. Porém, o acesso a estas medidas não estará ao alcance de uma larga faixa de potenciais interessados. E os custos de funcionamento e de manutenção não podem, de modo algum, ser ignorados. Por outro lado, mesmo a melhoria generalizada da qualidade térmica e energética dos edifícios residenciais pode não se traduzir por benefícios evidentes, quer em termos de condições de conforto quer de redução de consumos, como diversos estudos realizados pelo LNEC e por outras instituições têm revelado. Sem capacidade (ou vontade) para suportar um acréscimo da despesa energética 5 , as deficientes condições ambientais interiores pouco se alteram. Na pior das hipóteses, algumas das medidas de melhoria implementadas, quando não complementadas por outras medidas ou ações, podem mesmo traduzir-se por um agravamento daquelas condições interiores.

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Embora outras tenham, entretanto, terminado ou sido revogadas. 2 Também se identifica a necessidade de uma definição comum e adequada de pobreza energética, uma vez que as denominações adotadas podem não traduzir corretamente um problema social que se pretende combater. 3 Apenas a título de exemplo, a realidade europeia observada ao longo das últimas décadas nos países mais ricos revela que, em períodos de desafogo económico, os padrões de qualidade de vida (conforto em geral, uso de equipamentos consumidores de energia) cresceram de uma forma que se poderia classificar de insustentável ou, em alguns casos, mesmo de irracional. 4 Embora sem deixar de questionar os valores extremos de conforto (quer inferiores quer superiores) declarados como satisfatórios pelos inquiridos no âmbito dos estudos realizados. 5 Necessária para assegurar o funcionamento dos equipamentos eficientes, nomeadamente, com vista à obtenção de condições ou de serviços satisfatórios. 1

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FIBRANxps FABRIC SL da Iberfibran

A Iberfibran tem vindo a trabalhar no sentido de corresponder às exigências de mercado no que toca à espessura das placas de isolamento. Até há pouco tempo a unidade industrial de Ovar conseguia produzir placas com espessura entre 18mm e 160mm, dando, com estas dimensões, resposta às elevadas exigências do mercado nacional e regulamentação atual, bem como ao mercado do centro da Europa. No entanto, o mercado exige espessuras ainda mais reduzidas, e, neste contexto a Iberfibran tem, recentemente, a capacidade produtiva de fazer um produto com uma espessura ainda menor. Trata-se das placas de FIBRANxps FABRIC SL que, de acordo com a empresa, apresentam elevado desempenho térmico. A sua espessura é de 4mm a 18mm. Estas placas muito finas são utilizadas não na construção tradicional de edifícios, onde se centra grande parte do volume da produção da unidade industrial, mas no setor da indústria que transforma estas placas em painéis sandwich para inúmeras aplicações. As aplicações mais correntes são na indústria do mobiliário (portas interiores, tampos de mesas, portas de armários, etc), na indústria publicitária (outdoors, cartazes, expositores, etc) e na indústria da prefabricação de painéis sandwich para outros fins (por exemplo quadros escolares). O produto destaca-se pela sua extrema leveza, associada à elevada resistência mecânica e à compressão. A Iberfibran garante excelente trabalhabilidade e versatilidade, aliadas à compatibilidade com outros produtos, o que faz do FIBRANxps FABRIC SL um produto de elevado valor acrescentado.

www.fibran.com.pt

O que é o FIBRANxps? O FIBRANxps é um isolante térmico de elevada qualidade e performance, fabricado pelas empresas do grupo FIBRAN. O produto é amigo do ambiente (ECOlógico) uma vez que o gás expansor utilizado está isento de cloro (sem CFC nem HCFC). A manufactura do produto FIBRANxps é efetuada em 9 referências standard de acordo com a norma Europeia EN 13164:2008 – “Produtos de isolamento térmico para aplicação em edifícios – Produtos manufaturados de espuma de poliestireno extrudido (XPS) – Especificação” – que define os requisitos para a produção em fábrica de placas de poliestireno extrudido, suas características, normas de ensaio, avaliação de conformidade, marcação e etiquetagem.

O produto FIBRANxps está certificado pela AENOR, Asociación Española de Normalización y Certiciación. A Iberfibran possui internamente um Sistema de Gestão Integrada de Qualidade Ambiente e Segurança, assim como um laboratório para execução dos ensaios exigidos pela norma. A empresa está também certificada pela AENOR no âmbito da norma ISO 9001:2000.

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Sistema para reparar chaminés sem demolir

A Polirigido Eco lançou Furanflex, uma solução para reparar chaminés sem necessidade de fazer demolições. O sistema consiste numa manga flexível que é introduzida na conduta a reparar e insuflada com vapor de água quente, polimerizando-a de modo a criar uma segunda parede muito fina e, de acordo com a empresa, totalmente rígida, isotérmica e resistente ao calor até 450ºC. A manga não tem emendas e mede até 80 metros de comprimento e 1 metro de diâmetro. Segundo a Polirigido Eco, esta solução aplica-se a condutas de fumo como as lareiras, a condutas de exaustão, condutas de águas pluviais e residuais, extração de garagens, ventilação, caldeiras de condensação e outros sistemas. De acordo com a empresa, uma a três horas bastam para a montagem, sendo que as condutas ficam prontas a usar logo após a instalação. O produto tem marcação CE e apresenta 25 anos de garantia.

www.elenca.it

Modo de aplicação − Introduz-se a manga Furanflex na conduta a reparar (betão, aço inox, tijolo, etc.) − A manga é insuflada através de um gerador de vapor de baixa pressão, fazendo com que se adapte as paredes e secção da conduta, evitado qualquer tipo de reparação da estrutura − Uma a duas horas após o início da insuflação, a manga endurece de forma irreversível. O resultado, segundo o fabricante, é uma nova conduta com parede muito, fina, lisa e altamente resistente à ação corrosiva dos vapores ácidos.

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sika defende aposta na reabilitação para a retoma em A Sika Portugal está otimista quanto à inversão dos níveis de perda registados na construção devido á crise económica. A empresa de construção crê que o incremento de obras de reabilitação que se tem verificado irá alavancar o retorno no setor. De acordo com Cláudia Gomes, responsável pelo negócio da Reabilitação da SIKA Portugal, “a área da reabilitação será a chave do setor da construção, com enorme potencial a explorar em Portugal”. A responsável acredita que a recuperação da atividade da construção civil por via da reabilitação permitirá a recuperação

económica em Portugal. A multinacional suíça tem procurado o combate à crise através da oferta integrada de soluções técnicas e da criação de equipas especializadas de apoio a projetistas e donos de obra. Este ano, o foco da Sika será a reabilitação urbana, industrial e de estruturas, segundo Cláudia Gomes. A este propósito, a Sika promoveu dia 5 de abril um seminário sobre soluções de reabilitação sustentável integrado na Semana de Reabilitação Urbana, que decorreu no Porto. www.sika.pt

cip apela a simplificação no licenciamento de processos de reabilitação António Saraiva apelou, durante o seminário “Fazer acontecer a regeneração urbana” a uma alteração legislativa que facilite o licenciamento de processos de reabilitação. O presidente da Confederação Empresarial de Portugal (CIP) alertou para o risco de a recuperação dos centros urbanos estar “cada vez mais distante”. O responsável alertou para a necessidade de haver vontade política para alterar a legislação respeitante à regeneração urbana. “Enquanto tal não acontecer, enquanto se quiser reabilitar edifícios do século XX de acordo com regras impostas aos

edifícios do século XXI, estaremos a tornar a regeneração dos centros urbanos cada vez mais distante e, acima de tudo, cada vez mais cara e inacessível”. considera o presidente da CIP. Este tema é, aliás, uma das iniciativas estatégicas do plano de atividades da CIP para este ano. A confederação patronal reiterou propostas como a isenção de Imposto Municipal sobre a Transmissão Onerosa de Imóveis aquando da primeira transmissão de um prédio reabilitado e a isenção do pagamento de IMI nos 10 anos subsequentes à reabilitação. A CIP recomenda

também que seja aplicado IVA à taxa reduzida para obras de requalificação. Ainda no domínio fiscal, para equipamentos de energias renováveis a Confederação recomenda a aplicação de IVA à taxa intermédia. A CIP propõe também a criação de incentivos para proprietários e investidores, bem como de um fundo de garantia ao arrendamento. Das propostas do organismo presidido por António Saraiva consta também a definição de um plano especial de reabilitação urbana e de um sistema de garantia mútua para compra de imóveis reabilitados.

schindler vai lançar elevador movido a energia solar Com esta solução, a empresa afirma ser possível poupar 50 por cento de energia por ano em comparação com os modelos convencionais. Trata-se de uma versão adaptada do modelo Schindler 3300, uma solução lançada há pouco tempo no mercado. De acordo com a empresa, o futuro elevador solar pode funcionar apenas com energia do sol ou energia da rede elétrica, sendo também possível combinar ambas as

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fontes. Os painéis do teto serão dimensionados de acordo com o nível de tráfego do edifício, dispondo, segundo a Schindler, de energia suficiente para alimentar o equipamento durante longos períodos, mesmo em situações de luz solar reduzida. A energia captada pelos painéis pode ser usada de imediato, armazenada em baterias ou acumulada na rede. A possibilidade de acumular

energia afigura-se como uma vantagem em relação aos equipamentos tradicionais, já que pode deixar de se colocar o problema das quebras de energia e, consequentemente, a probabilidade de os utilizadores do elevador ficarem retidos. O Diretor de Negócios da Schindler, Alain Garrigue, afirma que a empresa está empenhada em “introduzir este modelo no mercado durante este ano”. www.schindler.pt

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A construtora portuguesa integra o consórcio liderado pela colombiana Odinsa, que concorre a quatro concessões rodoviárias no valor de 2239 milhões de dólares. De acordo com Victor Cruz Vega, presidente executivo da Odinsa, os quatro concursos vão ser lançados pela Agência Nacional de Infraestrutura nos próximos meses na Colômbia. A Mota-Engil é a única empresa portuguesa do consórcio, com “vasta experiência na construção de importantes obras de infra-estrutura no mundo”, considera Victor Cruz Vega. As quatro licitações representam um total de 547 quilómetros e um valor de 2239 milhões de dólares, cerca de 1726 milhões de euros à taxa de câmbio atual. Questionado sobre a eventual existência de outros projetos na Colômbia, Carlos Mota Santos, administrador da Mota Engil, afirmou que o grupo “está a estudar diversos projetos no mercado”, na área de infraestruturas de transporte, mini-hídricas e equipamentos sociais, entre outros. O primeiro projeto da construtora portuguesa na Colômbia, iniciado recentemente, é uma obra para o Exército colombiano orçada em quase 20 milhões de dólares, que inclui a construção de um centro de reabilitação em Bogotá. A Mota-Engil e a Odinsa já tinham formado uma parceria o ano passado no âmbito da privatização da ANA, mas o consórcio acabou por não apresentar uma proposta final de compra ao executivo, que optou por vender a aeroportuária à francesa Vinci. www.mota-engil.com

mota-engil e odinsa concorrem a quatro concessões rodoviárias na colômbia

notícias

prébuild assinou acordo em bogotá para abertura de lojas A Prébuild (liderada por José Gama Leão) e a Terrano, uma participada do grupo colombiano Santo Domingo, assinaram o contrato que vai viabilizar a construção de um parque industrial. A assinatura do acordo enquadrou-se na visita de Cavaco Silva, cuja comitiva integrava 40 empresários portugueses, à Colômbia, e será protagonizada por Pedro Vargas David e José Ignacio Robledo, presidentes da Prébuild Colômbia e da Terrano, respetivamente. Além do parque industrial, a Prébuild vai avan-

çar este ano com a implantação, em Bogotá, de cinco lojas de retalho de venda de artigos para bricolage, construção e jardins. Fica, desta forma, replicado o modelo da Izibuild, uma das participadas do grupo português. O nome comercial do conjunto de lojas ainda não está definido, mas já se sabe que irão ocupar uma área de 1500 metros quadrados. O projeto implicará um investimento de dois milhões de dólares. No caso do parque industrial, que será detido a 50 por cento pela Prébuild e a 50 por cento pela Terrano, o investimento será de 250 milhões de dó-

empresa da lituânia constrói casas de palha Uma empresa da Lituânia está a construir casas feitas de palha. Com várias casas construídas desde 2008, a Ecococon procura novos projetos. As casas são construídas com painéis compactados entre placas de madeira. Os painéis são produzidos em tamanhos standard de 300 por 40 cm com profundidade de 12 cm, mas que poderão ser adaptados a outras necessidades. A base de madeira está construída sobre uma camada à prova de água. Depois de construídos, os painéis podem ser montados como se de tijolos se tratasse. De acordo com a empresa, estes painéis oferecem numerosas vantagens. Não entram facilmente em combustão porque a palha está de tal forma compacta que não circula ar suficiente para alimentar a

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combustão. Como os painéis e o reboco de argila que também pode ser utilizado são permeáveis, não se aculuma humidade. A empresa garante que uma casa destas, bem construída, pode durar várias décadas. A edificação destas estruturas é também bastante rápida. Uma estrutura básica de 200 metros quadrados pode ficar pronta em dois dias. Além disso, a construção é feita com ferramentas manuais, dispensando processos de preparação de betão e equipamentos que consumam muita energia. No final da vida útil, os painéis podem ser desmantelados e o material reutilizado. Além dos projetos na Lituânia, um centro de negócios em Bradford, Inglaterra, em funcionamento desde outubro de 2012, foi construído com recurso a estes painéis. O empreendimento é, aliás, tido como a maior construção em palha da Europa. Também no Reino Unido, a iniciativa ecoinovação do Programa de Competitividade e Inovação da União Europeia apoia o projeto Eurocell com metade do financiamento. O Eurocell é uma iniciativa que visa a certificação destes painéis de palha, de modo a criar uma base para o desenvolvimento do produto no mercado. www.ecococon.lt

lares. O pólo irá albergar 11 fábricas que irão produzir alumínios, argamassas, cerâmicas, madeiras e metalomecânica. Com este investimento, prevê-se a criação de 1600 postos de trabalho. As infra-estruturas devem ficar concluídas em meados de 2014, sendo que no segundo semestre avançará a instalação de equipamento industrial que permitirá que as 11 fábricas comecem a laborar no final do próximo ano. Cerca de 40 por cento da produção com origem no parque industrial destina-se à exportação. www.prebuild.com

estradas de portugal apresentou proposta ao governo para o túnel do marão António Ramalho, presidente da Estradas de Portugal (EP), afirmou que a empresa já apresentou aos secretários de Estado das Obras Públicas e das Finanças a sua “visão inicial” para o Túnel do Marão. O responsável explicou também à comissão parlamentar de inquérito às Parcerias Público-Privadas que, em caso de rescisão do contrato, “a EP fica titular da concessão”, tendo de a operar instantaneamente. No caso do Túnel do Marão, obra parada desde 2011, a EP tem atuado como consultora do Estado, desenvolvendo estudos económico-financeiros para verificar se a obra será ou não concretizada. António Ramalho afirmou também estar a “trabalhar com o LNEC para avaliar os custos da sustentabilidade dos taludes” e das condicionantes operativas ensaiadas. O responsável salientou que cabe à EP encontrar a melhor solução e considerou ser possível encontrá-la.

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cin lança aquastop para combater a humidade A CIN lançou, em 2010, uma inovadora gama de produtos criada para combater a humidade em diferentes materiais e superfícies: a gama Aquastop. Esta gama surge para dar resposta a situações como a porosidade dos materiais, a descontinuidade das superfícies e a ascensão capilar, que permitem que a água penetre nos materiais e lentamente os degrade, até à sua destruição total. Este produto evita a degradação responsável pela formação de salitre e bolor e aumento dos níveis de humidade, que podem dar origem a alergias e outros problemas respiratórios. Aquastop contempla várias soluções: Imperflex Coberturas, Hidro SB Pavimentos, Hidro

WB Fachadas, Hidro SB Fachadas, Descontaminante Artibiose Plus, Hidro WB Coberturas, Hidro SB Madeiras, Imper Fundações e Primário Anti-Salitre. Todas elas garantem, segundo a empresa, uma eficaz proteção contra a humidade, tornando as construções mais saudáveis. Algumas das características técnicas destes produtos passam pela alta resistência, boa flexibilidade, excelente proteção, boa aplicabilidade e boa aderência, garante a CIN. Esta gama de produtos permite dar resposta a todas as situações relacionadas com a humidade, atuando ao nível da vedação e impermeabilização, seja em coberturas e terraços, em materiais porosos em fachadas, coberturas e pavimentos, em madeiras interiores e ex-

teriores e em alvenarias sujeitas a pressão ou contra-pressão. Aquastop trata, ainda, de forma preventiva ou curativa, o aparecimento de micro-organismos e protege suportes de vários tipos em ambientes húmidos, imersos em água ou enterrados. As paredes interiores e exteriores degradadas pelas intempéries ou com problemas de humidade são outro dos âmbitos de atuação da gama de produtos Aquastop. aquastop.cin.pt

fecho eletrónico smart lock da gateway A Gateway lançou três sistemas de segurança de fecho eletrónico para proteção de vitrinas, a juntar à solução de que já dispunha, o Universal Lock. O Plunger Lock II, Plunger Lock III e Cam Lock são os novos modelos para diferentes situações. Com esta oferta, a Gateway pretende dar uma resposta célere e eficaz à necessidade de proteger artigos em vitrinas e evitar os constrangimentos decorrentes da perda de uma chave ou de uma fechadura partida. O Plunger Lock II foi desenvolvido para portas de vidro e portas de madeira de correr com moldura metálica. De acordo com a empresa, a instalação é rápida e simples. A fechadura é trancada rapidamente pelo braço de metal do Plunger Lock II e as portas deslizantes ficam imóveis. O Plunger Lock III foi projetado para portas de vidro de abertura de desvio e compatíveis com fechaduras de 22 a 32 milímetros / 0.87” a 1.26”. Está disponível em branco e preto. O Cam Lock foi concebido para portas e gavetas de abertura deslizante (swing out). A empresa assegura que o braço e suporte oferecem grande flexibilidade de instalação. A Gateway desenvolveu esta solução para os produtos que têm de estar impreterivelmente expostos em vitrina em parceria com a InVue. Associada à gama Smart Lock está a Chave IR2, concebida para ser usada em conjunto com o fecho eletrónico. A chave gera um código único por cada loja e define as características de “time out” para um incremento da segurança, tornando as chaves roubadas inúteis. A chave é compatível com todos os PODs da Gateway e dispensa pilhas. A gama Smart Lock não requer perfuração ou utilização de ferramentas. Também não precisa de baterias uma vez que é compatível com a tecnologia Power Touch, que transfere a energia da chave IR2 para o fecho. Além disso, apresenta um indicador do estado do fecho. O visor E Ink permite saber, em qualquer momento, se o fecho está seguro. www.gateway-portugal.com

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cosentino lança dekton, a nova superfície ultracompacta De acordo com a empresa, a nova superfície apresenta porosidade zero, absorção nula de água e uma alta resistência ao risco, às manchas, à abrasão, ao choque térmico e aos raios ultravioleta. Estas características possibilitam a aplicação do produto em qualquer clima e garante a estabilidade da cor, sendo várias as possibilidades de design contempladas. Numa fase inicial, o produto será fabricado numa gama de cores que se identifique com as suas referências naturais, ou seja, cores parecidas com ardósia, cimento, ferrugem ou pedra natural, bem como cores primárias. Com Dekton, o grupo Cosentino pretendeu aliar a inovação tecnológica à inovação em design.

nova retificadora direita ggs A retificadora da Bosch para uso industrial está agora equipada com interruptor de segurança. Tem um veio de trabalho longo e estreito especialmente apropriado para locais de difícil acesso. O interruptor de segurança da nova retificadora direita da Bosch permite uma desconexão imediat da ferramenta, uma vez que ela se desliga imediatamente ao deixar de pressionar a rebarbadora. A GGS 28 LP Professional da Bosch foi desenvolvida para aplicações sujeitas a elevados padrões de segurança, nomeadamente em refinarias, plataformas de petróleo, construção de gruas e navios e também de tanques e con-

Além do lançamento deste produto, o Grupo Cosentino investiu também na criação de uma Plataforma Logística Inteligente, que constitui um centro de distribuição centralizado e automatizado. Com o novo centro, pretende-se melhorar a logística e a eficiência do parque industrial do grupo, situado em Almeria. www.cosentino-group.net

lp professional da bosch

tentores. As aplicações da ferramenta passam por rebarbar arestas e retificar superfícies, e a velocidade de 29000 rotações por minuto assegura a rápida execução do trabalho. O peso de 1.6 kg contribui para a comodidade durante a execução. A retificadora direita GGS 28 LP Professional dispõe ainda de um sistema de aperto para fixação sem folga das pontas abrasivas e de rolamentos de esferas selados em ambos os lados que minimizam as necessidades de manutenção. A ferramenta está também equipada com uma unidade de passagem de cabos extensível que previne quebras nos

próprios cabos. A retificadora é distribuída com uma pinça de 6 mm mas pinças até 8 mm estão disponíveis como acessórios. www.bosch-professional.com

novos cremones purity da reynaers

www.reynaers.com/pt/pt

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Os cremones PuRity são fabricados de acordo com o processo BIOV (Biologic Ion Overlay), resultando o material numa variante não tóxica do aço inoxidável devido á remoção das partículas de crómio. O produto é feito com Pura, um material cujo direito de utilização pertence em exclusivo à Reynaers. De acordo com a empresa, o material utilizado, combinado com o respetivo tratamento de superfície, torna os puxadores não corrosivos, hipoalergénicos e totalmente recicláveis. Se o utilizador o desejar, poderão ser também anti-bacterianos. O sistema click-clack facilita a montagem do equipamento: o puxador é colocado na respetiva posição com um clique, utilizando parafusos ou porcas. Para além de reduzir o tempo de montagem, a empresa assegura que a fixação é mais forte, o que possibilita que o cremone se mantenha na horizontal quando não está a ser utilizado.

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schlüter®-ditra-heat-e para aquecimento rápido de pavimentos cerâmicos e pedra natural A Schlüter-Systems desenvolveu um sistema termoelétrico para aquecer pavimentos de forma rápida e individual A solução, associada à tecnologia DITRA, garante, segundo a empresa, um desacoplamento e dessolidarização segura. Os cabos elétricos são inseridos de forma personalizada sobre a lâmina de desacoplamento, pelo que se podem selecionar livremente as zonas que se pretende aquecer, de acordo com as necessidades do utilizador. A função de desacoplamento permite também instalar o sistema de aquecimento radiante elétrico sobre suportes críticos, como suportes em madeira ou betonilhas fissuradas, sem que surjam danos no acabamento cerâmico ou nos cabos elétricos. Desta forma, evitam-se também danos no acabamento causados pelas alterações de temperatura. Por outro lado, os cabos elétricos ficam cobertos na lâmina de desacoplamento pelo cimento cola usado na instalação da cerâmica. Os sensores de temperatura integrados no pavimento possibilitam, em articulação com os termóstatos digitais, regular a temperatura ambiente. Como os cabos elétricos se encontram por baixo da cerâmica, a transmissão do calor à superfície é rápida. A baixa altura de construção de Schlüter®-DITRA-HEAT-E facilita a sua aplicação em projetos de reabilitação.

www.schluter.pt

dioflex rt da barbot A Dioflex 2 RT da Barbot consiste numa nova formulação da tinta Dioflex que, de acordo com a empresa, proporciona melhor performance e maior elasticidade por via da dupla reticulação (foto-reticulação e reticulação química). O produto, concebido para fachadas, permite, segundo a Barbot, um revestimento flexível e uma ótima impermeabilização e apresenta elevada resistência à alcalinidade e à intempérie. É um revestimento elástico totalmente acrílico que alia uma cobertura uniforme a uma elevada flexibilidade. De acordo com Nuno Barbosa, da Área de Investigação e Desenvolvimento da Barbot, “a dupla reticulação permite alcançar níveis superiores de resistência e impermeabilidade, características essenciais para a pintura de exteriores. Esta inovação revolucionária resulta mais uma vez da permanente aposta da Barbot no desenvolvimento e melhoria contínua dos seus produtos, para uma resposta eficaz ao mercado”. www.barbot.pt

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estante

cadernos de obra –

edição

Foi lançada a 26 de março a 4ª edição dos Cadernos de Obra, uma publicação internacional de divulgação científica sobre Construção de Edifícios, que cruza o projeto com Gestão, Qualidade e Tecnologia dos Edifícios. A revista é elaborada pelo grupo GEQUALTEC, inserido na Secção de Construções Civis do Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Engenharia Civil da Universidade do Porto. Este número da revista é dedicado ao novo Museu dos Coches, percorrendo as fases de projeto, obra e tecnologias.

O grupo GEQUALTEC tem vindo a desenvolver atividades científicas em áreas de conhecimento relacionadas com a construção de edifícios, nomeadamente no âmbito da Gestão, Qualidade e Tecnologia dos Edifícios. As atividades do grupo contemplam a participação e organização de congressos e Fóruns Científicos e estudos laboratoriais com e para outras entidades científicas e/ou do mercado comercial. autores: Vários . editora: FEUP . data de edição: 2013 . preço: 20,00

euros . à venda

em www.engebook.com

construcción de estructuras metálicas – Com esta publicação, pretende-se abordar um conjunto de critérios sobre o funcionamento das estruturas de aço, com enfoque apenas na construção, sem entrar no estudo dos cálculos. O livro foi idealizado a pensar nos estudantes de Arquitetura Técnica, sem esquecer a sua possível utilidade para outros estudos relacionados com a construção de edifícios. O aço é o material estrutural por excelência para grandes alturas, visto que resolve com sucesso várias questões: suportar o peso com pilares de dimensões reduzidas e evitar movimentos decorrentes da ação do vento, entre outras.

No livro, inclui-se um grande número de perspetivas e detalhes construtivos que, em conjunto com o texto, ajudam a compreender o funcionamento da estrutura. Esta informação constitui uma oportunidade de eleger as opções idóneas para resolver cada situação, de acordo com as exigências estruturais. É analisada a estrutura completa do edifício, independentemente de se tratar de um empreendimento industrial como de serviços ou habitação. autores: Pascual Urbán Brotóns . editora: ECU . data de edição: 2006 . isbn: 8484545105 páginas: 473 . Preço: 25,57 euros . à venda em www.engebook.com

energia solar passiva O livro ENERGIA SOLAR PASSIVA aborda o tema da qualidade térmica dos edifícios e a forma como esta característica está ligada ao projeto arquitetónico, à envolvente do edifício, dos seus espaços e elementos construtivos. A primeira parte deste livro apresenta ao leitor os processos térmicos, as regras de construção e as tecnologias solares passivas mais aconselháveis para o nosso clima, a aplicar nos edifícios, com vista à otimização do conforto higrotérmico e ao mínimo consumo de energia.

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A segunda parte expõe, através de vários exemplos, um método simplificado de cálculo do contributo de energia solar passiva no aquecimento de edifícios, a que o leitor, mesmo sem conhecimentos muito aprofundados, pode recorrer num ato de consulta prática e expedita. autores : isbn :

Francisco Moita .

9789728479732 .

www.argumentum.pt

editora :

páginas :

edição

Argumentum .

data de edição :

2006

224 . P reço : 27,00 euros. à venda em

projeto pessoal

António Arêde

Engenheiro Civil, Professor na FEUP bi Nasceu no ano de 1964 em Viseu, onde realizou toda a sua formação primária e secundária, esta última concluída na Escola Emídio Navarro na Área Científico-Tecnológica, ramo de Construção Civil. Em 1987 licenciou-se em Engenharia Civil pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) onde também obteve o grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil. Integrado na equipa de investigação de um projeto Europeu de suporte ao desenvolvimento do Eurocódigo 8, realizou os trabalhos de Doutoramento no laboratório ELSA (European Laboratory for Safety Assessment) do JRC (Joint Research Centre), da Comissão Europeia, em Ispra, Itália. Concluiu o Doutoramento pela FEUP em 1997, focando o tema da Modelação e Avaliação da Segurança Sísmica de Estruturas Porticadas de Betão Armado. Desde 1990 é docente do Departamento de Engenharia Civil da FEUP, onde presentemente desempenha as funções de professor associado e de Diretor Executivo do Laboratório de Engenharia Sísmica e Estrutural que ajudou a fundar e instalar em 2002.

sonho de criança Ser cientista e “inventar coisas”.

o seu maior desafio Acompanhar e educar os filhos de tenra idade segundo valores de ética, trabalho, seriedade e humanidade, num tempo socialmente tão hostil, sem descurar os diversos compromissos profissionais.

uma obra de engenharia de referência Em Portugal, a Ponte do Poço de Santiago no concelho de Sever do Vouga, inserida no extinto ramal ferroviário da linha do Vouga, pela sua elegância e esbelteza com um imponente arco principal parabólico em alvenaria de pedra com 53 m de vão. Fora de Portugal, o Panteão de Roma, um verdadeiro hino ao engenho e arte de saber fazer tão arrojada construção há dois milénios.

um engenheiro civil de referência Como aluno do seu último curso de Betão Armado na FEUP, destaca o Eng. Joaquim Sarmento, que sempre admirou pela imensa sabedoria científica e técnica nos mais variados temas de engenharia civil e que, “por consequência” (expressão recorrentemente por ele usada), o tornou num “ícone” de várias gerações de engenheiros civis da FEUP. Recorda com prazer as suas pertinentes inquietações que muitas vezes expunha não só em privado mas sobretudo em público, quando, discretamente sentado na plateia de conferências a que gostava de assistir, não resistia a levantar alguma questão técnica que logo se transformava numa brilhante aula improvisada. Mais o admira ainda porque, volvido já quase um século de vida, mantém uma sempre insatisfeita curiosidade sobre tudo o que o rodeia e um genuíno interesse pelos desenvolvimentos técnicos que “teima” em conhecer.

dos projetos mais desafiantes, seleciona Contribuição para o projeto, apoio à construção e monitorização de uma Ponte de Alvenaria de Pedra construída em Portugal no início do século XXI.

uma aposta no futuro Reutilizar construções antigas, com provas dadas, como base de futuras e duradouras edificações adaptadas às novas exigências, contribuindo para uma verdadeira preservação dos valores culturais, ambientais e patrimoniais.

hobby favorito Atividades campestres pela aldeia “onde rompeu os calções” ; bricolage.

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eventos

tektónica Decorre de 7 a 11 de maio a edição de 2013 da Tektónica, na Feira Internacional de Lisboa. Os dias 7, 8 e 9 serão dedicados a profissionais, enquanto os dias 10 e 11 serão para profissionais e público. Este ano, o tema da feira será “Construção – o pilar do desenvolvimento económico mundial”. Pela primeira vez, a Tektónica realiza-se em simultâneo com a SEGUREX, o maior evento de Segurança e Proteção em Portugal. Os destaques deste ano irão para as iniciativas Portugal Constrói, Dia da Arquitetura, Dia da Engenharia, Academia, Espaços Reabilitação / Espaços Eficiência Energética / Espaço Inovação e para os Prémios Tektónica 2013. Os setores em exposição serão o Salão Internacional de Pavimentos e Revestimentos Cerâmicos, Banho, Cozinha, o Salão Internacional de Materiais e Equipamentos para a Construção, o Salão Internacional das Pedras Naturais, o Salão das Energias Renováveis, Construção Sustentável e Responsabilidade Social na Construção, o Salão da Indústria da Madeira e Cortiça para a Construção e o Salão das Máquinas e Equipamentos para a Construção e Obras Públicas. www.tektonica.fil.pt

ii jornadas em reabilitação de infraestruturas e edifícios (rie ) A Universidade Lusófona do Porto organiza as segundas Jornadas dedicadas à Reabilitação de Infraestruturas e de Edifícios, cobrindo as várias áreas dos setores da construção, nas quais pretende promover a discussão da reabilitação dos edifícios e das infraestruturas, onde os desafios associados à manutenção, adaptação e reabilitação assumem um interesse crescente, sendo uma área de intervenção muito sensível devido ao tempo de intervenção, a complexidade operacional e a especificidade que cada obra impõe, desencadeando sempre novos desafios. O RIE2013 apresenta-se, assim, como um fórum de discussão entre o universo académico e empresarial, privilegiando a permuta de experiências técnico-científicas, bem como a aquisição de novos conhecimentos, técnicas e tecnologias. São esperados 100 participantes. www.rie.pt

calendário de eventos

Tektónica

Construção – O Pilar do 7 a 11 de maio Desenvolvimento Económico Mundial 2013

Lisboa Portugal

FIL www.tektonica.fil.pt

II Jornadas em Reabilitação

Reabilitação de Infraestruturas e de Edifícios

14 de maio 2013

Porto Portugal

RIE www.rie.pt

20 e 21 de maio 2013

Vigo Espanha

Agua, Cultura y Sociedad www.aguaculturasociedad.org

Curso “Sistema LiderA no Turismo”

Aplicação da Norma de Sustentabilidade 22 e 23 de maio do Sistema LiderA no Turismo 2013

Lisboa Portugal

IST www.civil.ist.utl.pt/fundec

ENITA-3

3º Encontro Nacional de Isolamento Térmico e Acústico

5 e 6 de junho 2013

V.N. Gaia Portugal

Cenertec www.cenertec.pt

II CLA de Construção Metálica Sustentável

Congresso Luso-Africano de Inovações na Construção Metálica

19 de julho 2013

Maputo Moçambique

CMM www.cmm.pt/cla

II Congresso Int. de Água, Cultura e Sociedade Eng. Civil e Território

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

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