DOSSIER Construção em Madeira CONVERSAS João Santa-Rita 45 N° 45 . setembro/outubro 2011 . 6.50 9 771645 176009 ISSN 1645-1767
DOSSIERConstrução em Madeira
CONVERSASJoão Santa-Rita
45
N ° 4 5 . s e t e m b r o / o u t u b r o 2 0 1 1 . 6 . 5 0
9 771645 176009
ISSN 1645-1767
1
sumário
ficha técnicadiretor
Eduardo Jú[email protected]
diretora executivaCarla Santos Silva
conselho científicoAbel Henriques (UP), Albano Neves e Sousa (UTL),
Álvaro Cunha (UP), Álvaro Seco (UC), Aníbal Costa (UA), António Pais Antunes (UC),
António Pinheiro (UTL), Carlos Borrego (UA), Conceição Cunha (UC), Daniel Dias da Costa (UC),
Diogo Mateus (UC), Elsa Caetano (UP), Emanuel Maranha das Neves (UTL)
Fernando Branco (UTL), Fernando Garrido Branco (UC),Fernando Sanchez Salvador (UTL),
Francisco Taveira Pinto (UP), Helder Araújo (UC), Helena Cruz (LNEC), Helena Gervásio (UC),
Helena Sousa (IPL), Hipólito de Sousa (UP), Humberto Varum (UA), João Mendes Ribeiro (UC),
João Pedroso de Lima (UC), Joaquim Figueiras (UP), Jorge Alfaiate (UTL), Jorge Almeida e Sousa (UC),
Jorge Coelho (UC), Jorge de Brito (UTL), Jorge Lourenço (IPC), José Aguiar (UTL),
José Amorim Faria (UP), José António Bandeirinha (UC), Júlio Appleton (UTL), Luís Canhoto Neves (UNL),
Luís Godinho (UC), Luís Juvandes (UP), Luís Lemos (UC), Luís Oliveira Santos (LNEC),
Luís Picado Santos (UTL), Luís Simões da Silva (UC), Paulo Coelho (UC), Paulo Cruz (UM),
Paulo Lourenço (UM), Paulo Maranha Tiago (IPC), Paulo Providência (UC), Pedro Vellasco (UER, Brasil),
Paulo Vila Real (UA), Raimundo Mendes da Silva (UC), Rosário Veiga (LNEC), Rui Faria (UP),
Said Jalali (UM), Valter Lúcio (UNL), Vasco Freitas (UP),Vítor Abrantes (UP), Walter Rossa (UC)
redaçãoJoana Correia
marketing e publicidadeRita Ladeiro
comunicaçãoCeline Borges Passos
grafismo avawise
assinaturasTel. 22 589 96 25
redação e ediçãoEngenho e Média, Lda.
Grupo Publindústria
propriedade e impressãoPublindústria, Lda.
Praça da Corujeira, 38 - 4300-144 PORTOTel. 22 589 96 20, Fax 22 589 96 29
[email protected] | www.publindustria.pt
publicação periódicaRegisto n.o 123.765
tiragem6.500 exemplares
issn1645 – 1767
depósito legal164 778/01
capa Fotografia gentilmente cedida por Finnforest
© Ignacio Ysasi
Os artigos publicados são da exclusiva responsabilidade dos autores.
2editorial
4_38dossier | “construção em madeira“
4_8conversasJoão Santa-Rita
10_14Evolução recente da construção de Estruturas de Madeira em Portugal
16_21Influência das condições ambientais em Estruturas de Madeira
22_28ttt torre turística transportável:Estrutura de Madeira polivalente como segundo Pavilhão de Portugal na Expo Xangai 2010
29_32Construção de edifícios com painéis maciços de madeira lamelada-colada cruzada
34_38Avaliação experimental de pavimentos antigos de madeira através de ensaios de carga
40_41publi-reportagemÁgua potável para Oldenburg – graças à mais recente tecnologia de superfície que está a ser utilizada no tanque de água purificada de Donnerschwee
42_45materiais de construçãoMateriais nano-porosos para soluções de paramentos altamente eficientes
46i&d empresarial
48_49acústicaExemplos de soluções de reforço de isolamento acústico e respetivos desempenhos acústicos previstos
50_51estruturas metálicasVigas mistas em pavimentos do tipo “Slim Floor”
52_53sísmicaA ação sísmica em Portugal na nova regulamentação Europeia para o projeto de estruturas
54_57publireportagemA utilização do betão como sistema de segurança na prevenção rodoviária
59_62notícias
63_65mercado
66estante
67projeto pessoalNuno Sampaio
68eventos
Próxima edição > Dossier Construção Metálica
Este número é dedicado às “Estruturas de Madeira”. Este é um dos temas que recorrentemente têm sido abordados na Construção Magazine, dada a sua importância, tanto na vertente da conservação de cons-truções antigas, como na vertente das soluções inovadoras aplicadas à construção nova. É neste contexto que o Núcleo de Estruturas de Madeira (NEM) do LNEC tem desenvolvido um trabalho de referência, de produção de material científico e tecnológico, de certificação dos produtos e derivados de madeira, de apoio à sua aplicação na construção, de garantia da sua durabilidade, e de avaliação e reabilitação do edificado existente. A Eng.ª Helena Cruz, Coordenadora do NEM, é, por todas estas razões, uma figura incontornável sempre que o tópico é a (construção em) Madeira e é, por consequência, a escolha óbvia para co-editora da ‘CM 45’. O dossier inclui, como habitualmente, vários artigos de conhecidos especialistas, assim como a entrevista a uma personalidade de reconhecido mérito na área temática.Aproveito as linhas deste editorial para dar uma notícia em primeira mão aos leitores e para felicitar a editora Engenho e Média pelo lançamento da revista “Em Obra”, dirigida a todos os intervenientes na área da Construção, a qual tem como principal objectivo apresentar o que de inovador surge neste sector, em termos de produtos, equipamentos e tecnologias.
Eduardo Júlio, Director
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editorial
Em Portugal, o papel da madeira como material estrutural tem sofrido profundas mudanças.Por um lado, muitas das utilizações tradicionais, sobretudo pavimentos e coberturas, registaram um decréscimo acentuado, face a outros materiais e soluções que entretanto se tornaram dominantes.Em contrapartida, têm-se multiplicado em Portugal, nas últimas duas décadas, grandes estruturas de piscinas, pavilhões desportivos ou multiusos, naves industriais e centros comerciais, de madeira lamelada colada, com realizações arrojadas e notável impacto.Também ao nível da construção unifamiliar, depois dos primeiros passos dados com a construção prefabricada, sobretudo para o parque escolar nos anos 70 e 80 do século XX, então com um caráter eminentemente provisório, verificou-se mais recentemente um crescimento significativo e uma oferta extremamente diversificada de sistemas de construção, empregues principalmente em habitação e equipamentos de lazer. Muitas destas realizações têm elevada qualidade, veiculando imagens de inovação, integração paisagística, consciência ambiental e sustentabilidade.Noutra vertente, também a reabilitação de estruturas antigas assume presentemente uma grande importância para a indústria da construção, em resposta às preocupações crescentes com a preservação do património e com inegáveis vantagens técnicas e económicas, registando-se numerosas intervenções exemplares em estruturas de madeira.Não obstante as grandes lacunas que ainda se verificam em Portugal, sobretudo ao nível da formação académica, da mão de obra especializada e dos procedimentos, dispomos hoje de conhecimentos científicos e técnicos e de um grande conjunto de documentos normativos que permitem enquadrar o projeto e a execução de estruturas de madeira, a especificação, o fabrico e o controlo de qualidade/fiscalização dos materiais empregues. Também a grande oferta de materiais e produtos de construção à base de madeira, sejam inovadores ou tradicionais “revisitados”, apoiada por estudos e investigação e por sistemas de qualificação e certificação, facultam hoje em dia opções adequadas a cada caso.Sem, obviamente, esgotar todos os aspetos referidos, procuramos reunir neste dossier alguns contributos sobre: perspetivas sobre a utilização estrutural da madeira, as grandes estruturas de madeira construídas em Portugal, as intervenções no âmbito da reabilitação do património, a relevância da investigação na especificação e acompanhamento de obras e alguns exemplos de sistemas e conceitos inovadores, quer a nível nacional quer a nível mundial.
helena cruzco-editor da cM45
*O Professor Eduardo Júlio escreve de acordo com a antiga ortografia.
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ConstrucaoMagazine_210x297_Thermocin.pdf 1 9/6/11 11:12 AM
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Construção Magazine (CM) – A Ordem dos Arquitetos integra a Comissão Organizadora do Prémio
Nacional de Arquitetura em Madeira 2011. Como surgiu e quais os objetivos desta iniciativa?
João Santa-Rita (JSR) – A iniciativa partiu do Secretário de Estado das Florestas e Desenvolvimento
Rural e da Autoridade Florestal Nacional, no âmbito do Ano Internacional das Florestas. A estas
duas Instituições associou-se um conjunto de agentes económicos ligados à Indústia da Madeira,
com o sentido de reforçar o valor da nossa floresta enquanto um importante recurso económico.
Naturalmente foi com um enorme prazer que a OA se associou igualmente a esta iniciativa. De facto,
no quadro atual em que a construção e a reabilitação sustentável do edificado se apresenta como
um fator essencial, diria em todo o mundo, a madeira bem como os seus derivados e os recursos
tecnológicos associados são e serão sempre da maior relevância.
CM – Qual o impacto que se espera deste Prémio num futuro próximo?
JSR – Porventura o Prémio não terá um impacto imediato, sobretudo, tendo em conta a forte contração
económica que se vive. Apesar desse aspeto esperamos que o Prémio em si mesmo venha a ter efeitos
pedagógicos, podendo mesmo vir a constituir um incentivo para uma utilização mais generalizada
da madeira, ao divulgar e valorizar resultados, práticas, soluções arquitetónicas e construtivas
fundadas no uso desse material.
Por outro lado, um concurso desta natureza contribuiu naturalmente para dar a conhecer não só no
meio dos arquitetos mas também ao público em geral, um conjunto de obras e de soluções porventura
ainda pouco conhecidas ou até mesmo desconhecidas.
Um Prémio, tal como outras tantas coisas na vida, precisa de reconhecimento e para obter esse re-
conhecimento carece de uma participação e de uma seleção criteriosa e cuidada dos trabalhos que
premiar. No fundo está implícito na natureza de qualquer prémio distinguir e divulgar a qualidade que,
neste caso, é de obras de arquitetura e nas quais a madeira assuma um papel relevante.
CM – A madeira foi, durante largos anos, utilizada sobretudo em estruturas provisórias e reves-
timentos. Nas últimas décadas a situação tem-se alterado. A que atribui esta mudança e até que
ponto será uma mudança sustentável?
Entrevista conduzida por Helena Cruz
Fotografia por Luís N. Filipe
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A madeira voltou a adquirir importância nos últimos anos, sendo aplicada na reabilitação de edifícios e num tipo de construção mais sustentável. João Santa-Rita, vice-presidente da Ordem dos Arquitetos, fala à CM sobre a história da utilização deste material e dos desafios que se colocam num projeto de construção em madeira. O arquiteto destaca também a primeira edição do Prémio Nacional de Arquitetura em Madeira.
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JSR – Antes demais, é bom não generalizar,
nem fazer passar a ideia que na construção em
Portugal a madeira é um material de utilização
recente.
Na realidade este material sempre esteve
muito presente, em elementos estruturais,
componentes e revestimentos. Só a partir
da segunda metade do século passado, com
a generalização das estruturas de betão e o
recurso a componentes industriais, a madei-
ra perdeu progressivamente a importância
milenar que tinha. Basta, para ilustrar esta
questão, recordarmos o caso do tão conhecido
sistema da Gaiola Pombalina que constituiu
no seu tempo uma resposta construtiva para
resistir aos fenómenos sísmicos. Foi um siste-
ma altamente inovador em pleno século XVIII
e a Gaiola era, como sabemos, uma estrutura
composta por elementos de madeira.
Porém é, de facto, certo que a madeira não
teve nem tem no nosso País uma presença,
chamemos-lhe uma visibilidade, tão marcante,
tanto nas cidades como nas paisagens, como
tem certamente noutras culturas, continentes
e países. Esse panorama tende no entanto
a inverter-se. Primeiro, devido aos efeitos
da globalização e à consequente entrada no
nosso mercado de soluções importadas de
países onde a madeira sempre teve um papel
primordial na construção, como o caso do norte
da Europa ou da América do norte entre outros.
Segundo, devido, precisamente ao facto do uso
da madeira se afirmar como sustentável do
ponto de vista ambiental, por um conjunto de
vantagens que têm vindo a ser identificadas,
nomeadamente, por possibilitar a redução
das emissões de carbono.Terceiro, porque é
um material que revela um grande número de
possibilidades de utilização e de aplicação.
CM – Os portugueses construíam tradicional-
mente para os seus filhos e netos. Até que
ponto a aceitação da madeira por parte do
consumidor é hoje em dia condicionada por
preocupações relacionadas com a durabili-
dade das construções?
JSR – Não foram apenas os portugueses que
construíram para as gerações vindouras,
de certo modo sempre foi assim ao longo da
História e, como tal, construiu-se sempre
com um certo sentido de perenidade o que é
absolutamente natural. As catedrais, os palá-
cios duravam por vezes décadas a construir
e esperava-se que durassem muito mais que
uma vida, eram construções para resistir ao
tempo e a tudo. Apenas em algumas socieda-
des contemporâneas com grande dinamismo
já não será assim.
Por outro lado há aqui um dado que é novo, é
que nos últimos trinta anos, os portugueses
tornaram-se progressivamente e em grande
número compradores e mesmo proprietários,
ao invés de arrendatários como tradicional-
mente o eram. Essa alteração de condição,
transformou natural e inevitavelmente as suas
preocupações ou, pelo menos, a sua acuidade.
A não aceitação da utilização da madeira de for-
ma mais generalizada na construção, como ali-
ás de outros materiais, decorre quase sempre
da falta de conhecimento dos materiais e de
preconceitos que subsequentemente se cons-
troem em torno dos mesmos, esquecendo-se
as múltiplas possibilidades e vantagens do seu
uso bem como da longevidade das soluções.
Bastará pensarmos nas inúmeras construções
que com muitos séculos de vida e de uso ainda
exibem as suas estruturas, revestimentos e
elementos em Madeira, para já não falar da
construção naval.
CM – A utilização de madeira em estruturas
de grande vão, designadamente edifícios
desportivos, tem dado a este material uma
grande visibilidade. Não receia que algumas
realizações menos cuidadas ou a falta de
manutenção possam ter um efeito negativo na
apetência do mercado pela madeira?
JSR – Não há bela sem senão! Temos é de ca-
minhar no sentido de não continuar a confundir
a natureza dos materiais, com a responsabi-
lidade de todos quantos estão envolvidos na
realização das construções, sejam estas de
que natureza forem. Qualquer material, por
mais extraordinário que seja, nunca superará
a incúria, ocorra esta no projeto, no processo
de construção ou na conservação das obras.
A madeira requer naturalmente, tal como
outros tantos materiais, um trabalho de
manutenção que tem de ser programado e
cumprido e que é obviamente específ ico.
Repare por exemplo e mais uma vez no caso
da construção naval .
Em Portugal a construção, sobretudo nas
décadas de setenta e oitenta e ainda hoje em
06_cm
conversas
“a madeira, como qualquer material, impõe um modo de pensar e fazer que
não é forçosamente estanque e, devo até referir, que permite uma enorme
liberdade nas opções e nas decisões“
muitos casos, foi muito pouco programada, ou seja, pensa-
se no imediato e na satisfação de um conjunto de necessi-
dades deixando para mais tarde questões tão sensíveis e
importantes como sejam as relativas à manutenção. De
facto, é algo que se vai e se julga ser possível de ir sempre
adiando. Sabe que enquanto os ossos não cederem está
quase sempre tudo bem.
É claro que nos últimos anos esta atitude tem-se vindo a
alterar. De facto qualquer construção requer uma manu-
tenção cuidada e programada a qual será naturalmente
mais exigente consoante a complexidade, sofisticação
e/ou fragilidade das soluções.
CM – Da sua experiência, quais os maiores desafios
colocados aos arquitetos neste domínio?
JSR – A madeira, como qualquer material, impõe um
modo de pensar e fazer que não é forçosamente estan-
que e, devo até referir, que permite uma enorme liber-
dade nas opções e nas decisões. Há naturalmente que
cuidar e ter presentes as suas capacidades e as suas
limitações. O maior desafio é, e será sempre, conhecer
para tirar o máximo partido. Hoje existe uma enorme
facilidade de acesso a soluções industrializadas e
como tal desenvolvidas, testadas e garantidas por
fabricantes. O risco está hoje na incapacidade de
as escrutinar por falta de conhecimento. Anterior-
mente, essa falta refletia-se na incapacidade de
conceber uma solução.
A madeira é uma matéria que tem rendido um ele-
vado número de soluções. Desde logo porque são
inúmeras as variedades quer da matéria prima
natural, quer dos seus derivados que as indústrias,
aliás, têm vindo progressivamente a produzir. Eu
penso que os desafios são universais e neste
caso, tal como em tantos outros, haverá sempre
quem aceite e utilize os materiais tal como são e
haverá também sempre quem procure evoluir e
explorar novos modos de os utilizar e isso con-
duz necessariamente a uma reação altamente
positiva por parte das indústrias. Basta pensar,
no que se fez no norte da Europa nesta matéria
desde meados do século passado. Naturalmen-
te a utilização mais sistemática da madeira
poderá constituir alguma novidade e como tal
implicar um maior desafio na sua adaptação
e adequação às condicionantes locais que
vão de aspetos tão distintos como o modo
de pensar e de fazer, até à sua inserção na
paisagem seja ela urbana ou rural.
CM – A diversif icação dos produtos de
madeira abre novas possibilidades para
utilizações estruturais e não estruturais
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conversas
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passou a ter uma empresa nesta área, e por
aquilo que sei, tem abraçado essa tarefa com
entusiasmo, o que prova a abertura e interesse
das novas gerações pelo conhecimento de
outras soluções.
CM –Na ótica das utilizações estruturais tra-
dicionais, a pormenorização das realizações
é, com alguma frequência, deixada ao saber
dos carpinteiros. Quer comentar este aspeto,
tendo em conta a forma como atualmente
se desenvolve a atividade na indústria da
construção?
JSR – Não me parece que seja literalmente
assim, ou melhor já foi certamente assim no
passado, não muito longínquo, quando grande
parte das construções eram realizadas pelos
próprios ou não existia ainda legislação ou
vigilância. Nesse tempo grande parte dos
profissionais eram grandes mestres com
sensibilidade e autoridade técnica alicerçada
no seu grande saber. Hoje ainda temos por esse
país muitos profissionais que herdaram muito
desse conhecimento prático que é valioso em
qualquer sociedade. No entanto, neste momen-
to qualquer solução estrutural, tradicional ou
não, deve ter por base um projeto realizado
por um técnico que é o responsável máximo
pela conceção da mesma. Se este projeto é
suficientemente desenvolvido, seguido em
obra ou bem executado, isso é um problema
de uma natureza completamente diferente e,
uma vez mais, relacionado com a responsabi-
lidade de cada um dos agentes que intervêm
no processo da construção.
CM – A madeira é, ainda, encarada como um
material tradicional. No entanto a oferta de no-
vos produtos, o ensaio de novas utilizações e a
existência de normalização e regulamentação
recentes configuram a utilização de um novo
material. Como vê este desafio?
JSR – De facto a madeira enquanto matéria
pode ter duas leituras. A matéria prima natural,
utilizada como tal e, deste modo, sujeita ao seu
comportamento, podendo-se recorrer no seu
trabalho também a tecnologias e a utilizações
tradicionais. A madeira entendida como uma
panóplia de derivados e nesse sentido já pou-
co terá a ver com a utilização de um material
tradicional.
Por outro lado, muita da arquitetura moderna
e da contemporânea recorreu e recorre à
na construção. Como caracteriza o mercado
nacional quanto à oferta de produtos de
madeira?
JSR – Diria, desde logo, que o mercado já não é
meramente nacional, encontramos produtos e
soluções de toda a origem, com uma diversida-
de enorme. Felizmente a presença de agentes
e fabricantes nacionais é notável. Segundo jul-
go saber na área dos produtos transformados,
ou derivados, de madeira seremos mesmo líde-
res mundiais de algumas soluções e, além do
mais, temos empresas altamente inovadoras.
Claro que o trabalho realizado pelas indústrias,
sobretudo nas últimas duas décadas, veio
introduzir um enorme conjunto de possibili-
dades, quer de sistemas estruturais, quer de
revestimentos. Temos como tal um mercado
relativamente rico em matéria das soluções,
mas temos naturalmente de saber como as
utilizar, bem como conhecer o seu comporta-
mento nas diversas aplicações e utilizações.
Um dos aspetos da condição atual de ser arqui-
teto é o de que em consequência de indústrias
altamente inovadoras que constantemente
produzem e lançam novas soluções, as obras
que realizamos acabam muitas das vezes por
se constituir como ensaios reais das soluções
produzidas, mesmo que previamente testadas
e/ou inclusive certificadas. Os materiais não
existem por si só e, como tal, a sua integração
num corpo mais complexo que é o edifício, é de
facto o grande teste e desafio.
Como sabemos a madeira é um material de uma
enorme nobreza e com vastíssimas possibili-
dades de utilização, que não se esgotam ape-
nas em aspetos estruturais e não estruturais
das construções. Existe todo um conjunto de
elementos e de componentes que utilizam esta
matéria. Não faltarão oportunidades e motivos
para se recorrer à sua utilização. A madeira é,
se calhar, o material que está mais presente
no nosso quotidiano, se tivermos em conta
para além dos aspetos constructivos do mo-
biliário que utilizamos, isto para dizer que, na
prática, se trata de um material que todos nós
temos obrigação de conhecer. Por outro lado
é de assinalar que a madeira é um dos poucos
materiais com um conjunto de propriedades
muito próprias, repare que tem cheiro, tem
diversas cores, tonalidades e texturas que
aliás pode ter maior ou menor expressão, pode
ser trabalhada de modos muitos distintos, por
exemplo esculpida e moldada, possui capaci-
dade de resistência a diversos fenómenos e
ações. Enfim, poderíamos estar aqui a enunciar
muito mais aspetos.
CM – Sendo as licenciaturas em engenharia
civil e arquitetura sobretudo vocacionadas
para a construção em betão armado, consi-
dera adequada a formação dos técnicos no
domínio das estruturas de madeira?
JSR – Bom, falemos do que conheço melhor.
Hoje, existindo perto de duas dezenas de
escolas de arquitetura em Portugal, é difícil
generalizar e como tal falar de soluções predo-
minantes. Além do mais há tanta informação
disponível que será impossível não abordar
outros sistemas e soluções preparando os
futuros profissionais para a sua utilização . No
entanto e até naturalmente, no seu percurso
académico haverá predominância no recurso
pelos alunos a soluções construtivas em betão
armado, afinal ele é dominante também fora da
escola porque é como sabemos um material
que decorre da matéria prima que existe no
nosso país .
A predominância de uma tecnologia sobre
outras é sempre um fenómeno localizado no
tempo, a história já nos ensinou isso, as esco-
las sabem-no. É importante que continuem a
formar arquitetos com um olhar aberto e atento
aos aspetos do mundo que os rodeia e, nesse
caso, incluiu-se certamente o conhecimento
do comportamento da madeira e das suas
possibilidades estruturais.
CM – Que medidas poderiam ou deveriam
ser implementadas para melhorar a atual
situação?
JSR – Está a partir do pressuposto que ela é
má. É uma visão que não partilho. Na realidade,
tudo parece apontar no sentido contrário. Em
número e qualidade têm crescido as obras
com soluções construtivas que recorrem à
utilização da madeira. Atualmente é possível
comprar uma construção integralmente em
madeira concebida por arquitetos portugueses
e construída industrialmente por portugueses.
Isto só foi possível porque existe conhecimen-
to e saber.
Posso referir-lhe uma história que se encaixa
perfeitamente no que estamos a falar. Tive um
aluno que a meio do seu percurso académico
8_cm
conversas
construção em madeira, quer no seu todo, quer
em diversas das suas componentes sem isso
constituir um estigma.
Há ainda que referir que toda a recente regu-
lamentação forçou um conjunto de soluções/
tratamentos com vista à melhoria do compor-
tamento da madeira e dos seus derivados.
Como tal, eu diria que não será a utilização de
um novo material mas sim, a utilização de um
material tradicional de um novo modo e, nesse
sentido, constitui efetivamente um desafio.
CM – Com o atual abrandamento da construção
nova em Portugal e a atual crise no setor, como
vê o futuro da construção de estruturas de
madeira em Portugal?
JSR – Se, como tudo indica, a atividade do
setor se deslocar maioritariamente para a
reabilitação e, se essa reabilitação for tomada
seriamente, haverá então lugar para muito tra-
balho que passa efetivamente pela utilização
da madeira na recuperação de estruturas, de
revestimentos e naturalmente de carpintarias.
Esta é uma possibilidade real para a utilização
da madeira ainda que não possa traduzir de
imediato todas as potencialidades que este
material hoje possui. Mas certamente cons-
tituirá um grande desafio porque teremos
chegado ao limite do comportamento de um
conjunto de construções e tornou-se inevitável
a sua recuperação.
Voltando um pouco atrás quando falávamos
dos profissionais, carpinteiros, aqui está uma
operação, que vai certamente necessitar do
seu saber, conhecimento, quer na execução,
quer na formação de profissionais que serão
necessários para trabalhos de uma natureza
completamente diferente que requerem um
outro tipo de olhar, de tempo e até de rigor e
sensibilidade.
CM – Na sua opinião, que papel deverá ter a
investigação científica no setor da constru-
ção, em particular na área da construção em
madeira?
JSR – A investigação e o desenvolvimento
são peças fundamentais de qualquer fileira
económica. Muito particularmente dada a
nossa presença no espaço comum europeu. O
desafio hoje não é tão só transformar matéria
prima mas, sobretudo, conceber e desenvolver
produtos e métodos de fabrico. Dado o sucesso
que têm tido as nossas indústrias, existem
meios para considerar isso como uma ação em
continuidade. Por outro lado, desde há alguns
anos que se vem a exigir aos materiais muito
mais em termos do seu comportamentos e da
sua resistência e, como tal, é, não só desejável
como aliás impraticável, não associar a este
fenómeno à contribuição da investigação
científica.
CM – Gostaria de deixar alguma reflexão final
sobre a construção de madeira em Portugal e
a inovação neste domínio?
JSR – Penso que o mais relevante será, de
facto, salientar no âmbito do Prémio em causa
a possibilidade que o mesmo representa para
divulgar um conjunto de exemplos e avaliando
em simultâneo a qualidade dos mesmos. Essa
possibilidade irá naturalmente desper tar
interesse e curiosidade. Depois gostaria de
referir que a criação de um prémio como este
tem, necessariamente, na sua génese o co-
nhecimento de uma realidade, ou seja, de que
a utilização da madeira terá evoluído e estará
até mais generalizada.
Acerca da construção da madeira propriamen-
te dita, gostava de referir um acontecimento
relativamente recente. Par ticipei há uns
meses num debate na Universidade da Beira
Interior a propósito da preservação da Quinta
do Dr. António na Covilhã e confesso que um
dos aspetos que mais me marcou entre as
diversas apresentações foi o trabalho de
madeira no interior de uma das casas dessa
quinta desenhada pelo Arquiteto Luís Alçada
Batista e a inovação que a mesma represen-
tava ainda que suportada em tecnologias e
aspetos ligados à tradição .
“desde há alguns anos que se vem a exigir
aos materiais muito mais em
termos do seu comportamentos e
da sua resistência”
Perfil
João Santa-Rita licenciou-se em Arquitectura
na Escola Superior de Belas Artes de Lisboa no
ano de 1983. Em 1990 criou o Atelier SANTA-RITA
ARQUITECTOS, em conjunto com o Arqº. José
Santa-Rita. Ao longo dos anos deu aulas em
várias universidades de renome nacionais e
internacionais, tais como a Lusíada, Lusófo-
na, Autónoma de Lisboa, Católica, Southern
Califórnia Institute of Architecture Los Angeles,
Columbia University, entre outras. Foi premia-
do em concursos nacionais e internacionais
tendo obtido uma menção honrosa no Con-
curso Internacional para a Revitalização do
ULUGH-BEG CENTER em Samarkanda - ex-URSS
e o 1º Prémio no Concurso Internacional para
o Plano de Urbanização de Almada Nascente
com WS Atkins e Richard Rogers Partnership.
Tem vários artigos publicados em revistas in-
ternacionais da área de Arquitectura e Design.
Os projectos de arquitectura de sua autoria
estão presentes em Portugal, mas também
nos E.U.A, Polónia e Angola. João Santa-Rita
iniciou este ano funções como Vice-Presidente
da Ordem dos Arquitectos.
Poderia citar outros exemplos mais recentes
mas o importante será referir que a inovação se
pode expressar e afirmar de muito modos, uns
mais subtis outros mais afirmativos.
Por último espero naturalmente que os arqui-
tetos se sintam motivados para participar,
contribuindo deste modo para uma saudável
avaliação das obras realizadas e candidatas
ao Prémio.
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Na Figura 1 identificam-se as obras existentes,
segundo este critério.
Construção nova ou reabilitação
As construções com maior visibilidade e
impacto mediático foram, tipicamente, as
estruturas novas de madeira lamelada colada.
No entanto, nem só na construção nova se
sentiu recrudescer o interesse pela madeira. A
abordagem atual da temática de reabilitação e
conservação do Património Edificado favorece
as soluções que preservam a identidade da
construção original. Em consequência, cons-
truções como conventos, igrejas, palacetes,
teatros, edifícios públicos ou corporativos e
outros, construídos no tradicional sistema de
paredes em alvenaria e pisos e coberturas em
madeira, foram alvo de intervenções nos quais
os elementos de madeira foram reparados
ou, no caso mais frequente, substituídos por
outros em madeira maciça ou lamelada colada.
A Figura 2 mostra a distribuição de obras se-
gundo este critério, sendo evidente a maioria
esmagadora de construções novas.
ano de Construção
As Figuras 3(a) a 3(f) ilustram o impressio-
nante ritmo de implantação das estruturas de
madeira em Portugal. Até meados da década
de 90, altura em que se iniciou a construção
do recinto da futura Expo-98 e, em particular,
do Pavilhão da Utopia (Multiusos), os casos
construção em madeiraevolução recente da construção de estruturas de madeira em portugal João H. negrão
PhD, Professor Associado
CIEC, Universidade de Coimbra, Portugal
desde finais da década de 90 que se assiste a um recrudescimento da construção de estruturas de madeira em Portugal, após décadas de quase abandono desse material para aplicações estruturais. este trabalho procura traçar o panorama atual neste setor da indústria da Construção. a informação apresentada foi recolhida por meio de um inquérito enviado a todas as autarquias do país e ainda a algumas empresas do ramo, o qual tem por objetivo caracterizar arquitetó-nica e financeiramente as obras executadas, além de outros aspetos relevantes para se entender a dinâmica do mercado.
As estruturas de madeira em Portugal entraram
em desuso a partir das décadas de 50 e 60 do
século XX, com a generalização da construção
em betão armado. Instalou-se mesmo na Socie-
dade e na comunidade técnica a ideia de que a
madeira era um material de fraca qualidade, o
que levou à sua substituição em numerosas
construções antigas, causando nalguns casos
perdas irreparáveis de Património Arquitetónico.
Após mais de três décadas neste estado de
coisas, a madeira, nomeadamente na forma
de madeira lamelada colada, recuperou algum
protagonismo e ocupou uma posição relevante
em alguns nichos de construção, como pavi-
lhões desportivos, centros comerciais, pontes
e passadiços pedonais e outros. Esta alteração
foi, na opinião do autor, ditada pela oportuna
conjugação de três fatores: o aparecimento
de documentação normativa e regulamentar
(Eurocódigos e normas conexas), o impacto me-
diático do Pavilhão da Utopia (hoje Multiusos)
da Expo-98, que abriu à madeira perspetivas
até então insuspeitadas pelo cidadão comum
e mesmo pela comunidade técnica, e o signi-
ficativo aumento do rendimento nacional nas
décadas de 80 e 90. O objetivo deste artigo é o
de, face a essa transformação, fazer um levan-
tamento do panorama da construção recente
em madeira e derivados, em Portugal.
O estudo foi baseado num inquérito dirigido
a todas as autarquias do país. Foram recolhi-
das 120 respostas, que permitem uma visão
estatisticamente representativa e reveladora
da evolução no espaço nacional. Foram ainda
contactadas algumas das empresas mais
relevantes do setor operando em Portugal, e
cruzada e completada a informação provenien-
te destas duas fontes. Nas secções seguintes
são apresentadas e discutidas as conclusões
mais relevantes deste levantamento.
tiPo de Cliente (PúbliCo/Privado)
O Estado, nomeadamente por via da Adminis-
tração Local (municípios) foi o grande impul-
sionador inicial da construção em madeira,
nomeadamente promovendo a construção de
infraestruturas desportivas como piscinas
e pavilhões gimno-desportivos municipais,
que se multiplicaram um pouco por todo o
país. À medida que as soluções estruturais de
madeira foram adquirindo mais notoriedade,
foi também aumentando a sua procura por
entidades privadas e foi-se diversificando o
tipo de utilização, como se verá mais adiante.
cm_11
João H. negrão
PhD, Professor Associado
CIEC, Universidade de Coimbra, Portugal
> Figura 1: Cliente público/privado.
> Figura 2: Construção nova/reabilitação.
> 1 > 2
reportados em Portugal eram praticamente
inexistentes. O ritmo de construção acelera
a partir de 1999. A maior parte das primeiras
realizações surge no Centro Interior de Portu-
gal. Esta é uma região relativamente pobre,
no contexto português, e não se esperaria,
por conseguinte, que estivesse na vanguarda
desta inovação de mercado. Pensa-se, no en-
tanto, que o facto de coincidir com a mancha
do Pinhal Interior, em grande parte da área,
e o de ter laborado na região a única fábrica
de produção de madeira lamelada colada em
Por tugal (entretanto desaparecida) terão
constituído importantes fatores de estímulo
para autarcas e outros decisores locais.
A informação mais marcante da figura, no
entanto, é a do muito curto espaço de tempo
que medeia entre o aparecimento deste tipo
de solução estrutural no mercado e a sua
disseminação por todo o território nacional:
pouco mais de 5 anos. O dinheiro barato e fácil
deste período facilitou em grande medida esta
evolução, mas não pode retirar-se ao material
o mérito próprio pela capacidade de afirmação
num mercado até então totalmente dominado
pela construção em betão armado e em aço.
tiPo de emPreitada
Dado o conhecimento insuficiente que a maioria
dos engenheiros de estruturas em Portugal
possuem do Projeto de Estruturas de Madeira,
as empresas apresentam frequentemente a
concurso propostas de conceção-construção.
Os Projetos de Licenciamento baseiam-se num
estudo prévio ou projeto de apresentação o
qual, embora suficiente para elaboração de uma
estimativa orçamental, não apresenta o nível
de pormenorização ou mesmo de normalização
construtiva que se exige a um projeto com madei-
ra ou um material derivado. Assim, as empresas
reelaboram um projeto de execução, que efeti-
vamente determinará a produção da estrutura
e a subsequente montagem. Numa minoria de
casos, quando o projeto é detalhado e incorpora
condicionalismos típicos como o do número limi-
tado de secções de madeira maciça disponíveis
no mercado, a proposta e a posterior execução
podem basear-se nesse documento, não sendo
então necessária reformulação do Projeto.
A Figura 4 identifica as respostas dadas a este
item. No entanto, deve referir-se que não se lhe
atribui grande fiabilidade, porque as respostas,
ainda que assertivas, foram frequentemente
reveladoras de confusão ou algum desconhe-
cimento do aspeto particular a que pretendia
obter-se resposta. Alguns departamentos
técnicos de Câmaras Municipais, por exemplo,
indicaram como tendo sido “segundo Projeto” a
empreitada de obras municipais realizadas por
sua iniciativa, pretendendo com isso significar
que a construção fora alvo de um Projeto ela-
borado nesse departamento mas ignorando,
sobretudo no caso de subempreitadas, que
a efetiva construção se baseara num Projeto
reformulado pela empresa construtora. Pensa-
se que a opção “Conceção-Construção” terá
uma incidência muito maior do que a que o
mapa da Figura 4 aparenta.
material
A expressão construção em madeira refere-se
a vários produtos de construção e/ou materiais
distintos que têm a madeira como matéria-pri-
ma essencial. O principal é, destacadamente, a
madeira lamelada colada ou glulam. Há outros,
no entanto, que também possuem quotas de
construção em madeira
12_cm
> Figura 3: Ano de construção.
> 3
(a) Até 1995 (b) Até 1998 (c) Até 2002
(d) Até 2006 (e) Até 2010 (f) Até 2010 e em construção
mercado significativas em diferentes países
e regiões, como o LVL, o Parallam, o Xlam, os
I-joists, etc., ainda que a sua expressão em
Portugal seja reduzida. Foi por isso solicitada
informação sobre o material constituinte da
estrutura. Como se esperava, a maioria das
obras é de madeira lamelada colada, com uma
fração significativa (20 a 25%) executada em
madeira maciça. Estas são geralmente obras
cm_13
de reabilitação de estruturas tradicionais (as-
nas de cobertura, por exemplo) ou estruturas
novas em condições que recomendam o uso de
madeira maciça tratada, como decks, apoios
de praia e outras construções em ambiente
lacustre ou marinho.
valor da subemPreitada de madeiras
Um dos fatores mais relevantes na caracteri-
zação da construção em madeira em Portugal
é, naturalmente, o custo das obras. Ainda que
de forma um tanto arbitrária, foi estabelecido
o valor de 25000€ para a empreitada de madei-
ras como limite mínimo para a inclusão da obra
no presente estudo. Este critério, falível como
qualquer outro, teve o efeito perverso de levar
à exclusão obras vincadamente estruturais
mas de pequena dimensão e de, pelo contrário,
resultar na inclusão de outras que dificilmente
podem caracterizar-se como tal, como escadas
e passadiços de praia e similares. No entanto,
esses casos representam uma minoria e não
subvertem o objetivo geral deste trabalho, que
é o de revelar o panorama e a tendência gerais.
Foram depois estabelecidos 5 escalões ou
intervalos de custo, balizados pelos limites
superiores de 100000, 250000, 500000,
1000000€ ou acima deste valor. Na verdade,
seriam necessários escalões adicionais com
limite bem superior a este valor, porque o Pa-
vilhão Multiusos teve um custo global de 50M€,
maioritariamente da estrutura de madeira, e o
Velódromo Nacional, concluído em 2009, teve
um custo de perto de 10M€, também maiorita-
riamente originado pela estrutura de madeira.
Embora esse cálculo não tenha sido feito, pode
dizer-se com segurança que essas duas obras
representam, de per si, uma fatia relevante do
total investido em estruturas de madeira em
Portugal, durante os últimos 15 anos. Como era
de esperar, o número de obras decresce com a
subida de escalão.
tiPo de Construção
As estruturas de madeira (lamelada colada)
são utilizadas numa grande diversidade
de cons tr uções. Os itens apresentados
anteriormente não contêm informação que
permita identif icar a frequência com que
são construídas pontes, decks, pavilhões ou
outros tipos particulares de estrutura. Com
a finalidade de acrescentar alguma informa-
ção a este respeito, foram especificados os
seguintes tipos de construção, tendo cabido
aos destinatários do inquérito enquadrar num
ou em vários deles as suas respostas, tarefa
que nem sempre se revelou livre de indecisão
ou ambiguidade:
a) Equipamentos desportivos
b) Edifícios de serviço público
c) Salas de espetáculo e afins
d) Edifícios religiosos
e) Restaurantes ou afins
f) Centros comerciais
g) Hotéis ou afins
h) Armazéns / fábricas
i) Torres
j) Pontes
k) Decks
l) Outros
> 4 > 5 > 6
> Figura 4: Tipo de empreitada.
> Figura 5: Material.
> Figura 6: Valor da subempreitada.
construção em madeira
14_cm
> 3
As figuras seguintes representam a distribui-
ção por estes 12 tipos.
Verif ica-se que o grupo a)-Equipamentos
desportivos constitui o contingente mais
numeroso. Efetivamente, com o impulso
proporcionado pela comparticipação a fundo
perdido dos Fundos de Coesão da União Euro-
peia, numerosas autarquias têm promovido,
desde finais dos anos 90 até à atualidade,
a construção de pavilhões polidesportivos,
piscinas municipais, estádios e pistas de
atletismo, para uso das populações e das
coletividades locais.
Na categoria b)- Edifícios de serviço público
foram catalogados todos os edifícios que não
se enquadram nas restantes, como biblio-
tecas, museus, infantários, equipamentos
escolares, tribunais, centros cívicos, etc. Esta
classificação é frequentemente subjetiva,
dada a inexistência de uma separação clara
entre várias categorias.
Fora deste levantamento sistemático ficaram as
moradias particulares, que se cifram em alguns
milhares, na maioria dos casos de construção
recente (década de 90 ou posterior). Existem
numerosas empresas de produção, comercia-
lização e montagem de casas pré-fabricadas
em madeira, algumas das quais subsidiárias
de empresas brasileiras ou laborando com
madeiras brasileiras. A família portuguesa tinha
tradicionalmente uma baixa mobilidade, pelo
que a casa era encarada como um investimento
para a vida, levando-a a optar por soluções com
durabilidade presumivelmente superior, como
as de betão armado e alvenaria. neste paradig-
ma, mas ainda modesta.
> Figura 7: Distribuição por tipo de estrutura.
5. agradeCimentos
O autor agradece o inestimável contributo
prestado pelas autarquias e empresas que,
em prejuízo dos seus múltiplos compromissos
corporativos e profissionais, se prontificaram
a compilar e disponibilizar a informação que
constituiu a base deste trabalho e lamenta,
dada a exiguidade de espaço, não fazer uma
referência individualizada a cada uma destas
entidades.
RefeRências
– diário de notícias - economia. “indústria da
madeira com futuro ameaçado”, (2009-11-20)
– lneC (1995). “Pinho bravo para estruturas”,
Ficha m
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
(g) (h) (i) (j) (k) (l)
Convento de Alpendurada: reabilitação com DIERA RV CAL BASE PRO
16_ 21
16_cm
lidade das colas à temperatura e à humidade.
As ligações entre elementos são outro dos as-
petos a ter em conta, uma vez que, quer sejam
realizadas por meio de ligadores metálicos
quer através de colas estruturais (usadas em
ligações originais ou introduzidas em inter-
venções de reparação ou reforço) podem ser
afetadas negativamente pela exposição pro-
longada à água, à humidade ou a temperaturas
elevadas, exposição essa que poderá resultar,
por exemplo, na corrosão dos ligadores metáli-
cos, ou na hidrólise, fissuração, ou degradação
térmica irreversíveis das colas.
2. CONDIÇÕES DE EXPOSIÇÃO DE ESTRUTURAS
EM PORTUGAL
A informação disponível relativamente à tem-
peratura e à humidade relativa do ar no interior
de edifícios e em contacto com as estruturas
de madeira em Portugal é escassa.
Diversos estudos conduzidos nos EUA e na
Arábia Saudita [1-9] registaram a temperatura
máxima de 76 ºC atingida ao longo de um ano em
coberturas, embora o somatório dos períodos de
tempo com temperatura superior a 71 ºC não
tenha excedido 21 horas e com temperatura
superior a 66 ºC não tenha excedido 64 horas em
edifícios multifamiliares típicos. Para tempera-
turas exteriores de cerca de 40 ºC, temperaturas
de 58 ºC ou superiores foram registadas durante
11 horas em coberturas inclinadas. Em cobertu-
ras planas, com revestimento fino e escuro, em
Riyadh as temperaturas superficiais chegaram
a 93 ºC entre abril de 1989 e novembro de
construção em madeirainfluência das condições ambientais em estruturas de madeiraHelena Cruz(1), João Custódio(2), Pedro Palma(3)
(1) Investigadora Principal; (2) Bolseiro Pós-Doc; (3) Bolseiro de Doutoramento
Laboratório Nacional de Engenharia Civil
Referem-se os principais aspetos do de-sempenho dos elementos e estruturas de madeira que são afetados pelas condições ambientais. Apresentam-se os estudos conduzidos para obter informação relevante sobre as condições de serviço e discutem-se algumas situações paradigmáticas em que o conhecimento dessas condições é determinante para garantir a resistência e a durabilidade das estruturas de madeira.
1. EFEITOS DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS
As condições ambientais envolventes afetam
o desempenho de elementos e das estruturas
de madeira, em termos da sua estabilidade di-
mensional, resistência mecânica, durabilidade
e aspeto visual. A madeira tende continuamente
para o equilíbrio higroscópico com o ar envolven-
te, absorvendo ou libertando água em função
da temperatura e da humidade relativa do ar,
num processo dinâmico ao longo de toda a vida,
sendo que o teor de água determina muitas das
propriedades da madeira em cada momento.
Na gama dos valores de teor de água da madei-
ra correntemente registados em estruturas e
edifícios (abaixo do ponto de saturação das
fibras), as variações do teor de água implicam
necessariamente variações dimensionais das
peças, ocorrendo o seu inchamento quando
o teor de água aumenta e retração quando
o teor de água diminui. Estas variações são
também, frequentemente, acompanhadas
pelo desenvolvimento de empenhos e fendas
(respetivamente, em resultado da anisotropia
da madeira e de gradientes de humidade), com
implicações funcionais, estéticas e, no caso
de algumas fendas, de perda de resistência.
O teor de água da madeira afeta também de for-
ma clara a sua resistência mecânica. Por esta
razão, os valores de resistência indicados em
qualquer fonte bibliográfica, nomeadamente
na norma Europeia EN 338 (Estruturas de
madeira – Classes de resistência) referem-se
sempre a um dado teor de água (em geral 12 %)
ou ao equilíbrio com um ambiente específico
(geralmente 65 ± 5 % de humidade relativa e
20 ± 2 ºC de temperatura). No dimensiona-
mento de estruturas de madeira permanente
ou temporariamente sujeitas a condições
muito distintas destas, especialmente am-
bientes húmidos ou aplicações no exterior,
essa influência deve ser tida em conta por meio
de coeficientes de modificação que reduzam
adequadamente a resistência da madeira em
função da Classe de Serviço, conforme espe-
cificado na norma Europeia EN 1995-1-1 (Euro-
código 5 – Projeto de estruturas de madeira).
As condições de aplicação afetam igualmente
a durabilidade dos elementos de madeira, na
medida em que a temperatura e o seu teor de
água condicionam a capacidade de desenvol-
vimento de determinados agentes biológicos,
como fungos de podridão, térmitas e carunchos,
capazes de utilizar este material como alimento.
No caso de derivados de madeira, por exemplo
elementos estruturais lamelados colados ou
placas de aglomerado de fibras ou partículas,
além dos aspetos referidos, o ambiente pode
ainda comprometer a integridade do próprio
material, nomeadamente por via da sensibi-
cm_17
> Figura 1: Alguns exemplos dos registos de temperatura e humidade relativa do ar interior: a) Cobertura de vidro num centro comercial; b) Caixa de palco de um edifício histórico (teatro).
> 1
1990. Sob coberturas metálicas, na zona leste
do estado do Tennessee foram atingidos 73 ºC
em maio de 1986.
Estes estudos incidiram sobre técnicas de cons-
trução, materiais estruturais, isolamento térmi-
co e pormenorização distintos dos utilizados
correntemente em Portugal. Consequentemen-
te, tendo em conta a importância das condições
ambientais no desempenho das estruturas de
madeira, considerou-se importante obter dados
relevantes para a realidade nacional, bem como
medir a humidade relativa do ar, aspeto não
considerado nos estudos mencionados.
Um dos objetivos deste trabalho foi avaliar as
condições de temperatura e humidade do ar
a que estão sujeitas algumas estruturas de
madeira em edifícios com diferentes usos,
localizados em várias regiões do país. Foram
monitorizadas as condições ex teriores e
interiores de diversos edifícios (estruturas
modernas de madeira lamelada colada, es-
truturas históricas e coberturas de edifícios
tradicionais), com diferentes utilizações (pisci-
nas, centros comerciais, teatros e edifícios de
habitação) e em diferentes regiões climáticas
(região de Lisboa e arredores – clima mediter-
rânico – e Alentejo interior – clima continental).
As medições (exemplos na Figura 1) foram
feitas junto aos elementos de madeira, ao
nível das respetivas coberturas, em pontos
não expostos diretamente à radiação solar e
afastados do revestimento da cobertura e de
eventuais equipamentos ou insuflação de ar.
3. REFORÇO POR COLAGEM EM OBRA
– ESCOLHA E ENSAIO DE COLAS
Um dos objetivos da monitorização efetuada
era saber até que ponto a temperatura am-
biente a que uma estrutura de madeira está
exposta se reflete na temperatura sentida no
interior dos elementos. Por outras palavras,
saber até que ponto a baixa condutibilidade
térmica da madeira consegue proteger de um
aquecimento excessivo eventuais linhas de
cola localizadas no interior das secções.
Esta informação é particularmente relevante
no caso de intervenções de reforço estrutural
recorrendo a colagem em obra, já que algumas
colas usadas para este fim apresentam perdas
de rigidez e de resistência com o aumento da
temperatura, efeito esse que pode ser já pro-
nunciado quando expostas a temperaturas de
serviço de cerca de 30 ºC ou 40 ºC.
Os valores da temperatura ambiente regista-
dos foram usados em modelos numéricos para
prever a evolução de temperatura sentida no
interior dos elementos de madeira a diversas
profundidades e consequentemente impostas
às eventuais ligações coladas (Figura 2).
Diversas colas comerciais epoxídicas e de po-
liuretano e respetivas ligações coladas foram
ensaiadas no LNEC a vários patamares de tem-
peratura dentro da gama de valores esperados
em serviço, para avaliar a sua resistência e
durabilidade ([10]). Os resultados mostram
que as várias colas estudadas apresentam
comportamentos distintos para as tempera-
turas geralmente atingidas em serviço (Figura
3). As colas epoxídicas analisadas (A-R) mani-
festaram um marcado decréscimo de rigidez
e resistência com o aumento da temperatura
de ensaio e a 60 ºC a sua rigidez é diminuta.
As colas de poliuretano ensaiadas (S e T)
apresentaram, até 60 ºC, um comportamento
semelhante ao da maioria das colas epoxídicas,
mas a perda de propriedades subsequente foi
muito menos pronunciada, só perdendo total-
mente a sua rigidez acima de 90 ºC.
Importa referir que, embora o isolamento tér-
mico conferido às juntas coladas pela camada
de madeira que as cobre (espessura de reco-
brimento) provoque o desfasamento temporal
e o amortecimento da temperatura máxima
atingida pela cola (Figura 2), em ambientes
permanentemente quentes ou sob um aque-
cimento prolongado as juntas coladas acabam
por atingir temperaturas relativamente eleva-
das, que devem merecer atenção.
Naturalmente que no caso de elementos de
reforço colados diretamente sobre a superfície
dos elementos estruturais o aquecimento da
cola é particularmente relevante, sobretudo
em elementos diretamente expostos à ra-
diação solar. Em contrapartida, é importante
salientar que, numa eventual situação de
incêndio, o rápido aquecimento exterior não é
acompanhado por um aquecimento significa-
tivo no interior da secção transversal dos ele-
mentos de madeira expostos ao fogo, pelo que
as colas protegidas no interior das peças são
(a)
(b)
construção em madeira
18_cm
> Figura 2: Temperatura ambiente registada em duas coberturas, durante o verão, e temperatura correspondente a 5, 10 e 15 cm abaixo da superfície dos elementos de madeira. a) sótão
em Lisboa; b) cobertura de vidro em centro comercial.
> Figura 3: Efeito da temperatura: a) no módulo de armazenamento (rigidez) e b) na temperatura de transição vítrea.
> 2
(a)
(b)
> 3
(a) (b)
pouco afetadas numa fase inicial de exposição.
Como recomendação geral, estas interven-
ções de reforço devem ser adequadamente
dimensionadas e pormenorizadas, sempre
que possível embebendo as ligações coladas
no interior dos elementos, e evitando o sobre-
aquecimento dos elementos, através do seu
sombreamento e da ventilação dos locais. O
conhecimento das condições de serviço a que
ficarão expostos os elementos intervenciona-
dos com recurso a colagem em obra permite
selecionar colas com adequado desempenho
térmico. A temperatura de transição vítrea da
cola, indicada na respetiva Ficha Técnica, é
indicativa das temperaturas a não alcançar
em serviço, podendo a sua sensibilidade à
temperatura ser mais rigorosamente avaliada
por meio de ensaios laboratoriais.
4. REABILITAÇÃO DE EDIFÍCIOS – ALTERAÇÃO
DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS
A reabilitação e a requalificação de edifícios
passam frequentemente pela substituição
de caixilharia e pelo isolamento (e impermea-
bilização) da cobertura. Embora em termos do
desempenho térmico e consumo energético
essas alterações sejam muitas vezes essen-
ciais, a redução drástica da permeabilidade
ao ar da envolvente do edifício nem sempre
é acompanhada por estudos e eventuais
medidas complementares que permitam a
ventilação adequada do interior.
Nos casos em que existe significativa produ-
ção de humidade, seja em consequência das
atividades humanas, seja por exemplo em
resultado da ascensão de água a partir das
fundações e sua evaporação no interior dos
compartimentos, uma insuficiente taxa de
renovação do ar pode ter como consequências
mais visíveis a ocorrência de condensações e
todos os problemas derivados da humidifica-
ção dos materiais (na madeira: inchamento,
bolores, podridão, etc.).
Convém também ter em atenção que a clima-
tização de edifícios antigos, ou a alteração do
seu uso (por exemplo, no caso de sótãos que
passam a ser habitados) podem alterar dras-
ticamente o seu ambiente interior (tornando-o
em geral mais estável, mas em média também
cm_19
mais seco), o que pode provocar a secagem da
madeira com o consequente desenvolvimento
de fendas e empenos de elementos estruturais
de madeira e eventual degradação de elemen-
tos decorativos.
Mesmo que não haja produção de calor ou
humidade, a alteração das características de
permeabilidade e isolamento térmico da envol-
vente, por exemplo de um telhado, é suscetível
de alterar os valores extremos e médios de
temperatura e da humidade relativa do ar am-
biente no interior dos edifícios, alterando o teor
de água de equilíbrio da madeira de estruturas
e revestimentos.
Como forma de ilustrar este último caso,
apresentam-se seguidamente as conclusões
obtidas com a monitorização das condições
ambientais no exterior e no interior de dois
sótãos não habitados em edifícios de habita-
ção. A primeira destas coberturas, localizada
em Lisboa, é constituída por telhas de barro
vermelho diretamente apoiadas sobre um
sistema de ripas, varas e madres de madeira,
com elevada permeabilidade (Figura 4). Na
segunda estrutura, localizada em Oxford (no
Reino Unido), o revestimento da cobertura
incluía um forro de madeira e uma membrana
impermeável (Figura 5).
As condições exteriores e interiores em ambos
os locais foram registadas entre outubro de
2005 e outubro de 2008.
O Quadro 1 compara as amplitudes térmicas e
de humidade relativa do ar diárias, observadas
nos dois casos.
Verifica-se que, em Lisboa, a amplitude térmica
no interior é maior do que no exterior, possi-
velmente em consequência do aquecimento
do revestimento devido à insolação e sua ra-
diação para o interior durante o dia, seguida de
um rápido arrefecimento do ar interior durante
a noite facilitada pela grande permeabilidade
do telhado. Em Oxford verifica-se o oposto, com
amplitudes térmicas interiores menores do
que as exteriores. Relativamente à humidade
relativa do ar, embora em ambos os casos se
observe uma variação diária menor no interior
do que no exterior, em Oxford as diferenças
entre as amplitudes no interior e no exterior
são muito mais acentuadas.
Os Quadros 2 e 3 mostram as diferenças de
temperatura e humidade relativa do ar, entre
o interior e o exterior, para cada uma das
coberturas.
Comparando as duas coberturas, as principais
diferenças são ao nível da temperatura míni-
ma e média diária e da humidade relativa do ar
máxima diária, em que a cobertura de Oxford
regista maiores diferenças entre os valores
interiores e exteriores do que a cobertura
de Lisboa.
Em ambos os casos, no interior a temperatura é
sempre mais elevada e a humidade relativa do
ar é geralmente mais baixa do que no exterior.
No entanto, as diferenças entre as condições
exteriores e interiores são mais notórias na
cobertura de Oxford do que na de Lisboa, em
que o ambiente interior segue mais de perto o
ambiente exterior.
Note-se que o aumento da temperatura e a
redução da humidade relativa do ar implicam
uma redução do teor de água de equilíbrio da
madeira. Embora as duas coberturas estejam
em locais diferentes, e consequentemente
esta análise deva ser encarada com alguma
reserva, os dados apresentados são indicati-
vos de como a redução da permeabilidade e o
aumento de isolamento térmico da envolvente
são suscetíveis de reduzir o teor de água de
equilíbrio da madeira.
No caso de estruturas com interesse histórico
ou patrimonial, especialmente quando importa
preservar revestimentos interiores, elemen-
tos decorativos ou mobiliário existente no seu
interior, é importante zelar para que o equilíbrio
destes elementos com as novas condições am-
bientais não acabe por ter uma ação destrutiva.
5. CONDIÇÕES DE EXPLORAÇÃO DOS EDIFÍCIOS
– PROJETO E REALIDADE
Uma das causas frequentes de anomalias em
edifícios, relacionadas com a falta de durabili-
dade dos materiais, resulta de se considerar no
projeto condições ambientais e de exploração
manifestamente desfasadas da realidade.
> Figura 4: Cobertura de um edificio residencial em Lisboa.
> Figura 5: Cobertura de um edifício residencial em Oxford (Reino Unido).
> 4 > 5
construção em madeira
20_cm
> Figura 6: Temperatura e humidade relativa do ar interior na estrutura de cobertura de uma piscina coberta, antes e após a desativação do sistema de climatização..
Um exemplo típico passa por assumir o funcio-
namento em permanência de condicionamento
ambiente em edifícios públicos, o qual, por
razões económicas ou outras, é desligado
Amplitudes diáriasLisboa Oxford
T [ºC] HR [%] T [ºC] HR [%]
Exterior 7,5 36,6 10,3 41,6
Interior 9,4 27,2 9,4 12,4
Diferença 1,9 -9,4 -0,9 -27,5
Diferenças diárias
Tinterior
- Texterior
[ºC] HRinterior
- HRexterior
[%]
Tmax.
Tmin.
Tmédia
HRmáx.
HRmin.
HRmédia
Média 2,5 0,6 1,1 -13,5 -4,1 -9,1
Dia quente (2006-07-15) 5,7 1,1 2,3 -4,7 0,4 -2,3
Dia frio (2006-01-29) 0,9 0,7 0,1 -8,2 0,5 -6
Diferenças diárias
Tinterior
- Texterior
[ºC] HRinterior
- HRexterior
[%]
Tmax.
Tmin.
Tmédia
HRmáx.
HRmin.
HRmédia
Média 4,5 5,4 5,4 -23,4 5,8 -10,8
Dia quente (2006-07-19) 10,8 6,0 7,6 -26,7 2,6 -11,7
Dia frio (2005-12-28) 5,7 7,3 6,3 -20,3 -8.8 -16,0
> Quadro 1: Amplitudes térmicas (T) e de humidade relativa (HR) do ar observadas.
> Quadro 2: Diferenças entre as condições interiores e exteriores – Lisboa.
> Quadro 3: Diferenças entre as condições interiores e exteriores – Oxford.
de forma intermitente ou por períodos mais
ou menos prolongados. Em edifícios de habi-
tação são também frequentes grandes dife-
renças entre fogos e desvios das condições
ambientais face ao previsto, em resultado de
diferentes formas de utilização dos espaços
(sombreamento, ventilação, produção de
vapor de água, aquecimento, limpeza), ou de
períodos de ausência dos seus ocupantes.
No caso de edifícios de habitação, são re-
lativamente frequentes as anomalias em
revestimentos de piso relacionadas com a
secagem ou a humidificação das réguas de
madeira após assentamento, com as con-
sequentes retrações, aberturas de fendas e
de juntas, ou inchamentos, empolamentos e
descolamentos das réguas, respetivamente.
Embora nos edifícios de habitação correntes
se conheçam os intervalos de teor de água
recomendáveis para a madeira à data da sua
aplicação, em edifícios com exigências de am-
biente específicas, como bibliotecas, museus,
etc., ou em presença de pavimentos radiantes,
as condições ambientais devem ser bem
identificadas e o teor de água da madeira (e o
tipo de material) ajustados cuidadosamente
a essas condições.
Devem também ser alvo de atenção as situa-
ções transitórias, seja durante a construção
de uma estrutura, seja durante períodos de
avaria dos sistemas de ventilação e condi-
cionamento, paragem para férias ou ações de
manutenção. A Figura 6 mostra as condições
ambientais registadas na estrutura de cober-
tura de uma piscina no interior do país, em
regime normal e após desativação do sistema
de climatização.
É notória a progressiva deterioração das
condições ambientais após a desativação do
equipamento, com descida acentuada da tem-
peratura (seguindo as condições exteriores)
e forte aumento da humidade relativa do ar, o
que foi acompanhado por graves problemas de
condensação e consequente deterioração das
estruturas e dos revestimentos, atacados por
fungos e bolores.
Nestas situações é também previsível a
deterior ação irrever sível dos eventuais
derivados de madeira que sejam adequados
unicamente para ambiente interior seco e
ficam temporariamente expostos a condições
significativamente mais exigentes do que as
previstas no projeto.> 6
cm_21
6. CONCLUSÕES
O ambiente de exposição das estruturas de
madeira influencia diversos aspetos do seu
desempenho. Embora na generalidade das
situações uma previsão grosseira dos valores
médios e extremos de temperatura e humida-
de relativa do ar seja suficiente, em algumas
circunstâncias uma informação mais rigorosa é
fundamental para garantir o desempenho ade-
quado dos elementos de madeira. Há também
que evitar grandes discrepâncias entre o projeto
e a realidade, relativamente ao ambiente de
exposição – classe de risco (definida na norma
Europeia EN 335-2) e classe de serviço (defini-
da na EN 1995-1-1). Sejam devidas a erros de
projeto, sejam devidas a circunstâncias várias
relacionadas com a exploração dos edifícios,
essas diferenças podem introduzir a alteração
das condições de equilíbrio da madeira e even-
tualmente a sua degradação.
PUB
RefeRências
[1] Winandy, J. E., Barnes, H. M. and Falk, R. H., “Summer temperatures of roof assemblies using western redcedar, wood-thermoplastic composite, or fiberglass shingles”. Forest Products Journal, vol. 54, (11), pp. 27-33, 2004.
[2] Winandy, J. E., Barnes, H. M. and Hatfield, C. A., “Roof Temperature Histories in Matched Attics in Mississippi and Wisconsin”, United States Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Research Paper FPL-RP-589: Madison, WI: U.S., 2000.
[3] Winandy, J. E., Wolde, A. T. and Folk, R. H., “Temperature histories of plywood roof sheating and roof rafters as used in North American ligth-framed construction”, in Proceedings of the World Conference on Timber Engine-ering, WCTE - Timber Construction in the New Millennium. Shah Alam, Malaysia, 2002.
[4] Wilkes, K. E., “Model for roof thermal performance”, Oak Ridge National Laboratory, Office of Scientific and Technical Information, ORNL/CON-274: Oak Ridge, TN, 1989.
[5] Blackenstowe, D. E., “Comparison of white versus black surfaces for energy conservation”, in Proceedings of the 8th Conference on Roofing Technology. Gaithersburg, MD, 1987.
[6] Heyer, O. C., “Study of temperature in wood parts of houses throughout the United States”, United States Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, Research Note, FPL–RN 012: Madison, WI, 1963.
[7] Ozkan, E., “Surface and inner temperature attainment of flat roof systems in hot–dry climate”. King Saud University, Saudi Arabia, Riyadh, 1993.
[8] Holton, J. and Beggs., T., “Test and evaluation of the attic temperature reduction potential of plastic shake roofs”, in ASHRAE Pub. No. CH-99-11-5. American Society of Heating, Refrigerating, and Air-Conditioning Engineers: Atlanta, GA, 1997.
[9] Rose, W. B., “Measured values of temperature and sheathing moisture content in residential attic assemblies”, in Proceedings of the ASHRAE/DOE/ BTECC Conference on Thermal performance of the exterior envelopes of buildings. Atlanta, GA, 1992.
[10] Custódio, J., Broughton, J. and Cruz, H., “Rehabilitation of timber structures - Preparation and environmental service condition effects on the bulk performance of epoxy adhesives”. Construction and Building Materials, vol. 25, (8), pp. 3570-3582, 2011.
Websites
[1] http://www.wunderground.com/
22_ 27
EnquadramEnto
A ttt torre turística transportável, mais que
um projeto isolado, é um conceito abrangente
que assenta num modelo adaptável, evolutivo,
polivalente e industrial, que se pretendia mate-
rializado através de uma solução construtiva
diferenciadora e sustentável, recorrendo à
madeira enquanto material predominante,
também a nível estrutural. Este conceito tu-
rístico e habitacional teve o seu lançamento
mundial na EXPO Xangai 2010, na restrita
área reservada às melhores práticas urbanas
internacionais (UBPA), e cujo mote – “Better
City, Better Life” – coincidia com os princípios
adotados no projeto.
Durante seis meses de Exposição Universal,
de 1 de maio 2010 a 31 outubro 2010, o pro-
jeto – ilustrado na Fig.1 – obteve o reconheci-
mento internacional por parte de visitantes,
organização, média e especialistas ligados à
construção, naquele que foi o maior evento
organizado de sempre, com 72 milhões de
visitantes.
Este envolvimento, no âmbito da Participação
de Portugal na EXPO, por inerência do Ministé-
rio da Economia, Inovação e Desenvolvimento,
e também por convite da organização chinesa,
representou Por tugal enquanto segundo
Pavilhão Nacional. A conjuntura de uma parti-
cipação desta natureza acabou por potenciar a
oportunidade da implementação deste projeto
22_cm
se desenvolver a uma escala global a partir de
um Oriente em acelerado crescimento econó-
mico e social.
A torre turística transportável e a tecnologia Et3
Energetic modular technology – que a integra e
complementa – são ambas 100% portuguesas,
tendo sido desenvolvidas ao longo dos últimos
anos através de um projeto de investigação
aplicada, e de um intenso trabalho laboratorial,
levado a cabo pela parceria entre a empresa
dst, s.a. e a Universidade do Minho / ISISE
Instituto para a Sustentabilidade e Inovação
em Engenharia Estrutural. Ambos os produtos
se encontram hoje devidamente protegidos
industrial e intelectualmente por patentes e
proteções de modelos, em todo o território
Europeu e também na China.
CaraCtErização E prinCípios EstratégiCos
das opçõEs dE projEto
A ttt torre turística transportável pretende ser,
antes de mais, uma peça de design habitável
que se funde com a natureza, numa clara
aproximação à componente sensorial do uti-
lizador – aspeto no qual o material madeira
assume especial protagonismo. A imagem
contemporânea e minimalista de um “objeto”
desenvolvido a partir da reinterpretação ex-
pressiva de um material tradicional constitui
uma das principais facetas da ttt.
construção em madeirattt torre turística transportável:estrutura de madeira polivalente como segundo pavilhão de portugal na expo xangai josé pequeno
DST domingos da silva teixeira s.a
Escola de Arquitectura da Universidade do Minho
paulo Cruz
Escola de Arquitectura da Universidade do Minho
jorge Branco
Escola de Engenharia da Universidade do Minho
www.tttower.com
> Figura 1: ttt torre turística transportável na EXPO Xangai 2010.
> 1
cm_23
Complementarmente, procura-se com este
produto uma solução multifuncional que re-
presente um novo conceito de habitabilidade e
evolutividade que, através de sistemas solares
ativos e passivos, combine tecnicamente
iluminação natural e potencial energético. A
sua natureza modular e os materiais nela uti-
lizados – madeira, vidro e metal – asseguram
uma política de reutilização e uma redução
assinalável do seu impacto construtivo, fator
decisivo na aceitação comercial do produto.
A nível conceptual, os princípios das opções
arquitetónicas assentaram em quatro pilares
estratégicos:
– Turismo e mobilidade;
– Urbanidade e modularidade;
– Sustentabilidade e materiais;
– Energia e tecnologia construtiva.
tes, garantindo adequadas respostas técnicas
a esta necessidade, nomeadamente no recurso
a equipamentos autónomos de abastecimento
e a um sistema de fundações por estacaria.
Enquadramentos naturais, cada vez mais
procurados, – como praias, florestas, vinhas
ou campo – mesmo que em zonas de reserva
normalmente não edif icáveis, constituem
cenário viável e reciprocamente potenciador
da ttt com o seu contexto envolvente.
A verticalidade que caracteriza esta torre é um
fator inovador relativamente ao que é a oferta
existente no mercado da microarquitectura
prefabricada. Tal demarcação ocorre devido à
necessidade imperiosa de cumprir o limiar da
habitabilidade humana em espaços reduzidos,
o que jamais se verificaria posicionando ao alto
os convencionais contentores de 20 ou 40 pés,
– Turismo e mobilidade
A ttt torre turística transportável procura
constituir uma resposta arquitetónica face
aos novos desafios do mercado global, onde
a multifuncionalidade, e especialmente a
mobilidade, surgem associadas ao contexto
socioeconómico prevalecente e às oportuni-
dades futuras do setor da construção.
Esta torre possui, na sua versão original verti-
cal, 3 pisos que totalizam 9 m de altura e garan-
tem 30 m2 de área útil numa implantação de 10
m2. Apresentando-se como espaço autónomo e
potencialmente autossuficiente, vocaciona-se
para um novo conceito de turismo de natureza,
conforme apresentado na Fig.2. Concebida
para ser transportável, e com reduzido impacto
construtivo, adequa-se a cenários naturais
onde não existam infraestruturas pré-existen-
> Figura 2: Serra, Lousã – integração natural e turismo de natureza.
> Figuras 3a, 3b, 3c: Imagens dos 3 pisos interiores da ttt e suas funcionalidades
> 2
> 3
construção em madeira
24_cm
recorrentemente utilizados em vários tipos
de soluções prefabricadas pronto-a-habitar.
Se analisarmos, estes elementos tipificados,
independentemente do seu comprimento,
possuem as medidas standard de 2,4 m x
2,4 m de secção transversal, o que condicio-
naria uma eventual área bruta de piso a uns
insuficientes 5 m2. Ora, os 3,2 m x 3,2 m que
quantificam a métrica adotada no presente
projeto, permitem uma área habitável de 10
> Figuras 4a, 4b, 4c: Fase construtiva: estrutura e arquitetura.
> Figuras 5a, 5b, 5c: Fase de conclusão: imagens noturnas e iluminação.
> 4
m2, exponenciando a área de utilização, e
estabelecendo a efetiva diferença entre a
possibilidade e a impossibilidade de habitar. A
utilização estratégica do vidro e do seu efeito
de aproximação entre o espaço interior e a
envolvente exterior, numa “ampliação” espa-
cial imediatamente decifrada pelo utilizador,
bem como a necessária otimização funcional
do espaço interior – de onde se destaca o de-
safio maior de integração das comunicações
verticais –, complementam o resultado. Nas
Figs.3a, 3b e 3c, estão representados os 3
pisos da ttt e o seu programa funcional, respe-
tivamente: cozinha, espaço de refeições e casa
de banho completa, no piso térreo; espaço de
estar e escritório, no piso intermédio; e quarto,
instalação sanitária e varanda no piso superior.
– Urbanidade e modularidade
Um dos principais desafios desta solução,
particularmente a nível estrutural, foi a neces-
sidade premente de garantir o funcionamento
do edifício na dupla posição vertical e hori-
zontal. Pois se, por um lado, deveria funcionar
verticalmente – fazendo jus ao epíteto de
torre, e justificando a originalidade geométrica
e funcional já descrita –, jamais poderia ser
transportada noutra posição que não a hori-
zontal. Num esforço contínuo de otimização
e rigidificação estrutural, foi encontrada e
definida uma solução polivalente. Esta fazia
depender dos alinhamentos e dos travamentos
multidirecionais, o essencial da estabilidade da
solução. Neste contexto, foi igualmente crucial
a decisão de transferir para a casca exterior da > 5
Porquê uma telha canudo sepode optar pela Telha Ibérica?
ção de visual idêntico à telha canudo a custo bastante infe-rior. Senão veja-se:A telha canudo necessita no mínimo de 30 unidades por m2.A opção pela Telha Ibérica resulta num aspecto muito seme-lhante à telha canudo (após aplicada) no entanto necessita deapenas 12,8 telhas/m2.Por outro lado, dispensa a utilização de grampos de fixaçãoou argamassa para fixação, dispensa a respectiva mão-de-obra necessária para realizar este trabalho de fixação, bemcomo dispensa a utilização de sub-telha para evitar eventuaisinfiltrações. A Telha Ibérica necessita apenas de ripado (emargamassa por exemplo) uma vez que os pernes de fixação se-guram perfeitamente as telhas. Por outro lado, os frisos du-plos de segurança (longitudinais e transversais) associados auma maior sobreposição de encaixe, asseguram uma óptimaestanquicidade da cobertura. A rápida colocação permitidapor esta telha resulta também numa poupança adicional demão-de-obra necessária.Em resultado de toda esta poupança de materiais e mão-de-obra, a Telha Ibérica permite uma contenção de custos bas-tante significativa por m2 de telha aplicada, quandocomparada a telha canudo (no mesmo tipo de decoração dasuperfície da telha).
RECUPERAR TELHAS ANTIGAS PORQUÊ?Muitas vezes recuperam-se telhasantigas para realçar o respeitopelas características anciãs dorespectivo edifício alvo de res-tauro. Os encargos adicionais as-sociados à respectiva recuperaçãocostumam fugir bastante ao orça-mento disponível. A fragilidadedestas telhas é sobremaneira evi-dente, as garantias de durabili-dade há muito que deixaram defazer sentido e os riscos de encar-gos de manutenção são acresci-dos, tornando-se frequentementeuma “renda” anual com que os proprietários não contavam.A gama de soluções decorativas Margon, reforçada pela ga-rantia de fabrico associada, colmata esta “dor de cabeça”.
Margon,S.A.Cruz da Légua2480-854 PedreirasTelef. 244 498 000Fax. 244 498 001Email: [email protected]: www.margon.pt
PORQUÊ A TELHA IBÉRICA?A utilização de telha de canudo numazona com amplitudes de variação tér-mica significativas implica com fre-quência que a massa de cal-hidraulicautilizada muitas vezes se solte. Quandose usam ganchos de fixação, a quanti-dade de pequenos animais, comogatos, que circulam pelos telhados, epássaros que ai tentam fazer os seusninhos, implica que os mesmos se sol-tem. Quando se opta por aplicar es-puma de poliuretano, ou outrosmateriais actuais, acontece o mesmo que à cal.Claro que poderemos dizer que no passado acontecia omesmo e as coberturas sobreviveram. Sim, é verdade. Só queantigamente, por um lado, havia profissionais habituados aestas técnicas em número significativo e, por outro, o seu sa-lário diário não tinha nada a ver com os oitenta e mais eurosactuais. Reparar, e apenas reparar, actualmente um telhadofeito em telha de canudo implica custos significativos.Também se poderá dizer que hoje é fácil o recurso a sub-telhasde cartão asfáltico ou de fibrocimento, que exigem aplicadorescapazes (que na verdade escasseiam ou representam encar-gos significativamente elevados). Além disso, para coberturascom determinadas pendentes, as ligações aos beiradosquando se usa sub-telha, geram normalmente zonas de infil-tração de difícil correcção.A Telha Ibérica pretende dar resposta a estas contrariedades.A Telha Ibérica alia as vantagens da utilização da telha Lusa àestética obtida com a telha Canudo.
ONDE APLICAR TELHA IBÉRICA?Qualquer construçãonova ou recuperaçãode edifícios onde es-teja prevista a aplica-ção de telha ce râmica,quer seja do tipoaba/canudo (vulgar-mente designada porLusa) ou do tipo ca-nudo.Tratando-se de ummodelo com encaixes,tal e qual uma normal telha aba/canudo, a sua aplicação nãocarece de qualquer tipo de cuidados especiais quando com-parada com uma normal telha Lusa.
AS VANTAGENS DA TELHA IBERICAA telha Ibérica pretende ser uma solução alternativa à normaltelha lusa, com o objectivo de representar também uma solu-
BOAS IDEIAS PARA A REABILITAÇÃOPUBLICIDADE
margon:Apresentação 1 24-05-2011 16:10 Página 1
26_cm
volumetria toda a função estrutural, libertando
o interior da gaiola para uma providencial dupla
função. Foi esta polivalência funcional que pro-
porcionou o alargamento das possibilidades de
utilização da ttt, ampliando-as às aplicações
urbanas – em propriedade horizontal, e num
único nível –, em consequência da referida
dupla posição habitável. Por fim, é também
neste contexto que se justifica como particu-
larmente oportuna a utilização de um pórtico
metálico de reforço, em perfis HEB, de onde
a estrutura de madeira – embora autónoma
enquanto tal – se suspende num efeito volun-
tário de hipérbole da sua expressão vertical.
Este resultado traz à evidência o facto de a
estrutura ser, simultânea e assumidamente,
a arquitetura. As Figs.4a, 4b e 4c, no momento
da construção, documentam esta particulari-
dade. As Figs.5a, 5b e 5c, da obra finalizada,
acrescentam-lhe a preponderância da ilumi-
nação na sua imagem noturna.
Por se continuar a constituir como unidade mo-
dular replicável neste contexto polivalente, a
ttt passa também a representar uma resposta
rápida e inovadora face à necessidade de solu-
ções habitacionais evolutivas. Acresce que a
polivalência estrutural da ttt, que permite este
seu funcionamento horizontal, contempla ain-
da a sobreposição vertical destas unidades,
passando a viabilizar a deposição de módulos
por camadas – como se pode observar na
Fig.6, simulada no centro histórico do Porto,
com 8 células ttt em posição horizontal –, ori-
ginando soluções urbanas em altura, prontas
a ocupar e revitalizar largos tecidos de cidade.
> 6 > 7
> Figura 6: Porto revivido: integração de soluções urbanas construídas modularmente com recurso à ttt.
> Figura 7: A madeira como elemento dominante da estrutura física e espacial.
Destaca-se ainda a possibilidade de aumentar,
ou até reduzir, a área da unidade habitável,
duplicando ou quadruplicando modularmente
a área útil das habitações. Tal capacidade
decorre da estratégia de evolutividade que
visa responder à crescente demanda de fle-
xibilidade social e familiar, no que poderá vir
a caracterizar uma nova e séria tendência da
urbanidade futura.
– Sustentabilidade e materiais
Pela sua especificidade industrial, este projeto
otimiza os processos de construção, reduz os
resíduos de produção e diminui os consumos
energéticos do edifício. A ttt assenta em 3
vetores de sustentabilidade – a viabilidade
económica e estratégica da sua implementa-
ção; o compromisso ambiental com recurso
a sistemas solares; e o suporte sociocultural
baseado na aproximação construtiva à nature-
za e aos seus recursos renováveis. E recorre a
uma nova geração de processos construtivos
onde a madeira – 100% renovável, neste caso
tendo sido utilizada madeira de pinho nórdico
certificada – assume especial importância,
como é patente na Fig.7, aliando o valor histó-
rico tradicional à imagem tecnológica. O vidro,
100% reciclável, e neste caso duplo e laminado,
é também indispensável na integração dos
sistemas solares desenvolvidos. A iluminação
natural integrada nesta combinação contribui
para a aplicação de novas soluções susten-
táveis, proporcionando simultaneamente o
enriquecimento da vivência e da utilização do
espaço pelo utilizador. Por sua vez, a política
de reutilização estabelecida reforça o compro-
misso ambiental assumido no projeto.
A nível técnico há que destacar a importância
das soluções de proteção e preservação da
madeira. Não apenas ativas – como foi o caso
da aplicação de verniz apropriado para o tipo de
clima adverso a que esteve exposto o edifício –,
mas sobretudo os detalhes de projeto relacio-
nados com a ventilação. A referida ventilação
é assegurada transversalmente em todos os
níveis da torre, bem como também no seu eixo
vertical, materializando um relevante efeito
chaminé. Estas precauções têm consequên-
cias ao nível do conforto térmico interior, mas
fundamentalmente na eliminação de qualquer
efeito nocivo de humidade na madeira, garan-
tindo a sua preservação.
– Energia e tecnologia construtiva
A tecnologia construtiva foi fator de especial
preponderância no desenvolvimento do proje-
to, e aposta de investigação aplicada – a Fig.8
demonstra o local de ensaio –, especialmente
no que respeita à capacidade mecânica e à
potencialidade energética. Neste sentido, a ttt
surge na sequência da tecnologia Et3 Energetic
modular technology – um sistema estrutural
bioclimático prefabricado, que armazena,
renova e reutiliza a energia, premiado em
2009 na V Edição do Concurso Nacional de
Inovação BES.
O Et3 é um painel estrutural misto madeira-
vidro, industrializado, modular, polivalente
e utilizável como laje ou como parede resis-
construção em madeira
cm_27
tente. No fundo, uma espécie de “lego” que se
multiplica e desmultiplica, fazendo uso da sua
capacidade estrutural para, autonomamente,
proporcionar soluções habitacionais diver-
sas. Acresce que integra sistemas solares
passivos, sistemas solares ativos e funções
bioclimáticas, que se traduzem diretamente
em eficácia energética, constituindo por isso
inovação ao nível de elementos estruturais
prefabricados.
O Et3 pode ser utilizado como produto final para
construção nova ou reabilitação, mas também
como painel autónomo em construções evolu-
tivas, contemporâneas e polivalentes. Porém,
e o que mais se releva para este caso, é a pos-
sibilidade da sua utilização como subproduto
da ttt, incorporado diretamente na estrutura,
e tendo como consequência o incremento da
autonomia energética da torre turística, com
recurso exclusivo a energias renováveis.
prinCipais dEsaFios
Janeiro de 2010 – a construção da ttt inicia-se
em Braga. Quatro meses volvidos, no dia 01 de
maio, inaugurar-se-ia na China, com pompa e
circunstância, a maior EXPO de sempre. Meio
mundo separava os locais de origem e destino
daquela a que viemos a denominar “a dama de
Xangai”. Uma noção de espaço demasiadamen-
te grande para tão pouco tempo disponível.
Mas, há oportunidades únicas, irrepetíveis e ir-
recusáveis. Será talvez nestes momentos que
os maiores desafios se colocam – o da torre
turística transportável estava assim lançado.
A preparação de obra de uma estrutura
altamente rigorosa em diferentes especia-
lidades, a sua assemblagem com recurso
a diferentes equipas multidisciplinares em
tempo reduzido, os respetivos testes de
afinação e funcionamento, a necessidade de
manuseamento monolítico de uma estrutura
com um porte de 9 m, o seu acondicionamen-
to e transporte para o porto, uma viagem de
mês e meio em alto mar, a sua recolha alfan-
degária na China, a preparação das fundações
no recinto e a sua montagem e fixação final
– ilustrada nas Figs.9a e 9b –, com todas
as questões logísticas e burocráticas que
intermediaram este processo, constituíram
apenas alguns dos desafios que a equipa de
trabalho enfrentou.
Na noite do dia 30 de abril, véspera da inaugu-
ração do evento, aquele que foi o único pavilhão
construído integralmente do outro lado do
mundo, estava pronto para abrir as portas a
uma média diária de 2000 visitantes, que du-
rante meio ano levaram ao extremo o conceito
de teste de utilização de um espaço com 30 m2.
Esta utilização intensiva – visível nas Figs.10 e
11 – possibilitou, como nunca, testar os limites
C M Y CM MY CY CMY K
PUB
construção em madeira
28_cm
> Figura 8: Ensaios laboratoriais no Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho.
> Figuras 9a, 9b: Colocação e montagem final da ttt no recinto da EXPO.
> Figura 10: Visitante no interior da ttt dominado pela luz natural e pela madeira.
> Figura 11: Afluência regular de visitantes ao 2º Pavilhão de Portugal.
> 9
> 8
> 10 > 11
do comportamento do edifício. Mas não só. Permitiu essencialmente testar a recetividade, e
perceber a sensibilidade dos visitantes a um produto radicalmente diferente do convencional e
às suas particularidades.
algumas ConClusõEs
– Pós-Expo e Implementação simbólica
Esta participação a nível internacional revelou-se decisiva para uma abordagem efetiva ao
mercado chinês e asiático, que passou a constituir prioridade estratégica para implementação
global deste projeto, no que poderá constituir exemplo a seguir por empresas nacionais num
futuro próximo.
Em sequência do sucesso obtido neste processo e da estratégia entretanto delineada, o exem-
plar da ttt que marcou presença em Xangai, foi
recentemente – em 8 agosto de 2011 – doado
oficialmente por Portugal à República Popular
da China, perpetuando este envolvimento e re-
forçando os laços de amizade existentes entre
as duas nações. Não deixa de ser emblemática
e oportuna a mensagem que é transmitida pela
utilização de um material que, como a madei-
ra, estando tão profundamente enraizado
na cultura oriental, se destaca também pelo
incontornável contributo num compromisso
de sustentabilidade e, simultaneamente, de
produção industrial.
– O papel da ligação Universidade-Empresa
no desenvolvimento de projetos de
inovação
No decurso de todo o processo de parceria, já
com a duração de 6 anos, foi crucial a conjuga-
ção da vertente estrategico-empresarial com
a componente científ ico-tecnológica. Sem
qualquer uma delas os resultados obtidos
não teriam sido possíveis de alcançar. Num
mercado tão maduro como o da construção, a
única solução internacional verdadeiramente
competitiva passa por apresentar soluções
inovadoras, além dos limites do expectável.
Nesse sentido, é justo dizer-se que, aliado à
audácia estratégica que pode ser demons-
trada pelas empresas, o papel inovador das
universidades e dos institutos de investiga-
ção é um fator de diferenciação tecnológica
ao qual deve ser atribuído o seu real valor
num mercado que, irremediavelmente, não
é senão global.
cm_29
29_ 32
consoante o fabricante, contudo, tipicamen-
te, encontrando-se tipicamente limitadas por
questões de transporte e fabrico a 16,50m
de comprimento por 2,95m de largura. As es-
pessuras normais variam dos 60 aos 300mm
através de 3 a 8 estratos.
Os painéis maciços estão concebidos para
utilização estrutural nas condições de serviço
das classes 1 e 2 (Eurocódigo 5). O facto dos
estratos se encontrarem colados e dispostos
ortogonalmente, confere aos painéis uma
enorme estabilidade dimensional para as con-
dições normais de serviço e uma capacidade
apreciável para suportar esforços em duas
direções ortogonais. Diversos documentos
técnicos referem valores negligenciáveis
para as variações dimensionais no plano do
painel em função das variações do teor de
água (0,01mm/m/% segundo a Avis Technique
3/06-477, CSTB 2007). A utilização em classe
de serviço 3 poderá ser contraproducente face
ConCeito
Os painéis maciços de madeira lamelada-
colada cruzada (“cross-laminated timber”)
são elementos de construção de grandes
dimensões com capacidade estrutural e pro-
duzidos pela colagem de lamelas em camadas
ortogonais. As suas características oferecem
a oportunidade de realizar em madeira, es-
truturas e edifícios até agora só possíveis
com betão estrutural ou aço (Figura 1). As
propriedades mecânicas e físicas dos painéis
permitem a execução de forma autónoma de
paredes e pavimentos acumulando funções
estruturais, de compartimentação ou de re-
vestimento. Através de ferramentas de corte
de alta precisão, do tipo CNC, os painéis são
normalmente fornecidos em obra nas suas
dimensões finais, incluindo todas as abertu-
ras para portas, janelas, ductos ou caixas de
escadas. As suas dimensões máximas variam
às tensões geradas pelas variações higrono-
métricas no plano do painel.
A utilização deste tipo de sistema construti-
vo, embora já bastante comum no centro da
europa, especialmente França, Reino Unido
e Alemanha, está a dar os primeiros passos
em Portugal. A primeira grande realização
será a Piscina Municipal do Parque de Frois,
em Almada, em fase de conclusão no último
trimestre de 2011 (Figura 2). O complexo inclui
uma grande sala polivalente executada num
piso elevado com painéis apoiados em pilares
metálicos (dispostos numa malha quadrada
com 5,5m de afastamento), correspondente
a um sistema de pavimento fungiforme. O pe-
rímetro do edifício possui uma pala de madeira
em consola com 1.70m. Os espaços contíguos
para balneários e serviços administrativos
de apoio são totalmente executados com
painéis de madeira à vista, cumprindo assim
simultaneamente uma função estrutural e
de compartimentação. No total são utilizados
cerca de 3500m2 de painel.
O sistema construtivo com painéis maciços
de madeira encontra várias vantagens com-
parativamente às soluções construtivas tra-
dicionais. A estrutura em madeira possibilita
uma obra ‘seca’ permitindo antecipar o início
das restantes especialidades e trabalhos
(aplicação de janelas, portas, revestimentos
e instalações). Estima-se em cerca de 20 a
30%, a redução nos prazos de execução des-
ses trabalhos. A passagem de tubagens nos
pisos ou paredes é normalmente efetuada
construção em madeiraconstrução de edifícios com painéis maciços de madeira lamelada-colada cruzadaLuís Jorge, Instituto Politécnico de Castelo Branco, [email protected]
> 1
> Figura 1: Bloco de edifício com 4 pisos em painéis de madeira (www.klh.at).
30_cm
construção em madeira
> 2
exteriormente, entre o painel e o revestimento
(gesso cartonado, por exemplo). Contudo, é
igualmente possível a passagem de tubagens
pelo interior dos painéis, ou a execução de
roços (Figuras 3 e 4).
As fixações entre painéis são efetuadas com
ferramentas ligeiras, com baixa emissão de ruí-
do, e a movimentação dos painéis é totalmente
executada com grua. Estes são fatores que
potenciam a redução dos impactos negativos
na segurança e saúde nos trabalhos de cons-
trução assim como os níveis de incomodidade
na vizinhança.
DurabiLiDaDe
O nível de durabilidade biológica dos painéis
depende naturalmente da espécie utilizada e
das suas condições de aplicação e utilização.
De acordo com os respetivos documentos de
Aprovação Técnica Europeia (ETA), a utilização
dos painéis está limitada às classes de risco
espessura e 5 camadas, possuem condições
suficientes para garantir períodos de resistên-
cia ao fogo superiores a 60’ sem aplicação de
sistemas de proteção.
Relativamente à reação ao fogo, em bruto,
os painéis possuem uma classif icação de
D-s2,d0, sendo natural a necessidade de apli-
car revestimentos, por pintura ou outros, que
confiram o desempenho necessário.
O conhecimento cada vez mais aprofundado
do comportamento ao fogo destes painéis
tem permitido a sua utilização em situações
bastante improváveis ao nível da segurança
contraincêndios. Exemplos demonstrativos
são a construção de edifícios de vários pisos
executados totalmente em estrutura de
madeira, sendo até na maioria dos casos com
faces de madeira à vista. A Figura 5 ilustra uma
creche na Alemanha, num edifício de 2 pisos,
onde é visível a intensa utilização de madeira
à vista, acumulando funções estruturais, com-
partimentação e de revestimento. Na Figura
6, apresenta-se um centro de acolhimento de
1 e 2, correspondentes portanto a uma expo-
sição abrigada e sem contacto direto com as
condições meteorológicas (NP EN335-1:2011).
. Nestas circunstâncias poderá ocorrer ocasio-
nalmente uma humidificação elevada mas não
persistente, consistente com situações típicas
do interior de edifícios ou tetos no exterior.
Com a durabilidade natural das espécies nor-
malmente utilizadas (EN350-2:1994) poderá
ser recomendável a aplicação de um produto
biocida preservador.
Segurança ContrainCênDioS
A partir de uma taxa de carbonização, β0, entre
os 0,67mm/min. e os 0,76mm/min. (valores tí-
picos definidos nos documentos de Aprovação
Técnica Europeia do material), é possível deter-
minar a perda de secção e em consequência
atestar da capacidade da secção para suprir
os esforços atuantes. Em situações correntes
de projeto, painéis em paredes com 95mm de
> Figura 2: Corte transversal da Piscina Municipal do Parque de Frois (Câmara Municipal de Almada, JA Arquitetos, Lda).
> Figura 3: Fixação de revestimento diretamente sobre o painel.
> Figura 4: Abertura de roços em parede para passagem de instalações.
> 3 > 4
jovens com deficiência mental, numa constru-
ção com 2 pisos e painel com madeira à vista.
A Figura 7 ilustra uma Escola Primária, com 3
pisos sendo também a madeira à vista uma
característica repetida tanto em salas de aula
como em zonas comuns de circulação.
utiLização em zona SíSmiCa
O Eurocódigo 8 demanda dois requisitos essen-
ciais: não ocorrência de colapso e limitação de
dano, correspondendo respetivamente a Esta-
dos Limites Últimos e a Estados de Limitação
de Danos. Em Estados Limites Últimos, para
além naturalmente da resistência, a capacida-
de de dissipação de energia desempenha um
papel fundamental, traduzida no coeficiente
de comportamento da estrutura. De acordo
com alguns autores este coeficiente poderá
atingir o valor de 4, embora mais recentemen-
> Figura 5: Jardim Escola em Deizisau, Alemanha (www.klh.at).
> Figura 6: Centro de acolhimento de jovens com deficiência mental (www.klhuk.com).
te alguns fabricantes sejam bastante mais
conservativos e apontam somente para um
coeficiente de comportamento de 2. A este
respeito é importante frisar que o Eurocódigo
8, não inclui, na atual versão, disposições para
este sistema construtivo.
Este desempenho é possibilitado tendo em
conta a dissipação histerética de energia que
ocorre principalmente em zonas especifica-
mente projetadas para o efeito, designadas
por zonas dissipativas ou zonas críticas. Nos
sistemas com painéis de madeira este com-
portamento é conseguido nas ligações entre
painéis, mas especialmente na ligação à base
de fundação.
As zonas dissipativas devem estar localizadas
nas ligações, enquanto os elementos de ma-
deira devem ser considerados como tendo um
comportamento elástico-linear. Para permitir
a plastificação cíclica nas zonas dissipativas,
todos os outros elementos e ligações estrutu-
rais devem ser projetados com uma sobrerre-
sistência suficiente. Alguns autores propõem
um valor mínimo de 1,3 para o coeficiente de
sobrerresistência.
Os princípios orientadores que regem o bom
compor tamento sísmico des te sis tema
construtivo assentam nos seguintes valores:
simplicidade estrutural, redundância estru-
tural, ação de diafragma ao nível dos pisos e
das paredes, massa reduzida (menor força
de inércia) e capacidade de dissipação de
energia nas ligações metálicas. As paredes de
madeira constituem-se assim como elemen-
tos sísmicos primários de contraventamento
e resistência às forças laterais, ligados por
diafragmas rígidos ao nível dos pisos. A área
da reabilitação sísmica de edifícios antevê-
se como um espaço de aplicabilidade muito
interessante tirando partido da grande ca-
pacidade de contraventamento conferido
pelos painéis, em simultâneo com uma massa
reduzida e uma grande aptidão para a pré-
fabricação (obra ‘seca’).
O Estado de Limitação de Danos é verificado
pela limitação do deslocamento horizontal dos
pisos. As paredes de madeira providenciam
à estrutura, o nível de contraventamento
necessário para reduzir estes deslocamentos.
Ensaios sísmicos realizados em edifícios à
escala real, comprovam o excecional desem-
penho deste sistema construtivo sob uma
ação sísmica intensa e repetida. Diversos
trabalhos publicados por Ceccotti e referidos
na bibliografia repor tam a integridade da
estrutura face a várias réplicas de sismos de
grande intensidade.
> 5
> 6
32_cm
baSeS De DimenSionamento eStruturaL
A modelação estrutural deste sistema impõe a compreensão de algumas características
importantes, das quais se podem destacar:
− A junção de painéis para a composição de paredes, pisos, coberturas e outros cor-
responde habitualmente a ligações resistentes ao corte (ligação rotulada) e muito
dificilmente com resistência a momento fletor. A ligação entre painéis, resistente a
momento, sendo possível carece de pormenorização específica e não é fácil de ocultar;
− Em flexão no plano perpendicular ao painel (pavimentos e coberturas) deverá ser
calculada uma inércia efetiva. Para além das características geométricas da secção,
a inércia efetiva de pende da distância entre pontos de inflexão no painel (momento
nulo). Este cálculo poderá ser efetuado com recurso ao Anexo B do Eurocódigo 5 ou
de forma mais expedita com ábacos de pré-dimensionamento disponibilizados pelos
fabricantes (www.klh.at/statik);
− Em flexão no plano do painel, situação comum nas padieiras de portas e janelas ou
paredes em consola, a secção efetiva corresponde às lamelas horizontais sem perda
de secção.
As características mecânicas dos painéis não obedecem ainda a uma estandardização,
ao contrário do que sucede por exemplo com a madeira lamelada-colada através da de-
finição das classes de resistência. Assim, por exemplo, a aposição de Marcação CE neste
produto recorre, sem alternativa, aos documentos de Aprovação Técnica Europeia (ETA).
Estes documentos, desenvolvidos por cada fabricante, definem todas as propriedades
relevantes ao projeto e dimensionamento estrutural dos painéis. Em função do processo
de colagem, são de esperar algumas diferenças entre fabricantes, particularmente, ao
nível do módulo de elasticidade.
A definição da vida útil dos painéis, em consonância com a nova regulamentação de projeto
de estruturas, Eurocódigo “Bases para o Projeto de Estruturas” (NP EN 1990:2009), é
referida nos documentos de Aprovação Técnica Europeia com o valor de 50 anos.
> Figura 7: Escola Primária em Londres (www.klhuk.com).
reFerênCiaS
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inFograFia
– http://www.klhuk.com/– http://www.tisem.pt/– http://www.klh.at/
> 6
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34_ 38
truturas são normalmente constituídas por
vigas de madeira de castanho, carvalho, pinho,
eucalipto, com secção circular ou retangular,
espaçadas de cerca de 0,50m, e ligadas atra-
vés de tarugos e de uma camada de soalho.
Os problemas que apresentam resultam
maioritariamente de ataques de insetos e
de fungos xilófagos ou de deficientes dispo-
sições construtivas, podendo resultar em
estruturas com excessiva deformabilidade e
amplitude de vibração ou, em último caso, na
sua rotura. A existência destas situações e o
desconhecimento do real comportamento das
estruturas de madeira leva a que, num gran-
de número de intervenções, os pavimentos
sejam substituídos, com evidentes perdas
de património.
Um dos aspetos fundamentais do processo
de reabilitação do edificado antigo consiste
na conservação das estruturas de madeira
que normalmente materializam coberturas e
pavimentos. Esta ação é sinónimo de proteção
da identidade cultural, construtiva e histórica
dos edifícios e das cidades. Nesse sentido, o
Instituto da Construção da Faculdade de En-
genharia da Universidade do Porto (IC-FEUP)
tem vindo a realizar, no âmbito de projetos de
investigação e de trabalhos de consultoria,
campanhas de ensaios in situ e laboratoriais
direcionadas para a avaliação do comporta-
mento mecânico destas estruturas.
Pela sua importância, o caso particular dos
pavimentos antigos de madeira tem vindo
a ser detalhadamente analisado. Estas es-
34_cm
Na realidade, é geralmente possível melhorar
o comportamento dos pavimentos de madeira,
adequando-o aos padrões de conforto atuais,
através de intervenções pontuais. Para isso
é fundamental conhecer as suas caracterís-
ticas, nomeadamente os modos de rotura
das vigas e o efeito estrutural proporcionado
por soalho e tarugos no seu comportamento.
Tendo em vista a avaliação destes parâmetros
o IC-FEUP realizou uma campanha de ensaios
nos elementos estruturais de um pavimento
de madeira de um edifício antigo da cidade
do Porto, cujos resultados e análise se apre-
sentam neste artigo. Pretende-se que esta
análise empírica contribua para a realização
de intervenções de reabilitação e reforço mais
rigorosas, menos intrusivas e de menor custo,
construção em madeiraavaliação experimental de pavimentos antigos de madeira através de ensaios de cargaTiago Ilharco, NCREP - Consultoria em Reabilitação do Edificado e Património, Lda., [email protected]
João M. Guedes, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, [email protected]
Aníbal Costa, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Aveiro, [email protected]
António Arêde, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, [email protected]
> 1 > 2
> Figura 1: Edifício da cidade do Porto.
> Figura 2: Pavimento ensaiado.
cm_35
> 4
sustentando opções de intervenção apoiadas,
preferencialmente, na manutenção destas es-
truturas, em detrimento da sua substituição.
DESCRIÇÃO DOS ELEMENTOS ESTRUTURAIS
ENSAIADOS
O edifício analisado situa-se na zona antiga da
cidade do Porto, foi construído no início do séc.
XX, Fig. 1, e apresenta um sistema construtivo
comum para a época, com pavimentos e cober-
tura de madeira apoiados em paredes resis-
tentes de alvenaria de granito. Aproveitando o
facto da intervenção neste edifício contemplar
a demolição das estruturas de madeira, o IC-
FEUP realizou ensaios laboratoriais de carga
em vigas de madeira isoladas retiradas do
pavimento e ensaios in situ de carga num troço
localizado do pavimento.
As vigas do pavimento são de madeira de
castanho (Castanea sativa Mill), apresentam
de duas cargas pontuais simétricas aos terços
das vigas simplesmente apoiadas, Fig. 3. A
carga foi transmitida às vigas através de um
actuador hidráulico com uma célula de carga de
100kN ligado a uma estrutura metálica de rea-
ção, sendo as deformações medidas em vários
pontos através de LVDTs. De forma a analisar
de forma rigorosa o comportamento das vigas
foram efetuados vários ciclos carga-descarga.
Ensaiaram-se 15 vigas com diâmetro médio
de 0,195m, e que apresentavam irregularida-
des geométricas e eixo pouco retilíneo, o que
dificultou consideravelmente a montagem do
esquema de ensaio. Uma vez que se pretendia
também correlacionar a influência de defeitos,
irregularidades e degradação biológica no
comportamento das vigas, previamente aos
ensaios efetuou-se uma análise detalhada do
seu estado de conservação e da sua qualidade,
nomeadamente sobre o número, a dimensão
e localização de nós, a configuração de fen-
das de secagem, a profundidade de ataques
xilófagos, etc.
Resultados obtidos
As curvas carga-deslocamento obtidas mos-
tram um comportamento linear elástico até
à rotura que se manifesta de forma frágil,
por perda de resistência à tração no sentido
perpendicular e (ou) paralelo ao fio, Fig. 4; em
casos pontuais ocorreram deslizamentos por
corte acentuados. Em geral, a rotura ocorreu
a meio vão, em pontos de aplicação de carga,
junto a nós, ou a outros defeitos existentes na
zona traccionada, Fig. 5. Os valores estimados
para o módulo de elasticidade global e para a
tensão de rotura à flexão foram de 8,0GPa e
de 35,0MPa, respetivamente. Estes factos,
juntamente com a obtenção de valores de
resistência à flexão muito superiores para um
conjunto de provetes pequenos e isentos de
defeitos retirados da mesma madeira (Ilharco,
2008), confirmam a grande influência dos
defeitos na resistência e nos modos de rotura
das vigas de madeira.
Refere-se finalmente que as vigas apresen-
taram comportamento linear elástico na fase
diâmetro médio de 0,195m, têm 5,5m de
comprimento e encontram-se espaçadas de
cerca de 0,50m, Fig. 2. A efetuar o seu contra-
ventamento existem tarugos com diâmetro
de 0,10m e espaçados de 2,0m, e um soalho
de pinho com tábuas de cerca de 2,7cm de
espessura, 0,13m de largura e cerca de 3,0m
de comprimento.
ENSAIOS DE CARGA LABORATORIAIS
Introdução e esquema de ensaio
A campanha de ensaios de carga realizada no
Laboratório de Engenharia Sísmica e Estrutural
(LESE) da FEUP sobre as vigas retiradas do
pavimento teve como objetivo avaliar as suas
características mecânicas, nomeadamente a
resistência à flexão, o módulo de elasticidade
e os mecanismos de rotura predominantes.
Os ensaios, realizados de acordo com a norma
EN408 (CEN, 2003), consistiram na aplicação
> Figura 3: Ensaio laboratorial de carga.
> Figura 4: Gráfico carga-deslocamento.
> 3
construção em madeira
36_cm
> 5
pré-rotura, manifestando uma clara e progres-
siva diminuição da rigidez em fase pós rotura,
com grande decréscimo de resistência.
Os resultados obtidos alertam para a necessi-
dade de reforçar as vigas de pavimentos que
apresentem degradações ou defeitos impor-
tantes nas faces traccionadas, evitando assim
a ocorrência de roturas frágeis. Este reforço
pode ser materializado através de diferentes
técnicas, referindo-se, nomeadamente, a
introdução de novos elementos de madeira,
metálicos ou de materiais compósitos.
De forma a avaliar a eficácia, o campo de ação
e vantagens e inconvenientes de algumas
destas técnicas, será realizada no LESE uma
campanha de ensaios de carga em vigas pré
e pós reabilitação. A escolha das técnicas de
reabilitação terá em conta o comportamento
das vigas na fase pré-intervenção, sendo que
a análise da sua eficácia será feita através da
comparação com as características das vigas
pós-reabilitação, em particular da rigidez, da
resistência à flexão e dos modos de rotura.
ENSAIO DE CARGA IN SITU
O sistema de distribuição de carga em
pavimentos de madeira
Observam-se com frequência pavimentos de
madeira que, mesmo apresentando graves da-
nos estruturais, não sofrem colapsos integrais
pelo facto da sua estrutura ser mais complexa
> Figura 5: Rotura de viga junto a nó situado na face tracionada.
> Figura 6: Reservatórios utilizados para o ensaio.
> 6
do que se admite nas análises teóricas habi-
tuais. Na realidade, o efeito estrutural propor-
cionado pelo soalho pregado e pelos tarugos
pode ser preponderante no comportamento
do pavimento, sobretudo pela mobilização do
efeito de diafragma que se traduz no Eurocó-
digo 5 (CEN, 2004) pelo designado efeito de
distribuição da carga, Ksys
.
Segundo Blass (1995), este fator aumenta a
resistência global do pavimento, permitindo
que as cargas sejam repar tidas de forma
proporcional à rigidez das vigas e, por isso,
à sua resistência, fazendo com que se dê
uma homogeneização do compor tamento
do pavimento. Se a rigidez de um elemento
diminui devido a fendilhação ou a deformações
plásticas, a carga é redistribuída pelo sistema
para os elementos mais rígidos e o elemento
parcialmente degradado continua a contribuir
para a capacidade de carga do pavimento. Este
autor determinou um fator de distribuição
de carga de 1,15, muito próximo do definido
pelo EC5 (1,1), referindo que para o aumentar
é necessário aumentar o rácio da rigidez do
sistema de distribuição em relação à rigidez
média dos elementos do pavimento.
O ensaio de carga realizado no pavimento in
situ teve como objetivo avaliar este compor-
tamento dos pavimentos quando submetidos
a cargas verticais, estimando a função do
tarugamento e do soalho na distribuição de
esforços pelas vigas e na diminuição das suas
deformações.
Esquema de ensaio
O ensaio consistiu num carregamento vertical
monotónico na zona central de uma faixa de
pavimento com 3,5m de largura constituída
por 7 vigas. A carga foi transmitida através
de 3 reservatórios com água, perfazendo um
total de 18,0kN, materializando 2 cargas de
cutelo transversais às vigas numa extensão de
1,1m e separadas de 1,0m, Fig. 6. O controlo do
volume de água introduzido, ou seja da carga
a atuar sobre o pavimento foi feito através de
um caudalímetro, Fig. 7, tendo as deformações
verticais sido medidas nas 5 vigas centrais
com recurso a LVDTs, Fig. 8 e Fig. 9.
O ensaio foi realizado com o pavimento em 3
situações distintas: E1) com tarugos e soalho,
Fig. 10; E2) apenas com soalho, Fig. 11; E3)
com as vigas isoladas, Fig. 12. Procurou-se
não ultrapassar o comportamento elástico da
estrutura, tendo a resposta em regime último
sido analisada através dos ensaios laborato-
riais descritos anteriormente. Nos ensaios E1 e
E2 monitorizou-se a viga central (V1) em 5 pon-
tos, as duas vigas mais próximas da central (V2
e V3) em 3 pontos e as duas mais distantes (V4
e V5) num ponto. No ensaio E3 carregaram-se
apenas as 2 vigas centrais (V1 e V2), tendo-se
monitorizado cada uma em 5 pontos.
Resultados obtidos
A análise dos resultados nos ensaios E1 e E2,
em particular das curvas carga-deslocamento
cm_37
> 10
> 9
central das vigas V1, V2 e V4 (ver Fig. 9) repre-
sentadas na Fig. 13, mostra um comporta-
mento linear sem inflexão i.e., sem indícios de
uma rotura próxima, embora em estruturas de
madeira submetidas a esforços de flexão seja
expectável uma rotura frágil de baixa ductilida-
de. Os patamares intermédios observados nas
curvas correspondem a paragens do ensaio.
Através das expressões da Resistência dos
Materiais, que traduzem a deformação de vigas
para situações de carga semelhantes à do
ensaio, e utilizando o módulo de elasticidade
obtido nos ensaios laboratoriais, foi possível
estimar a % de carga repartida pelas vigas,
determinando-se o papel dos tarugos e do
soalho na transmissão de carga entre vigas.
Na Tabela 1 apresentam-se os valores das
flechas máximas das vigas nos ensaios E1 e
E2. É interessante verificar que em ambos os
ensaios a viga central recebe apenas 42% da
carga total, sendo a restante repartida pelas
vigas V2 e V3 (22% e 15%) e V4 e V5 (10% cada).
Esta divisão representa o fator de distribuição
de carga conferido por soalho e/ou tarugos,
que contribui para um aumento da rigidez e
da capacidade resistente local do pavimento,
diminuindo consideravelmente o nível de
esforço da viga carregada.
Por sua vez, no ensaio E3 com duas vigas iso-
ladas, a carga máxima aplicada foi de 7,4kN em
cada viga, tendo-se chegado a deformações de
36,5mm e de 67,1mm nas vigas V1 e V2, res-
petivamente, diferença que se deve ao maior
diâmetro da primeira em relação à segunda e à
inexistência de um sistema de distribuição de
carga que permitisse repartir a carga propor-
cionalmente à rigidez das vigas.
Através dos resultados dos ensaios conclui-
se que a remoção dos tarugos não implicou
mudanças na distribuição de carga vertical
entre as vigas, sendo o soalho o principal
responsável por esta distribuição. Esta situ-
ação corrobora o documento TRADA (2005),
que refere que a melhoria das deformações
é conseguida com mais sucesso através da
instalação de uma camada mais espessa e
rígida de soalho do que com tarugos adicionais.
No entanto, convém mencionar que as caracte-
rísticas dos tarugos do pavimento analisado,
com secções variáveis e reduzida linearidade,
bem como a sua fraca ligação às vigas, levaram
a que a sua contribuição para a melhoria do
comportamento do pavimento para cargas
verticais fosse mais reduzida.
Sendo assim, a existência de ligações eficazes
entre as vigas e os restantes elementos estru-
turais, em particular o soalho, é fundamental
para um correto funcionamento dos pavimen-
tos de madeira, permitindo uma maior homo-
geneização de esforços nas vigas e um menor
> 7 > 8
> Figura 7: Caudalimetro para medição do volume de água nos reservatórios.
> Figura 8: Estrutura montada sob o pavimento para colocação dos LVDT.
> Figura 9: Planta da faixa ensaiada com a localização dos LVDTs.
> Figura 10: E1: pavimento com tarugos e soalho.
> Figura 11: E2: pavimento sem tarugos e com soalho.
> Figura 12: E3: vigas isoladas.
> 11
> 11
construção em madeira
38_cm
> 13
nível de deformação. O mesmo se aplica aos
tarugos que, apesar de neste teste apresen-
tarem uma reduzida eficácia na distribuição
de cargas verticais, pelo seu posicionamento
no plano das vigas terão uma maior eficácia
e um papel importante na distribuição das
cargas horizontais.
Finalmente, refere-se que o facto de nos en-
saios E1 e E2 a viga central ter recebido menos
de metade do valor da carga total indica que
o fator Ksys
poderá ser eventualmente maior
do que o considerado no EC5. A quantificação
rigorosa deste fator poderá ser de grande
utilidade para a realização de intervenções
de reabilitação cuidadas, permitindo tirar um
melhor partido das potencialidades dos pavi-
mentos de madeira e manter algumas destas
estruturas que estariam à partida destinadas
a ser substituídas. Nesse sentido procurar-se-
á, em futuros projetos, quantificar este fator.
CONCLUSÕES
De forma a contribuir para a preservação de
estruturas antigas de madeira o IC-FEUP tem
vindo a realizar diversas campanhas de en-
saios in situ e laboratoriais. Uma destas cam-
panhas incidiu sobre o pavimento de madeira
de um edifício do início do séc. XX da cidade do
Porto, tendo os resultados obtidos permitido
conhecer melhor o seu comportamento quando
submetido a cargas verticais, nomeadamente
os modos de rotura das vigas e a influência dos
tarugos e do soalho na distribuição de carga.
Confirmou-se, por um lado, o comportamento
linear elástico da madeira até à rotura (normal-
mente frágil) e, por outro, a grande influência
dos defeitos situados nas faces traccionadas
dos elementos no nível de tensão atingido e
nos modos de rotura. Por sua vez, evidenciou-
se a grande importância do soalho na distri-
buição da carga entre vigas, ao contrário dos
tarugos que, neste caso particular de carga
vertical, tiveram pouca influência. A dificul-
dade em inspecionar a face inferior das vigas
de alguns pavimentos, nomeadamente pela
existência de tetos a preservar, pode tornar
interessante, nalguns casos, o reforço dos
pavimentos através do soalho.
Estes factos alertam para a necessidade de
intervir nos pavimentos de madeira a dois ní-
veis distintos: no reforço das vigas de madeira
que apresentem degradações ou defeitos,
par ticularmente nas faces traccionadas,
limitando a possibilidade de ocorrência de
roturas frágeis; na melhoria das ligações entre
as vigas e os restantes elementos estruturais,
em particular o soalho, permitindo uma melhor
distribuição de cargas e um menor nível de
esforço e de deformação nas vigas.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à Arq.ª Adriana Floret e
ao Eng.º Domingos Martins por toda a colabo-
ração prestada na realização deste trabalho.
> Figura 13: Gráfico carga-deslocamento central das vigas V1, V2 e V4 nos ensaios de carga E1 e E2.
VigaDiâmetro médio
(mm)
Ensaio 1 Ensaio 2
u (mm) % carga por viga u (mm) % carga por viga
V1 190 31,22 42,3% 31,83 42,3%
V2 175 22,37 21,8% 23,45 22,4%
V3 154 25,80 15,1% 25,79 14,8%
V4 172 9,55 8,7% 10,33 9,2%
V5 172 13,31 12,1% 12,58 11,2%
RefeRências
– Blass, H. J. 1995. Load Sharing. Timber Engi-neering -Step 1.Lecture B16. Holanda, Almere Centrum Hout.
– EN 408: EUROPEAN STANDARD. 2003. Timber structures - Structural timber and glued lamina-ted timber - Determination of some physical and mechanical properties.” Office for Official Publi-cations of the European Communities. Brussels, Belgium. CEN.
– EN 1995-1-1: EUROPEAN STANDARD. 2004. Eu-rocode 5: Design if timber structures – Part 1-1: General - Common rules and rules for buildings. CEN.
– Ilharco, T. 2008. Pavimentos de madeira em edifícios antigos. Diagnóstico e intervenção estrutural. Tese de Mestrado em Reabilitação do Património Edificado. FEUP, Porto.
– TRADA. 2005. Strutting in timber floors. Hu-ghenden Valley, High Wycombe, Bucks, TRADA Technology Ltd.
> Tabela 1: Contribuição das várias vigas do pavimento nos ensaios de carga E1 e E2.
> Figura 13: Gráfico carga-deslocamento central das vigas V1, V2 e V4 nos ensaios de carga E1 e E2.
Tendo entrado em operação há mais de 100 anos, o
depósito elevado então utilizado era o coração da
nova rede de distribuição de água. Actualmente o
depósito elevado, um edifício classificado desde
1996, serve apenas o propósito de aumentar a
pressão no processo de produção de água potável,
com o seu reservatório de 500 m3. O fornecimento
de água potável para Oldenburg é efectuado em
parte através da distribuição de Donnerschwee, e
em parte através da VWG Oldenburg em Sandkurg
e Alexandersfeld. A sala de filtração, assim como
os tanques de água potável purificada estão agora
localizados atrás do depósito, no centro de dis-
tribuição de Donnerschwee da VWG (Verkehr und
Wasser GmbH). Na primeira câmara, com um volu-
me de 2,000 m3, foram necessários trabalhos de
reparação, que resultaram na selecção da empresa
de construção Otto Quast como aplicador e na
MC-Bauchemie como produtora e fornecedora do
material, efectuando um revestimento em estreita
cooperação, sendo um exemplo tanto em termos
da consistência da superfície como em termos das
suas propriedades de corrosão. Ambas as empre-
sas têm trabalhado em parceria, com sucesso,
ao longo dos últimos 13 anos: a Otto Quast GmbH
tem utilizado o inovador sistema MC-RIM PW, que
consiste num revestimento 100% mineral, desde
a sua origem, o que predestinou a empresa para a
realização deste projecto de revestimento, dada a
sua extensa experiência com o produto.
Água potÁvel para oldenburg – graças à mais recente tecnologia de superfície que está a ser utilizada no tanque de água purificada de Donnerschwee
O depósito elevado de água no distrito de Ol-
denburg Donnerschwee é um dos marcos mais
famosos da cidade – visível a partir de muito
longe, desde há 103 anos. A estrutura ainda
desempenha um papel relevante na produção
de água potável nos dias de hoje, mesmo que já
não desempenhe o papel principal. O coração da
operação está agora localizado atrás do depósi-
to: aqui, encontra-se uma sala de filtração e dois
tanques de água potável (TAP). A primeira câma-
ra do TAP foi agora renovada – com um sucesso
considerável. Foram executados testes oficiais,
pela MC Bauchemie, para fins de licenciamento,
confirmando as características extremamente
positivas do revestimento de protecção de
superfícies com base na inovadora tecnologia
DySC® Technology. Através de um processo
de crescimento dinâmico baseado na cripto-
cristalização, o sistema promove uma redução
da porosidade ao longo do tempo, oferecendo
assim uma protecção óptima a longo-prazo.
PUBLI-REPORTAGEM
A empresa de construção Otto Quast está a reparar o tanque de água potável em Oldenburg, em conjunto com a MC-Bauchemie.
requisitos de acordo com as folhas de trabalho dvWg W 300 e W 347As exigências no revestimento eram elevadas
– por um lado, a cidade de Oldenburg, que é uma
das cidades da Alemanha ostentando a melhor
qualidade em água potável, por outro lado, as mais
rigorosas regulamentações aplicáveis à área do
abastecimento de água potável e revestimentos
de reservatórios de água. Os requisitos para as
superfícies de reservatórios de água potável são
extremamente exigentes devido a qualquer poten-
cial contaminação ter consequências num longo
raio de acção. O armazenamento de água não deve
permitir a alteração bacteriológica, química, física
ou biológica, que poderá ter um efeito negativo na
qualidade da água.
Numa investigação científica sobre a qualidade
da água e gestão de águas residuais (LWA) da
Universidade Ludwig-Maximilian de Munique e
do instituto de pesquisa da indústria de cimento
(FIZ), verificou-se que a argamassa de espessura
fina utilizada frequentemente nos TAPs tem um
comportamento negativo à abrasão com água
sob pressão. A investigação da durabilidade das
argamassas de espessura fina à base de cimento,
iniciada pela Associação Alemã de Comércio de
Água e Gás (DVGW), identificou que as argamassas
de espessura fina brancas apresentam um aspec-
to muito apelativo, mas tendem a desagregar-se
apenas alguns meses após a sua aplicação. As
Depósito elevado de água potável e edifício de entrada para os filtros e tanques de água potável.
www.mc.bauchemie.pt
áreas desagregadas apresentam frequentemente
uma descoloração acastanhada. Segundo aquela
investigação, a baixa resistência à lixiviação /
hidrólise foi causada pelo uso de componentes
orgânicos para estabilizar a argamassa. Sendo es-
tes utilizados para evitar o escorrer da argamassa
durante o processo de revestimento.
O resultado: a relação água-cimento aumentou
significativamente, o que resultou num aumento
da proporção de poros capilares na pedra de
cimento e, portanto, num dramático aumento na
porosidade total da matriz da argamassa. A imper-
meabilidade da camada de argamassa deteriorou-
se progressivamente, o que levou à descoloração
acastanhada verificada anteriormente e, por fim, à
sua dissolução completa. Agora, a folha de trabalho
DVGW W 300 – e não só como uma consequência
destas descobertas – regulamenta claramente os
requisitos técnicos para o uso de revestimentos
à base de cimento e as suas aplicações, os quais
devem ser observados e respeitados.
requisitos plenamente alcançados e mesmo ultrapassadosO sistema de base 100% mineral MC-RIM PW de-
senvolvido pela MC-Bauchemie e aplicado pela
empresa de construção civil Otto Quast no depó-
sito de água potável de Donnerschwee preenche
todos os requisitos das folhas de trabalho DVGW
W 347 e W300.
Os revestimentos subestimam claramente o
valor limite água-cimento especificado para arga-
massas de revestimento (a / c) eq ≤ 0,50. Com a
quantidade de vazios de ar na argamassa fresca
bem abaixo dos 5% de vol. especificados, o MC-RIM
PW 10 e 30 proporciona propriedades de imperme-
abilização impressionantes. No entanto, o critério
mais importante para o revestimento de tanques
de água potável com revestimentos minerais é o
volume total de poros.
É especificado que a porosidade do revestimento
/ argamassa de revestimento, medida por testes
de porometria de mercúrio sob pressão até 2.000
bars, deve ser ≤ 12 % vol. após 28 dias de imersão
em água e 24 horas de secagem por vácuo.
Os valores determinados e estabelecidos repetida-
mente em condições práticas para o MC-RIM PW 10
e PW 30 estão em <6% vol. (em alguns casos até 4%
vol.) bem abaixo dos valores limite especificados,
excedendo consideravelmente os requisitos.
Os valores excepcionalmente bons devem-se à
combinação do ligante completamente original,
desenvolvido pela MC-Bauchemie, que sob o nome
patenteado de DySC ® Technology (SynCrystallisa-
tion Dynamic) está a registar um grande sucesso
no revestimento de estruturas de água potável.
protecção superficial convincente através da dysc®technologyOs componentes do sistema MC-RIM PW são reves-
timentos minerais cuja resistência e densidade au-
mentam em vez de diminuir durante o uso. A matriz
ligante é refinada através da cripto-cristalização
dinâmica e da formação de novos minerais. As nano
partículas funcionam como sementes de cristali-
zação que levam à nova formação e, assim, a uma
mineralização completa da matriz da argamassa. A
partir da solução de poro, formam-se géis na zona
alcalina, que consolida e sela a matriz. Assim, a
porosidade total não aumenta – como noutros
revestimentos de argamassa comuns – mas, pelo
contrário, a porosidade total diminui, como com-
provam os testes de longa duração efectuados por
um instituto independente, ao longo de 24 meses.
Os géis cripto-cristalinos estão em equilíbrio dinâ-
mico com as fases cristalinas, pelo que a formação
mineral acontece de forma continuada, garantindo,
em última instância, uma protecção a longo prazo
e uma resistência excepcional à abrasão – e,
portanto, uma certa segurança e longevidade na
manutenção da qualidade da água potável. O con-
ceito de DySC®Technology resulta em materiais de
construção impermeáveis de alta resistência que
apresentam uma elevada resistência à hidrólise,
em particular. Todos os produtos MC-RIM são sim-
plesmente misturados com água e são puramente
de base mineral.
Para a reparação do primeiro tanque de água po-
tável em Donnerschwee, utilizou-se o MC-RIM PW
10 como sistema de protecção de superfícies de
áreas verticais e tectos, enquanto o MC-RIM PW 30
foi utilizado em áreas horizontais.
procedimento de reparação e aplicaçãoDurante a fase de avaliação verificou-se que o antigo
revestimento de argamassa com 3mm tinha desa-
gregado e que tanto na parte aérea, como nas pare-
des e piso se tinham desenvolvido diversos defeitos
no betão. Antes que os colaboradores da Quast Otto
GmbH pudessem revestir completamente o tanque
de água número 1 da TAP em Donnerschwee, Olden-
burg, foram necessárias extensas preparações.
Primeiro, o revestimento existente, em parte desa-
gregado, foi removido utilizando hidro-decapagem
por jacto de areia. A superfície de betão também
foi decapada para o subsequente recobrimento.
Durante a preparação do substrato foi também
verificado que os orifícios de fixação continham
fugas e água contaminada. Consequentemente,
esses orifícios foram totalmente abertos, limpos e
fechados usando o produto Nafufill KM 250.
Nas armaduras, isentas de oxidação através de
hidro-decapagem, foi aplicado um mineral, à base
de cimento como revestimento de protecção
contra corrosão. Uma nova camada de argamassa
da gama de reparação de betão da MC foi então
aplicada nas áreas danificadas. Após a conclusão
destes trabalhos, os funcionários da Otto Quast
GmbH puderam começar o processo de revesti-
mento do substrato.
O sistema de protecção de superfície MC-RIM PW
10 foi aplicado em duas camadas, nas paredes e na
zona de tecto, utilizando o método de projecção via
húmida. As superfícies de tecto foram revestidas
por meio de projecção ficando com o acabamento do
tipo pingadeira, enquanto as superfícies verticais,
após a aplicação da segunda camada, foram cuida-
dosamente alisadas à mão, até estarem tão suaves
como o vidro. O sistema de protecção de superfície
utilizada para as áreas horizontais - MC-RIM PW 30
- foi aplicado e compactado à mão. Através do uso
de talocha mecânica para aplicar o MC-RIM PW 30,
a Otto Quast GmbH conseguiu tornar as superfícies
literalmente tão lisas como o vidro. No fim, o primeiro
tanque de água de Donnerschwee TAP ficou com um
revestimento de longa duração e extremamente
seguro que parece estar a estabelecer-se gradual-
mente como um dos melhores sistemas do mundo
na área do armazenamento de água potável.
Aplicação do MC-RIM PW 30 no chão. Nivelamento utilizando réguas de aço manuais ou mecânicas e acabamento com talocha manual ou mecânica.
Superfície final da parede de cor clara com tubagem de admissão integrada.
42_ 45materiais de construçãomateriais nano-porosos para soluções de paramentos altamente eficientes
João Paramés
Mestre em Engenharia Civil pelo Instituto Superior Técnico
Jorge de Brito
Professor Catedrático, Instituto Superior Técnico
1. PAINÉIS DE ISOLAMENTO A VÁCUO - VIP
(VACUUM INSULATION PANEL)
Os painéis de isolamento a vácuo já foram de-
senvolvidos há algum tempo, para aplicações
em frigoríficos e arcas congeladoras (Binz et
al. 2005). São uma solução de alto desempe-
nho, apresentando uma resistência térmica
cerca de 10 vezes superior à das placas de
poliestireno, para espessuras iguais (Fricke
et al. 2006). Na Fig. 11, observa-se a nítida
vantagem destes painéis em relação a outras
soluções isolantes. Consistem num sistema
composto por dois componentes: um material
com uma estrutura nano-porosa chamado de
“cerne”, sobre o qual é criado vácuo, sendo pos-
teriormente selado usando um envelope, que
consiste numa membrana fina denominada
“folha” (Mukhopadhyaya 2004).
Estes painéis tiram par tido do facto de a
ausência de pressão no interior de um ma-
terial poroso aumentar a sua capacidade de
isolamento térmico. Este fenómeno torna-se
ainda mais notório caso o material em questão
tenha elevados valores de resistência térmica
(Mukhopadhyaya 2004). A folha é otimizada
à compressão, para que os poros não colapsem
sobre si mesmos. Quanto à qualidade de imper-
meabilidade aos infravermelhos, deve-se à já
exposta forma de fluxo de calor por radiação.
Esta propriedade pode ser atingida por adição
de par tículas que confiram ao material a
capacidade de se tornar opaco (Simmler et al.
2005). As placas de pó compactado de sílica
de fumo exibem todas essas condições, com
os poros de maiores dimensões a apresentar
diâmetros da ordem dos 70 nm (o índice de
vazios é superior a 90%) (Simmler et al. 2005).
De acordo com o exposto, é interessante ob-
servar casos práticos da introdução da solução
de isolamento térmico por painéis de isolamen-
to a vácuo opacos. Na Fig. 3, evidencia-se a
inserção deste tipo de isolamento térmico num
pavimento. O objetivo foi transformar uma sala
sem aquecimento de uma construção de um
edifício do século XVII num espaço aquecido e,
portanto, utilizável. Tiveram que ser ultrapas-
sados dois problemas. O primeiro era o facto de
esta sala estar sobrejacente a uma cave, fonte
de baixas temperaturas. O segundo problema,
e o mais condicionante, foi a necessidade de
se manter a cota de soleira da divisão, não al-
terando a identidade do edifício, o que não era
possível, optando por um isolamento térmico
grosso convencional. Graças às propriedades
para que não se deem fugas de ar e vapor de
água, o que conduz a uma maior durabilidade,
que é uma exigência especialmente importan-
te para aplicações em edifícios (Fricke et al.
2006). O facto de não se conseguir garantir
a ausência de ar no cerne com o decorrer do
tempo faz com que se procurem materiais com
poros de ordem nanométrica, cuja resistência
térmica só aumenta significativamente para o
inevitável aumento de pressão no interior do
painel a partir de determinado valor, que é tanto
maior, quanto menor for a dimensão do poro,
como se pode notar na Fig. 2. Nesta, verifica-se
também que a vida útil do VIP termina quando
a pressão no interior dos poros começa a subir
(50 a 100 mbar).
Um bom material, para constituir o cerne de
um painel isolado a vácuo, deve possuir as
seguintes características: diâmetro dos poros
mínimo, estrutura celular aberta, resistência à
compressão e ser praticamente impermeável
à radiação infravermelha. A estrutura celular
aberta deve-se à necessidade de evacuar
rapidamente a totalidade do ar do material
isolante. Este vai ser posteriormente sujeito
à pressão atmosférica (1 bar ou 10 toneladas
por metro quadrado), estando nos seus poros
instalada uma pressão de apenas alguns mili-
bares. Daí o requisito da suficiente resistência
A utilização eficiente de energia por parte dos edifícios é uma temática abordada com uma serie-dade crescente, que abrange atualmente a própria legislação. Torna-se assim notória a neces-sidade de evolução da tecnologia de isolamentos térmicos, quer para aplicação em construções novas, quer para aplicação em intervenções de reabilitação, onde usualmente existem mais im-pedimentos de ordem técnica, às quais os revestimentos tradicionais não conseguem dar uma resposta efetiva. Neste artigo, são expostas algumas soluções de isolamento, baseadas em materiais nano-porosos, bem como as suas características, sendo explicitados determinados mecanismos que contribuem para as mesmas.
1 O valor-R é um coeficiente predominantemente utilizado para descre-ver as propriedades de isolamento térmico de materiais de construção isolantes. A sua unidade padrão, segundo o Sistema Internacional de Unidades, é o Kelvin metro quadrado por Watt, ou K.m2 / W.
42_cm
térmicas dos VIP, foi possível encontrar uma
solução satisfatória com apenas 5 cm de es-
pessura (destes, apenas 1 cm corresponde ao
painel, sendo a restante espessura completa-
da com material de preenchimento e polímero
isolante) [A]. Nas Figs. 4 e 5, observam-se
pormenores do projeto de inclusão de VIP num
terraço (com uma divisão subjacente) e numa
parede exterior, respetivamente [A].
2. PAINÉIS TRANSLÚCIDOS
Anteriormente, manifestou-se a necessidade
de tornar um material opaco, de modo a poder
reduzir-se a transmissão térmica devido
ao efeito de radiação. Isto deve-se ao facto
de os materiais nano-estruturais passíveis
de ser utilizados no cerne destes painéis
serem translúcidos. Pode observar-se este
fenómeno, não como um obstáculo, mas
como uma vantagem, desde que seja obtido
um compromisso razoável entre os ganhos
térmicos e o nível de transmitância2 solar.
Desta forma, pode-se conseguir fachadas que
forneçam isolamento térmico e que possuam
transparência controlada, proporcionando
luminosidade natural ao interior do edifício. No
período de aquecimento, o objetivo é receber
a radiação solar, utilizando-a para fazer subir
a temperatura no interior do edifício, não a
perdendo de seguida, através da envolvente
da construção.
Este princípio permite uma redução nos custos
associados a aquecimento e arrefecimento
numa construção e uma liberdade arquitetó-
nica no desenho da estrutura. Além disso, o
efeito de iluminação através de luz natural foi
já interligado à boa disposição e produtivida-
de em utentes dos edifícios (Ackerman et al.
2001). O aerogel de sílica granulado apresenta
características interessantes para ser utili-
zado neste campo. Os valores de resistência
térmica associados ao aerogel referem-se, na
maior parte das vezes, a amostras monolíticas
ou evacuadas. Por exemplo, um painel de ae-
rogel de sílica compactado com uma pressão
interior entre 10-4 e 10-2 mbar tem uma condu-
tividade térmica de 0,011 W/(m.K) a 50 ºC, se
forem empregues barreiras refletivas. Para
um painel de 10 mm de espessura com aerogel
translúcido, obtém-se uma transmitância de
88%, que baixa para 72%, para aerogel semi-
translúcido (Reim et al. 2005). Para a sua forma
granulada (e não evacuada), a condutividade
térmica aumenta, graças à condução gasosa
através dos vazios existentes entre as partí-
culas, o que pode ser contrariado misturando
partículas de vários calibres, especialmente
mais reduzidos. Apesar de a arquitetura
nano-porosa típica do aerogel de sílica ter uma
dimensão de entre 10 e 70 nm, a pequena
fração de poros mais largos é suficiente para
possibilitar a dispersão de luz. Dependendo
do seu método de fabrico, do tamanho das
partículas e do seu arranjo, pode ser obtida
uma transparência ótica de 25 a 80% numa
camada de 20 mm, correspondendo a uma
condutividade térmica entre 0.0210 e 0.014
W/(m.K) (Ackerman et al. 2001). Um produto
ótimo para este efeito combinaria o valor de
resistência térmica mais alta associada a um
isolamento térmico com o material com maior
transparência. A vitrificação de alta tecnologia
> 3
> Figura 1: Diferentes valores do valor R de isolantes (Mukhopadhyaya 2006).
> Figura 2: Aumento da condutividade térmica, em função da pressão e diâmetro dos poros de um material (Simmler et al. 2005).
> Figura 3: Montagem dos VIP [A].
> Figura 4: Pormenor do projeto da solução isolante [A].
> Figura 5: Corte da parede pré-fabricada de betão com isolamento incluído [A].
> 1 > 2
Valo
r R, p
or p
oleg
ada
de e
spes
sura
Espaço de ar
Vermiculite Perlite Celulose FibraMineral
EspumaPolimérica
VIP
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Pressão gasosa p [mbar]
1 mm
0.1 mm
0.01 mm
0.001 mm
sílica fumada/aerogel
vida útil de um VIP
diâmetro do poro de 10 mm
Con
dutiv
idad
e Té
rmic
a [W
/(mK
)]
0.028
0.024
0.020
0.016
0.012
0.008
0.004
0.0001.0E-04 1.0E-03 1.0E-02 1.0E-01 1.0E+00 1.0E+01 1.0E+02 1.0E+03
Teto
8,3
cm
pavimento
gravilha
folha de plástico rígidaVIP – 1 cm
poli-estireno expandido – 1 cm
tela de vapor com betume
camada de forma cimentíciacom inclinação betão
barreira pára-vapor
VIP
espuma de poliuretano
ancoragemmadeira de suporte
pedra de revestimento
27 cm
> 4
> 5
2 A transmitância é um fenómeno relacionado com a absorvância luminosa. Estes dois estágios ocorrem num material sob o efeito de radiação, que é numa primeira fase absorvida, ocorrendo em seguida uma transmissão de forma ininterrupta.
cm_43
permite hoje em dia o contacto visual com o
ambiente ou o uso da energia solar. Qualquer
dessas aplicações requer valores elevados de
resistência térmica (Reim et al. 2002).
2.1. Coletor solar
Num coletor solar3 evacuado (Fig. 6), a parte da
frente é preenchida com aerogel de sílica gra-
nulado, enquanto que a parte de trás é isolada
utilizando sílica de fumo opaca com uma condu-
tividade térmica inferior a 0.005 W/(m.K) a uma
pressão inferior a 10 mbar (Reim et al. 2005).
A uma temperatura média de 60 ºC, as partes
anterior e posterior do coletor têm um valor-U4
de 1.4 e 0.5 W/(m2.K), respetivamente, re-
presentando um total de 1.9 W/(m2.K). Com-
parando este valor com o de um coletor solar
convencional, contendo um isolamento de 5 cm
de lã mineral, verifica-se uma perda de calor de
menos 40%, com o benefício adicional de uma
espessura 3 cm mais fina.
Aquando da integração deste tipo de coletor
solar na cobertura de um edifício, contando
com os outros elementos (estruturais e de
revestimento) existentes, obtêm-se valores
para o coeficiente de condutividade térmica
de 0.35 W/(m2K), inferior a 0.56 W/(m2K), o
seu análogo para um coletor convencional.
Naturalmente, quanto menor este valor, melhor
isolamento se garante, prevenindo as perdas
térmicas durante a noite (Reim et al. 2005).
2.2. Sistemas de iluminação natural
Os sistemas de vitrificação de dispersão difusa
de luz contendo aerogel contribuem no sentido
de reduzir o consumo energético em edifícios,
na medida em que é necessária menos luz
artificial e aquecimento / arrefecimento (con-
soante a estação). Uma solução possível para a
aplicação destes sistemas é a utilização de uma
caixa contínua de polimetilmetacrilato com 16
mm de espessura com células individuais, que
não é afetada pelo efeito exercido pelos vidros
aquando de mudanças de pressão atmosférica
(Fig. 7). Esta mudança poderia suscitar o as-
sentamento do aerogel de sílica granulado exis-
tente no seu interior, problema verificado para
estruturas deste tipo já realizadas. De modo a
materiais de construção
obter um baixo valor-U, são utilizados dois vidros
com baixa emissividade5 e o preenchimento
obtém-se com um gás raro (árgon ou crípton).
Para aplicações em edifícios de habitação, são
preferíveis vidros com um valor-G6 superior
ao utilizado em edifícios de escritórios, de
modo a reduzir os ganhos solares. Um sistema
deste tipo, visto do interior, aparenta uma cor
amarelada e fornece uma iluminação difusa,
proporcionada pela dispersão da luz solar. O
elemento pode ser dimensionado de forma a ga-
rantir a harmonia com os restantes elementos
construtivos (Fig. 8) (Reim et al. 2002).
Foram obtidas grandezas para o valor-U de
menos de 0.4 W/(m2.K) e uma transmitância
de energia solar de 35% para elementos vitri-
ficados com menos de 5 cm (Reim et al. 2005).
3. PAINÉIS DE AEROGEL FLEXÍVEIS
Foram referidas as características do aerogel
e da sua possível inclusão nos painéis de isola-
mento a vácuo. No entanto, este material pode
ser preparado e aplicado na forma de mantas
flexíveis, com a vantagem de serem aplicadas
em substratos das mais variadas formas. A
condutividade térmica deste isolamento varia
de acordo com a aplicação que se pretende,
no entanto, para aplicações na construção,
esta grandeza situa-se entre 0.0125 e 0.014
W/(m.K), sendo o produto comercializado em
espessuras nominais de 3, 6 e 9 mm. A sua
densidade é de 0.15 g/cm3, podendo atingir um
intervalo de temperaturas entre -200 e 200 ºC
antes de perder as suas características térmi-
cas. É composto por 50 a 70% do material que
confere isolamento (aerogel de sílica), sendo a
restante percentagem destinada a fibras de re-
forço. É um material nano-poroso hidrofóbico,
garantindo, no entanto, a passagem de vapor
de água para respiração, não possibilitando a
formação de bolor [B].
> Figura 6: Esquema de um coletor solar com aerogel (Reim et al. 2005).
> Figura 7: Esquema do perfil dos painéis translúcidos (Reim et al. 2005).
> Figura 8: Painel translúcido, situado entre as janelas de vidro (Fricke et al. 2006).
> 6
> 7 > 8
3 Um coletor solar é um dispositivo que permite receber a radiação solar e aproveitá-la para aquecer um fluido que circula no seu interior, normalmente água ou ar.4 O valor-U é o inverso do valor-R, exprimindo-se em W/(m2.K). É um co-eficiente que descreve a con-dução de calor através de um elemento construtivo, segundo condições padrão de 24 ºC, num ambiente com 50% de humidade e sem vento.
placa de absorção / transferência térmica
folha metálica de manutenção de vácuo vidro
borda selada da vitrificação
aerogel granulado evacuado – 1 cm
sílica de fumo a baixa pressão – 1 cm
5 Um vidro de baixa emissividade contém uma película microscópica, empregue de modo a reduzir a condutividade térmica por radiação.6 O valor-G corresponde ao coeficiente de ganhos solares e é utilizado normalmente em elementos de janelas para descrever esta propriedade.
16 mm 12 mm
gás
interface
12 mm
gás
interface
vidro vidrocaixa polimérica
aerogel de sílicagranulado
44_cm
Na Fig. 9, observa-se o início da aplicação de uma manta com 9
mm de grossura sobre um revestimento tradicional, colocado
diretamente sobre o solo, sem impermeabilizante. Na Fig. 10,
observa-se a aplicação de uma camada dupla laminada de es-
pessura de 9 mm, totalizando uma espessura final de 30 mm,
instalada nas paredes, sem necessidade de caixilhos. Esta
solução resultou na redução do coeficiente de condutividade
térmica de 0.28 W/(m2.K) (de 0.63 para 0.35 W/(m .K)), que se
traduziu numa poupança energética de 900 kWh/ano, para o
edifício em questão, correspondente a um decréscimo de 400
kg/ano de emissões gasosas de CO2 (cálculos efetuados utili-
zando o programa Northgate Maxim 5, aprovado pelo Systems
Applications Products) [B].
4. REFERÊNCIAS– Ackerman W, Vlachos M, Rouanet S, Fruendt J Use of Surface Treated
Aerogels Derived from Various Silica Precursors in Translucent Insula-
tion Panels, Journal of Non-Crystalline Solids 285(1-3), 2001: 264-271.
– Binz A, Moosmann A, Steinke G, Schonhardt U, Fregnan F, Simmler
H, Brunner S, Ghazi K, Bundi R, Heinemann U, Schwab H, Cauperg H,
Tempierik M, Johannesson G, Thorsell T, Erb M, Nussbaumer B Vacuum
Insulation in the Building Setor: Systems and Applications, Contribu-
tion to Annex 39, IEA/ECBCS, 2005.
– Fricke J, Schwab H, Heinemann U Vacuum Insulated Panels - Exciting
Thermal Properties and Most Challenging Applications, International
Journal of Thermophysics 27(4), 2006: 1123-1139.
– Mukhopadhyaya P High-Performance Insulation Materials, Solplan
Review 118, 2004: 16-17.
– Mukhopadhyaya P High Performance Vacuum Insulation Panel - Re-
search Update from Canada, Global Insulation Magazine Oct., 2006:
9-15.
– Reim M, Beck A, Körner W, Petricevic R, Glora M, Weth M, Schliermann
T, Fricke J, Schmidt C, Pötter FJ Highly Insulating Aerogel Glazing for
Solar Energy Usage, Solar Energy 72(1), 2002: 21-29.
– Reim M, Körner W, Manara J, Korder S, Arduini-Schuster M, Ebert H,
Fricke J Silica Aerogel Granulate Material for Thermal Insulation and
Daylighting, Solar Energy 79(2), 2005: 131-139.
– Simmler H, Brunner S, Heinemann U, Schwab H, Kumaran K, Mukhopa-
dhyaya P, Quénard D, Sallée H, Noller K, Kücükpinar-Niarchos E, Stramm
C, Tenpierik M, Cauberg H, Erb M Vacuum Insulation Pan-els: Study on
VIP-Components and Panels for Service Life Prediction of VIP in Building
Applications (Subtask A), Contribution to Annex 39, IEA/ECBCS, 2005.
A. www.vip-bau.de (acedido em 04/2008)
B. www.cabot-corp.com (acedido em 12/2007)
PUB
> Figura 9: Rolo de aerogel flexível prestes a ser aplicado [B].
> Figura 10: Instalação da manta diretamente sobre a parede [B].
> 9 > 10
46_cm
46_47 i&d empresarial
A CIN lançou para o mercado uma nova tinta
termoreflectora para os telhados e cobertu-
ras que ajuda a reduzir o consumo energético.
Desenvolvida em parceria pela CIN e Faculda-
de de Engenharia da Universidade do Porto, o
Thermocin reflete a radiação solar, permitindo
um aumento do conforto térmico no interior dos
edifícios.
“Este efeito foi demonstrado num estudo realizado em
parceria com a FEUP, em 2010, que comprovou como a utiliza-
ção de Thermocin na pintura dos telhados ajuda a diminuir a temperatura do ar interior até 6ºC,
mantendo-se o efeito ano após ano”, refere a CIN.
Além disso, este efeito permite uma maior poupança energética no arrefecimento das habitações
aumentando, em simultâneo, o período de vida útil do telhado ou da cobertura pela sua elevada
resistência às intempéries e aos ataques de fungos.
Segundo a empresa, esta solução é fácil de aplicar e é considerado amigo do ambiente, pois,
reduz as emissões de CO2.
O Thermocin está disponível em branco, preto e telha.
www.cin.pt
Tinta Inovadora que reflete a radiação solar
CaraCTerísTICas
– Elevada reflexão da radiação solar;
– Rápida libertação da energia térmica absorvida;
– Permite aumentar o conforto térmico dos edificios;
– Permite reduzir o consumo energético dos edifícios;
– Boa resistência à intempérie;
– Película resistente ao aparecimento e crescimento de fungos e algas.
DESCRIçãO
Tinta aquosa especialmente recomendada para a pintura de telhados e
cobertUras de edifícios e armazéns industriais. Possui uma alta refletância
solar total (TSR) e uma alta emissividade térmica.
USOS TíPICOS
Telhas de barro, betão e fibrocimento e coberturras metálicas de edifícios.
PrinciPais características
Acabamento: Mate.
Cor: Branco (0501), preto (0531) e telha (X990).
Substrato: Telhas de barro betão e fibrocimento e
coberturas metálicas.
Rendimento prático: 10 a 12 m2/L por demão (telhados
com telhas lisas); 6 a 8 m2/L por demão (telhados com
telhas onduladas) – dependendo do tipo de suporte e
condições de aplicação.
Processo de aplicação: Trincha, rolo ou pistola airless.
Tempo secagem (a 20 °C e 60% de humidade relativa):
Superficial – ca. de 30 min. Repintura – 8 horas.
Compostos Orgânicos Voláteis (COV): Valor limite da
UE para este produto (Cat. A/i): 140 g/L. Este produto
contém no máx. 107 g/L COV. a). A redução dos COV
contribui para um melhor meio ambiente.
Estabilidade em armazém: 2 anos quando armaze-
nada nas embalagens de origem, em interior, entre
5 e 40 ºC.
48_cm
48_49
A obtenção de condições adequadas de isola-
mento acústico em edifícios, na generalidade
dos casos, pode passar pela utilização de ele-
mentos de compartimentação pesados (tra-
dicionais), com paredes em alvenaria e lajes
em betão, eventualmente com a introdução de
melhorias ao nível dos pavimentos, mas para
situações específicas com elevados requisi-
tos de isolamento é muitas vezes necessário
o reforço de isolamento de toda a envolvente
do compartimento emissor.
No isolamento a sons de percussão, como as
solicitações ocorrem normalmente ao nível
do pavimento, a melhoria efetiva de com-
portamento pode ser conseguida intervindo
apenas no piso, através da execução de um
dos seguintes tipos de soluções: revestimento
de piso flexível; e revestimento de piso rígido
aplicado sobre camada inferior resiliente,
nomeadamente a betonilha flutuante e os
pavimentos flutuantes em madeira.
ExEmplos dE soluçõEs dE rEforço dE isolamENto acústico E rEspEtivos dEsEmpENhos acústicos prEvistos
Diogo Mateus, prof. auxiliar do dEc/fctuc, dir. técnico do lab. coNtraruido
acústica
No isolamento a sons aéreos, estas soluções
ao nível dos pavimentos, por si só, não con-
tribuem geralmente para um aumento signi-
ficativo do isolamento. Neste caso, como a
incidência sonora (solicitação) ocorre em toda
a envolvente do compartimento recetor (ver
esquema da figura 1), o aumento significativo
do isolamento a sons aéreos, para os compar-
timentos vizinhos, obriga ao reforço de toda,
ou pelo menos grande parte, da envolvente
do espaço emissor. o aumento de isolamento,
entre um compartimento inferior e um com-
partimento sobrejacente, pode também não
ser significativo quando se opte apenas pelo
reforço do teto, através de teto falso, onde,
devido às transmissões marginais (através
dos elementos adjacentes, nomeadamente
paredes e pilares), o aumento efetivo de iso-
lamento pode ser desprezável. considere-se,
por exemplo, um compartimento emissor no
> Figura 1: representação esquemática dos caminhos de transmissão, entre um compartimento emissor e os espaços vizinhos, e das possíveis soluções de reforço.
> Tabela 1: soluções construtivas de reforço de isolamento em tetos e respetivos acréscimos de isolamento previstos (acréscimo de isolamento a sons aéreos Δrw e redução na transmissão por percussão Δlw).
cm_49
a determinação do isolamento sonoro, com
ou sem elementos de reforço, poderá ser
efetuada a partir dos métodos contemplados
nas normas EN 12354-1:2000, para o caso do
isolamento a sons aéreos, e EN 12354-2:2000,
no caso dos sons de percussão. contudo, a
aplicação destes métodos pressupõe, no caso
do isolamento a sons aéreos, o conhecimento
do índice de redução sonora (rw), de cada
elemento de compartimentação, e do acrés-
cimo Δrw dos elementos de reforço, quando
existem. No caso dos sons de percussão, é
necessária a caracterização do piso (através
do índice ln,w), das transmissões marginais e
do elemento de reforço ao nível do piso, com a
respetiva redução na transmissão Δlw. Estes
cálculos podem ser mais detalhados se, em vez
dos valores únicos dos índices anteriormente
indicados, forem utilizadas as curvas no domí-
nio da frequência.
os valores de rw e ln,w podem ser obtidos em
laboratório, através de métodos de previsão
ou eventualmente, em alguns casos, consul-
tando os resultados apresentados nesta colu-
na de acústica das edições 41 e 43. os valores
de Δrw e Δlw podem também ser obtidos em
laboratório, sendo geralmente divulgados
pelos fabricantes. contudo, e em particular
no caso de Δrw, quando se combinam vários
materiais de fabricantes diferentes, muitas
vezes não existe informação disponível.
deste modo, são apresentados nesta edição
resultados de Δrw para um conjunto alarga-
do de soluções de reforço, em pisos, tetos e
paredes (incluindo pilares), e de Δlw para o
caso dos reforços de pavimento (ver tabelas
1 e 2). refira-se que, estes resultados, sob
a forma de inter valo, são indicativos (na
generalidade dos casos mais conservadores
que os indicados pelos fabricantes) e têm em
conta apenas o comportamento do elemento
de reforço. ou seja, para a determinação do
isolamento entre dois compartimentos, tal
como já referido, é necessário considerar
os vários caminhos de transmissão, diretos
e indiretos. refira-se ainda que, no caso de
Δrw, o valor efetivo depende também das
características do elemento de base que é
reforçado, sendo tanto mais elevado quanto
mais baixo for o isolamento sonoro conferido
pelo elemento de base.
> Tabela 2: soluções construtivas de reforço de isolamento, em pavimentos e paredes, e respetivos acréscimos de isolamento previstos (acréscimo de isolamento a sons aéreos Δrw e redução na transmissão por percussão Δlw).
r/c de um edifício, com área de 4x4 m2 e altura
de 3 m, e um compartimento recetor adjacente
no 1º andar, exatamente com as mesmas di-
mensões, com lajes de piso maciças em betão
armado com espessura de 20 cm e paredes de
alvenaria em tijolo de 15 cm em toda a envol-
vente (desprezando a contribuição dos vãos).
para este caso, a componente de isolamento
direto no valor de dnt,w (índice de isolamento
sonoro padronizado a sons aéreos) estima-
se em 57 dB, mas, devido às transmissões
marginais, o valor global de dnt,w baixa para
52 dB. se à laje de teto do r/c for aplicado um
teto falso de reforço que garanta um índice
Δrw (acréscimo do índice de redução sonora)
de 10 dB, a componente direta de dnt,w au-
menta para 67 dB, mas o valor global de dnt,w
sobe apenas para 54 dB. ou seja, com uma
melhoria ao nível do teto de 10 dB (única sepa-
ração direta) apenas se obtém uma melhoria
global de 2 dB. se para além do teto, todas as
paredes fossem reforçadas com um elemento
que garantisse também um acréscimo Δrw
de 10 dB, o aumento global no valor de dnt,w
aproximava-se de 10 dB (apesar de, para valo-
res desta ordem de grandeza, a contribuição
do pavimento do r/c, na transmissão para o
1º andar, ser já importante e se recomendar
também o reforço do mesmo, ainda que com
uma solução de menor desempenho).
ConCeito e vantagens dos pavimentos do tipo “slim Floor”
Slim Floor ou pavimento misto de pequena altura consiste numa solução estrutural onde a viga
metálica se encontra embebida no betão (Figura 1). Este sistema foi inicialmente desenvolvido
pelo Swedish Institute of Steel Construction em meados da década de 70, tendo como principal
objetivo a redução da altura total dos edifícios. Esta solução estrutural implica um apoio direto
da laje (pré-fabricada ou com chapa colaborante) no banzo inferior do perfil metálico, o que levou
ao desenvolvimento de perfis assimétricos.
As principais vantagens desta solução estrutural em comparação com as mais tradicionais são:
redução da altura total do piso misto, aumento da resistência ao fogo, possibilidade de integração
das instalações, comportamento misto do pavimento, competitividade económica e rapidez da
solução construtiva.
vigas mistas
No sistema construtivo “Slim Floor”, apesar de as vigas ficarem envolvidas em betão, em geral são
dimensionadas como vigas metálicas, embora tirando partido do efeito de confinamento do betão.
Tendo como objetivo a conceção de vigas com comportamento misto neste tipo de sistema estru-
tural, apresenta-se aqui uma síntese de um estudo desenvolvido no Departamento de Engenharia
Civil da Universidade de Coimbra, no âmbito de uma tese de mestrado integrado [1]. Neste estudo
analisaram-se várias soluções de vigas mistas embebidas tendo em conta os estados limites de
serviço e os estados limites últimos.
Neste estudo foram concebidas quatro confi-
gurações de vigas (Figura 2), de forma a retirar
o maior partido do comportamento misto,
sendo avaliada a influência dos seguintes
parâmetros: comprimento da viga, altura do
pavimento (15 a 30 cm), altura da chapa cola-
borante (80 a 225 mm) e a largura efetiva. Em
relação à largura efetiva foi considerada uma
variação entre 0 e 100% do valor preconizado
no Eurocódigo 4 [2] para vigas mistas con-
vencionais. A seguir apresentam-se apenas
resultados para vigas com alturas de 30 cm e
100% da largura efetiva.
Na análise foi considerado que as vigas eram
simplesmente apoiadas, constituídas por
betão C25/30 e aço S355, escoradas durante
a fase construtiva e concebidas para trabalhar
em conexão total.
A conexão de corte foi obtida por adesão em
combinação com o esforço resistente assegu-
rado por elementos mecânicos. Nas secções
a) e b) da Figura 2 os elementos mecânicos
de conexão consistiam em varões ao corte
que atravessavam a alma ou eram soldados
na face exterior do banzo superior; na secção
d) da mesma figura foram usados conectores
do tipo perno de cabeça, enquanto na secção
c) foram usados ambos os elementos.
A partir das curvas correspondentes aos diver-
sos modos de rotura (ou condições de serviço),
elaboraram-se as cur vas condicionantes,
conforme se exemplifica na Figura 3 para a
viga tipo “Slimflor Beam”. As curvas condicio-
nantes estabelecem assim a relação carga-vão
máximo ou vão máximo-carga, respeitando os
estados limites de serviço e os estados limites
50_51
VigAS miSTAS Em pAVimENToS Do Tipo “SlIm Floor”
rui a. d. simões, professor Auxiliar/DEC Universidade de CoimbraJosé almeida, Aluno de mestrado integrado/DEC Universidade de Coimbra
estruturas metálicas
> Figura 1: Exemplos de pavimentos “Slim Floor”.
> Figura 2: Secções das vigas estudadas.
a) Slimflor Beam® b) Integrated Floor Beam® c) Inverted T Beam d) Hat-Beam
50_cm
últimos, possibilitando a quantificação do
ganho de capacidade de carga em função da
largura efetiva (Tabela 1).
Efetuando-se uma comparação entre as quatro
secções estudadas (ver Figura 4), verifica-se
que a capacidade de carga evolui de forma se-
melhante, obtendo-se valores aproximados à
medida que o comprimento da viga aumenta. A
eficiência das secções para uma dada carga de
referência, avaliada com base na relação área
da secção metálica/vão, é descrita através
das curvas ilustradas na Figura 5. A solução
estrutural com viga metálica do tipo Slimflor
Beam® é a que vence um maior vão com menor
área, enquanto a solução com a integrated
Floor Beam® é a que necessita de maior área
para vencer o mesmo vão.
De entre as soluções apresentadas, foi em
geral a solução estrutural com viga mista Sli-
mflor Beam®, para as alturas e comprimentos
estudados, a mais eficiente e mais competitiva
economicamente. para alturas de viga superio-
res a 25 cm, a solução de viga mista Hat Beam é
também uma opção viável apresentando resul-
tados de eficiência e economia satisfatórios.
reFerênCias
[1] almeida, José (2011). “estudo do Comporta-
mento de vigas mistas aço-Betão em pavi-
mentos do tipo slim Floor”. dissertação de
mestrado, departamento de engenharia Civil
da Universidade de Coimbra, Coimbra.
[2] Cen (2007), np en 1994 – eurocódigo 4: projeto
de estruturas mistas aço-betão, parte 1-1: re-
gras gerais e regras para edifícios, ipQ, lisboa.
[3] mullett, d. l. (1998). “Composite Floor syste-
ms”. Blackwell science lda., oxford.
> Figura 3: Curvas condicionantes.
> Figura 4: Comparação das secções .
> Figura 5: Eficiência das secções.
H=30cm
SFB iFB iTB HB
met-0% 17,7% 10,5% 50,6% 47,5%
0-25% 17,8% 3,6% 54,4% 34,2%
0-50% 32,2% 7,6% 94,7% 62,0%
0-75% 44,2% 11,6% 126,1% 85,2%
0-100% 54,3% 15,5% 151,7% 104,8%
> tabela 1: ganhos médios da capacidade de carga.
cm_51
52_cm
52_53
Com o objetivo de prevenir a perda de vidas humanas, minimizar as
perdas económicas e assegurar o funcionamento das instalações de
proteção civil no caso de ocorrência de sismos, o Eurocódigo 8 (EC8)
[1] estabelece que as estruturas deverão respeitar dois requisitos de
desempenho, nomeadamente o requisito de não ocorrência de colapso e
o requisito de limitação de danos. O cumprimento destes dois requisitos
envolve a verificação de dois estados limite (último e de serviço) para
os quais a norma Europeia especifica diferentes níveis de intensidade
da ação sísmica.
Em linha com o RSA e com a grande maioria das regulamentações de
projeto sísmico, no EC8 a ação sísmica é definida sob a forma de espectro
de resposta. O conceito de espectro de resposta foi introduzido nos anos
30 do século passado pelos cientistas Maurice Biot e George Housner.
Esta ferramenta fundamental na análise sísmica de estruturas descreve
de forma simples a resposta máxima (por exemplo, o deslocamento,
a velocidade ou a aceleração) de um sistema de um grau de liberdade
com comportamento linear elástico a um dado registo sísmico aplicado
ao nível da base. Os espectros de resposta especificados nos vários
regulamentos não representam necessariamente a resposta máxima
a um dado sinal sísmico. Na realidade são usualmente designados de
“espectros de perigosidade uniforme” já que a probabilidade dos valores
espectrais serem excedidos num determinado período de referência é
constante ao longo de todo o espectro.
Na versão base do EC8 aprovada pelo Comité Europeu de Normalização
(CEN) [3] são propostos duas configurações espectrais corresponden-
tes a dois tipos de ação sísmica. A ação sísmica Tipo 1 refere-se a um
cenário sísmico de magnitude superior a 5.5 enquanto a ação sísmica
Tipo 2 refere-se a um cenário sísmico de magnitude inferior a 5.5. A norma
Europeia deixa ao critério de cada país a definição do tipo de ação a ado-
tar. No caso de Portugal o Anexo Nacional adota os dois tipos de ações de
forma a ir de encontro aos dois tipos de cenários de geração dos sismos
A AçãO SíSMiCA EM PORTuGAl NA NOvA REGulAMENTAçãO EuROPEiA PARA O PROjETO dE ESTRuTuRAS
José Miguel Castro, Prof. Auxiliar – FEuP
sísmica
que podem afetar o território nacional. Assim, o espectro regulamentar
relativo à ação Tipo 1 é adotado para contemplar o cenário de sismo
afastado (interplacas) e a ação Tipo 2 como sendo representativa do
cenário de sismo próximo (intraplacas). desta forma o Anexo Nacional
manteve a abordagem existente no RSA na qual eram já definidas dois
tipos de ações sísmicas sendo que a ação Tipo 1 referia-se aos sismos
intraplacas e a ação Tipo 2 aos sismos interplacas [4].
O espectro de resposta elástico definido no EC8 encontra-se representado
na Figura 1. A construção do espectro exige o conhecimento de diversos
parâmetros, nomeadamente a aceleração máxima de projeto na rocha (ag),
o fator de terreno (S) e os valores dos períodos TB, T
C e T
d. Estes períodos
representam as transições entre três zonas perfeitamente distintas do
espectro regulamentar. No intervalo [TB, T
C] pode-se facilmente constatar
que os sistemas de um grau de liberdade observam acelerações máximas
constantes. Os sistemas com período situado no intervalo [TC, T
d] têm em
comum o facto de desenvolverem velocidades máximas constantes. Por
último, sistemas com período de vibração superior a Td atingem o mesmo
deslocamento máximo. deve referir-se que o regulamento não estabelece
qualquer distinção entre a configuração do espectro a considerar na
verificação dos estados limites último e de serviço. A única diferença
prende-se apenas com a intensidade do espectro.
A determinação da aceleração máxima de projeto (ag) efetua-se com
base no zonamento do território indicado no Anexo Nacional (Figura 2),
o qual apresenta diferenças claras em relação ao zonamento definido no
RSA. Estas diferenças resultam sobretudo de um melhor conhecimento
da sismicidade nacional [4]. Para cada concelho do país o Anexo Nacional
fornece o valor de referência da aceleração máxima na rocha (agR
) para
um período de retorno de 475 anos (10% de probabilidade da aceleração
exceder esse valor num período de 50 anos), bastante inferior ao período
de retorno de 975 anos assumido no RSA.
A aceleração máxima de projeto na rocha (ag) é obtida multiplicando o
> Figura 1: Forma do espectro de resposta elástico do EC8. > Figura 2: Zonamento de Portugal continental definido no Anexo Nacional do EC8 [1].
respetivo valor de referência (agR
) por um coeficiente de importân-
cia (γi). Este coeficiente é definido pelo EC8 em função da classe de
importância (i a iv) da estrutura e permite, de forma simples, ajustar
o período de retorno do valor de referência da aceleração máxima
(agR
) em função da importância da estrutura e das consequências
sociais e económicas do seu colapso. de acordo com o EC8 os
edifícios correntes são classificados como sendo de Classe ii, para
os quais o coeficiente de importância é tomado igual à unidade.
interessa ainda referir que a aceleração máxima de “serviço” a
considerar na verificação do correspondente estado limite é obtida
através da multiplicação da aceleração máxima de projeto (ag) por
um fator de redução (ν) que se encontra definido no Anexo Nacional.
Os restantes parâmetros necessários à definição do espectro (S, TB,
TC e T
d) dependem do tipo de terreno no qual está fundada a estrutura.
O parâmetro η é um fator de correção relativo ao amortecimento. O
valor dos parâmetros S, TB, T
C e T
d encontra-se definido sob a forma
de tabelas no Anexo Nacional, para cada tipo de terreno.
O EC8 define 5 tipos de terreno identificados com as letras A a E.
Para cada tipo de terreno o regulamento apresenta intervalos de
valores de características mecânicas (velocidade de propagação
das ondas de corte, valores NSPT
e coesão não drenada) que facilitam
a classificação do terreno ao projetista. Conforme se pode visualizar
na Figura 3, extraída da versão base do EC8 aprovada pelo CEN, o
tipo de terreno pode ter uma influência crucial na forma e intensi-
dade dos espectros de resposta para os dois tipos de ação sísmica.
de facto, este é o fator que conduz a maiores agravamentos da
ação sísmica definida na norma Europeia quando comparada com
a definida no RSA, sobretudo nos casos de estruturas fundadas
em solos brandos.
Apesar das componentes horizontais da ação sísmica serem as
mais importantes em termos dos seus efeitos sobre as estruturas,
o EC8 prevê ainda um espectro de resposta vertical elástico. A
configuração do espectro é idêntica ao espectro correspondente à
componente horizontal, apresentando contudo valores diferentes
da aceleração vertical máxima de projeto (avg
) assim como valores
distintos de TB, T
C e T
d.
Para além dos espectros de resposta o EC8 permite também
formas alternativas para representação da ação sísmica. uma
dessas formas consiste no recurso a registos sísmicos (reais ou
artificiais gerados numericamente) os quais devem cumprir um
determinado conjunto de requisitos, entre os quais a compatibili-
dade dos espectros de resposta desses sinais com o espectro de
resposta elástico médio.
Na prática corrente o dimensionamento sísmico é efetuado partin-
do do princípio que as estruturas são dúcteis e que, por conseguin-
te, têm capacidade de dissipação energética. Assim, as estruturas podem ser
dimensionadas para resistir a forças inferiores às necessárias para responder
ao sismo de projeto em regime elástico. Surge então o conceito de espectro de
resposta de projeto o qual não é mais do que o espectro de resposta elástico
reduzido por um coeficiente de comportamento. Este assunto será objeto de
discussão numa das próximas colunas.
REFERÊNCIAS
[1] NP EN 1998-1:2010, “Eurocódigo 8 – Projeto de estruturas para resistência aos sismos. Parte 1: Regras gerais, ações sísmicas e regras para edifícios”, Instituto Português da Qualidade, 2010.
[2] “Regulamento de segurança e ações para estruturas de edifícios e pontes”, Decreto-Lei nº 235/83, Imprensa Nacional – Casa da Moeda, Lisboa, 1983.
[3] EN 1998-1:2004, “Eurocódigo 8 – Projeto de estruturas para resistência aos sismos. Parte 1: Regras gerais, ações sísmicas e regras para edifícios”, Comité Europeu de Normalização, 2004.
[4] Carvalho, E. C. “Anexo nacional do Eurocódigo 8. Consequências para o dimensionamento sísmico em Portugal”, 7º Congresso de Sismologia e Engenharia Sísmica, Porto, 2007.
PuB
> Figura 3: Espectros de resposta elástico para um amortecimento de 5%: (i) Ação Tipo 1; (ii) Ação Tipo 2 [3].
1. Introdução
Em 1 de Janeiro de 2011, em Portugal, tornou-se
obrigatório o cumprimento integral da norma “EN
1317 – 5:2007 + A1:2008 Road restraint systems
– Part 5: Product requirements and evaluation of
conformity for vehicle restraint systems” [2].
Esta norma de referência, estipula a homologação e
marcação CE de sistemas de contenção de veículos
e a sua instalação em vias finalizadas a partir desta
data. Esta obrigação, relativamente a países mais
desenvolvidos da UE (Áustria, Alemanha, Dina-
marca, França, Holanda, entre outros…) aparece
com uma década de atraso, onde a prioridade na
instalação destes sistemas em relação à utilização
de barreiras de desempenho não comprovado, tem
como objectivo prioritário a preservação da vida
humana. Esta legislação levou também o I.N.I.R
(Instituto Nacional de Infra-Estruturas Rodoviárias)
a elaborar o seguinte documento: “Sistemas de
Retenção Rodoviários. Manual de Aplicação”.
Este manual estipula a metodologia a aplicar na se-
lecção, e o comportamento exigido dos sistemas de
contenção de veículos a instalar em vias rodoviárias.
Visa informar e orientar todos os responsáveis por
projecto, construção, fiscalização e donos de obra
para o cumprimento da norma em vigor.
2. SIStemaS de Segurança InStaladoS em
Portugal
A influência dos sistemas para contenção e reenca-
minhamento de veículos na mortalidade rodoviária é
avaliada diariamente em situação real nas estradas
portuguesas. Se forem analisados os dados relati-
vos à monitorização da sinistralidade nas estradas
em Portugal pela A.N.S.R. (Autoridade Nacional para
a Segurança Rodoviária) de 2004 a 2010, podemos
constatar alguns pontos (Gráfico 1) [3]:
– O número total de acidentes com vítimas envol-
vidas (mortais, com ferimentos graves e ligeiros)
desde 2004 tem diminuído;
A UTILIZAÇÃO DO BETÃO COMO SISTEMA DE SEGURANÇA NA PREVENÇÃO RODOVIÁRIA
PUBLI-REPORTAGEM
“Na União Europeia (UE), morrem anualmente cerca de 37.300 pessoas e 1.6 milhões ficam feridas em acidentes rodoviários
(dados de 2009)” [1]
– No global o número de vítimas mortais, vítimas
com ferimentos graves e ligeiros derivados
destes sinistros também tem diminuído gradu-
almente;
– As vítimas mortais de acidente com transposição
do separador central e lateral tem aumentado
drasticamente;
É visível o contraponto na informação disponível
relativa a este tema. O que nos demonstram os
dados de monitorização da sinistralidade é que,
embora diminuam os acidentes e as vítimas de
acidente no geral, aumentam as consequências
de acidente para os ocupantes dos veículos nos
sinistros directamente ligados à transposição
dos sistemas de segurança laterais e centrais
instalados nas nossas vias. Em 2010, o número de
vítimas mortais derivadas do embate no separador
central com transposição, chegou aos 7% do total
das vítimas mortais em todo tipo de acidentes. A
falta de legislação e obrigatoriedade da utilização
de sistemas de desempenho comprovado até à data
no nosso país, têm contribuído para a insegurança
no presente.
3. SIStemaS de BarreIraS de Segurança
em Betão
O Betão, sendo um dos materiais de construção mais
completos e versáteis do mundo actual, permite-
nos um leque variado e abrangente de aplicações e
soluções. Neste cenário específico, o da segurança
rodoviária, e com a Norma “EN 1317-5:2007 +
A1:2008” como referência, foram desenvolvidas
ALExANDRE MAChADO
Controlo da Qualidade e Desenvolvimento de Produto
Betafiel S.A.
barreiras específicas de segurança pré-fabricadas
em betão de elevado desempenho, para o combate à
sinistralidade e mortalidade presente nas estradas
a nível mundial (DELTA BLOC®). A aplicação do betão
neste sistema de segurança de elevada eficácia, já
consagrado por toda a Europa, permite a redução
drástica de acidentes, bem como das suas nefastas
consequências materiais e humanas.
A energia mecânica resultante da colisão de veículos
motorizados afecta o organismo através de forças
de desaceleração, forças de aceleração ou a combi-
nação de ambas. Tanto a massa (m) de um veículo,
como a velocidade (v) a que circula contribuem
para o aumento de Energia Cinética (Ec), embora
a velocidade tenha maior influência. Se a massa de
um veículo duplicar, a energia também é dobrada,
contudo se duplicarmos a velocidade, a energia é
quadruplicada. A Ec de um veículo está explicada
na fórmula seguinte:
Ec = mv2
Quanto maior for a Ec do veículo na altura do embate,
maior é a transferência de energia do veículo para a
barreira, que se inicia no 1º impacto e continua até
todos os impactos estarem completos e a maior
quantidade de energia estiver dissipada[4]. Se a
barreira destinada a protecção não tiver um valor
elevado de absorção da energia provocada pelo
embate que será dispersa por toda a estrutura
montada, essa irá ter retorno para o veículo e para
os ocupantes deste. As lesões resultantes do
retorno dessa energia não absorvida pela barreira
de segurança é descarregada no veículo e nos
gráfico 1 Vítimas mortais por tipo de sinistro. [3]
Despiste com transposição do separador central
Despiste com transposição do separador lateral
Total de acidentes (x1000)
2
seus ocupantes excedendo a resistência corporal,
elevando a severidade do embate (A.S.I.(2.2)) para
um índice superior ao suportado.
Sabemos que um dos factores preponderantes para
a causa do acidente é o comportamento humano.
Contudo, adicionando a este as condições climaté-
ricas adversas (nevoeiro, chuva, neve, gelo, vento,
etc), bem como por vezes a falta de manutenção
adequada nas estradas e nos veículos em circulação
(motociclos e veículos ligeiros e pesados) e a so-
brecarga de tráfego presente diariamente, tornam
a segurança e a prevenção cada vez mais um factor
chave e nuclear na minimização desta situação que
tende a ser incontrolável. A norma acima referen-
ciada exige realmente que sejam cumpridos todos
os parâmetros de análise referente aos sistemas
de contenção instalados nas nossas vias, quer
sejam em betão quer sejam em aço. Contudo, o seu
incumprimento é uma situação presente. As exigên-
cias da norma em vigor para este tipo de sistemas
são bastante elevadas e a obrigação para o seu
cumprimento em Portugal tarda em ser prioritária
para os projectistas e donos de obra, conduzindo ao
frequente esquecimento da segurança dos veículos
e seus ocupantes.
Não obstante existirem diversos tipos e modelos de
elementos em betão que se utilizam como barreiras
de segurança na prevenção rodoviária, o sistema
que se apresenta nas linhas seguintes, o sistema
DELTA BLOC®, assume-se como um daqueles que
evidencia um dos mais elevados desempenhos.
Trata-se de um sistema evoluído que foi desenvol-
vido com base na geometria das barreiras em betão
“New Jersey” convencionais onde a elevada capa-
cidade de retenção de veículos e os baixos índices
de severidade de aceleração para os ocupantes
sobressaem .
No arranque e fecho de cada sistema é instalada
uma barra de tracção contínua que garante a fixação
deste ao solo (Fig.1), e onde todos os elementos
individuais estão ligados entre si (Fig.2). A geome-
tria é variável e o sistema adaptável ás condições
exigidas em obra, quer seja a nível de espaço ou
a nível de desempenho (Quadro 1). Os elementos
individuais variam na longitudinal de 2 a 6 metros
de comprimento e em altura variam de 0.50 a 1.20
metros. A largura é adaptada mediante o nível de
contenção necessário e espaço disponível na via
para cada sistema. A Betafiel S.A. surge como em-
presa pioneira na produção deste tipo de sistemas
em Portugal.
3.1. Homologação e certificação do sistema
A classificação dos sistemas de segurança avalia
o seu desempenho segundo a EN 1317-2:2010 em
3 situações: nível de contenção, índice de severi-
dade de aceleração (ASI) e largura de deflexão (W)
(Fig.3). No Quadro 1 podemos observar as carac-
terísticas de cada ensaio por nível de contenção,
para avaliação do desempenho e conformidade de
cada sistema.
Como podemos observar no Quadro 1, as situações
de ensaio exigem mais do desempenho do sistema á
medida que os níveis de contenção também aumen-
tam. Após a sujeição a ensaio nas condições exigidas
para cada nível de contenção é calculado o índice
ASI (severidade do embate para os ocupantes do
veículo) na altura do embate e a largura de deflexão
(w) do sistema. Este valor é também fundamental
para o dimensionamento da largura útil da via. Nos
ensaios de colisão, a barreira de segurança deve
Figura 1 Sistema DELTA BLOC® montado no itinerário principal IP3 – Viseu. Arranque do sistema onde é visível a barra de tracção no primeiro elemento fixo ao solo, que garante a estabilidade necessária a todos os elementos.
Figura 2 Pormenor da ligação dos elementos longitudinais. Tensor e ligador homologados por de-sempenho de sistema.
Quadro 1 Exigências e características de ensaio para classificação de sistemas de segurança rodoviária [5].
conter e redireccionar o veículo sem registar a
ruptura dos elementos longitudinais do sistema
e onde nenhuma parte se pode soltar completa-
mente para não criar perigos desnecessários para
o restante tráfego, peões ou pessoal em zonas de
trabalho. Os seus elementos não devem penetrar
no compartimento de passageiros do veículo nem
são permitidas deformações ou intrusões por parte
desta que possam causar lesões graves [5].
A correcta avaliação do nível de contenção a instalar
é também fundamental para a protecção e minimiza-
ção das consequências de acidente. Não é compre-
ensível em muitas situações seja projectado para
o separador central ou lateral uma barreira com um
nível de contenção N2 (retenção de veículos ligeiros
apenas), em áreas com probabilidades acrescidas
de despiste com limites de velocidade superiores a
110 km/h. Nestas situações, ao primeiro embate de
um veículo pesado, dá-se a ruptura dos elementos
do sistema destinado a protecção e retenção de
veículos (Fig.4).
3.2. Índice de Severidade de aceleração (a.S.I. -
acceleration Severity Índex) [6]
O índice de severidade de aceleração classifica as
prováveis consequências e a gravidade das lesões
para os ocupantes do veículo em caso de colisão.
Esta avaliação é decisiva para classificar a segu-
rança que cada sistema proporciona e a energia
cinética que consegue dissipar.
Tendo após o impacto uma avaliação positiva do
comportamento do sistema (encaminhamento do
veículo para a faixa de rodagem, integridade de
todos os elementos da barreira, estabilidade do
carro, não haver capotamento, etc), o maior risco
de lesão para os passageiros surge derivado das
forças de aceleração no impacto.
O valor limite de resistência corporal considerado
é igual a 1. Quanto mais o valor obtido no ensaio
exceder o valor limite, mais elevado é o risco de
lesão. Existe uma classificação para três índices
de severidade: A, B e C (Quadro 2).
Conforme descrito no Quadro 2 este ponto é ex-
tremamente importante para a redução de lesões
severas nos ocupantes dos veículos vítimas de
acidente. Um dado que de alguma forma o justi-
fica, é a análise da mortalidade na sinistralidade
rodoviária relativamente a Outubro de 2010. Esta
monitorização indica que nos hospitais morreram
mais 159 pessoas do que as 598 vítimas que tinham
sido contabilizadas no local de acidente, derivado de
lesões de severidade muito elevada [7].
3.3. largura de deflexão
A deformação das barreiras de segurança durante
os ensaios de colisão é caracterizada pela deflexão
dinâmica e pela largura útil. É importante que a de-
formação seja compatível com o espaço disponível
ou com a distância atrás do sistema [3] (Fig.3).
Este é também um ponto fundamental para uma
construção sustentável. É possível ajustar esta
característica de cada sistema às condições exis-
tentes em obra ou em via já existente.
3.4. Vantagens do Sistema
A utilização do betão num sistema deste tipo,
cuja aprovação depende de um leque de ensaios
de desempenho bastante alargado (Quadro 1),
traz inúmeras vantagens comparativamente por
exemplo a um sistema metálico (Fig. 5 e Fig. 6).
A elevada resistência do betão à compressão é
complementada com o sistema de ligação (tensor)
em aço que dá uma extraordinária resistência em
PUBLI-REPORTAGEM
Figura 3 Deformação do sistema de contenção. Para clas-sificar a largura útil (m), é medido o movimento da barreira após ensaio relativamente ao eixo no qual este foi instalado.
Figura 4 Acidente na A1 (Vila Franca de Xira) 2 de Junho/2011. O despiste deste veículo pesado destruiu a barreira destinada a protecção e entrou na faixa contrária de rodagem. Um sistema de retenção adequado evitaria o caos. (foto cedida por GAIA FM)
Figura 5 Colapso de barreira metálica após impacto. Figura 6 Intrusão da barreira metálica no veículo após embate.
Quadro 2 Interpretação de valores ASI. Quadro 3 Análise de produção e controlo de fabrico de betão
flexão e elasticidade instalada em cada elemento
individual na longitudinal (Fig.2), o que permite ao
sistema deflectir absorvendo energia e voltar para a
cota de trabalho sem perder qualquer ligação entre
todos os seus elementos. Nenhum elemento da
barreira invade o veículo após o embate pondo em
risco os seus ocupantes, não tem pontas cortantes
ou arestas vivas no corpo da barreira, salvaguar-
dando também os motociclistas. A velocidade de
montagem é bastante elevada, visto que trabalha
com um encaixe simples em aço galvanizado sem
grande necessidade de mão de obra. Em situação de
acidente e caso seja necessário desmontar algum
elemento da barreira ou haver algum danificado, a
sua substituição por outro é extremamente simples
e rápida. A sua durabilidade é perfeitamente justi-
ficada durante o período mínimo de 50 anos num
ambiente em ataque constante derivado de ciclos
Gelo/Degelo com irrigação de sais descongelantes
(Classe de Exposição Ambiental XF2) [8].
Contudo, existem variados exemplos onde também
o betão é usado incorrectamente como sistema de
contenção. Sistemas onde a barreira não suporta o
embate e tanto a barreira como a viatura invadem
a faixa contrária de rodagem (Fig.4), e outros onde
embora o sistema se mantenha íntegro, os índices
de severidade são elevadíssimos pois não há
deformação da barreira nem qualquer dissipação
da energia cinética do veículo (Fig.7). Estes dois
exemplos identificam situações proibitivas para o
adequado cumprimento da norma.
A polivalência do betão permite felizmente adequá-
lo a cada aplicação específ ica, ultrapassando
limitações difíceis de superar à primeira vista, sem
pôr em causa a sua durabilidade e a qualidade do
produto final.
3.5. Produção e obra
O consórcio “CAET XXI – Construtora da futura
Auto-Estrada Transmontana”, adjudicou à empresa
Betafiel S.A., em Dezembro de 2010, a produção e
montagem de 600 metros lineares de barreiras em
betão destinadas a segurança rodoviária, encon-
trando-se outros sistemas em fase de negociação
(Fig. 8). O projecto de segurança relativo ao “Nó da
Amendoeira” prevê a instalação de um sistema de
restrição cujo desempenho esteja
comprovado e homologado para um nível de con-
tenção muito elevado (H4b) atendendo a que se
trata de uma zona em curva exterior, onde o sis-
tema trabalha antes de um talude com 18 metros
de altura. Essa situação traz um elevado risco de
queda e onde se prevê um elevado fluxo de tráfego,
tanto ligeiro como pesado. Foi apresentada uma
solução DB 100 cuja geometria e desempenho se
adapta ao estipulado no projecto, com a patente
internacional já mencionada. Na homologação do
sistema, foi escolhido o laboratório TUV SUD AUTO-
MOTIVE em Berlim. Os ensaios exigidos na norma de
referência do produto exigem os testes TB11 (Fig.9)
e TB81(Fig.10) conforme descritos no Quadro 1,
onde após o seu término comprovou e classificou
o sistema da seguinte forma:
No que concerne ao controle de produção do
sistema é de assinalar que são regularmente
cumpridas todas as calibrações e verif icações
exigidas na Norma NP EN 206-1:2007, relativas aos
equipamentos e às matérias-primas utilizadas no
fabrico do betão.
A produção do betão é garantida por uma central
de betão com um misturador de eixo vertical com
capacidade máxima de ciclo de 1.5m3 e 40m3/hora.
A verificação e afinação dos braços e pás mistu-
radoras são planeados semanalmente de forma a
garantir a perfeita homogeneização e sincronia dos
tempos planeados para mistura. O ajuste de água de
amassadura é controlado em tempo real de pesa-
gem (sondas de humidade em todos os agregados)
e sonda de humidade instalada no misturador para
ajuste da humidade presente no betão por ciclo.
Todos os processos têm o objectivo de dar estabili-
dade e fiabilidade aos resultados obtidos no produto
final (desvio padrão reduzido).
A análise da produção e conformidade do betão
fabricado para o sistema encontra-se explicada
no Quadro 3.
4. ConCluSõeS
O Betão quando adequadamente especificado, pro-
duzido, aplicado e bem utilizado, quer como produto
final ou de transformação (pré-fabricado), responde
positivamente perante as mais exigentes contrarie-
dades e necessidades. Em particular, no domínio da
segurança, e sobretudo no âmbito da prevenção
rodoviária, demonstra-se que a utilização do betão
como material de base, por excelência, permite
o desenvolvimento e produção de um produto de
elevado desempenho face às mais severas solicita-
ções físicas e condições ambientais, satisfazendo
todas as normas de produto que lhe são aplicáveis.
[1] Sistemas de Retenção Rodoviários. Manual de aplicação –INIR. Instituto de Infra-estruturas rodoviárias IP.
[2] Lista de normas harmonizadas na UE. Jornal Oficial da União Europeia C344/1, 17/12/2010.
[3] ” Autoridade Nacional Segurança Rodoviária – Observatório da sinistralidade” (Ano 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010)
[4] “Emergency Nurses Association, TNCC – Trauma Nursing Core Course. Provider Manual Sixth Edition”.
[5] EN 1317-2:2010 – “Road restraint systems – Part 2: Performance classes, impact test acceptance criteria and test methods for safety barriers including vehicle parapets”.
[6] 16th IRF World Road Meeting-“ Passenger Safety on Modern Vehicle Restraint Systems”. Thomas Edl, AndreasBares, Alexander Barnas, Paul Bittner
[7] Jornal de Notícias – Sexta-feira 20/05/2011. Tema: “Sinistrali-dade- Estrada mais perigosa de Portugal é a A29. Aumentam os pontos negros nas estradas”
[8] Especificação E464:2007, Betões – Metodologia prescritiva para uma vida útil de projecto de 50 e 100 anos face ás condições ambientais” - LNEC
Figura 7 Barreira em betão rígida onde o sistema de contenção contém o veículo, porém não há dissipação de energia e o retorno desta para o veículo é quase na totalidade. A severidade do impacto é brutal.
Figura 8 Sistema de contenção muito elevada “Delta Bloc”, instalado na futura auto-estrada transmontana - “Nó da Amendoeira”.
Figura 9 Ensaio TB 11. Classificação do índice de severidade do sistema - Ensaio para homologação barreira DB 100 H4b
Figura 10 Ensaio TB81 para aprovação do sistema para o nível de con-tenção H4b e para avaliação da largura de deflexão.
Figura 11 Ensaio de homologação TB 51 para sistema de conten-ção elevada (H2). A utilização de um autocarro escolar demonstra a importância de um sistema de restrição de eficácia comprovada.
58_cm
notícias58_62
O esquentador HYDROPOWER – PLUS da JUNKERS conquistou o 1º lugar no “Produto Inovação
COTEC – Unicer 2011”.
Este esquentador incorpora uma nova tecnologia que faz com que seja o primeiro, a nível
mundial, a conjugar a seleção de temperatura, o consumo inteligente de gás sem ligação à rede
elétrica e a total compatibilidade com sistemas solares. Tudo num único aparelho.
Segundo a JUNKERS, o hidrogerador utiliza a passagem da água pelo aparelho como fonte de
energia para acender o esquentador, dispensando a utilização de pilhas, que eram muito ha-
bituais em todos os esquentadores. A função termostática permite a seleção de temperatura
de saída da água, garantindo o total conforto do utilizador com uma significativa redução nos
consumos de gás e água.
www.junkers.com/pt/
junkers ganha prémio “produto inovação cotec – unicer”
A Viero e a Master Block assinaram uma par-
ceria que tem como objetivo oferecer uma
solução inovadora e diferenciadora no que diz
respeito ao isolamento térmico pelo exterior.
A Viero, marca da Robbialac, destaca-se pelo
sistema Cappotto, sendo especialista há 22
anos em isolamento térmico pelo exterior. A
Master Block é a empresa vencedora do prémio
de jovens empreendedores da ANJE.
Basicamente, as duas empresas cooperam
numa solução que consiste na aplicação do sis-
tema Cappotto sobre placas Isoetics (placas à
base de poliisocianurato específicas para este
sistema) que possuem características espe-
cíficas como: baixo índice de condutividade
térmica, o que permite uma redução bastante
significativa da espessura do sistema, poden-
do muitas vezes ser utilizado em zonas que até
agora não era possível; elevada resistência à
compressão; estabilidade dimensional mes-
mo em condições adversas de oscilação de
temperaturas; são impermeáveis e transpirá-
A empresa de produtos de madeira, Carmo, apostou recentemente na expansão para França.
A Carmo France foi lançada com o objetivo de se imporem no mercado europeu no que toca a
estruturas de madeira.
“Este projeto tem sido um sucesso e a aceitação das nossas soluções de estruturas em madeira
no mercado Francês muito animador”, afirma a empresa. Prova disso é a conclusão de uma grande
obra, uma cobertura em madeira lamelada colada de 3300 m2 em Castelsarrasin. A empresa
avança que, neste momento, têm já outras obras de grande dimensão adjudicadas naquele país.
“O nosso objetivo é continuar a política de exportação do know how e experiência Portugueses
não só para França como para outros mercados e solidificar a nossa posição de liderança no
mercado português”, refere a Carmo.
expansão internacional
carmo abre filial em frança
www.carmo.com
inovação no isolamento térmico exterior
viero e master block em parceria
veis; resistência à chama direta e quando em
contacto com o fogo não existem quedas de
partículas nem gotículas; durabilidade mínima
de 50 anos.
“A parceria entre a Viero e a Master Block re-
presenta uma aposta na qualidade, permitindo
assim oferecer uma solução mais duradoura,
com uma elevada resistência térmica e mais
eficaz no sistema de isolamento pelo exterior”,
referem as empresas.
www.viero.com.pt | www.masterblock.pt
cm_59
PUB
Conjugar numa casa todos os produtos de origem portu-
guesa, na área da construção, arquitetura, até à decora-
ção e instrumentos de lazer e obras de arte é o objetivo
do projeto “Uma Casa Portuguesa”. A iniciativa pretende
criar uma rede alargada de espaços de alojamento local para mostrar os produtos portugueses mas
também os recursos endógenos do território.
Em janeiro deste ano foi inaugurada a primeira casa reconstruída, situada na aldeia Ferraria de
S.João, em Penela. Com uma extensa rede de parceiros de várias áreas, um total de 67, o projeto
obrigou a um investimento de 150 000 euros.
Com uma arquitetura que tenta recuperar um pouco daquilo que a casa já foi mas aproximan-
do-a das tendências contemporâneas em termos de construção. Segundo os responsáveis
implementou-se um conceito “reflexivo que procura a relação com o exterior, o conforto e o
enquadramento urbano”.
Destaca-se que no que toca à obra em si, este recuperação contou com a colaboração de várias
empresas nacionais, tais como: Amorim Isolamentos (cortiça), Preceram (tijolos), Argex (argila
expandida para isolamento de pisos), Gyptec (gesso), Efapel (estrutura elétrica), entre outras.
www.umacasaportuguesa.pt
“uma casa portuguesa” com novo conceito A Parque Expo e a Coimbra Viva - Sociedade
de Reabilitação Urbana SA assinaram esta
semana um contrato que delimita as duas
Áreas de Reabilitação Urbana (ARU) – “Baixa
de Coimbra” e “Baixa-Rio” – e fixa as estra-
tégias que sustentarão as operações de
reabilitação urbana a implementar nestas
duas áreas.
A colaboração deverá durar 7 meses e vem
complementar o trabalho que a Parque Expo
já estava a efetuar em Coimbra, desde início
de agosto deste ano, isto é, a delimitação da
área e definição da estratégia de reabilita-
ção urbana da “Alta de Coimbra”, neste caso
correspondente a parte do centro histórico
intramuros da cidade de Coimbra – atual
Área Critica de Recuperação e Reconversão
Urbanística do Centro Histórico.
www.parqueexpo.pt
parque expo na reabilitação de coimbra
notícias
60_cm
Uma inspeção feita recentemente à ponte 25
de Abril detetou danos nos pilares. A Estradas
de Portugal vai avançar com um projeto de
conservação das sapatas depois de a inspeção
subaquática, terminada em abril, ter detetado
“alguma corrosão” das mesmas estruturas.
Foi no mês de fevereiro que a EP deu início a
uma inspeção subaquática à parte emersa
das fundações da Ponte 25 de Abril. Esta
operação tinha como objetivo garantir que
não há fissuras nas estruturas de betão e que
não era feita, com esta profundidade, desde as
obras que colocaram o comboio na ponte e que
alargaram a plataforma de rodagem.
Carlos Santinho Horta, diretor de Construção
e Manutenção da EP, disse em declarações à
Agência Lusa, que a inspeção concluiu que “há
alguma corrosão provocada na zona emersa da
detetados danos nos pilares da ponte de abril
sapata”, um dano “provocado provavelmente
na altura da construção” da ponte, há 45 anos.
“A construção foi feita com batelões que devem
ter andado a tocar nas paredes do pilar. Há
ali alguns toques e algum dano superficial.
Não se reparou ou ninguém se preocupou,
porque estamos a falar de uma sapata de uma
dimensão de 40 metros, por isso a corrosão
não é signif icativa. Mas para a proteção
da estrutura vamos fazer a reparação das
sapatas”, explicou.
A EP vai “aproveitar” as obras de conservação
da Ponte 25 de Abril, que começaram em 2010
e que têm conclusão prevista para o segundo
trimestre do próximo ano, para reparar estes
danos. O responsável da EP avançou que a obra
deverá começar em setembro e terá um custo
previsto de 300 mil euros.
A instalação “nas nuvens” que faz parte da
exposição “Design e inovação em madeira” da
American Hardwood Export Council (AEHC) vai
estar em Segóvia até outubro.
A conhecida revista internacional Wallpaper
organizou no passado mês de abril, a iniciativa
“Handmade”, reunindo alguns designers,
ar tesãos e fabricantes mais respeitados
no mundo para que produzissem móveis,
acessórios, louças e talheres e estilos únicos
num tributo à ar te, habilidade e visão. A
American Hardwood Export Council (AEHC)
colaborou, pela primeira vez com a Wallpaper e
o arquiteto Sou Fujimoto, para criar uma área de
bar. O resultado foi um projeto complexo em que
10 blocos de madeira maciça flutuando num
espaço branco transparente em pedestais,
que agora vai poder ser visto em La Casa de los
Picos de Segovia.
Durante séculos os bares giravam em torno de
uma única barra. Neste bar, no entanto, existem
várias barras, todas elas únicas, flutuando no
tulipeiro americano “nas nuvens”
espaço como se fossem nuvens. Cada nuvem
é uma barra e sua distribuição cria um cenário
que incentiva à interação e cria comunicação.
Os visitantes passaram através das nuvens
para se reunirem em grupos, sentar-se ou
inclinar-se sobre elas, indo de uma para outra,
às vezes, formando grandes grupos à volta de
várias nuvens e outras vezes para desfrutar da
privacidade oferecida por elas.
Segundo a AEHC os maiores desafios foram
construir a forma da nuvem e a mantê-las
suspensas no espaço. “O tulipeiro americano
foi escolhido devido à sua leveza e excelentes
propriedades naturais para trabalhar”, afirma a
AEHC. Mesmo assim, teve de se diminuir o peso
desta madeira na produção das nuvens, para
isso construiu-se os elementos com tábuas
grossas de madeira laminada. “Assim, o interior
dos elementos pode ser oco, respeitando
o conceito e a aparência de um volume de
madeira maciça. Ao laminar a madeira, as
características naturais do tulipeiro americano
criaram padrões interessantes em lados
diferentes das “nuvens” de madeira, como
as cores tons de branco / cinza e verde são
de madeira natural mas que tornaram mais
visíveis.”
A par das “nuvens” pode-se também ver na
exposição “Design e Inovação em madeira” as
obras finalistas do VI Concurso AEHC de design
e fabricação para estudantes.
www.ahec.org
© WALLPAPER/ANDREA GARUTI
cm_61
C M Y CM MY CY CMY K
RUBSONSILICONE LÍQUIDO REVESTIMENTO ESTANQUE UNIVERSALUMA TECNOLOGIA EXCLUSIVA HENKELTodas as vantagens do silicone e a facilidade de utilizaçãode uma solução aquosa
PUB
Foi aprovada, no final de setembro, em conse-
lho de ministros a proposta de lei que simplifica
os procedimentos administrativos em matéria
de reabilitação urbana. Esta é uma das medi-
das cruciais definidas pela “Troika”.
A ministra da Agricultura, Ambiente, Mar e
Ordenamento do Território, Assunção Cristas,
disse na conferência de imprensa que prece-
deu a reunião de ministros, que a proposta
de lei aprovada vai “ flexibilizar e simplificar o
procedimento da criação das áreas de reabili-
tação urbana”.
Assunção Cristas explicou que, no caso da
venda forçada, está previsto na lei um valor
base, que “terá de ir ao encontro dos critérios
definidos”. Referiu ainda que “não houve mexi-
das noutros diplomas, nomeadamente na área
aprovada legislação que simplifica reabilitação urbana
fiscal”, quando questionada sobre possíveis
alterações ao nível do IVA.
De acordo com o documento de trabalho que
esteve em discussão com os vários parceiros e
a que a Lusa teve acesso, as operações abran-
gidas pelo novo regime são as que integram
edifícios ou frações localizadas numa área de
reabilitação urbana ou cuja construção tenha
sido concluída há mais de 30 anos e que, em
virtude da sua insuficiência de uso, solidez, se-
gurança, estética ou salubridade justifiquem
esta intervenção.
As novas regras simplificam os procedimen-
tos nas operações de reabilitação urbana,
reforçam a fiscalização e definem coimas que
podem atingir os 600 mil euros e levar à proibi-
ção do exercício da profissão até ao máximo de
quatro anos, segundo o mesmo documento. O
resultado das coimas reverte para o município.
Quanto à necessidade de aprovação pelos con-
dóminos, as obras que constituam inovações
dependem sempre da aprovação da maioria,
devendo esta representar dois terços do valor
total do prédio. No caso de haver mais de oito
condóminos, dependem da aprovação por
maioria dos condóminos intervenções como a
colocação de elevadores, de rampas de acesso
e a instalação de gás canalizado.
notícias
62_cm
A Qualeneco realizou um estudo detalhado sobre a influência da inércia térmica no comporta-
mento térmico de edifícios de madeira modulares da Modular System. Este tipo de edifícios é
caracterizado por soluções construtivas com um coeficiente de transmissão baixo, cerca de
0.3W/(m K), e massa superficial específica de, aproximadamente, 10kg/m2.
caso de estudo
comportamento térmico de edifícios de madeira modulares
Estas modificações permitem melhorar sig-
nificativamente o comportamento térmico,
baixando a temperatura interior dos níveis
de conforto e reduzindo a amplitude térmica
interior para metade, ≈ 3 ºC, sem recorrer
a climatização.
Variação da temperatura interior
após aumento da inércia térmica,
para uma semana típica de verão
Juntamente com o estudo do impacto da
inércia térmica no comportamento térmico
do edifício, foi também avaliada a variação do
consumo de energia, considerando a climati-
zação dos espaços (ver Quadro).
Recorrendo à modelação 3D do edifício e à
simulação dinâmica detalhada, variou-se a
massa específica das soluções e, consequen-
temente, a inércia do edifício, analisando-se
a variação da temperatura e os consumos de
climatização. Em todos os casos foram consi-
derados vãos envidraçados com vidro duplo
e estores exteriores de lâminas metálicas.
O diagnóstico do caso base revelou que
embora as paredes de madeira, com elevada
espessura de isolamento, possuam um baixo
coeficiente de transmissão térmica, a tem-
peratura interior aproxima-se bastante da
temperatura exterior, revelando amplitudes
térmicas no interior de ≈ 7ºC.
Variação da temperatura interior e exterior
para uma semana típica de verão
Com o propósito de aumentar a inércia es-
tudou-se o impacto resultante da aplicação
de sacos de areia na caixa de ar das paredes
exteriores, da aplicação de uma laje de be-
tão no pavimento e finalmente, estudou-se
a aplicação de uma cobertura ajardinada.
Estas alterações permitem aumentar a mas-
sa específ ica das soluções construtivas,
com valores próximos de 10kg/m2, no caso
base, para valores médios de 150 kg/m2.
por Nuno Enes Gonçalves (Eng.º) e Tiago Marujo Moreira (Eng.º)
Visualização do modelo de simulação tridimensional do edifício
Medida estudadaAquecimento Arrefecimento Total Variação
kWh kWh kWh %
Base 2140 1028 3168 -
Cobertura revestida com tela branca de PVC 2150 1006 3156 -0.4%
Paredes interiores em alvenaria de tijolo 2038 897 2935 -7.3%
Paredes preenchidas com areia 2010 729 2739 -13.5%
Pavimento com laje em betão 1749 585 2334 -26.3%
Paredes em Leca 2313 821 3134 -1.1%
Aplicação de todas as medidas 1757 404 2161 -31.8%
Aplicação de todas as medidas
(incluindo cobertura ajardinada)1798 324 2122 -33.0%
As soluções estudadas permitem reduzir o
consumo de energia elétrica para climatização
em cerca de um terço. A realização destes
estudos durante a fase de projeto é uma
mais-valia pois permite avaliar o impacto de
diversas soluções nas mais variadas áreas,
possibilitando otimizar o funcionamento do
edifício sem ser necessário um grande inves-
timento inicial.
A Qualeneco recorre a diversas ferramentas
para a elaboração deste tipo de estudos, no-
meadamente, ao Energyplus e DesignBuilder,
que permitem avaliar os mais variados parâ-
metros, como por exemplo, incidência solar,
Análise de temperatura radiante nos espaços,
Estudos de ventilação por deslocamento,
pavimentos aquecidos e tetos arrefecidos,
sistemas de ventilação híbrida, avaliação de
conforto térmico (PMV), estudos de ilumina-
ção natural, coberturas ajardinadas, otimiza-
ção do sombreamento e orientação, aprovei-
tamento de energias renováveis, otimização
dos sistemas de climatização e iluminação,
implementação de tubos de luz, etc.
cm_63
63_65 mercado
A Baxiroca lançou uma nova gama de bombas de calor ar-água com tecnologia Inverter, do tipo
split, que melhora em 30% o rendimento em relação a uma bomba de calor convencional.
A Platinum BC é uma bomba de calor destinada a instalações de climatização – aquecimento e
arrefecimento – e produção de Água Quente Sanitária. Segundo a Baxiroca, esta solução é poliva-
lente porque se trata de “uma bomba de calor reversível que pode ser utilizada para instalações
de climatização, por ventiloconvetores ou pavimento radiante.”
Se já tiver uma instalação de aquecimento, a bomba de calor Platinum BC alcança uma temperatura
máxima de impulsão de 55ºC, o que possibilita a utilização de radiadores a baixa temperatura,
aproveitando o sobredimensionamento habitual destes emissores de calor existentes em mo-
radias unifamiliares.
A tecnologia Inverter permite poupar até 30% de energia em relação a uma bomba de calor con-
vencional. “Esta tecnologia permite que o compressor da bomba de calor adapte a sua velocidade
de rotação e consumo elétrico, em função das necessidades de calor ou frio da habitação”, afirma
a Baxiroca.
bombas de calor mais eficiente
software para contagem e gestão de energia
O Energy Brain é um novo software, desen-
volvido pela Electrex, destinado à contagem
e à gestão do consumo de energia. Esta apli-
cação recorre a analisadores e contadores
que possuem uma porta de comunicação e
dispõe de todas as funções necessárias para
uma total monitorização dos consumos de
energia. Em Portugal, esta solução é fornecida
pela QEnergia.
Segundo a Qenergia, o Energy Brain tem como
objetivo fazer “a divisão de custos de consumo
www.baxi.pt
de energia, o que permite que as empresas
possam verificar e efetuar a respetiva impu-
tação de custos a cada departamento para
programação dos ciclos de produção, obtendo
uma verdadeira vantagem económica.”
Dentro das funções mais relevantes, desta-
cam-se: Configuração; Comunicação; Ecrã de
leituras on-line; Localização de downloads;
Agenda; Gráficos; Registo de eventos; Confi-
guração de tarifas; Canais virtuais e fórmulas;
Edição de tarifas.www.qenergia.pt
PUB
64_cm
A Computer One lançou um template para o setor da construção já com interface de ligação ao sof-
tware PHC, que incute uma dinâmica de gestão ao setor da construção que permite reduzir custos
e tempo, maximizando a gestão da informação.
A solução permite fazer a gestão de Subempreiteiros, a gestão de Pessoal em Obra, interno e tem-
porário, a gestão de Custos de Alugueres Internos e Externos, a introdução de contratos de aluguer
de forma a gerir as condições de contrato, imputação de custos às obras de material alugado ou
interno, controlo de fluxo de saídas e entradas do material nas obras (incluindo transferências entre
obras), apuramento mensal dos custos dos alugueres, por obra, gestão de mapas de Custos Globais
por Obra, mapa de custos por fornecedor, gestão de custos financeiros, distribuição balanceada de
custos administrativos impostos pelas obras, etc.
Segundo a FCM – Cofragens e Construções SA, empresa cliente da Computer One, as vantagens
da aplicação prendem-se com o facto da solução permitir gerir cada obra como uma empresa
independente. Além disso, possibilita, segundo a Computer One, uma melhoria nos processos
financeiros, reduzindo custos de conformidade e gerindo eficientemente o risco, garantindo a
estabilidade financeira.
Através do aplicação é possível ainda acompanhar a evolução de custos e receitas de cada projeto em
template construção para gestão de informação
qualquer altura e ter resultados online e men-
sais de forma a facilitar a tomada de decisão. A
aplicação permite igualmente o lançamento via
Web de tempos e despesas por funcionário e faz
o controlo da caducidade dos documentos e a
gestão das reclamações.
www.computerone.pt
mercado
nova versão software tricalc
A Arktek lançou recentemente uma nova ver-
são do programa de cálculo TRICALC 7.3. Agora
este software permite implementar a geração
das armaduras para betão no modelo tridimen-
sional, que pode ser exportado em formato iFC
para programas de CAD-BIM.
“Esta nova função abre uma nova possibilidade
para a saída de resultados, que na maioria dos
programas de cálculo se limita aos tradicionais
desenhos de quadro de pilares em duas dimen-
sões”, refere a Arktek.
O sistema de armaduras 3D do TRICALC permite
visualizar a disposição dos varões de aço no
interior de cada pilar com todo o detalhe de
execução e de qualquer ponto de vista, tanto
em axonométrica como em cónica. É também
possível exportar essas armaduras 3D para
qualquer programa de CAD BIM através do for-
mato de intercâmbio standard IFC, na classe iF-
CReinforcementBar. Deste modo consegue-se
obter, de forma quase automática, os detalhes
dos nós de união de armaduras com qualidade
e sendo fiel aos resultados do cálculo.
O cálculo das armaduras é o primeiro passo
e é feito segundo a regulamentação selecio-
nada: REBAP, Eurocódigo 2, EHE-08, normas
americanas ACI, etc. A partir dos resultados do
cálculo, o programa gera a “Tabela de Execução”,
onde se guarda toda a informação correspondente
a cada uma das armaduras existentes no projeto:
diâmetro, comprimento, dobragens, etc. Para criar
o modelo de armaduras 3D, o programa tem em con-
ta as dimensões dos varões apresentados nessa
tabela. Obtém-se, também, a posição geométrica
no espaço dos varões, incluindo as esperas e
calculam-se as dobragens necessárias para resol-
ver as ancoragens, sobreposições e amarrações,
de tal modo que a montagem das armaduras seja
exequível e ótima.
“O programa considera as disposições construti-
vas relativas à norma selecionada, contemplando
detalhes tais como a redução de secção por
piso, disposições de caráter sísmico, etc”, destaca
a Arktek.
A informação relativa às armaduras de cada pilar
encontram-se estruturadas em forma de árvore,
o que, segundo a empresa, permite que quando
se exportarem as armaduras para programas
de CAD BIM, seja possível ativar ou desativar a
visualização de cada pilar e das suas armaduras
correspondentes. As armaduras tridimensionais
dos pilares podem ser visualizadas no modo sólido
ou render da estrutura, conjuntamente com o resto
do modelo estrutural.www.arktec.com/tricalc.htm
cm_65
válvula de água inteligente
A Roca lançou para o mercado uma nova válvula para lavatório que é considerada sustentável.
Este equipamento possui um indicador de consumo de água e um desempenho elevado.
A válvula está equipada com um dispositivo eletrónico que exibe a quantidade de água que passa
através dele. Na prática, o medidor de caudal mede a quantidade de água que sai da torneira, de-
pois o recetor transmite via wireless a informação para a válvula e, finalmente, o ecrã da válvula
exibe os litros que se estão a gastar, enquanto a torneira está ligada.
Desta forma, a Roca acredita que de pode aumentar “a consciência sobre a quantidade de água
utilizada, incentivando assim a reduzir o consumo de água.”
www.roca.com
aquecimento sem desperdício de energia
Os sistemas SLIMCOMFORT asseguram o
aquecimentos dentro dos edifícios por emis-
são de calor com tecnologia ultraf ina de
baixo consumo. Baseiam-se no pressuposto
de desperdício energético zero, defendendo
que evitando perdas de calor, se garante uma
temperatura ambiente constante no interior
da casa e, assim, um enorme conforto com
consumos extremamente reduzidos.
Os sistemas que têm o mesmo nome da empre-
sa que os desenvolve, a SLIMCOMFORT, Lda.,
têm 1 mm de espessura, sendo muito discretos
depois de aplicados. O aquecimento é colocado
nas superfícies das paredes e o acabamento
final é o que inicialmente foi previsto (papel,
pintura, azulejo, pedra ou outro), tornando-
se impercetível a sua localização. Segundo a
empresa, a instalação destes equipamentos
é simples e económica.
“Estes sistemas de aquecimento são normal-
mente instalados com cronotermostatos,
permitindo programar automaticamente e
individualmente o aquecimento em cada divi-
são, em função das horas de utilização dessa
mesma divisão”, garantem os responsáveis.
O SLIMCOMFORT tem baixos consumos, não
deita fumos, não produz cheiros, nem emite
qualquer ruído. Não requer tubagens de água,
óleo ou gás, o que se traduz igualmente na eli-
minação de custos de manutenção do sistema.
É ainda inteligente, podendo-se escolher de
forma muito simples quais as divisões da casa
a aquecer e as horas para o efeito.
“Os nossos equipamentos têm consumos que
variam entre os 0,1 KW/h e os 0,8 KW/h. Com
um consumo de 0,8 KW/h torna-se rapidamente
confortável uma divisão entre os 11 m2 (Serra
da Estrela) e os 14 m2 (Lisboa), valores muito
inferiores ao permitido pelo atual regulamento
energético”, refere a empresa SLIMCOMFORT.
www.slimcomfort.com
novas câmaras termográficas
A SPECMAN lançou no mercado português as novas câmaras termográficas Série Ebx da FLIR.
Este tipo de equipamento é ideal para utilização em aplicações termográficas em edifícios. Além
de terem uma resolução até 320 x 240 pixels, estas câmaras contam com uma gama de tempe-
ratura de medição de -20º C a +120º C. Têm uma função de ponto de condensação e alarme de
isolamento. Destacam-se ainda outras características como a função de fusão térmica; a função PiP –
Picture-in-Picture; ponteiro laser e iluminação por LEDs. A câmara fotográfica digital incorporada
neste equipamento é de 3,1 Mpixels. Permite comunicação WiFi com PC ou Smartphone e anotação
digital de voz. Outra das características é que faz a criação instantânea de relatórios.
As câmaras termográficas Série Ebx da FLIR têm garantia de 2 anos do equipamento e 10 anos do
detetor.
www.specman.pt
66_cm
66_ estantePUB
Este livro, da autoria do arquiteto José Garcia, é ideal
para pessoas da área do Design, Arquitetura e Enge-
nharias Mecânica e Civil.
É baseado na mais recente versão do AutoCAD & Auto-
CAD LT 2012, permitindo, através de uma abordagem
moderna, otimizar a utilização deste software, tirando
o maior partido possível da nova Interface e destacan-
do as diferenças comparativamente ao AutoCAD LT.
O manual pode ser importante tanto para quem se
está a iniciar na aprendizagem deste software como
para profissionais experientes, na mudança para a
versão 2012.
Segundo a editora, FCA, o livro tem um forte caráter
prático, apresentando diversos exemplos práticos
na forma de exercícios resolvidos, que relacionam as
funções do programa com situações reais de desenho.
Os exercícios são acompanhados de figuras, notas,
sugestões e dicas.
Dentro dos temas abordados, destacam-se: Apre-
sentação da interface; Gerir eficazmente as layers;
Aplicação de transparências; Ocultação individual de
entidades; Criar arrays associativos; Trabalhar com
objetivos com comportamento de anotação (ajustáveis
à escala); Criar desenhos paramétricos (aplicação
de constrangimentos geométricos e dimensionais);
Criar tabelas de extração de dados e tabelas ligadas
a ficheiros de dados; Modelar corpos 3D através de
sólidos e de superfícies.
Autor: José Garcia . EditorA: FCA – Editora de Informática . dAtA dE Edição: 2011
ISBN: 978-972-722-712-9 . PáginAs: 800 PrEço: 43,20 euros . à venda em
www.engebook.com
autocad & autocad lt – curso completo
Este livro é basicamente a publicação dos diplo-
mas legislativos publicados em 2010 da área da
construção.
O atual regime jurídico da urbanização e da construção
prevê que, até à codificação das normas técnicas da
construção, compete aos respetivos ministérios a
promoção da publicação da relação das disposições
legais e regulamentares a observar pelos técnicos nos
projetos de obras e na execução das mesmas.
O documento de informação técnica tem por objetivo
assegurar a divulgação dos diplomas legislativos
publicados no ano 2010, que disciplinam a realização
dos empreendimentos da construção, apresentando
em anexo uma ficha bibliográfica de cada diploma.
Autor: A.J. de Oliveira Braz . EditorA: LNEC . dAtA dE Edição: 2011 . ISBN:
978-972-49-2225-6 . PáginAs: 18 . PrEço: 8,00 euros à venda em www.
engebook.com
diplomas de construção do ano
cm_67
projeto pessoal
biNasceu no Porto em 1974, formou-se na ULPorto, mestre na ETSAB
da UPC, Barcelona, em 1999, onde viria a ser professor convidado
em 2002. Trabalhou no Centro de Estudos da FAUP e no atelier do
arq. Manuel Correia Fernandes. Em 2000 funda o seu próprio
gabinete “NSA” e em 2011 cria o primeiro laboratório de inovação na área
da arquitetura em Portugal “Estratégia Urbana”, de que é presidente.
É ainda vice-presidente da “Trienal de Arquitetura de Lisboa”.
sonho de criançaSer Livre e manter essa liberdade ao longo da vida.
o seu maior desafioContinuar a manter esse sonho vivo. Viver essa liberdade dentro dos
constrangimentos da vida contemporânea.
um arquiteto de referênciaAs referências para um arquiteto são obviamente muitas e não se
encerram na arquitetura, estendem-se desde pintura, escultura à
literatura. Mas no desenvolvimento do meu percurso profissional, não
posso deixar de referir um arquiteto com quem tenho desenvolvido
trabalho e que é, sem dúvida, uma referência, o Paulo Mendes da Rocha.
É uma referência não só pela excelência do seu trabalho, mas pela forma
como vê, interpreta e se relaciona com a realidade que o envolve - o
Homem e seu universo!
uma obra de referênciaTermas de Vals, Suíça, de Peter Zumthor.
uma aposta no futuro A partir da experiência de projeto muito diversificada tida nos últimos
anos na Europa apostar na internacionalização com o novo gabinete em
S.Paulo, Brasil e a novo projeto da escola de Itapecerica, S.Paulo.
hobby favoritoOuvir música.
NUNO SAMPAIO Arquiteto e Presidente da Estratégia Urbana
dos projetos mais desafiantes, seleciona
Os projetos e obra que tem em conclusão: Centro de Excelência
e Produção JP Sá Couto dos computadores “Magalhães”, o projeto
expositivo do novo Museu dos Coches e a Escola de Castelo de Paiva
da Parque Escolar.
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ConCreta 2011 Construção e obras Públicas 18 a 22 outubro Porto exponor 2011 Portugal www.concreta.exponor.pt
VII ConGreSSo CMM Congresso nacional sobre 24 a 25 novembro Guimarães CMM Construção Metálica e Mista 2011 Portugal www.cmm.pt/congresso/
2º WorkShoP – CIB Construção – Vida útil e 16 novembro Lisboa IStStudent ChaPter ISt Construçao Sustentável 2011 Portugal http://sites.google.com/site/cscdecivil/
Coran 2011 avanços em Modelos não-lineares 24 a 25 novembro Coimbra eccomas – aplicações ao Betão estrutural 2011 Portugal www.dec.uc.pt/coran2011/
tektÓnICa Feira Internacional de Construção 8 a 12 maio Lisboa FIL e obras Públicas 2012 Portugal www.tektonica.fil.pt
As informações constantes deste calendário poderão sofrer alterações. Para confirmação oficial, contactar a Organização.
GeSCon 2011 Sistemas de Informação na 27 e 28 outubro Porto FeuP Construção 2011 Portugal http://paginas.fe.up.pt/~gescon2011/
calendário de eventos
eventos
PuB
PRINCIPAIS VANTAGENS
para mais informações vá a www.viero.com.pt
ISOLAMENTO TÉRMICO PELO EXTERIORSistema de isolamento de paredes e protecção dos edifícios pelo exterior, aplicável em projectos novos ou de renovação, conferindo uma atractiva economia nos custos de energiae acabamento do edifício com manutenção reduzida.
Economia de energiaEconomia acentuada nas necessidades de consumo energético para aquecimento e arrefecimento dos espaços habitados.
Melhoria do conforto térmico de Verão e de Inverno, devido ao aumento da inércia térmica interior Aumento da inércia térmica do interior dos edifícios, já que a totalidade da massa da parede da fachada se encontra disponível para acumular os ganhos internos de energia.
Redução das pontes térmicasRedução ou até mesmo eliminação das pontes térmicas lineares, permitindo um isolamento térmico sem interrupções nas zonas da estrutura.
Diminuição do risco de condensações no interior da parede
Diminuição da espessura das paredes exteriores, aumentando a área habitávelDiminuição da necessidade de ocupação de área útil no interior, já que a espessura necessária para o material de isolamento é transportada para o exterior.
Colocação em obra sem perturbar os ocupantes Facilidade de utilização em reabilitação térmica de fachadas, já que os trabalhos são realizados sem utilização dos espaços interiores.
*Em obras de eficiência energética (Isolamento Térmico pelo Exterior).Portaria 303/2010, de 8 de Junho, que determina benefícios fiscais na dedução à colecta para este ano.
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A placa Gyptec pode ser colada directamente sobre tijolo, betão ou azulejo, com cola GA, tornando a aplicação mais fácil.
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