APS Atividade Prtica Supervisionada

A UTILIZAO DO VIDRO LAMINADO NA CONSTRUO CIVIL

Bruno Lopes Madeira, Jean Carlos Pellicioli, Morgana Martininghi, Rodrigo Viana Gregnanini.

Engenharia Civil

Mestre Engenheiro QumicoRaquel Andreola ValenteResumoO vidro laminado atualmente o mais utilizado na construo civil por trazer benficos que vo alm de segurana. Ele muito utilizado como controle acstico, sendo capaz de reduzir em at 70% do rudo. Sua outra utilizao no controle e reteno do calor, reduzindo a transmisso da luz visvel em at 99%. Hoje, ele tambm pode ser usado como uma soluo inteligente para diversos problemas que encontramos nas construes de locais comerciais e residenciais. Esses benefcios trazem maior valorizao s obras em que so utilizadas o vidro laminado, tornando-o como o melhor custo-benefcio do mercado. Isso explica, o crescente numero de projetos atuais que utilizam o vidro.

Palavras-chave:Vidro laminado, construo civil, isolamento acstico, custo-benefcio.

1 INTRODUO

Com a necessidade de substituio de elementos pesados e espessos na construo civil, por fechamentos mais leves e de menor espessura, iniciou-se um desafio aos projetistas quanto s necessidades de reteno de calor e rudos em suas construes.A partir do Sculo XX, o vidro passou a ser considerado sinnimo de modernidade arquitetnica, e vem a cada dia obtendo mais destaque e exercendo um papel fundamental na composio da maioria dos projetos de edificaes. Isto deve-se, principalmente, a caracterstica mais marcante e natural do vidro: a transparncia, que possibilita a troca de luz e permite a comunicao entre os ambientes. Hoje, o vidro est ligado diretamente tecnologia. Ele se impe no somente pela sua funo esttica, mas tambm porque responde perfeitamente s necessidades de conforto cotidiano dos seus utilizadores.Entre os mais variados tipos de vidro que existem hoje em dia, o vidro laminado vem se destacando pela sua capacidade de reter calor e rudos, e vem sido muito utilizado na construo civil.Formado por um conjunto de duas, ou mais, laminas de vidro, unidas fortemente por meio de calor e presso a uma ou mais pelculas de Polivinil Butiral (PVB), o vidro laminado, com uma infinidade de variaes de cores, atende as mais rigorosas exigncias de projetos.

2 REFERENCIAL TERICO

2.1 Composio do vidro laminado

O vidro uma substncia inorgnica e homognea , obtida atravs do resfriamento de uma massa a base de slica em fuso. As composies individuais dos vidros so muito variadas, pois pequenas alteraes so feitas para proporcionar propriedades especficas, tais como ndice de refrao, cor, viscosidade entre outros. O que comum a todos os tipos de vidro a composio de 70% de areia, 14% de sdio, 14% de clcio e outros 2% de componentes qumicos. O vidro laminado composto por duas ou mais camadas de vidro e uma camada de Polivinil Butiral (PVB) que um polmero termoplstico, determinado pelo grupo: butiral, hidroxil e acetil. So foto resistentes, tm alta elasticidade, tenacidade (resistncia tenso) e fora inerente. Podem ser incolores ou coloridos (2.1) e alm da funo de unir as duas laminas de vidros, o PVB barra 99,6% dos raios solares UV.

(Imagem 2.1 Composio do vidro laminado. Origem: Viplan Vidros.)

2.2 Classificao do vidro laminado

Os vidros laminados podem ser encontrados nas opes liso, impresso (geralmente no padro pontilhado), ou misto, onde tem o acabamento liso em uma face e pontilhado na outra. Vidro Liso (Float): um vidro plano transparente, incolor ou colorido, com espessura uniforme e massa homognea. o vidro ideal para aplicaes que exijam perfeita visibilidade, pois no apresenta distoro ptica, e possui alta transmisso de luz. usado como matria prima para todos os demais vidros planos, sendo utilizado em diferentes segmentos como em coberturas, fachadas, vitrines e pisos. Vidro Impresso: um vidro plano translucido, incolor, que recebe a impresso de um desenho quando est saindo do forno. , geralmente, utilizado em mveis e decorao de utenslios domsticos. Na engenharia civil, bastante utilizado em janelas de banheiro e lavabos.

2.3 Processo de fabricao do vidro laminado

Na produo do vidro laminado, necessrio uma sala bem vedada, com humidade e temperatura controlada, onde o PVB armazenado por algum tempo para atingir a humidade dentro dos limites previstos pelo fabricante. O processo de fabricao do vidro laminado segue as seguintes etapas:As chapas de vidro, j lavadas, so montadas na sala com a temperatura controlada (chamada: sala fria), juntamente com o PVB.Transportadas para uma estufa que proporciona uma primeira aderncia entre o vidro e o PVB.Submetidas a uma pr-remoo de ar feita por uma calandra que comprime o laminado, expulsando parte do ar comprimido entre as duas chapas de vidro e o PVB.Posteriormente, o conjunto vidro-PVB enviado para a autoclave, onde submetido a um ciclo de 4 7 horas, onde atinge de 10 a 15 atmosferas de presso, a mais de 100 C de temperatura.Aps o ciclo de autoclave, as laminas de vidro e butiral esto firmemente unidas, constituindo assim o vidro laminado.

2.4 Utilizao como controle acstico

J vimos anteriormente que o vidro laminado composto por duas ou mais placas de vidro, unidas por camada intermediria de polivinil butiral (PVB), providenciando um controle acstico eliminando rudos indesejveis e demais caractersticas que sero explanadas ao longo do artigo.Sendo um tipo de vidro para isolamento acstico, amortecendo as vibraes sonoras em dois materiais, vidro e PVB, ele capaz de reduzir em at 70% o rudo areo, que se transmite atravs do ar. O vidro laminado s realizar sua funo se for bem colocado, ou seja, bem vedado, pois onde passa ar passa barulho. Segundo Nelson Solano Vianna, h conforto apenas quando requerido um mnimo esforo em relao ao som para a realizao de uma determinada tarefa. Um ambiente confortvel proporciona bem estar e harmonia quando as necessidades so atendidas. As principais demandas em relao ao conforto acstico so no trfego, na arquitetura, no clima e nos materiais.Segundo a Norma Regulamentadora (NR-15) os nveis de rudos devem ser sempre medidos em decibis (dB). De acordo com Iida, o ouvido humano capaz de perceber de 20 a 120 dB e acima de 120 dB causam desconforto, 140 dB sensao dolorosa. A tabela 2.2 apresenta algumas composies de vidros laminados, com seu respectivo peso e ndice de reduo acstica (Rw), segundo testes executados no laboratrio do Centro de Desenvolvimento Industrial da Saint-Gobain Glass, empresa lder mundial no ramo.

Tabela 2.2 *(espessura 1 vidro + espessura 2 vidro. N de pelculas de PVB entre os vidros). Fonte: SAINT-GOBAIN GLASS, 2000, p.562.

A tabela 2.3 a seguir, apresenta indicador de desempenho de alguns materiais quanto a atenuao sonora da quantidade de rudo que adentra o ambiente.

MaterialCTS*

Gesso (10 mm)39

Vidro Laminado **33 a 44

Divisria30

Vidro (3 mm)27

Tabela 2.3*CTS (Classe de transmisso sonora): indicador de desempenho quanto atenuao sonora: quanto menor for o valor maior ser a quantidade de rudo que adentra o ambiente.**Espessura do PVB: 0,32mm.

A seguir, temos alguns grficos que demonstram o desempenho acstico de diferentes composies de vidros laminados, segundo ensaios realizados por PUJOLLE (1978), com os isolamentos globais em dB(A). Nesses grficos visto que quanto mais espesso o vidro, maior o isolamento sonoro em dB.

Grfico 1: Isolamento de vidro laminado; Espessura total de 6mm (PUJOLLE, 1978, P.527)

Grfico 2: Isolamento de vidro laminado; Espessura total de 13 mm (PUJOLLE, 1978, p.524)

Grfico 3: Isolamento de vidro laminado; Espessura total de 19 mm (PUJOLLE, 1978, p.521)

2.5 Controle e Reteno de calor e raios UV

Alm do aspecto segurana, o vidro laminado apresenta propriedades que o diferenciam dos vidros recozidos ou temperados. Alm da extraordinria transmisso de luz natural e o equilbrio perfeito do brilho, a nova gerao de laminados refletivos de controle solar tambm possibilita a mxima economia de energia eltrica.Tanto a luz como o calor contribuem para o desbotamento e envelhecimento dos moveis e cortinas dos ambientes, desta forma, importante levar em considerao o uso de vidros laminados que reduzem a transmisso da luz visvel e da radiao solar em at 99,6 %, esse aspecto de extrema relevncia na hora de escolher o tipo de vidro a ser utilizado em ambientes em que a proteo contra raios UV essencial.Segundo a engenheira Lucia Cavalieri, o balano energtico dos vidros de controle solar acontece quando os raios solares passam atravs do vidro e uma parte do calor refletida de volta para o ambiente externo, a outra parte absorvida pelo vidro e uma pequena parte transmitida diretamente para o ambiente interno. Outro beneficio importante, citado pelo Instituto Cientifico Tailands, de que a utilizao dessa tecnologia poderia evitar, anualmente, emisses de CO2 entre 15 e 85 milhes de toneladas at o ano de 2020.Em regies de clima frio, como o Sul do pas, os vidros de controle solar seletivos (com camada baixo emissiva), conservam o calor dentro do ambiente e isolam o frio do exterior, deixando que apenas os raios luminosos entrem. J nas regies de clima quente, como o caso do Norte e Nordeste, consegue-se reduzir a entrada de calor, recebendo apenas a iluminao que vem de fora e evitando que o ar condicionado do interior saia, gerando economia de energia. Em alguns lugares que h uma grande incidncia de raios ultravioletas so utilizados, alm dos vidros de controle solar, as pelculas para vidros destinadas construo civil, que so, basicamente, de dois tipos: filmes de polivinil butiral (PVB), utilizados para laminao, e de polister, aplicados na superfcie. As pelculas de PVB so interpostas entre duas ou mais placas de vidro laminado. As de polister so aplicadas diretamente na superfcie do vidro. O vidro de controle solar produzido com caractersticas pr-determinadas para atender as necessidades do projeto (2.4). J as pelculas permitem um ajuste s caractersticas do vidro, complementando ndices no considerados em uma anlise preliminar.

(Imagem 2.4 Projeto arquitetnico utilizando vidro laminado com pelcula refletiva. Origem: Viplan Vidros.)

2.6 Comparao do custo-benefcio do vidro laminado com os demais tipos de vidros O aumento da utilizao de vidros na construo civil nos ltimos tempos trouxe consigo a necessidade de que estes fossem mais resistentes, seguros e, alm disso, permitissem um maior conforto trmico e acstico s construes. Entre os diversos tipos de vidros utilizados na engenharia, importante salientar, que cada um possui suas caractersticas, benefcios e especificidades de uso. Entre os tipos de vidros mais difundidos na construo contempornea podemos citar o Vidro Float, o Temperado, o Termo Acstico, tambm conhecido como Insulado ou Duplo, os Impressos e o Vidro Laminado. Vidro Float Vidro plano comum, o qual leva esse nome pois obtido pelo processo de flutuao. Entre suas caractersticas esto a durabilidade, a resistncia qumica, facilidade de manuseio e baixo custo. O vidro flotado a base para os outros tipos de vidro, recebendo tmpera ou passando pelo processo de laminao, por exemplo.

Vidro Temperado Pode ser considerado cinco vezes mais resistente que o vidro comum, possui maior resistncia a flexo e tolera uma alta variao de temperatura. Usado, principalmente, em vitrines de lojas e prdios comerciais.

Vidro Duplo - O sistema utilizado quando a inteno aproveitar a luz natural, com bloqueio do calor proveniente da radiao solar. Trata-se de um sistema de duplo envidraamento que permite aliar as vantagens tcnicas e estticas de pelo menos dois tipos diferentes de vidro, com o benefcio da camada interna de ar.

Vidro Serigrafado - No processo de serigrafia do vidro feita a aplicao de uma tinta vitrificada (esmalte cermico) no vidro comum, incolor ou colorido na massa. Em seguida esse vidro passa por um forno de tmpera onde os pigmentos cermicos passam a fazer parte dele obtendo um material extremamente resistente.

Vidro Laminado - o tipo mais resistente de vidro, composto por duas placas que envolvem uma pelcula interna plstica. Sua maior espessura permite possuir uma alta resistncia e sua pelcula evita que em caso de rompimento estilhaos cortantes se desprendam da placa.

Segundo Humberto Ramos Romam, os dois tipos de vidros que mais se destacam por possurem mais resistncia e serem considerados seguros so os vidros Laminado e o Temperado. Em um breve quadro comparativo (2.5) podemos observar a diferena entre eles em relao quebra, desempenho acstico, reteno de raios UV, principais vantagens e as desvantagens do seu uso.

Em Caso de QuebraDesempenho AcsticoReteno de Raios UVA/UVBPrincipais VantagensPrincipais Desvantagens

VIDRO LAMINADO

Retm todos os fragmentos devido pelcula existente entre os dois vidros que o compe.

Possui melhor acstica devido s 2 folhas de vidro entre eles.

Retm 100%-Retm Fragmentos

-Melhor Custo benefcio.

-Reteno de Raios UVA/UVB

-Facilidade de limpeza

-Maior Durabilidade

-Menor resistncia a impactos frontais

VIDRO TEMPERADO

Os fragmentos caem em pequenos pedaos ao vidro se quebrar.Baixa performance em relao a acstica, podendo ser comparado a um vidro comum.

Retm 28%-Resistente ao impacto frontal.

-Facilidade de limpeza

-Boa durabilidadeQuando quebra o vidro estilhaadoQuebra espontneaNo retm raios UVFragilidade nas bordas

(Tabela 2.5 Quadro comparativo entre o Vidro Laminado e o Temperado. Origem: HUMBERTO RAMOS ROMAM, Vidros para construo civil.)

Com as exigncias da arquitetura moderna de utilizar o vidro como elemento de estrutura, em pavimentos, pilares vigas ou at mesmo sua utilizao na construo externa exigiu que se criasse um material resistente esttico bem como com isolamento acstico, portanto, o vidro laminado vem ganhando grande importncia e sendo a melhor sada para projetos de construes inteligentes.

3 METODOLOGIA A metodologia aplicada para o desenvolvimento do projeto baseia-se em um estudo sobre os benefcios e vantagens do vidro laminado, tendo como objetivo principal, ressaltar suas qualidades tcnicas de reteno de rudos, de reteno do calor, do seu custo-benefcio e de outras aplicaes, todas voltadas a construo civil. As informaes contidas neste artigo foram pesquisadas em artigos acadmicos e livros relacionados com o assunto. Alguns conhecimentos foram obtidos em empresas especialistas no assunto e entrevistas com profissionais peritos no ramo (3.1). Algumas informaes foram coletadas em uma visita uma indstria de vidro laminado, para maior conhecimento do grupo no processo de produo (3.2) . Foram feitas duas entrevistas qualitativas, por meio de comunicao via e-mail, com uma engenheira qumica e com um engenheiro civil para aprimorar o nosso conhecimento. Pessoas envolvidas na pesquisa: Eng. Qumica de uma das maiores produtoras de PVB mundial (no quis ser identificada). Eng. Civil Raul Moreira, que trabalha na nomeada construtora Maiojama, na cidade de Porto Alegre. Diretor e funcionrios da empresa Viplan Ind. E Com. De Vidros LTDA. Empresa especializada na produo de vidros laminados (3.3).

(Imagem 3.1 Local de temperatura controlada (sala fria) onde acontece a montagem do vidro laminado. Origem: Viplan Vidros).

(Imagem 3.2 Entrada dos vidros j laminados na autoclave, onde os mesmos passaro por um ciclo de 4 7 horas. Origem: Viplan Vidros.)

(Imagem 3.3 - A empresa Viplan Vidros, fabricante de vidro laminado localizada em Flores da Cunha - RS)

4 ANLISE E DISCUSSO DOS RESULTADOS

Para enfatizar a importncia da escolha certa da composio do vidro no projeto arquitetnico, apresentamos abaixo duas entrevistas concedidas por um Eng. Civil de uma nomeada construtora de Porto Alegre, e uma Eng. Qumica da maior e principal produtora de PVB mundial:

Entrevista realizada com a Engenheira Qumica:- Quais as principais utilizaes do PVB no nosso cotidiano? A laminao com PVB bastante aplicada pela indstria automotiva e tambm pela construo civil. Nos automveis, utilizado o vidro laminado com PVB, pois oferece proteo e segurana para motoristas e passageiros, j que a camada que une os vidros previne que os estilhaos se desprendam do vidro. J na construo civil, a laminao com PVB produz um vidro de segurana, com propriedades de isolamento acstico e tambm bloqueio de raios ultravioleta. Por ser uma pelcula muito verstil, o vidro com PVB oferece versatilidade esttica para diversos projetos arquitetnicos. A resina Polivinil Butiral tambm muito utilizada em painis de energia solar, pois ajudam a proteger o circuito entre os painis que transformam os raios do sol em eletricidade. Esta resina muito utilizada, pois tem propriedades de impermeabilizao e anticorrosiva.

- Quais so os benefcios da utilizao do PVB? Qualquer vidro laminado com PVB garante ao projeto cinco benefcios: proteo de pessoas e bens; segurana contra atos intencionais; controle acstico; controle solar; e versatilidade esttica.

- Existe outro mtodo de laminao do vidro alm do PVB? Sim, alm do PVB, existe a laminao por resina e por EVA. A resina tem um processo de produo muito mais demorado e seu custo-benefcio no favorvel. O mtodo da utilizao do EVA mais recente aqui no Brasil, porm bem semelhante laminao com PVB. Esse mtodo tem um baixo consumo de energia e requer um baixo investimento, porm, o processo produtivo muito lento. No h sobra no processo, pois a laminao feita na medida da obra. Por ser um processo manual, ainda muito pouco utilizado nas indstrias brasileiras.

Entrevista realizada com o Engenheiro Civil Raul Moreira- Como voc explica a importncia que tem sendo dada a utilizao do vidro em projetos de engenharia nos ltimos anos? Cada vez mais usamos o vidro em obras, seja pela parte esttica, sua velocidade de instalao e, at mesmo, pelo seu peso, pois sendo utilizado em fachadas como pele de vidro (no caso vidro temperado e laminado) diminui significativamente as cargas se comparado s vedaes convencionais como alvenaria, reboco, pastilhas, granitos, entre outros. A utilizao tambm forte em coberturas e passarelas, graas a sua leveza visual e transparncia, diminuindo custos com iluminao artificial.

- Qual a sua opinio sobre o custo-benefcio da utilizao do vidro laminado? Quanto relao custo x benefcio ela vantajosa, pois mesmo com custo acima de outros revestimentos e materiais de vedao, temos que levar em considerao o ganho com a velocidade de execuo e tambm o baixo custo com manuteno.

Segue abaixo algumas fotos de obras da Construtora Maiojama onde o Engenheiro Raul Moreira responsvel, e optou pela utilizao de pele de vidro laminado na fachada:

(Imagem 4.1 Edifcio comercial revestido com vidro laminado Porto Alegre RS. Origem: Construtora Maiojama. )

(Imagem 4.2 Edifcio comercial revestido com vidro laminado Porto Alegre RS. Origem: Construtora Maiojama).

(Imagem 4.3 Marquise de vidro laminado Porto Alegre RS. Origem: Construtora Maiojama.)

5 CONSIDERAES FINAIS

O vidro laminado um dos vidros mais resistentes do mercado, sendo capaz de superar impactos ao ser quebrado e manter os pedaos unidos, evitando assim a total quebra e tambm eventuais acidentes derivados de seu rompimento. normalmente utilizado quando existe uma possibilidade de impacto humano, como em pra-brisas de automveis ou onde se deseja ter maior segurana, como em janelas e vitrinas. Como vimos no artigo, o vidro laminado traz todos estes beneficios, pois fabricado com o Polivinil butiral que uma pelcula plstica e elstica aplicada entre as chapas de vidro. nessa pelcula que os fragmentos de vidro ficam presos em caso de quebra. Graas a esta camada, o vidro laminado tem um melhor isolamento acstico, devido ao seu efeito amortecimento entre as placas de vidro, e tambm bloqueia 99% dos raios ultravioletas transmitidos, isto faz com que o vidro laminado se torne um dos melhores custo-beneficio do mercado. Esto disponiveis peliculas de diversos tipos como as transparentes, coloridas e impressas, tornado o vidro laminado muito utilizado na contruo civil, pois apresenta uma versatilidade que se encaixa muito bem a diferentes projetos. Como foi citado pela engenheira quimica, esto surgindo no mercado novas propostas para a produo do vidro laminado. Essas ideias tm sido implantadas, pois atualmente existe uma grande preocupao com o meio ambiente e o futuro do nosso planeta. A laminao com EVA vem crescendo aqui no Brasil, pois por ser um processo manual ela feita na medida da obra, garantindo que no haja sobras tanto no vidro como na folha de EVA, o que diferencia da laminao com PVB. O investimento de produo menor, j que os fornos consomem muito menos energia, tornando-a mais sustentavel. Foi com os diversos modelos de vidro laminado existentes no mercado e a sua versatidilade, que a cada dia o vidro se transforma em um dos principais materiais utilizados na construo de projetos arquitetonicos modernos.

6 REFERNCIAS

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AUTOAVALIAO Os componentes do grupo realizaram pesquisas relacionadas ao tema em livros e artigos, tivemos a oportunidade de entrevistar dois profissionais que com o seu conhecimento, ajudaram muito o grupo na realizao do artigo. O grupo fez uma breve visita tcnica em uma renomada empresa fabricante de vidros da serra gacha e conversou com profissionais que trabalham h anos no ramo. Foram realizados diversos encontros para discusso e elaborao do artigo baseando-se no conhecimento adquirido nas pesquisas feitas. O grupo fez relao entre o conhecimento adquirido com os estudos feitos a partir de livros e artigos. No processo de construo do trabalho, sentimos dificuldade em encontrar tabelas e grficos com dados precisos que comprovassem os estudos apresentados. Tivemos que lidar com algumas duvidas que foram surgindo com o decorrer da realizao das pesquisas e na elaborao do artigo, mas que com o auxilio da professora supervisora e de alguns profissionais da rea foram sendo resolvidos. Como foi o primeiro artigo realizado por todos os integrantes do grupo, sentimos certas duvidas e dificuldade em relao s normas especificas, mas que com bastante pesquisa foram supridas. Atribumos a nota dez para o grupo na elaborao do artigo pois houve muita dedicao e empenho do grupo para fazer um timo trabalho. Os eixos de pesquisas foram divididos igualmente e cada integrante fez a sua parte.