DOSSIERConstrução em Madeira

CONVERSASJoão Santa-Rita

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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 Júlioejulio@civil.ist.utl.pt

diretora executivaCarla Santos Silva

carla.silva@engenhoemedia.pt

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

redaccao@engenhoemedia.pt

marketing e publicidadeRita Ladeiro

r.ladeiro@engenhoemedia.pt

comunicaçãoCeline Borges Passos

c.passos@engenhoemedia.pt

grafismo avawise

assinaturasTel. 22 589 96 25

construcaomagazine@engenhoemedia.pt

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

geral@publindustria.pt | 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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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

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

6_cm

conversas

cm_7

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.

10_ 14

10_cm

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

jhnegrao@dec.uc.pt

desde finais da década de 90 que se assiste a um recrudescimento da construção de estruturas de madeira em Portugal, após décadas de quase abandono desse material para aplicações estruturais. este trabalho procura traçar o panorama atual neste setor da indústria da Construção. a informação apresentada foi recolhida por meio de um inquérito enviado a todas as autarquias do país e ainda a algumas empresas do ramo, o qual tem por objetivo caracterizar 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

jhnegrao@dec.uc.pt

> 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

pequeno.jose@gmail.com

paulo Cruz

Escola de Arquitectura da Universidade do Minho

pcruz@arquitectura.uminho.pt

jorge Branco

Escola de Engenharia da Universidade do Minho

jbranco@civil.uminho.pt

www.tttower.com

> 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: comercial@margon.ptWebsite: 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, luisfc@ipcb.pt

> 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

– Ceccotti a, Follesa m, Lauriola mP, Sandhaas C, minowa C, Kawai n, Yasumura m. (2006) “Which seismic behaviour fator for multisstorey buildings made of cross-laminated wooden panels?”, meeting 39 of the Working Commission W18-timber Structures, Cib, Florence (italy), august 28-31, 8 pp.

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– KLH (2008) “engineering”. KLH massivholz gmbH. austria. – mestek, P., Kreuzinger, H., Winter, S. (2008) “Design of Cross

Laminated timber (CLt)”. Proceedings of the 10th World Con-ference in timber engineering. miyazaki, Japão.

– Schickhofer, g. (2011), “CLt – european experiences”, Cross-Lami-nated timber Symposium. Vancouver Convention Center. Canada.

– Smith, i., Frangi, a. (2008). “overview of Design issues for tall timber buildings”. Structural engineering international, 2/2008, iabSe, p. 141-147.

– Stürzenbecher, r., Hofstetter, K., eberhardsteiner, J. (2010) “Cross laminated timber: a multilayer, shear compliant plate and its mechanical behaviour”. Proceedings of the 11th World Conference in timber engineering. riva del garda, itália.

– teibinger, m. (2008) “urban timber Houses in Vienna”, Struc-tural engineering international, 2/2008, iabSe, p. 114-117.

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– trada, (2009) “Case Study – Stadthaus, murray grove”, trada technology.

inFograFia

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

> 6

construção em madeira

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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., tiago.ilharco@ncrep.pt

João M. Guedes, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, jguedes@fe.up.pt

Aníbal Costa, Departamento de Engenharia Civil, Universidade de Aveiro, agc@ua.pt

António Arêde, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, aarede@fe.up.pt

> 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.

alexandre.xf2@sapo.pt

barreiras específicas de segurança pré-fabricadas

em betão de elevado desempenho, para o combate à

sinistralidade e mortalidade presente nas estradas

a nível mundial (DELTA BLOC®). A aplicação do betão

neste sistema de segurança de elevada eficácia, já

consagrado por toda a Europa, permite a redução

drástica de acidentes, bem como das suas nefastas

consequências materiais e humanas.

A energia mecânica resultante da colisão de veículos

motorizados afecta o organismo através de forças

de desaceleração, forças de aceleração ou a 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.

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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.

A placa Gyptec com isolamento permite manter a temperatura constante dentro de casa, reduzindo os custos energéticos.

Sonha com “aquele” tecto falso? Reabilite o interior do seu espaço e obtenha uma casa nova.

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