Tese Patologia

ISEL - ISTITUTO SUPERIOR DE EGEHARIA DE LISBOA

Dissertao para obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil

PATOLOGIA EM PAREDES DE ALVEARIA DE TIJOLO 1

1. ITRODUO

Actualmente, segundo o Eurocdigo 6, designa-se por unidade de alvenaria o: () elemento

produzido para ser utilizado na construo de alvenaria, sendo exemplos o tijolo cermico e o

bloco de beto.

Contudo nas primeiras construes, as unidades de alvenaria foram a pedra e o tijolo de barro

seco ao sol ou cozido, uma vez que havia abundncia de matria-prima, tendo-se usado como

ligante o saibro, barro, cal, gesso, etc.

A histria da arquitectura inicia-se por volta de 9000 a 7000 a.C.. Quando surgem as primeiras

civilizaes surge paralelamente, como tcnica de construo, a alvenaria. Um dos factores que

mais influenciou a arquitectura ao longo da histria foi o desejo de ostentao, edifcios que

fossem o orgulho de um povo e que reflectissem o status colectivo (ou pessoal).

evidente que o desenvolvimento das formas construtivas, no que concerne construo de

paredes, pilares e coberturas, sempre foi condicionado pelos materiais da zona e pelas tcnicas

dominadas pelos povos de cada poca.

A escolha de materiais tinha em tempos remotos um grande peso no tipo de arquitectura

realizada, condicionando de forma muito perceptvel as obras edificadas.

A madeira, matria fibrosa e bastante slida em relao ao peso, podia ser talhada em

comprimento, sendo assim possvel, com este material, construir vigas ou colunas. Montantes

estreitos de madeira suportavam vigas alongadas dando rectngulos espaciais mais largos que

altos.

Por sua vez o peso da pedra levou a outras aplicaes. Se os lintis fossem finos e alongados

como os de madeira partir-se-iam, tendo de ser curtos e posicionados a curtas distncias entre os

apoios, de forma tal que se produziam, espacialmente, rectngulos mais altos que largos.

Mas a relao que existe entre os materiais e a sua aplicao no residia s na distino daqueles.

Se os construtores/arquitectos trabalhassem no abstracto apenas teriam relevo os problemas

relacionados com as caractersticas dos materiais, mas outros factores ligados poca, ao pas e

cultura determinam a maneira do arquitecto abordar tambm os problemas estticos:




A situao geogrfica desempenhou, evidentemente, um papel importantssimo. O exacto

local da implementao da obra pode determinar a sua orientao e aspecto, logo o material

a utilizar.

O clima outro factor importante. Seno veja-se a pouca inclinao do telhado do Partenon,

a forte inclinao das moradias da Alta Sabia e os tectos planos caractersticos de zonas

ridas/desertas dos Pueblos do Novo Mxico ou as casas de arquitectura verncula da zona

Algarvia.

O material autctone era, e ainda hoje , um condicionante com grande peso na escolha de

material a utilizar, quer por razes logsticas quer de natureza econmica e mesmo culturais.

O estilo de uma poca, de um lugar, e de um artista, depende pois de muitos factores: religiosos,

polticos, geogrficos, tecnolgicos, econmicos

De acordo com as ltimas descobertas arqueolgicas, e estas alteram constantemente os dados

cronolgicos, os primeiros exemplos conhecidos da construo em tijolo so da Mesopotmia.

Neste povo que vivia em terras do tigre e do eufrates (actual Iraque), nasceu um estilo

determinado pelo tijolo, j que abundava muita argila e pouca pedra e/ou madeira. certo que o

tijolo no evoca, como a pedra, a ideia de permanncia, do eterno, sendo de facto um material

comparativamente mais frgil, mas de fcil acesso. Apesar de terem edificado obras de grande

porte, como muralhas, torres, zigurates, a religiosidade destes no os levou construo de

edifcios tumulares, uma vez que no acreditavam na imortalidade da alma. Os cadveres dos

Monarcas, que seguiam a tradio, eram expostos s aves, no necessitando da perenidade da

pedra, a qual nem para estas construes foi utilizada (salvo o Tmulo de Dario escavado na

rocha).

A construo na Mesopotmia exigia paredes espessas com poucas aberturas, o que originava a

estreiteza das salas. O tijolo seco ao sol no era suficientemente resistente, pelo que o uso da

coluna era excludo. O tijolo no podia servir de viga, e a madeira (Cedro do Lbano) era

preciosa e de longo transporte, o que levou os construtores a recorrer ao seu engenho na procura

de solues e tcnicas construtivas, entre elas os arcos e abobadas. Nos primrdios desta

civilizao, o tijolo utilizado nas construes era moldado em formas de madeira e seco ao sol,

podendo levar ou no fibras naturais. Os edifcios desta poca tinham contudo as fundaes em

pedra. S mais tarde ser utilizado o tijolo cozido e mosaicos em terracota.




Parafraseando Pessoa, - o Homem sonha, a obra nasce - e assim foi acontecendo ao longo

dos sculos, uma vez que o Homem tem tido a capacidade de arranjar tcnicas e processos de

fazer com que a imaginao se torne uma realidade tangvel.

No existiam escolas de engenharia nem processos de divulgao interactiva das inovaes e das

tcnicas construtivas que se iam desenvolvendo, adaptando, e surgindo. As regras de clculo

eram baseadas na experincia, na prtica de edificar e na visualizao do comportamento

estrutural ao longo do tempo dessas construes histricas, seguindo-se regras puramente

empricas e intuitivas.

devido s trocas comerciais (e tambm s guerras) que serviram de comunicao e de dilogo,

que as tcnicas construtivas do tijolo foram sendo introduzidas nas vrias culturas, tendo-se

estendido escala do mundo mediterrneo, sobretudo para estruturas residenciais de menor

expresso.

Por sua vez, em civilizaes onde a pedra era um elemento abundante, como no Egipto, na Sria

e na Grcia, a construo da alvenaria em tijolo no teve tanta importncia.

Os Etruscos por sua vez s utilizavam a pedra, como elemento construtivo, em tmulos e

fortificaes, utilizando nas restantes construes a madeira e o tijolo cru ou cozido. Esta forma

de pensar a arquitectura ser uma das grandes influncias da Civilizao Romana.

Roma mostrou-se extraordinariamente inventiva no domnio do urbanismo. A cidade planeada

e edificada com uma finalidade concreta. Foi necessrio prever edifcios susceptveis de

comportar as multides que afluam cidade.

Da soluo de suportar o tecto de uma grande sala por meio de um sistema de lintis e pilares,

utilizada pelos Gregos, resultava uma compartimentao do espao, que nem sempre era

compatvel com as necessidades Romanas.

A arquitectura e a arte de construir de Roma, mais ligada s necessidades do Homem, visto que

nasceu da emergncia das cidades e teve necessidade de adaptar as plantas dos edifcios sua

utilizao. Cabe funo determinar o plano de construo o qual, por sua vez, rege o aspecto

exterior do edifcio e revela (ou no) a sua natureza, mas determina tambm o seu interior,

condicionando por vezes, o material a aplicar.




Ou seja, o conhecimento das regras construtivas devia (e deve) orientar-se para uma reflexo

sobre o modo de utilizao dos materiais aplicado concepo da arquitectura.

Roma foi construda para durar, mas dando especial importncia funo, sofrendo assim

influncia no s da construo Etrusca mas tambm da arquitectura Grega.

Este povo recorreu pedra, mas principalmente utilizou o beto (amlgama de desperdcios de

tijolos, telhas, saibro, cascalho e argamassa) para a construo de edifcios. A tcnica utilizada

para o uso do beto foi concretizada com o auxlio de cofragens. curioso verificar que foram os

Romanos os pais daquilo que hoje chamamos normalizao de forma. Esta ideia de

estandardizao foi pela primeira vez aplicada pelos romanos nas cofragens, sobretudo na

construo de arcos e abbadas. O Panteo que data de 124 d.C. tem uma das mais clebres

abbadas da poca romana e exibe a forma de uma verdadeira semi-esfera. Esta vasta cpula

repousa sobre um cilindro suficientemente espesso para lhe suportar o peso e a presso. Contudo,

esta ltima de somenos importncia, uma vez que foi feita de beto e moldada numa s pea

com o auxlio de cofragens, tendo existido o problema da presso apenas at secagem desta.

No final, esta obra foi revestida a pedra, hoje desaparecida, mas a austeridade do tijolo

cimentado (beto) aumenta visualmente o carcter imponente do edifcio.

Em Portugal facilmente se identificam dois tipos construtivos: o do norte e o do sul do Pas,

devido s influncias fundamentais da nossa cultura:

Mundo Mediterrneo

Cultura Centro-Europeia

Os Gregos que estiveram no cerne da transmisso da cultura no Mediterrneo, apesar de

dominarem a construo do tijolo e de a terem difundido, s a usavam nas suas construes

domsticas, privilegiando a pedra nas edificaes mais significativas do ponto de vista social,

cultural e religioso.

Os Romanos, sobretudo na poca imperial, incorporaram na sua cultura os materiais e tcnicas

construtivas do mundo mediterrneo, mas a par da tradio grega da arquitectura de pedra

passaram tambm a dar especial relevo construo em tijolo, sobretudo a partir de Trajano e

Adriano, que eram oriundos, curiosamente, do sul da pennsula ibrica.




Em Portugal, facilmente se reconhece que a civilizao Romana nos influenciou, em termos

construtivos, com o uso da pedra no norte do Pas.

No sul a influncia mais notria a dos muulmanos. Estes apoiados na tradio mediterrnea e

sem rejeitar a pedra, sobretudo o reaproveitamento das pedras, privilegiaram o barro: o tijolo e o

beto de terra.

Talvez um pouco abusivamente podemos concluir que o uso do barro e consequentemente das

alvenarias do tijolo ocorreu tradicionalmente a sul do Tejo, com pequenas excepes onde a

abundncia de pedra facilitava essa soluo.

O uso dos materiais cermicos verificou-se na construo de paredes, pavimentos e at em

coberturas e abbadas, sobretudo na regio de vora, Beja, Monsaraz, Moura e Serpa (O

Mosteiro de Tibes um exemplo de que este conhecimento no se expressou s no Alentejo).

Embora cada regio tenha uma expresso diferenciada sabido que a arquitectura vernacular e

as caractersticas construtivas do sul de Portugal tem afinidades com situaes similares do

mundo mediterrneo. A tradio construtiva do sul concretizou-se sempre pelo uso do reboco

sobre as paredes.

Colocar tijolo vista, contradiz um conceito de transitoriedade em favor da permanncia

expressiva que poderia no ser bem aceite culturalmente na arquitectura vernacular, ou se

quisermos espontneo [13], em contradio com a vizinha Espanha, que utilizam

tradicionalmente o tijolo vista.

Este material, quando utilizado vista, traduz uma maior exigncia nos modos de fazer, no

tendo sido um acabamento muito apreciado, sobretudo nos pequenos aglomerados, por questes

culturais e por motivos climticos, uma vez que a cal era usada tradicionalmente quer pelas suas

propriedades reflectoras do calor, quer por atenuar as imperfeies da parede.

O tijolo assim um material utilizado com milnios de histria, seguindo evolues

diferenciadas em vrios pases.

Em Portugal, o tijolo tornou-se um elemento de enchimento de alvenaria leve, sem funes

estruturais e, em geral, revestido.




Em muitos pases, este ainda, como quase sempre foi, um elemento de alvenaria utilizado com

face vista, cuja maior vantagem (alm da questo esttica) a ausncia de trabalhos de reboco

e pintura e a sua elevada durabilidade.

No fim do sculo XIX, com o incio da produo de vigas e pilares em ferro fundido surgiu a

primeira ameaa ao domnio da alvenaria como soluo estrutural. Mas, no sculo XX, com a

introduo da regulamentao (Reino Unido, Frana e Alemanha) para estruturas de beto

armado, reduziu-se o uso da alvenaria como material estrutural, devido ao beto, por essa via,

apresentar as caractersticas de um material estrutural durvel, resistente, moldvel e econmico.

No entanto o desconhecimento sobre os materiais e tcnicas tradicionais pode resultar em:

Problemas de reabilitao de construes existentes

Intervenes ineficientes no patrimnio construdo.

Da anlise abaixo indicada tem se uma noo ntida de que a construo em alvenaria de tijolo, teve e ainda tem um grande peso na construo em Portugal, quer por questes tradicionais, quer por ser um material acessvel no nosso pas e que tem vindo a sofrer evolues positivas.

Quadro 1.1: Nmero de edifcios existentes em Portugal para os diferentes materiais de construo, de acordo com

o nmero de pavimentos [11].

O tema do trabalho foi escolhido tendo em conta o problema urgente que h em Portugal da requalificao e reabilitao de grandes reas nas zonas histricas das cidades, o qual implica a necessidade de identificao do tipo de tcnicas a adoptar, e tambm considerando o grande esforo das empresas/universidades na concepo de novos materiais, no esquecendo os novos decretos e regulamentaes sobre o tema.




2. TIPOS E FUES DE PAREDES DE ALVEARIA DE TIJOLO

2-1 Sobre os Tijolos

Os blocos cermicos, vulgarmente designados por tijolos, so produzidos a partir de argila sendo

dos materiais de construo mais antigos, logo a seguir pedra e madeira.

Nos primrdios da sua utilizao a argila era amassada com palha, para conferir aos blocos mais

consistncia, sendo depois secos ao Sol. Hoje o tijolo cermico vai cozedura ao fogo e adquire

assim uma elevada resistncia ao desgaste e compresso, transformando-se assim num

elemento construtivo tambm com baixa porosidade.

2-1-1 Fabrico

A matria-prima utilizada deve ser de boa qualidade, sendo prtica corrente a utilizao de dois

tipos de argila com caractersticas diferentes, sendo uma mais plstica que a outra. Estas so

doseadas de forma a que se obtenha uma pasta com caractersticas mais constantes que for

possvel, de forma a obter uma pasta bastante homognea.

Os montes de barro formado pelas duas argilas so laminados verticalmente (para mais uma vez

se tentar homogeneizar a pasta) e so seguidamente passados por cilindros metlicos que se

encontram em rotao, para que a granulometria seja reduzida ao mnimo.

Para conferir pasta condies homogneas de humidade e plasticidade, esta depois amassada

com gua.

Quando a pasta se encontra preparada entra em processo de conformao consoante o

pretendido, sendo tambm sujeita a um processo de vcuo de forma a lhe ser retirado o ar que se

encontra no seu interior, potenciando-lhes assim as caractersticas.

Aps a extruso, a pasta cortada de acordo com as dimenses que se pretendem obter e que

esto normalizadas.

Seguidamente, vai para cmaras de secagem onde esta operao deve ser bem controlada de

forma a minimizar as fissuras que possam ocorrer durante este perodo, as quais se traduzem em

desperdcios ou a menor qualidade do produto final.




Finalmente, aps este processo de secagem, o produto est preparado para entrar na fase terminal

que o processo de cozedura em fornos de altas temperaturas (800 - 1000). Finda esta operao

os tijolos esto prontos a serem embalados e colocados no mercado.

Figura 2.1: Fluxograma do processo de fabrico [3].

2-1-2 Controlo de Qualidade

Hoje em dia fundamental em qualquer rea, e tambm na fabricao de tijolos cermicos, o

processo de certificao e controlo de qualidade daquilo que se fabrica, pois permite ao

utilizador obter um maior grau de confiana no material que vai adquirir, sendo ainda uma

excelente ferramenta para o fabricante em todo o processo.

A empresa dever pr em prtica um sistema de controlo de produto nas suas diferentes fases,

devidamente monitorizado: recepo das matrias-primas, produto em vias de fabrico e produto

final.




As argilas na fase de recepo e formao de montes devem ser controladas, designadamente,

quanto :

Granulometria.

Retraco aps secagem e cozedura.

Resistncia mecnica aps a secagem e cozedura.

Porosidade.

Iseno de calcrios e eflorescncias.

Quanto fase de preparao e conformao o controlo deve ter em conta factores como:

Espessura das lastras.

Humidade.

Dimenses.

Peso.

Humidade.

Durante o perodo de secagem e cozedura os factores a serem analisados sero:

Peso.

Humidade.

Dimenses.

Aparncia.

As caractersticas a declarar pelo fabricante devem ser:

Resistncia compresso.

Estabilidade dimensional.

Aderncia argamassa.

Absoro de gua.

Teor em sais solveis.

Reaco ao fogo.

Permeabilidade ao vapor de gua.

Densidade e configurao.

Resistncia trmica.

Durabilidade ao gelo e ao degelo.




Figura 2.2: Fluxograma do processo de fabrico [3].

Cada Fabricante estabelece os parmetros de controlo, tolerncia e periocidade.




2-1-3 Tipos de Tijolo

Os tipos de tijolo cermicos podem ser analisados quanto as suas caractersticas, dimenses e

tambm quanto s suas aplicaes.

2-1-3-1 - Quanto s suas caractersticas

Os tijolos podem ser: macios, perfurados e furados, conforme a figura 2.3.

Figura 2.3: Tipo de tijolos [3].

2-1-3-2 - Quanto s suas dimenses

Os tijolos com furao horizontal podem ter as medidas das figuras 2.4 e 2.5.

Figura 2.4: Formatos correntes de tijolo furado [19]




Figura 2.5: Formatos normalizados de tijolo segundo a antiga norma NP 834 [3].




2-1-3-3 - Quanto sua aplicao

2-1-3-3-1 - Face vista

As caractersticas dos tijolos devem vir especificadas no projecto, uma vez que os requisitos

variam de acordo com a finalidade do uso, mas tambm com a parte esttica do edifcio.

As tonalidades destes elementos podem variar de fornecimento para fornecimento, pelo que no

se devem aplicar lotes de diferentes fornecimentos ou ento intercal-los intencionalmente de

forma a obter uma mistura homognea.

Figura 2.6: Parede exterior C.G.D. Avis [13]. Figura 2.7: Parede interior Bib. da Moita [13].




2-1-3-3-2 - Enchimento

No tm funo de resistncia a cargas para alm do seu prprio peso.

Figura 2.8: Parede divisria [4].

2-1-3-3-3 - Resistente

Com funo estrutural.

Figura 2.9: Parede estrutural armada [4].




O tijolo cermico de furao horizontal surge, como produto industrializado, no sculo XIX com

a revoluo industrial.

A evoluo e a diversificao dos modelos tm vindo a acompanhar as exigncias da edificao

e das tcnicas de construo.

O tijolo cermico utilizado em alvenaria cada vez mais um produto tcnico com caractersticas

e comportamentos em obra sujeitos a maiores exigncias, e com normas e documentos de

referncia, laboratrios responsveis por ensaios, maior ligao entre empresas e Universidades a

nvel sobretudo de investigao, critrios de rejeio e de aceitao

No futuro o tijolo cermico ir evoluir nas suas caractersticas, nomeadamente na geometria,

permitindo cada vez mais uma construo inteligente[20].

Exemplos de alguns tijolos j utilizados no Brasil.

Figura 2.10: Bloco Elctrico [20].

Figura 2.11: Bloco Hidrulico [20]




2-2 Paredes de Alvenaria de Tijolo

A palavra alvenaria deriva do rabe albanna estando as edificaes em alvenaria entre as

construes que tm maior aceitao pelo Homem, em todos os tempos. Edifcios monumentais

em alvenaria de tijolo ainda permanecem de p apesar da passagem do tempo sobre a sua

construo. A alvenaria foi o principal mtodo construtivo at ao incio do sculo XX, e o tijolo

o mais antigo dos materiais manufacturados ainda com uso generalizado, e tal deve-se tambm

s suas caractersticas.

A alvenaria de tijolo considerada um material ortotrpico, pois possui propriedades que so

diferentes na direco da furao longitudinal dos tijolos e na direco perpendicular a esta,

sendo assim um caso especial de anisotropia onde as propriedades mecnicas so diferentes em

diferentes direces, mas no obedecendo a nenhuma simetria em relao a um plano ou a um

eixo.

2-2-1 Tipos de alvenaria

Os tijolos para alvenaria podem ser utilizados em aplicaes:

Tradicionais (previstas nas normas e regras tradicionais de boas prticas);

No tradicionais ou inovadoras (estas ficam a cargo dos projectistas, os quais

podem definir essas aplicaes com base em documentos de homologao ou em

ETAs emitidos sobre os tijolos com carcter inovador).

Se considerarmos as aplicaes dos tijolos em alvenaria podemos considerar:

A alvenaria rebocada: pode ou no ser resistente, usada no interior ou exterior, e

rebocada com argamassas.

A alvenaria aparente: pode ou no ser resistente, usada no interior ou exterior, mas

com elevados requisitos estticos de aparncia.

A alvenaria estrutural: resistente a cargas para alm do peso, e tendo como funo

resistir a aces actuantes na estrutura: aces horizontais e verticais, aces

ssmicas e do vento, etc. Pode ser de face aparente ou rebocada. As paredes

estruturais de tijolo s so usadas em edifcios de um ou dois pisos, no se

apresentando at agora com grande expresso em edifcios com trs ou mais

pisos.




Contudo com o EC6 e EC8, j se dispe de informao tcnica necessria para

projectar edifcios destes em segurana. A resistncia do tijolo muito importante

neste tipo de construo, uma vez que ele particularmente resistente

compresso, devendo esta caracterstica ser valorizada quer no fabrico quer na

aplicao. assim frequente utilizarem-se tijolos de furao vertical como indica

a figura seguinte:

Figura 2.12: Parede estrutural armada com tijolos de furao vertical [3].

A alvenaria armada: As paredes de alvenaria armada so paredes onde se aplica

armaduras de ao:

Nas juntas horizontais de assentamento (Figura 2.13).

Nalguns alinhamentos, quando se utiliza tijolo de furao

vertical, posteriormente preenchido com argamassa ou

beto.




Figura 2.13: Armaduras em juntas de assentamento de paredes de alvenaria [3].

Este tipo de parede faz aumentar a resistncia mecnica das alvenarias, sendo mais eficaz no que

concerne a aces horizontais relativas aos sismos e ao vento, ou quando h grandes

concentraes de cargas, para alm de se evitar o surgimento de fissuras graves.

Alm destas aplicaes as alvenarias devero ainda apresentar bons desempenhos de resistncia

ao fogo, isolamento trmico e acstico.

2-2-2 Tipos fundamentais de paredes

2-2-2-1 Paredes exteriores

A sua funcionalidade consiste no isolamento, fecho, e proteco de um edifcio face a factores

externos, devendo ainda, garantir o conforto trmico e acstico.

O tijolo cermico de longe o componente mais exaustivamente empregue na construo de

paredes exteriores pois:

um produto que por ser cozido apresenta uma menor absoro de gua.

Permite a construo de planos delgados.

de fcil obteno e de fcil manuseamento.

Estas paredes apesar de terem de resistir s agresses exteriores e possurem resistncia

mecnica, no devem contudo ser completamente impermeveis.




No interior dos edifcios produz-se vapor de gua, as instalaes sanitrias so cada vez mais

interiores, pelo que as paredes exteriores necessitam respirar, uma vez que, quando o vapor de

gua retido, origina manchas de humidade que levam degradao dos edifcios por falta de

arejamento.

A construo das paredes exteriores tm vindo a sofrer alteraes em Portugal como se pode

constatar pela figura abaixo apresentada.

Figura 2.14: Sntese aproximada da evoluo das paredes exteriores em Portugal [3].

Anos 40 - Paredes de pedra, ou simples de tijolo (macio ou perfurado).

Anos 50 - Paredes de pedra com pano interior de tijolo (com ou sem caixa de ar).

Anos 60 - Paredes duplas de tijolo furado com um pano espesso e um pano mais fino.

Anos 70 - Paredes duplas de tijolo furado com panos iguais.

Anos 80 - Paredes duplas com isolamento trmico.

As paredes exteriores so em geral constitudas com uma caixa-de-ar ou por um pano de maior

espessura.




Figura 2.15: Parede de dois panos Figura 2.16: Parede com caixa-de-ar

(paredes duplas sem caixa de ar) [4] sem isolamento [4]

Figura 2.17: Parede dupla com isolamento [3]

O pano exterior deve ser mais espesso como mostra a ltima figura, em particular, para

contrariar eventuais expanses trmicas ou hidrfugas. A caixa-de-ar deve ter uma caleira de

drenagem na parte inferior com tubos para a sada de gua e na parte superior deve ter tubos de

ventilao. Para melhor isolamento quer trmico quer acstico, a caixa-de-ar pode ser totalmente

ou parcialmente preenchida com um isolamento.




2-2-2-2 Paredes interiores

Alm da evidente funo de compartimentao, as paredes divisrias tm tambm as funes de

isolamento acstico e de servirem para acondicionar as canalizaes. A estas paredes atribui-se

tambm a funo de travamento (ou contraventamento).

So exemplos de paredes interiores as paredes divisrias, as paredes que separam os diversos

fogos por piso, as paredes dos armrios, tambm designadas por tabiques, e ainda as paredes

com funes de travamento.

As paredes interiores que formam a caixa de escada e contm os elevadores so normalmente de

beto, pelo que no se consideram no mbito deste trabalho.

Figura 2.18: Planta exemplificativa de um piso, de autor




3. COCEPO, PROJECTO E EXECUO

A evoluo histrica e tecnolgica que a sociedade continuamente vive mostra-nos que, a partir

da revoluo industrial, os programas de habitao tm estado em constante evoluo e tm sido

alvo dos mais variados dogmas sobre como deve ser a sua formulao.

Ao longo dos tempos foi necessrio introduzir na casa elementos que at ento no haviam

nunca existido: saneamento, electricidade, instalaes sanitrias, etc. Hoje mais elementos se

vo introduzindo, novas redes, tecnologias, recursos, e eles aparecem a uma velocidade que

ultrapassa at o tempo de construo das casas. assim indispensvel que elas sejam dinmicas

e readaptveis.

Por outro lado as dinmicas de mobilidade geogrfica, os nveis de escolaridade, a emancipao,

reflectem um contexto social no qual o problema de durabilidade da casa tem tambm uma

perspectiva tipolgica.

Poder a casa projectada e construda para a famlia tradicional adequar-se s formaes no

tradicionais? sada tardia de casa dos pais, partilha das casas com amigos, casa como lugar

de trabalho?

Hoje as casas devem ser adaptveis e possibilitar facilmente, por adio ou subtraco de

paredes divisrias , alteraes peridicas necessrias e adequadas aos novos ritmos de vida [12].

As casas hoje tm de ser acima de tudo sustentveis (em sentido lato) [12].

3-1 Escolha do material: Aspectos sociais, econmicos e ambientais

O material de construo, blocos de tijolo, so uma boa escolha quer para a vida til da

construo quer para quem a habita.

Quer seja do ponto de vista ecolgico, econmico ou social, estes materiais constituem uma

opo sustentvel e apresentam anlises de ciclo de vida favorveis, com impacto ambiental

comparativamente baixo.

Hoje em dia eles so j confeccionados em fbricas modernas que requerem um menor consumo

de energia e possuem equipamentos para se reduzirem as emisses de CO2 , alm de que, devido

ao seu bom desempenho trmico, os materiais cermicos podem melhorar o impacto ambiental.




Estes possuem uma durabilidade muito grande, ajudando a minimizar os custos de climatizao e

de aquecimento, podendo proporcionar um bom desempenho econmico.

Os edifcios mantm um equilbrio de CO2 muito positivo ao longo da sua vida til e por fim

proporcionam excelentes condies de vida e clima interior graas sua porosidade, sua massa

e sua resistncia elevada a incndios e a infiltrao de humidades [14].

3-1-1 Aspectos sociais

3-1-1-1 Conforto de vida

Um ambiente confortvel algo difcil de quantificar, pois cada um de ns tem a sua prpria

noo de conforto, mas mesmo assim pode-se dizer que, em geral, os edifcios em tijolo

oferecem um nvel de conforto elevado.

No entanto algumas noes so quantificveis como por exemplo:

Desempenho acstico / Isolamento sonoro

Conforto trmico (temperatura da superfcie das paredes, diferena entre a

temperatura da superfcie e a ambiente, circulao de ar na diviso)

Capacidade da parede para absorver a humidade.

Inrcia trmica / Armazenamento de calor.

Nvel de emanaes txicas da estrutura do edifcio para o ambiente interno.

Nvel de segurana em caso de incndio, inundao e roubo.

Nvel de flexibilidade inerente ao desempenho do edifcio.

3-1-1-2 Clima Interior

O clima interior pode ter um efeito muito significativo na sensao de bem-estar dos ocupantes,

e o efeito das paredes de tijolo muito relevante a este respeito. Devido ao seu ptimo

desempenho trmico em paredes duplas e com isolamento exterior ou na caixa de ar, a

temperatura da superfcie interior elevada mesmo quando no exterior est frio, sendo tambm

importante que a diferena entre temperatura da superfcie interior e a temperatura do ar interior

seja mnima.

A circulao de ar causada pelas diferenas de temperatura, ou por imperfeies da construo

da zona exterior deve tambm ser mnima.




A porosidade dos tijolos cermicos permite-lhe absorver a humidade do ar no interior quando

esta elevada e restitui-la quando o ar interior seca mais.

Alm da humidade, as paredes de tijolo podem tambm absorver e armazenar os ganhos de calor

solar, sendo este um factor que permite o equilbrio climtico durante o Vero. evidente que h

que ter cuidado com as pontes trmicas (frio), tais como as que surgem nos cantos de

compartimentos, caixilhos das janelas, onde as temperaturas superfcie so significativamente

mais baixas.

Hoje, j comeam a aparecer na indstria dos tijolos solues a nvel do projecto para minimizar

os efeitos das pontes trmicas.

3-1-1-3 Segurana (a nvel de gua, incndio, roubos, sismos, etc.)

Os tijolos cermicos no so combustveis e possuem uma excelente resistncia ao fogo no

emitindo substncias ou gases nocivos. No sofrem danos estruturais durante incndios (de

pequena ou mdia intensidade) podendo manter as funes de capacidade portante aps a

recuperao do edifcio.

As paredes de tijolo podem tambm suportar: saturaes de gua quer devido a inundaes, quer

a canos rotos, sem ser, de forma significativa, afectadas negativamente em termos estruturais; e

cargas horizontais como as devidas a sismos, embora possa ser necessrio reforar as mesmas

tendo em conta as diferentes reas ssmicas.

Finalmente, podem oferecer um elevado nvel de segurana no que concerne entrada de

intrusos.

3-1-2 Aspectos Econmicos

3-1-2-1 Custos durante o ciclo de vida

A avaliao econmica de um edifcio leva em conta todo o seu ciclo de vida: os custos do

investimento, manuteno e aquecimento.




Quadro 3.1 Tipo de Custos [14].

Investigaes recentes demonstram que a vida til de uma parede de tijolo com reboco no

decorre apenas de critrios quantificveis relacionados com os estados limites dos materiais mas

que hoje a parte esttica um critrio com grande peso.

Numa fase inicial a deteriorao pode no ser evidente mas quando as anomalias aparecem h a

necessidade de corrigir iniciando-se um processo de deciso que equilibre a necessidade de

interveno com questes relacionadas com os custos.

Outros custos esto associados com a energia consumida pela climatizao do edifcio,

dependendo do local da construo e do tipo de energia usada (electricidade, combustveis

fsseis, energias renovveis, etc.).

3-1-2-2 Custos de investimento

Em termos de gastos iniciais de capital, a construo de um edifcio pode variar consoante o tipo

de material utilizado na sua construo, por exemplo: uma moradia em alvenaria resistente de

tijolo menos dispendiosa do que uma em beto; dando como exemplo as Torres Oriente e

Ocidente no Parque das Naes, em Lisboa, cujo poo do elevador em beto (20% da

construo) sendo a estrutura metlica e o edifcio forrado a fachada de vidro, a sua construo

evidentemente mais dispendiosa do que de um edifcio em beto e alvenaria. O ideal optimizar

os custos totais durante toda a vida til do edifcio, tendo em conta tambm a manuteno e as

reparaes onde a variao de custo substancialmente maior.




Por exemplo, uma parede dupla requer um dispndio de capital muito superior ao de uma parede

simples, mas uma parede dupla apresenta uma longevidade muito grande sem ter de se recorrer a

reparaes significativas.

3-1-2-3 Custos de manuteno

J vimos que os custos de manuteno de edifcios com paredes de tijolo so geralmente muito

baixos, requerendo pouca ateno durante a sua longa vida.

A manuteno pode ser reactiva ou curativa quando os edifcios j esto muito degradados.

Nos ltimos anos tm-se assistido sobretudo a uma manuteno com intervenes curativas,

embora a melhor soluo seja uma interveno reactiva.

Em casos de edifcios novos j se vai aplicar uma manuteno pr-activa com a implementao

de metodologia de manuteno desde a fase de projecto, sistematizada em planos de inspeco e

manuteno, definio de periodicidade de interveno, etc.

3-1-2-4 Custos de aquecimento e climatizao

Os custos de aquecimento e climatizao durante a vida de um edifcio so significativos, no s

a nvel econmico, mas tambm ao nvel ambiental devido necessidade de se reduzirem as

emisses CO2 pelos sistemas de aquecimento residenciais, factor importante para dar

cumprimento dos nveis acordados em Quioto.

Os custos de aquecimento esto directamente relacionados com a energia consumida por um

edifcio, que por sua vez influenciada por vrios factores, como [14]:

A localizao do edifcio (clima).

A geometria (dimenses) e a forma (razo volume/rea).

Desempenho trmico (U) do revestimento do edifcio.

Inrcia trmica (capacidade trmica de explorar os ganhos de energia).

Ventilao.

Eficincia do sistema de aquecimento.

Nmero de ocupantes e o seu estilo de vida.

Na realidade, a escolha da energia usada para o aquecimento ou a climatizao pode ser muito

decisiva para os custos, mais do que o tipo de construo de paredes.




3-1-3 Aspectos Ambientais

3-1-3-1 Consumo de energia em aquecimento

Os desempenhos trmicos dependem do tipo de construo da parede.

Quanto mais baixos os valores de U dos elementos exteriores ao edifcio, menor a energia

necessria para o aquecimento. As paredes de tijolo macio com isolamento adicional podem

atingir valores de U baixos [14], as paredes duplas e as paredes de tijolo com isolamento

adicional podem, em princpio, atingir qualquer valor U pela variao da espessura do

isolamento [14].

Quadro 3.2: Consumo de energia em aquecimento para diferentes tipos de paredes em tijolo num prdio

residencial tpico de 18 apartamento [14].

Em muitos pases, a tendncia a construo de low energy houses que tm baixo consumo

energtico (CBCE), ou mesmo casas passivas (CP). O quadro seguinte indica os valores

necessrios para esta classificao.




Quadro 3.3 [14]

Quanto inrcia trmica, as paredes de tijolo podem armazenar os ganhos de energia, sobretudo

no Vero, e irradia-la quando necessrio. tambm importante ter em conta o estilo de vida

dos habitantes.

Quando se mantm as janelas abertas o dia todo, sobretudo no Inverno, a entrada da humidade

existente no exterior pode anular os benefcios relativos eficcia energtica. Da anlise da

figura 3.1 as perdas pelas janelas so de 19%.

Figura 3.1: Contributo mdio para as perdas de energia [14].




3-1-3-2 Impacto Ambiental dos Materiais

Com base na avaliao do ciclo de vida efectuado em vrias fbricas de diferentes pases

determinou-se o impacto ambiental mdio de 1kg de tijolos, considerando-se os seguintes

factores:

A exigncia em recursos energticos renovveis.

A exigncia em recursos energticos no renovveis.

O efeito estufa.

A emisso de ozono.

Nevoeiro fotoqumico

Acidificao

Nitrificao [14] (citando GBC - The Green Building Challenge - Building

Material).

Os resultados mostram que os produtos cermicos exercem pouco impacto ambiental quando

comparados com outros materiais, por m2 de construo [14] (citando Dimarche HQE).

3-1-3-3 Avaliao do ciclo de vida da construo

Um aspecto do projecto de equilbrio ecolgico dos tijolos, com base nas avaliaes do ciclo de

vida, das fbricas destes materiais efectuadas em vrios pases foi a avaliao do nascimento

morte das construes com paredes neste tipo de tijolos.

A avaliao ecolgica dos edifcios tem de ter em conta toda a vida til da construo

abrangendo:

Extraco das matrias-primas.

Fabrico dos materiais.

Construo do edifcio.

Fase de utilizao.

Manuteno e Reparao.

Demolio.

Reutilizao.

Remoo dos resduos.




Os resultados da avaliao foram:

A escolha do sistema de aquecimento e de tipo de combustvel usado tem uma influncia

nitidamente maior na avaliao da vida til do que a construo das paredes e o seu desempenho

trmico.

O grfico abaixo apresentando mostra os resultados de uma avaliao ecolgica do ciclo de vida

de construes com paredes de tijolo, quando se comparam vrios combustveis e sistemas de

aquecimento, durante 90 anos.

Grfico 3.1: Avaliao ecolgica do ciclo de vida de uma construo em tijolo [14].

No mbito do Green Building Challenge Project foram desenvolvidas ferramentas de avaliao

para determinar o resultado em termos do ciclo de vida ecolgico total (Total Quality Na

ustria e Dimanche HQE em Frana)

3-1-3-4 Equilbrio de CO2 no edifcio

Segundo alguns estudos, uma construo de tijolo que dura 90 anos e com 150m2 de rea,

necessita em mdia de 40 toneladas de tijolo, as quais produziro 7760kg de CO2 durante o seu

fabrico; se for dividido pelos anos de vida til, a emisso anual mdia de 86kg, o que

representa 4,4% do CO2 produzido pelo sistema de aquecimento, que de 1972,5kg

(considerou-se aquecimento a gs natural). [14]




Quadro 3.4: Impacto ambiental de 1kWh de energia para o aquecimento, autor, citando [14]

3-2 Referncias s normas europeias relativas a blocos de alvenaria e respectiva

marcao CE e aos Eurocdigos 6 e 8

Portugal um dos pases da U.E. com maior incorporao de cermica com funo no-

estrutural na habitao. O consumo anual de tijolo kg/n. de habitantes em Portugal de 393 e de

98 em Frana.

Em Portugal e Espanha o tijolo um material tradicional e o mais utilizado, enquanto na Frana,

na Alemanha, e na Itlia utilizam mais o tijolo de alvenaria estrutural.

Com um nmero cada vez maior de peas e acessrios que permitem a construo de alvenarias

como um conjunto integrado e de elevado potencial para o conforto na habitao, pode-se

inverter esta situao no nosso pas e o tijolo ter uma crescente aplicao com funo estrutural.

Para efeitos de colocao dos produtos no mercado, e no mbito da etiqueta de marcao CE e

da declarao do fabricante, cabe a este emitir fichas tcnicas declarando as caractersticas e os

valores respectivos que garante para cada produto.

A avaliao da conformidade de produtos de construo com as especificaes tcnicas

necessrias para a marcao CE, utiliza um conjunto de mtodos de avaliao da conformidade

definido na directiva 93/68/CEE de 22 de Julho de 1993 (Directiva dos Produtos de Construo -

DPC) que originou seis sistemas de avaliao.




Sistema Tarefas do Fabricante Tarefas do Organismo otificado Base para a Marcao CE

1+ Controlo interno da produo

Ensaio de amostras segundo programa prescrito

Certificao do produto com base em:

Ensaios de tipo iniciais Inspeco inicial do

controlo interno da produo

Acompanhamento permanente do controlo interno da produo

Ensaio aleatrio de amostras

Declarao de conformidade pelo fabricante com base num certificado de conformidade do produto

1 Controlo interno da produo

Ensaio de amostras segundo programa prescrito

Certificao do produto com base em:

Ensaios de tipo iniciais Inspeco inicial do

controlo interno da produo

Acompanhamento permanente do controlo interno da produo

2+ Ensaios de tipo iniciais Controlo interno da

produo (Ensaio de amostras

segundo programa prescrito)

Certificao do controlo interno da produo com base numa inspeco inicial e no acompanhamento permanente desse controlo Declarao de

conformidade pelo fabricante com base num certificado de conformidade do controlo interno da produo

2 Ensaios de tipo iniciais Controlo interno da

produo (Ensaio de amostras

segundo programa prescrito)

Certificao do controlo interno da produo com base numa inspeco inicial

3 Controlo interno da produo

Ensaios de tipo iniciais

Declarao de conformidade pelo fabricante

4 Ensaios de tipo iniciais Controlo interno da

produo

Quadro 3.5: Sistema de avaliao de conformidade [31].

Pode verificar-se da anlise do quadro acima apresentado que a responsabilidade cabe exclusivamente ao fabricante apenas no caso do sistema 4. Todas as outras obrigam interveno de organismos especficos.




De acordo com o guia ISO CEI 67:2004 existem vrios nveis de certificao de produto, sendo

os mais utilizados a certificao pelo sistema 3 e 5 e pelo sistema 6 enquanto certificado da

empresa.

Certificado pelo Sistema 3 certifica o produto.

Significa que o produto foi analisado por uma entidade independente e que se

enquadra dentro dos limites estabelecidos pela NP EN 771-1.

A entidade independente faz um acompanhamento anual atravs de uma colheita

de amostras e verificao do controlo de produo.

Certificado pelo Sistema 5

Permite evidenciar que a empresa tem em prtica um sistema de controlo de

produo, evidenciando atravs de registos de produo e de ensaios, e garante

de constncia das caractersticas do produto da origem emisso de uma licena

para o uso de marca de conformidade Produto Certificado.

Quadro 3.6: Sistemas de certificao previstos no GUIA ISSO CEI 67 [4].

As Normas NP 80 e NP 834 [22,23] (1971 Tijolos de barro vermelho) foram retiradas e

substitudas pela NP EN 771-1 [21] que define as caractersticas aplicveis aos tijolos cermicos,

mas a maior parte dos tijolos continua a respeitar as dimenses anteriormente normalizadas.

As Normas Europeias que vigoram hoje em substituio das Normas Portuguesas so:

NP EN 771-1 - Normas do Produto [21].

NP EN 772 - Define os mtodos de ensaio [24].




Srie EN 846 - Para componentes auxiliares: lintis, estribos de ligao e

armaduras para juntas [28].

Srie EN 998 e EN 105 Especificaes e ensaios de argamassas de reboco e

assentamento [29].

Srie EN 1052 Normas de ensaio para alvenaria [30].

Srie EN 1996:2005 (Eurocdigo 6) e NP EN 1998:2010 (Eurocdigo 8)

Normas de projecto, os chamados Eurocdigos [26,27].

A Norma 771 [21] no apresenta critrios de aceitao mas apenas critrios de tolerncia, e cabe

ao fabricante especificar as caractersticas e as tolerncias do seu produto.

Quanto Norma 772 [24], as caractersticas a ser definidas devem ter em conta as normas que

definem os mtodos de ensaio.

772-1 Determinao da resistncia compresso. Neste teste aplicada uma

carga uniformemente distribuda nos tijolos, previamente desgastados com

abrasivos, com intensidade crescente at rotura.

772-3 Determinao do volume lquido e percentagem de vazios dos elementos

cermicos de alvenaria por pesagem hidrosttica. Ao volume total retirado o

volume lquido dos elementos de alvenaria (por pesagem ao ar e em gua)

772-5 Determinao do teor em sais solveis activos dos elementos cermicos

de alvenaria.

Mi-se uma amostra e extrai-se a gua e assim se determina a quantidade de

magnsio solvel e os ies de sdio e de potssio que podem ser nocivos.

A declarao do teor em sais solveis prevista na NP EN 771-1, pretende

assegurar que em condies especiais no ocorre a destruio dos elementos

cermicos, da argamassa ou dos rebocos.

Existem trs categorias S0, S1 e S2, que especificam os teores mximos de sais

solveis em gua para diferentes situaes.




Por exemplo, para alvenarias completamente protegidas contra a penetrao de

gua por meio de reboco a categoria apropriada S0, no sendo assim necessrio

especificar requisitos para os sais pois presume-se que a superfcie fique seca.

772-7 Determinao da absoro de gua em tijolo de face vista (em gua em

ebulio)

As amostras so pesadas no fim da secagem e seguidamente imersas em gua em

ebulio. Depois de escorridos so pesados, calculando-se de seguida a razo

entre o aumento de massa devido imerso e a massa em seco.

772-11 Determinao da taxa inicial de absoro de gua em elementos

cermicos de alvenaria.

A face do assentamento do tijolo imersa em gua e regista-se o aumento de

massa.

772-13 Determinao da massa volmica absoluta seca e da massa volmica

aparente seca dos elementos de alvenaria.

772-16 Determinao das dimenses aps serem eliminadas as rebarbas das

faces, de forma a facilitar a medio; medido o comprimento, largura e altura

das amostras bem como a espessura das paredes exteriores e interiores.

772-19 Determinao das variaes dimensionais com a humidade dos

elementos cermicos de alvenaria de furao horizontal de grande dimenso.

Sujeita-se a amostra a gua fervente pelo perodo de 24 horas e mede-se a

alterao do comprimento.

A especificao tcnica europeia (CEN TS) 772-22 Determinao de resistncia ao gelo/degelo

de elementos cermicos de alvenaria, ainda no foi publicada sob a forma de Norma.

De acordo com o projecto desta norma, sujeita-se um painel com vrios elementos cermicos

separados entre si por meio de uma junta, a uma imerso em gua seguida de arrefecimento, at

que a gua absorvida se encontre congelada, repetindo-se a operao

descongelamento/congelamento. Seguidamente, avalia-se o efeito provocado pelas aces do

congelamento/descongelamento.

A Norma NP EN 1052-3 determina a resistncia inicial ao corte.




A inexistncia de normas e regulamentos para alvenaria que disciplinem o dimensionamento

desta para fins estruturais tem sido a razo principal para limitar a sua utilizao.

At h bem pouco tempo, os critrios de dimensionamento aplicveis eram de natureza

empirico-intuitiva e tinham origem na experincia adquirida ao longo do tempo, com base em

metodologias de clculo aproximadas, num formato de segurana desactualizado e fortemente

penalizador do ponto de vista econmico [11].

Tal obrigava o projectista a fazer generalizaes face multiplicidade de tipologias de alvenaria

resistente.

Hoje em dia, por sua vez, com a entrada em vigor das normas que regulamentam os projectos e a

execuo de edifcios de alvenaria possvel generalizar mais este tipo de alvenaria resistente.

As caractersticas tcnicas e mecnicas das alvenarias, e dos seus elementos construtivos foram

oportunamente regulamentados a nvel europeu atravs do Eurocdigo 6 e 8. O Eurocdigo 6

em linhas muito gerais um documento composto por quatro partes:

Parte 1-1 Contm as regras gerais para estruturas de alvenaria resistente e no

resistente.

Parte 1-2 Projecto estrutural contra incndios.

Parte 2 Anlise de projecto, seleco de materiais e execuo de alvenaria incluindo

orientaes sobre factores que afectam a durabilidade.

Parte 3 mtodo de clculo simplificado para estruturas de alvenarias no estrutural.

Figura 3.2: Tipos de parede de alvenaria previstos no EC6 [ 3-26]




Cada parte contm um Anexo Nacional.

A EN 1998-1:2004, denominado correntemente como Eurocdigo 8, trata do projecto para

estruturas de resistncia aos sismos e substitui ENV1998-1-1:94; 2:94; 3:95.

A aplicao do EC8 em Portugal obedece s disposies do Anexo Nacional (NDP - Parmetros

determinados a nvel Nacional).

A sua finalidade assegurar, em caso de sismo que: "As vidas humanas so protegidas, os danos

limitados e as estruturas importantes para a proteco civil se mantm operacionais".

Aplica-se ao projecto e construo de edifcios e de outras obras de Engenharia Civil em

regies ssmicas no abrangendo barragens, centrais nucleares, etc.

Esta norma est dividida em seis partes.

1 Parte (2004) - Regras gerais das aces ssmicas e regras para a construo. Esta primeira

parte est dividida em seces:

Contm os requisitos bsicos de desempenho e os critrios de conformidade aplicveis

nos edifcios e outras obras em zonas ssmicas.

Apresenta as regras para a representao das aces ssmicas e sua combinao com

outras aces.

Regras gerais de projecto aplicveis especificamente aos edifcios.

As seces de 5 a 9 contm regras para diversos materiais e elementos estruturais:

5 - Edifcios em beto

6 - Edifcios em ao

7 - Edifcios mistos de ao-beto

8 - Edifcios de madeira

9 - Edifcios de alvenaria

A seco 10 refere-se ao isolamento da base da estrutura e isolamento da base dos

edifcios.




Os anexos A e B so informativos e contm elementos adicionais relacionados com o espectro de

resposta elstico de deslocamento e com o deslocamento - alvo para a anlise esttica no linear.

O anexo C contem elementos adicionais para clculo das armaduras das lajes de vigas mistas

ao-beto nos ns viga-coluna de prticos simples.

2 Parte (2005) - Refere-se a pontes.

3 Parte (2005) - Refere-se avaliao e reabilitao de edifcios.

4 Parte (2006) - Refere-se a silos, condutas e reservatrios.

5 Parte (2004) - Refere-se a fundaes estruturas de suporte e aspectos geotrmicos.

6 Parte (2005) - Refere-se a chamins e torres.

3-3 Referncia ao comportamento trmico-higrometrico, eficincia energtica e acstica

Somos um pas tradicional, onde os hbitos arreigados e a considerao generalizada da

amenidade do nosso clima originaram que at h pouco tempo se menosprezassem, no projecto

de edifcios, aspectos respeitantes ao conforto higromtrico dos mesmos.

No decurso das reflexes que, desde a dcada de 80, se vieram desenvolvendo no mbito da

elaborao do Plano Energtico Nacional e que assentavam no princpio correcto de considerar

a conservao de energia de edifcios, no no sentido de reduzir consumos presentes, mas de

permitir atingir limiares de habitabilidade sem desperdcios, prevenindo assim consumos futuros

[18] levou a que na dcada seguinte se elaborasse um documento regulamentar, que procura

aprofundar a noo de conforto trmico em edifcios e os modos de assegurar a sua satisfao,

numa perspectiva de uso racional de energia e de equilbrio ambiental, Regulamento dos

Sistemas Energticos de Climatizao em Edifcios.

3-3-1 Comportamento trmico-higrometrico e eficincia energtica

O comportamento trmico de uma parede caracterizado pelo seu coeficiente de transmisso

trmica, de acordo com o Regulamento das Caractersticas de Comportamento Trmico dos

Edifcios.

Os edifcios devem ser concebidos de modo a que as condies do conforto no seu interior

possam ser asseguradas sem dispndio excessivo de energia.




As alvenarias de tijolo contribuem para o cumprimento deste objectivo, pois conferem um bom

grau de isolamento envolvente vertical dos edifcios mas, tambm, contribuem para a inrcia

trmica.

Entende-se por inrcia trmica de um edifcio (It) a maior ou menor capacidade deste de

amortecer ( ) e desfasar (), no tempo, as variaes de temperatura interiores

comparativamente com as flutuaes das temperaturas exteriores [4].

Para que os edifcios apresentem uma forte inrcia, aumenta-se a massa dos elementos de

construo que esto pelo interior da camada de isolamento trmico.

Grfico 3.2: Evoluo das temperaturas exteriores e interiores de um edifcio em funo da sua inrcia trmica [4].

O RCCTE define a inrcia trmica em trs classes, fraca, mdia e forte, de acordo com o

seguinte esquema:

Fraca It 150Kg/m2

Mdia 150Kg/m2 It 400Kg/m2

Forte It 400Kg/m2

O conforto termo-higromtrico resulta de sensaes humanas, apresentando, assim, um cariz

subjectivo, pelo que defini-lo no tarefa fcil.

Normalmente aceite que esto reunidas condies de conforto para um indivduo quando este

est num ambiente que no lhe transmite qualquer desagrado ou irritao de forma a distrai-lo da

actividade que a est a exercer.




Em relao s exigncias de conforto trmico de um edifcio, de esperar que o ambiente interno

nos edifcios seja de molde a que os utentes possam realizar as suas actividades sem a sensao

de desconforto causadas por:

Grande desigualdade entre diferentes partes do corpo;

Trocas de calor exageradas com o ambiente.

As trocas de calor entre o individuo e o ambiente que o envolve do-se por:

Conduo (contacto directo com os elementos);

Conveco e radiao (entre a superfcie do corpo e o ar e superfcies envolventes);

E pela respirao/evaporao da superfcie da pele [4].

Figura 3.3: Transmisso de calor em paredes [4].

necessrio, aquando da elaborao do projecto, ter em conta o ambiente exterior

construo, o clima, pois evidente que o modo de controlar o ambiente interior de um

edifcio condicionado pelo carcter do ambiente exterior.

Os elementos climticos que mais directamente afectam o comportamento trmico-

higromtrico so:

A Temperatura, em pases como o nosso, em que so diferentes as estaes frias e

quentes, corrente considerar em separado os dados do Inverno (I) e os dados do

Vero (V). O nosso pas dividido em trs zonas climticas de Inverno, I1, I2 e I3 e

trs de Vero, V1, V2 e V3.




A Humidade, no nosso pas com um clima ameno, no um factor to relevante

como noutros pases, contudo h que considerar o problema das condensaes.

Figura 3.4: Bolores no interior devido a problemas de condensao, de autor

O ar uma mistura de gases (seco) e de vapor de gua. Quando a quantidade de vapor

de gua no ar do interior excede a presso da saturao, geram-se as condensaes

internas, podendo aparecer gotas de gua nas superfcies de alguns elementos e dando

origem ao aparecimento de bolores nos interiores das paredes ou tectos, sendo que

necessrio si ts.

Em que:

si a temperatura da superfcie interior do elemento

ts a temperatura ponto de orvalho, ou seja, a temperatura a que o ar fica

saturado a 3C.

Quanto menor for o Coeficiente de transmisso trmica do elemento , ou seja,

quanto maior for o seu isolamento, mais fcil respeitar a inequao acima

indicada.

A velocidade do ar, o vento, um elemento com grande influncia na avaliao das

possibilidades de ventilao dos edifcios e deve-se considerar no s a velocidade




mas tambm o rumo dos ventos, de forma a potenciar o controlo das humidades e o

comportamento trmico dos edifcios.

A Radiao solar. A superfcie de um edifcio sujeita a radiao directa e radiao

difusa. A radiao directa a radiao solar que atravessa a atmosfera

unidirecionalmente, a radiao difusa a que se obtm quer pela radiao reflectida

pelo contorno das superfcies (e depende da rugosidade e do tipo de materiais que as

compem), quer tambm pela radiao de mltiplas reflexes nas partculas em

suspenso na atmosfera.

Figura 3.5: Radiao solar que atinge a superfcie terrestre [18].

Com as solues construtivas adequadas, o nosso clima permite assegurar boas condies de

conforto com recurso muito moderado de equipamentos.

A procura destas solues pressupe a necessidade de um conhecimento eficaz do

comportamento dos edifcios sob este ponto de vista, ou seja, h necessidade da caracterizao

do comportamento trmico dos edifcios [18], sendo importante a identificao do balano

trmico entre o ambiente interior e exterior do edifcio.




Figura 3.6: Balano trmico em edifcio [18].

=

Figura 3.7: Esquema de autor, citando[18].

Tem de se ter em conta, como atrs foi dito, as condies de Inverno e de Vero de forma a que

haja bom ambiente termo-higrotrmico.

Condies de Inverno:

Determinao do fluxo de calor que necessrio fornecer ao edifcio para que a

sua temperatura se mantenha constante em edifcios de habitao permanente.

Determinao do fluxo de calor em edifcios com a ocupao parcial.

PERDAS ATRAVS DA EVOLVETE

(quer por ventilao, quer por conduo)

GAHOS SOLARES

+

GAHOS ITEROS

+

EERGIA AUXILIAR

(aquecimento ou arrefecimento)




Condies de Vero:

Determinao do fluxo de calor que importa retirar para que a temperatura do ar

no ultrapasse um limite admissvel.

Determinao da temperatura interior na ausncia de meios de climatizao

artificial.

A transmisso de calor atravs de um elemento da construo pode ser calculado por:

=U.S (i - e) [18]

Fluxo de calor entre o interior e o exterior (W)

U Coeficiente de transmisso trmica mdio de paredes (W/m2.C)

S Superfcie do elemento envolvente

i Temperatura do ar interior

e Temperatura do ar exterior

Quanto maior for o valor de U maior ser a perda de calor atravs do elemento.

A troca de calor entre o ambiente interior e a superfcie do elemento de construo d-se por

radiao e conveco.

necessrio assim determinar tambm:

O clculo das necessidades nominais especficas de aquecimento devidas envolvente

opaca exterior.

O clculo das necessidades nominais especficas de aquecimento devidas envolvente

interior.

O clculo das necessidades nominais especficas do aquecimento devidas aos

envidraados.

O clculo das necessidades nominais especficas de aquecimento devidas renovao do

ar.

O clculo dos ganhos solares teis.

O clculo das necessidades Nominais especficas de aquecimento do edifcio.




Figura 3.8: Folha de clculo FCIV.1 [18].

No caso de alvenarias de tijolos furados consideramos:

Tijolo furado de 15

Os valores do coeficiente de transmisso trmica U so da ordem dos 1,6W/m2.C, o que

os recomenda apenas para elementos de envolvente interior.

Tijolo furado duplex

As paredes de espessura superior a 0,25m satisfazem as exigncias requeridas para a

zona I1 (ver mapa), e com espessura superior a 0,30m pode mesmo dar satisfao s

exigncias para a zona I2 [18].




Figura 3.9: Zonas climticas de Inverno [32]. Figura 3.10: Zonas climticas de Vero[32]

No caso do tijolo perfurado aditivado a parede de espessura 0,20m j satisfaz os requisitos

mnimos da zona climtica I1.

No caso de paredes duplas s vamos referir as de alvenaria de tijolo furado, por serem as mais

usuais.

Paredes sem isolamento trmico com dois panos simples de 11cm de espessura e que

satisfazem as exigncias da Zona I1; para satisfazer a Zona I1 e I2 necessrio um pano

de 11cm e de 15cm.

Figura 3.11: Exemplo [18]




Paredes com material trmico na caixa (parcial ou completo):

Figura 3.12: Exemplo 1 [18] Figura 3.13: Exemplo 2 [18]

Satisfazem as exigncias preconizadas para qualquer das trs zonas, desde que a espessura do

isolamento seja superior a 2cm, contudo recomenda-se que seja usado 3cm para a zona 1 e de

5cm para a zona 2 e 3, pois o custo marginal largamente compensado pela poupana energtica

e pela melhoria das condies de conforto [18].

Contudo, convm ter em conta que, do ponto de vista do combate s humidades de condensao

no seio da parede, e tambm para facilitar a eliminao das guas infiltradas, sempre prefervel

deixar um espao livre (corte hdrico) de preferncia entre o pano exterior e o isolamento de

forma a que o ar circule.

No caso do preenchimento total, devem ser criados mecanismos que faam descer a presso

parcial do vapor de gua para minimizar as ocorrncias de condensao no interior da parede, de

forma a no aumentar as condutibilidades trmicas dos materiais para valores mais elevados, o

que originaria perdas trmicas.

Entende-se por condutibilidade trmica, a propriedade trmica tpica de um material que igual

quantidade de calor, por unidade de tempo, que atravessa uma camada de espessura e rea

unitrias desse material, por unidade de diferena de temperatura entre as suas duas faces.

Quando h a existncia localizada de materiais de diferentes condutibilidades trmicas (ou por

modificao na geometria de envolvente) e segundo a norma EN ISO 10211, existe uma ponte

trmica, ou seja surge uma zona onde a resistncia trmica significativamente alterada.




As pontes trmicas podem ser divididas em:

Planas

Figura 3.14: Exemplos de pontes trmicas planas [4].

Lineares - que so quantificadas pelo Coeficiente de Transmisso Trmica Linear ()

que representa a quantidade de calor transmitido por metro de desenvolvimento da

ligao entre elementos construtivos.

Estes valores () so apresentados no RCCTE [33], na sua tabela IV.3 e referem-se por

exemplo a:

Ligao da fachada com a varanda

Ligao da fachada com a caixa de estore

Ligao da fachada com pavimentos.

Quando no so consignados na tabela do RCCTE utiliza-se um valor convencional de:

()=0,5 W/(m.C)




3-3-2 Comportamento acstico

Conceitos relativos aos sons:

Presso Sonora so as pequenas variaes de presso, e se sobrepem presso

atmosfrica [25].

Frequncia a taxa de ocorrncia de flutuao completa de presso sonora

sendo dada em ciclos/segundo. Quando os sinais de frequncia so menores que

20 Hz chama-se infra-sons e quando so superiores a 20.000 Hz so ultra-sons

sendo ambos inaudveis [25].

O Decreto-Lei n. 9/2007 de 17 de Janeiro define de uma forma global a politica de preveno e

combate ao rudo tendo em vista a salvaguarda da sade e bem-estar das pessoas e aprova o

Regulamento Geral do Rudo (R.G.R).

Em 9 de Junho de 2008 surge a nova redaco do Regulamento dos Requisitos Acsticos dos

Edifcios (R.R.A.E. Decreto-Lei n.96/2008) que um documento onde se estabelecem os

requisitos acsticos dos edifcios com vista melhoria das condies de qualidade acstica no

seu interior.

So basicamente trs os tipos de exigncias:

As limitaes dos nveis de rudo,

Correco acstica.

Isolamento sonoro.

Com a evoluo tecnolgica o aumento do nmero de fontes ruidosas, quer no interior quer no

exterior, tem contribudo para uma acentuada degradao na qualidade de vida das pessoas, no

s pelo desconforto acstico, mas tambm ao nvel da sade: stress, perturbaes do sono e do

foro auditivo, uma vez que o rudo resulta da libertao de energia que se propaga sob a forma de

ondas mecnicas que produzem sensaes ao nvel do ouvido.

A transmisso de energia sonora que ocorre entre dois ambientes d-se atravs do ar, pelas

aberturas das estruturas que separa os dois ambientes, atravs das vibraes da estrutura, e por

transmisso marginal, atravs das superfcies limtrofes das estruturas.




Figura 3.15: Vias de transmisso sonora entre dois recintos [4].

O som propaga-se at encontrar um obstculo que pode ser uma parede ou outro material,

produzindo um choque de molculas, fazendo com que parte da sua energia volte em forma de

onda de presso reflectida e o restante produz uma vibrao de molculas no obstculo [25].

Minimizar estes efeitos negativos no que se refere acstica dos edifcios leva a restringir o

campo de propagao. Como estamos a referir-nos a paredes de tijolo importa destacar a forma

de tratamento acstico no que concerne ao isolamento de sons areos.

As paredes de tijolo no conferem uma boa absoro sonora, justificando-se, nos locais com uma

envolvente mais ruidosa, a utilizao de revestimentos suplementares que sejam mais

absorventes.

J existem, contudo, no mercado vrios tipos de produtos cermicos para acabamento final das

paredes e que proporcionam elevada absoro sonora.

Figura 3.16: Exemplos de elementos cermicos de elevada absoro acstica [4]




A energia sonora transmite-se por vibrao do elemento, sendo a massa e a frequncia do som,

variveis relevantes, mas outras h a considerar como o ngulo de incidncia das ondas, a

existncia de pontos fracos no isolamento, a rigidez e o amortecimento dos elementos [4].

No caso de paredes de alvenaria de tijolo furado, as quebras de isolamento podem ser bastante

significativas, podendo o reboco das paredes proporcionar uma correco dos pontos fracos de

isolamento.

As solues mais correntes, onde apenas se consideraram as transmisses atravs da parede, no

tendo em conta as transmisses marginais, so as apresentadas na seguinte figura:

Figura 3.17: Exemplos de paredes de alvenaria com diferentes ndices de reduo sonora (Rw) [4].




No entanto existem outras solues, nomeadamente:

a) Quando se usa tijolo de furao vertical (pois em alguns casos se a massa volmica for

mais elevada, para a mesma espessura de parede, os ndices de isolamento podem ser

superiores).

Figura 3.18: Exemplo de parede com ndice de reduo sonora Rw60dB [4].

b) Outra soluo a de paredes de alvenaria de tijolo reforada com painis de gesso

cartonado (sobretudo em paredes j existentes e onde se nota que no h isolamento

acstico suficiente, dependendo o isolamento final do que j existe).

Figura 3.19: Exemplo de parede com ndice de reduo sonora Rw55dB [4].

Nos ltimos tempos os produtos cermicos tm vindo a apresentar melhores comportamentos a

nvel acstico como o caso dos tijolos com separao flexvel cujo funcionamento se

assemelha a uma parede dupla com caixa-de-ar totalmente preenchida.

Se existir uma ligao flexvel das paredes aos elementos adjacentes, tambm se pode melhorar o

comportamento acstico executando a parede sobre uma membrana amortecedora (aglomerado

de borracha).




No caso de paredes duplas, um caso a considerar com alguma relevncia a existncia de

ligaes rgidas entre os panos de parede pois facilitadora de transferncia de energia sonora.

3-4 Modelos de micro-modelao e macro-modelao para paredes resistentes em

alvenaria em desenvolvimento nas universidades do nosso pas

Estudos tcnico-econmicos efectuados em Portugal nos ltimos anos indicam que de

considerar cada vez mais a utilizao de paredes resistentes em alvenaria para edifcios de

pequeno e de mdio porte.

A experincia parece demonstrar que foi e necessrio mais investimento industrial no sentido

de proporcionar solues de tijolos adequados a este fim.

Alguns modelos numricos esto j a ser desenvolvidos em algumas universidades, como o

caso da Micro-modelao e da Macro-modelao que so anlises que pretendem contribuir para

melhorar o conhecimento das estruturas de alvenaria atravs do desenvolvimento de mtodos

numricos sofisticados, capazes de prever o comportamento de uma estrutura desde o estado

elstico, passando pela fendilhao e degradao, at perda completa de resistncia.

A Micro-modelao analisa as juntas de argamassa e os blocos (de tijolo) em separado.

Os blocos so representados por elementos contnuos e as juntas por elementos descontnuos.

Micro-modelao

Os micro modelos so aplicveis em detalhes ou elementos estruturais de pouca dimenso, em

que a interaco entre os blocos e as juntas condicionam fortemente a resposta.

Exemplo:

Uma parede sujeita a corte, com 18 fiadas de tijolo encastradas e duas vigas metlicas.

Aplicou-se uma compresso vertical uniformemente distribuda de 0,30 MPa, seguidamente a

fora horizontal F foi aumentada sob controlo do deslocamento d mantendo as vigas de apoio

superior e inferior horizontais. [11]

Observaram-se de incio fendas horizontais de traco junto aos apoios metlicos, mas na rotura

visvel uma fenda diagonal em zig-zag em simultneo com o esmagamento das zonas

comprimidas.




Figura 3.20: Simulao de uma parede sujeita a esforos de corte: diagrama fora-deslocamento e resultados da

simulao numrica [11].

Macro-modelao

a anlise que no faz distino entre os blocos (tijolos) individuais e admite que a alvenaria

um material anisotrpico contnuo.

Exemplo:

Simulao de um painel submetido a uma aco normal ao plano do painel (vento, sismo, etc.).

Este painel est encastrado na base, mas est livre no topo, e com uma abertura que simula a

existncia de uma janela.

A forma de rotura obtida inclui fendas diagonais, na parte inferior, e uma fenda transversal no

meio do painel na parte superior.

Figura 3.21: Resultado de simulao de painel submetido a uma carga uniforme para fora do plano: fendilhao

prevista pelo modelo na parte inferior e na parte superior [11].




Estes estudos so muito interessantes considerando, por exemplo, que os fenmenos ssmicos

que regularmente ocorrem em Portugal so um aspecto crtico para a utilizao da alvenaria de

tijolo.

Os efeitos dos sismos sobre as estruturas dependem de imensos factores.

A experincia tem demonstrado que a alvenaria no armada tem uma fraca performance quando

sujeita a fortes aces ssmicas.

3-5 Durabilidade Vida til das paredes

Os edifcios devem ser concebidos de modo que, quer a sua segurana quer as caractersticas

funcionais dos materiais, elementos e equipamentos de construo neles aplicados no sejam

afectados durante um perodo de tempo, em princpio no inferior a 50 anos de vida til, partindo

do princpio que so submetidos a cuidados normais de conservao.

Ou seja tm de satisfazer as aces agressivas que podem ocorrer em situaes de uso normal.

Uma parede serve para estabelecer uma barreira entre dois ambientes, ou interior versus exterior

ou de separao entre zonas interiores, pelo que devem ser estveis e a sua durabilidade deve ser

assegurada [19].

As paredes sem funo estrutural privilegiada tm sido normalmente esquecidas na fase de

projecto no que se refere ao grau de pormenor e de rigor do planeamento das tarefas a realizar e

das tcnicas de execuo, sendo referidos superficialmente apenas os materiais e a geometria [4].

Mas, para assegurar uma boa durabilidade do edifcio necessrio uma melhor caracterizao

das paredes e ter em conta tambm as variantes das caractersticas fsicas, qumicas e

geomtricas de cada material, e ainda:

O tipo de argamassa de assentamento.

Geometria e espaamento das juntas, posio de assentamento dos tijolos.

O nmero de panos da parede e as suas ligaes, no s entre si mas tambm

estrutura de apoio.

Tipo de revestimento.

Existncia de elementos complementares de isolamento trmico, estanquicidade.

Posio da parede em relao ao solo.




Funo a que se destina (resistente, travamento, contraventamento, sujeitas a

aco de corte, divisrias sujeitas a cargas laterais)

Tipo de aces a que a parede vai ser sujeita quer a nvel climtico, (ex: variaes

termo-higromtricas), quer mecnico, assim como a sua textura e verticalidade.

Condies tcnicas de execuo.

A qualidade de uma parede depende assim, das funes a que se destina e tambm de um leque

de exigncias e condicionantes:

Exigncias Regulamentares (Comportamento trmico, acstico, segurana ao

fogo)

Exigncias Funcionais [4] :

o Estabilidade Resistncia aos choques de corpos slidos, aco de

cargas permanentes, sobrecargas.

o Segurana ao fogo impedimento da propagao de um local para outro e

utilizao de materiais que evitem o desenvolvimento do incndio.

o Segurana na utilizao segurana intruso e evitando leses por

contacto com as paredes.

o Estanquicidade quer em relao a infiltraes de gua da chuva quer no

que concerne aco do vento.

o Conforto higrotrmico isolamento trmico, secura das paredes

interiores, inexistncia de condensaes trmicas.

o Conforto acstico isolamento em relao a sons.

o Conforto visual tctil, e adaptao dos revestimento

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