COMUNICAÇÃO TÉCNICA Nº Hipótese para dimensionamento e ensaio de cargas de vento em fachada ventilada

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1 COMUNICAÇÃO TÉCNICA Nº Hipótese para dimensionamento e ensaio de cargas de vento em fachada ventilada Luciana Alves de Oliveira Palestra apresentada no Congresso Latino Americano de Engenharia do Vento, 3., 2018, São Paulo A série Comunicação Técnica compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública. Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo S/A - IPT Av. Prof. Almeida Prado, 532 Cidade Universitária ou Caixa Postal 0141 CEP São Paulo SP Brasil CEP Tel /4000 Fax

2 Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação Fachada ventilada X Revestimento não aderido RNA Hipóteses para dimensionamento e ensaio de cargas de vento em fachada ventilada Luciana Oliveira LCSC/CETAC/IPT Nov, 2018 Revestimento Não-Aderido Revestimento Não-Aderido Características do sistema: Placas de revestimento Fixações (ancoragens e parafusos) Estrutura secundária Câmara de ar Substrato Detalhe: parte superior fachada - corte Detalhe: canto - planta Fonte: nvelope.com.au 1

3 Revestimento Não-Aderido ventilado Usos Premissas de projeto Juntas entre componentes/placas de revestimento abertas Juntas abertas na parte superior e inferior Possibilidade de compartimentar Usos Usos 2

4 Contexto Objetivo da apresentação Demanda crescente do uso da tecnologia no Brasil Ausência de normalização nacional específica Ausência de histórico sobre o comportamento das fachadas ventiladas Induzir a discussão sobre métodos para realizar dimensionamento e avaliação técnica do sistema de fachada ventilada com relação a cargas de vento Conhecimento ainda incipiente de como avaliar/dimensionar para cargas de vento, considerando o efeito rain screen Hipóteses - Dimensionamento Hipóteses - Dimensionamento Câmara de ar ventilada induz ao processo de equalização de pressões, desde que a largura tenha no mínimo 20 mm (ETAG 034) Reduções localizadas de 5 a 10 mm são possíveis, desde que não afete a capacidade de drenagem e de ventilação do sistema (ETAG 034) Aberturas de ventilação, pelo menos, nas extremidades da edificação com seção transversal mínima de 50 cm 2 (ETAG 034) Conceito de compartimentação para melhorar processo de equalização de pressão. Mas contraditório com aberturas de ventilação nas extremidades (NRC-CNRC) Pressões de vento são cíclicas, por consequencia, a equalização de pressões também é ciclica (Machado,2012) Substrato impermeável ao ar (proveniente do vento) para possibilitar que a câmara de ar seja preenchida para equalizar pressão interna da câmara com a externa (Machado,2012) É recomendado que o RNA seja projetado para 70% da carga de vento de sucção e a barreira de ar para 90% (NRC-CNRC) 3

5 Hipóteses - Dimensionamento Publicações carga X equalização de pressão Palavras chaves: windload for rainscreen, cladding, wall Conceito de Pressão Equalizada Fonte: (ROSSEAU, 1990, apud SIQUEIRA JUNIOR, 2003) Dimensionamento da pressão de vento de edifícios com fachada ventilada (RNA) tende a ser diferente de fachada convencional Idem com relação ao método de ensaio para avaliar resistência a cargas de vento Ganguli and Dalgliesh (1988) - reduções nos picos de carga variam entre 25% e 60%, dependendo da localização do painel de fachada Van Schijndel and Schols (1998) - para as geometrias investigadas a redução no pico de carga devido à equalização de pressão fica entre 25% e 95% para painéis de fachada em sobrepressão. Geurts et al. (2005) - encontrou um fator de equalização de pressão entre 0,3 e 0,5 para parede com uma cavidade ventilada CEN, EN (2005)- os coeficientes de equalização de pressão para sobrepressão são similares que os de fachada permeáveis. Entretanto, na sucção são maiores (cp, net = 1/3 cpe) Publicações que discutem esse assunto Palavras chaves: windload for rainscreen, cladding, wall Bentum and Geurts (2015) medições no local e ensaios no tunel de vento Para sobrepressão, ceq= 0,6. Para sucção, foram encontrados valores na mesma ordem de magnitude ( ceq, max= 0,8 na zona média); nos cantos (ceq = 1.1). 4

6 Hipóteses Métodos de ensaio Ensaios consideração de carga estática ETAG 034 part I- External wall claddings in ventilated façade. The Catalonia Institute of Construction Technology, Barcelona, 2014 AAMA Voluntary Test Method and Specification for Pressure Equalized Rain Screen Wall Cladding Systems AAMA Voluntary Test and Classification Method of Drained and Back Ventilated Rain Screen Wall Cladding Systems. SILVA et. al (2018) - Ventilated cladding systems: structural and drainability performance criteria. AMBIENTE CONSTRUÍDO (ONLINE), v. 18, p , Ensaio proposto pela ETAG 034 O corpo de prova compreende: substrato não hermético, com furos com mínimo ɸ15 mm/m 2 placas de revestimento com o sistema de fixação idêntico ao especificado pelo fabricante. dimensões do corpo de prova dependem do tamanho e quantidade das placas de revestimento do sistema RNA. Exemplo de dispositivo para ensaio de vento (pressão e sucção) em RNA, para câmaras ventiladas Barreira de ar feita com plástico (permite observar o ensaio atrás do sistema de revestimento) ensaio de acordo com a AAMA

7 Hipóteses Métodos de ensaio - IPT Ensaios drenabilidade (SILVA et. al, 2018) Existe correlações entre esse ensaio (pressão estática), as teorias de dimensionamento e as medições feitas in loco? Função = averiguar o volume de água que alcança o vedo. Reduzir impermeabilização Pressão ensaio = 20% Pp Medida de volume de agua Instantâneo e após 24h Bibliografias CEN, EN (2005); Eurocode; Actions on structures; wind actions. ETAG Guideline For European Technical Approval Of Kits For External Wall Claddings - Part I : Ventilated Cladding Kits Comprising Cladding Components And Associated Fixings NRC-CNRC Review of Design Guidelines for Pressure Equalized Rainscreen Walls Internal Report, 629, March, 1992 AAMA American Architectural Manufacturers Association - Voluntary Test Method and Specification for Pressure Equalized Rain Screen Wall Cladding Systems AAMA American Architectural Manufacturers Association Voluntary Test and Classification Method of Drained and Back Ventilated Rain Screen Wall Cladding Systems. Ganguli, U., W. A. Dalgliesh. (1988). Wind pressures on open rain screen walls. Place Air Canada. J. Struct. Eng., 113(3), Bentum, C.A. van, I. Kalkman and C.P.W Geurts (2014). Field tests to study the pressure equalization on air permeable façade elements, in: Proceedings of ICBEST 2014, Aachen, Germany. Schijndel, A.W.M. van, S.F.C Schols. (1998). Modeling pressure equalization in cavities. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 74-76, Geurts, C.P.W., P.W. Bouma, A. Aghaei. (2005). Pressure equalization of brick masonry walls, in: Proceedings of the 4th European-African Conference on Wind Engineering, published on CD rom, Prague. MACHADO, A. L. A.; Diretrizes de projeto para revestimentos não aderidos de fachada constituídos de placas cerâmicas extrudadas. Dissertação (Mestrado). Instituto de Pesquisas Tecnológicas. São Paulo SILVA et. al (2018) - Ventilated cladding systems: structural and drainability performance criteria. AMBIENTE CONSTRUÍDO (ONLINE), v. 18, p ,

8 Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação Luciana Oliveira luciana@ipt.br 7