Manutenção da Cobertura de Edifícios Apoiada na Tecnologia de Realidade Virtual. Engenharia Civil

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1 Manutenção da Cobertura de Edifícios Apoiada na Tecnologia de Realidade Virtual Leonardo Manuel Pita Afonso Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil Júri Presidente: Profª. Ana Paula Patrício Teixeira Ferreira Pinto França de Santana Orientadores: Profª. Alcínia Zita de Almeida Sampaio Profª. Inês dos Santos Flores Barbosa Colen Vogais: Profª. Maria da Glória de Almeida Gomes Prof. Carlos Paulo Oliveira da Silva Cruz Julho de 2013

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3 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Resumo A cobertura de um edifício desempenha um papel importante na protecção do seu interior, contra as acções ambientais em serviço. A telha cerâmica é um material comum no revestimento de coberturas e susceptível a degradação em condições reais de utilização. Para planear a manutenção de coberturas revestidas a telhas cerâmica é necessário conhecer os seus elementos constituintes e efectuar um levantamento das anomalias mais frequentes, assim com das suas causas mais prováveis e, ainda, indicar soluções de reparação que possam ser recomendadas. O objectivo principal do presente estudo consiste na implementação de uma aplicação computacional de apoio à manutenção de coberturas inclinadas revestidas a telha cerâmica, com o recurso à tecnologia de Realidade Virtual. Durante uma acção de inspecção, a ferramenta informática permite que o utilizador proceda, de um modo interactivo, à identificação, sobre o modelo tridimensional do edifício, dos elementos da cobertura e à associação de informação relativa às anomalias observadas sob o elemento no decorrer da inspecção. O apoio à actividade de inspecção assenta numa base de dados criada com a informação recolhida referente a anomalias, causas e acções de reparação, e incluída na aplicação, permitindo a elaboração de fichas de inspecção, com o registo das anomalias observadas. Adicionalmente, a aplicação tem a capacidade de associar cores aos elementos analisados de acordo com gravidade das anomalias observadas. A aplicação constitui uma ferramenta inovadora e um apoio importante ao planeamento da manutenção de uma cobertura, pois permite a interacção com o modelo virtual, a associação de fichas de anomalias a cada elemento estudado e a atribuição de cor aos elementos da cobertura, relacionada com a urgência da intervenção de reparação. O presente trabalho contribui para a utilização de ferramentas informáticas na actividade de manutenção de edifícios. PALAVRAS-CHAVE: Anomalias, Inspecção, Manutenção, Realidade Virtual i

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5 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Abstract The building roof performs an important role in the protection of its interior against the environmental actions in-service. The ceramic tile is a material commonly used in roof cladding but it is susceptible to deterioration in real usage conditions. In maintenance planning of ceramic tiling roofs it is necessary to know the composition of its elements and to perform the collection of current anomalies, and probable causes, as well as the recommendation of the repair solutions. The main objective in the present study consists in the implementation of a computational application to support the maintenance of pitched roofs covered by ceramic tiles, through the use of Virtual Reality technology. During an inspection action, the software tool allows the user to proceed, in an interactive mode, to the identification, over the three-dimensional model of the building, of the roofing elements and to the association of data related to anomalies observed in the element during the inspection. The support for the inspection activity is based on a database created with the information gathered about anomalies, causes and repair actions. This data was included in the application, allowing the creation of inspection sheets and the register of observed anomalies. Additionally, the application has the capacity of associating colours to the analysed elements according to the severity of the observed anomalies. The application constitutes an innovative tool and a significant support for maintenance plans for the roof, as it allows the interaction with the virtual model, the connection of anomalies to each studied element and the attribution of colours to the roof elements, related to the urgency of repair action. The present work contributes to the use of software tools in building maintenance activity. KEYWORDS: Anomalies, Inspection, Maintenance, Virtual Reality iii

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7 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Agradecimentos Este trabalho conclui mais uma etapa académica e, como tal, quero agradecer a todos os que proporcionaram o desenvolvimento desta dissertação, e também a todos os que de alguma forma contribuíram para que chegasse até aqui. À Professora Alcínia Zita Sampaio, orientadora desta dissertação, agradeço-lhe a oportunidade que me deu em realizar esta dissertação e pelo voto de confiança que depositou em mim, pela sua total disponibilidade, pela precisão nas correcções de todo o trabalho, por todo o apoio e simpatia, que tornaram possível a realização desta dissertação. À Professora Inês Flores-Colen, orientadora desta dissertação, agradeço-lhe pela motivação e disponibilidade prestada, pelo rigor científico e precisão nas correcções de todo o trabalho, pela simpatia demonstrada, incluindo o benéfico acompanhamento ao longo do meu percurso académico. Agradeço também aos meus colegas e amigos da Universidade, por todo o apoio, amizade e aprendizagem proporcionada durante os anos de curso. A todos os meus amigos, agradeço a presença, o apoio e a amizade demonstrada ao longo destes anos de curso e os bons momentos vividos. Aos meus pais, Sérgio e Paula, agradeço por me terem proporcionado ao longo de todo o percurso académico, as melhores condições para que chegasse até aqui, pela motivação, apoio e amizade no decorrer deste trabalho e principalmente pelos valores transmitidos ao longo dos anos. À minha irmã, Joana, agradeço pelo carinho, amizade e apoio demonstrados não só ao longo deste trabalho, mas durante toda a minha formação académica. À minha namorada, Frederica, agradeço toda a amizade, carinho, apoio e compreensão durante toda esta fase da minha vida. v

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9 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Índice geral Resumo... i Abstract... iii Agradecimentos... v Índice de figuras... xi Índice de quadros... xvii 1. Introdução Enquadramento geral Objectivos e metodologia Organização Tecnologia de coberturas Função da cobertura Tipos de cobertura Tipos de revestimento Telha cerâmica Elementos acessórios Estrutura de suporte Estruturas em madeira Estruturas em betão Considerações finais Patologia e manutenção de coberturas revestidas a telha cerâmica Anomalias Causas Manutenção Critério de intervenção Considerações finais Tecnologia de Realidade Virtual Conceito e história Domínios de aplicação Construção Manutenção Considerações finais vii

10 ÍNDICE GERAL 5. Implementação do modelo interactivo Modelação 3D Ambiente EON Studio Interface de aplicação Identificação do edifício Modelo virtual Identificação de elementos da cobertura Pesquisa de elementos Interface de ficha de inspecção Interface da ficha de anomalia Considerações finais Aplicação do modelo de Realidade Virtual a casos reais Aplicação do modelo ao caso A Caracterização do edifício Informação recolhida sobre a inspecção Gravidade das anomalias Reutilização dos dados Aplicação do modelo ao caso D Aplicação do modelo ao caso E Aplicação global do modelo a todos os casos (A, B, C, D e E) Considerações finais Conclusões e desenvolvimentos futuros Referências bibliográficas Regulamentação / Normalização Sites consultados Anexos Anexo A - Ficha de inspecção do edifício 15i... A.1 Anexo B - Ficha de inspecção do edifício 19i... B.1 Anexo C - Ficha de inspecção do edifício 8i... C.1 Anexo D - Ficha de inspecção do edifício D.1 Anexo E - Fichas de inspecção e de anomalias do caso A... E.1 Anexo F - Fichas de inspecção e de anomalias do caso B... F.1 Anexo G - Fichas de inspecção e de anomalias do caso C... G.1 viii

11 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo H - Fichas de inspecção e de anomalias do caso D... H.1 Anexo I - Fichas de inspecção e de anomalias do caso E... I.1 ix

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13 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Índice de figuras Figura 2.1 Coberturas inclinadas (à esquerda) e cobertura em terraço (à direita) Figura 2.2 Classificação de uma cobertura em relação ao número de vertentes: uma água, duas águas, quatro águas e pavilhão, respectivamente Figura 2.3 Exemplo de uma cobertura diferenciada Figura 2.4 Exemplos de coberturas indiferenciadas Figura 2.5 Exemplo de elemento de revestimento com forma: plana, curva, ondulada e piramidal.10 Figura 2.6 Exemplo de elementos de revestimento translúcido e opaco Figura 2.7 Face superior (à esquerda) e inferior (à direita) da telha lusa Figura 2.8 Exemplo de uma cobertura com telha lusa Figura 2.9 Face superior (à esquerda) e inferior (à direita) da telha marselha Figura 2.10 Exemplo de uma cobertura com telha marselha Figura 2.11 Alinhamento vertical da telha lusa (à esquerda) e início da colocação das telhas na cobertura (à direita) Figura 2.12 Face inferior (canal) e superior (coberta) da telha canudo Figura 2.13 Exemplo de uma cobertura de telha canudo Figura 2.14 Face superior (coberta) e inferior (canal) da telha romana Figura Exemplo de uma cobertura de telha romana Figura 2.16 Partes das duas faces da tenha plana Figura 2.17 Exemplo coberturas de telha plana com juntas alinhadas à esquerda, e cruzadas à direita Figura 2.18 Diferentes tipos de fixação entre telhas: grampos (à esquerda) e fios metálicos (à direita) Figura 2.19 Singularidades de uma cobertura Figura 2.20 Peças decorativas de uma cobertura Figura 2.21 Peças acessórias de uma cobertura Figura 2.22 Sistema de drenagem de água pluviais Figura 2.23 Estrutura tradicional de cobertura: asna (1,2,3 e 4), madre (6), vara (9) e ripas (11) Figura 2.24 Formas de asnas de madeira Figura 2.25 Asna clássica de madeira Figura 2.26 Ligações por encaixe em coberturas de madeira Figura 2.27 Vários tipos de ligações em coberturas de madeira Figura 2.28 Exemplos de reforços nas ligações em asnas de madeira xi

14 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.29 Exemplos de estruturas com asnas, varas e ripado em betão armado Figura 2.30 Secções transversais das vigas Figura 2.31 Exemplos de estruturas de suporte aligeiradas com vigotas e blocos cerâmicos Figura 2.32 Cobertura com laje aligeirada Figura 3.1 Ilustração das zonas onde ocorrem as anomalias Figura 3.2 Distribuição das anomalias por zonas da cobertura, em função do número de ocorrência Figura 3.3 Distribuição das principais causas de anomalias em edifícios Figura 4.1 a) Utilizador num Sensorama ; b) Head Mounted Display (patente de Heilig) Figura 4.2 Data Glove: a) Esquema de luva de dados baseada em fibra óptica; b) Modelo actual Figura 4.3 Esquema da Realidade Virtual os 3 I s Figura 4.4 Exemplos de dispositivos que permitem a interacção: a) HMD; b) Data-glove; c) BOOM; d) CAVE Figura 4.5 Simulador de vela à esquerda, e uma sala de cinema 3D à direita que se encontravam no recinto da Volvo Ocean Race 2012 em Lisboa Figura 4.6 Sala de cinema 3D Figura 4.7 Aplicações de RV na medicina: a) um estudante de medicina da Beth Israel Deaconess Medical Center testando o novo simulador virtual de cirurgia táctil; b) RV em tratamentos de distúrbios alimentares Figura 4.8 Aplicações de RV na educação: a) laboratório virtual; b) aprendizagem de técnicas de cirurgia através de equipamentos de RV Figura 4.9 Aplicação de RV em acções militares: a) robô de uso militar; b) ambiente de treino militar Figura 4.10 Representações 3D do interior e exterior de uma casa Figura 4.11 Elementos necessários à simulação 4D Figura 4.12 Modelo de RV, criado por Joana Santos, de apoio ao planeamento da construção Figura 4.13 Modelo RV de apoio à manutenção de elementos de iluminação de edifícios Figura 4.14 Modelo RV de apoio à manutenção de fachadas de edifícios Figura 4.15 Modelo RV de apoio à manutenção de paredes interiores de edifícios Figura Modelo RV de apoio à manutenção de coberturas de edifícios Figura 5.1 Plantas, alçados e cortes do caso de estudo Figura 5.2 Evolução do modelo 3D: a) modelo base e b) modelo com elementos de cobertura Figura 5.3 Inserção do modelo obj no sistema EON Figura 5.4 Vista geral do ambiente EON xii

15 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 5.5 Janela de nós Figura 5.6 Janela da estrutura da simulação Figura 5.7 Janela de rede de ligações Figura 5.8 Janela de informações referentes a acções programadas Figura 5.9 Janela de propriedades Figura 5.10 Barra de ferramentas Figura 5.11 Interface principal da aplicação Figura 5.12 Lista de forms desenvolvidas Figura 5.13 Janela principal de selecção do edifício Figura 5.14 Interface de caracterização de um novo edifício Figura 5.15 Características gerais do edifício Figura Caracterização do edifício, retirada de uma ficha de inspecção Figura 5.17 Características da cobertura a inspeccionar Figura Caracterização da cobertura, retirada de uma ficha de inspecção Figura 5.19 Janela de selecção do modelo virtual Figura 5.20 Modelo virtual do edifício Figura 5.21 Rotinas que permitem a emissão da informação referente à posição e orientação, e a movimentação no modelo Figura 5.22 Exemplo de uma rotina de selecção do elemento, e a sua aplicabilidade Figura 5.23 Rotina que permite a alteração da cor do material, e os campos referentes ao material Figura 5.24 Ilustração das diferentes cores associadas ao elemento: a) original, b) verde, c) amarelo e d) vermelho Figura 5.25 Identificação do elemento Figura 5.26 Pesquisa de elementos Figura 5.27 Exemplo das diferentes etapas para a visualização das características do elemento Figura 5.28 Características do elemento Figura 5.29 Visualização no modelo virtual do elemento em análise Figura 5.30 Visualização das fichas de anomalias realizadas Figura 5.31 Campos de preenchimento referentes à inspecção Figura 5.32 Zona de caracterização geral da inspecção Figura 5.33 Parte de uma ficha de inspecção de uma cobertura Figura 5.34 Interface da Ficha de anomalia xiii

16 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 5.35 Tipo e designação do elemento Figura 5.36 Selecção da anomalia Figura 5.37 Causas e intervenção associadas à anomalia seleccionada Figura 5.38 Secção de caracterização da anomalia Figura 5.39 Os três casos de perguntas referentes à gravidade da anomalia Figura 5.40 Intervenção recomendada para a resolução da anomalia Figura 5.41 Excerto da tabela Anomalia da base de dados Figura 5.42 Excerto da tabela Causa da base de dados Figura 5.43 Excerto da tabela Intervenção da base de dados Figura 5.44 Fotografias de pormenor e abrangente da anomalia Figura 5.45 Comandos Gravar ficha, Imprimir ficha e Sair Figura 5.46 Excertos do código de atribuição da cor ao material Figura 5.47 Exemplos de alteração cromática em função da gravidade: a) Alta, b) Média e c) Baixa Figura 5.48 Ficha da anomalia em formato PDF Figura 5.49 Class Module mjwpdf Figura 5.50 Comando de alteração da ficha Figura 5.51 Comandos finais da aplicação Figura 5.52 Ficha de inspecção em formato PDF Figura 6.1 Registo de novo edifício Figura 6.2 Excerto da ficha de inspecção do caso A, referente à caracterização do edifício Figura 6.3 Janela da caracterização do edifício do caso A Figura 6.4 Excertos da ficha de inspecção do caso A: a) caracterização do edifício; b) descrição de anomalias Figura 6.5 Janela de caracterização geral do edifício do caso A Figura 6.6 Excertos destacados da ficha de inspecção do caso A, referente à caracterização da cobertura Figura 6.7 Janela de caracterização da cobertura correspondente ao caso A Figura 6.8 Selecção do ficheiro correspondente ao Edifício 15i Figura 6.9 Excerto da ficha de inspecção do caso A, referente ao agrupamento das anomalias Figura 6.10 Identificação de elementos e respectivas imagens no modelo 3D: a) revestimento; b) sistema de ventilação; c) remate; d) clarabóia; d) caleira; e) tubo de queda Figura 6.11 Excertos da ficha de inspecção do caso A, referente à caracterização da inspecção Figura 6.12 Campos de caracterização da inspecção xiv

17 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 6.13 Selecção do elemento Revestimento Figura 6.14 Características da Revestimento Figura 6.15 Visualização do elemento seleccionado Figura 6.16 Ficha de anomalia do elemento Revestimento Figura 6.17 Excerto da ficha de inspecção do caso A, referente à descrição das anomalias Figura 6.18 Selecção da anomalia Desenvolvimento de vegetação parasitária Figura 6.19 Causas prováveis da anomalia associada ao revestimento Figura 6.20 Caracterização da anomalia Desenvolvimento da vegetação parasitária Figura 6.21 Intervenção para a anomalia Desenvolvimento de vegetação parasitária no revestimento Figura 6.22 Fotografia referente à anomalia Figura 6.23 Visualização no modelo virtual da cor atribuída ao Revestimento Figura 6.24 Visualização do edifício com as alterações de cor Figura Visualização de uma ficha de anomalia numa segunda inspecção Figura 6.26 Campos da ficha de anomalia disponíveis para alteração Figura 6.27 Campos da ficha de anomalia alterados Figura 6.28 Excerto da impressão da ficha referente à segunda inspecção simulada Figura Excerto da ficha de inspecção do caso D, referente à caracterização do edifício Figura 6.30 Janela de caracterização geral do edifício referente ao caso D Figura Excerto da ficha de inspecção do caso D, referente à caracterização da cobertura Figura 6.32 Janela de caracterização da cobertura referente ao caso D Figura Excertos da ficha de inspecção do caso D, referente à anomalia detectada Figura 6.34 Ficha de anomalia do elemento Isolamento térmico preenchida para o caso D Figura Excerto da ficha de inspecção do caso D, referente à caracterização da anomalia Figura Excerto da ficha de inspecção do caso D, referente à intervenção Figura 6.37 Campos referentes à caracterização geral da inspecção efectuada ao edifício QG Figura 6.38 Ficha de anomalia do remate de chaminé, referente à inspecção ao caso E Figura Modelos virtuais dos edifícios correspondentes aos casos aplicados A, B e C Figura Modelos virtuais dos edifícios correspondentes aos casos aplicados D e E xv

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19 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Índice de quadros Quadro Classificação dos revestimentos quanto à natureza dos seus constituintes Quadro Classificação dos revestimentos quanto à natureza dos seus constituintes (continuação) Quadro 2.3 Classificação dos elementos de revestimento quanto à sua continuidade Quadro Classificação dos elementos de revestimento quanto à sua continuidade (continuação) Quadro 2.5 Características geométricas médias da telha lusa Quadro Características geométricas médias da telha marselha Quadro Características geométricas médias da telha canudo Quadro Características geométricas médias da telha romana Quadro Características geométricas médias da telha plana Quadro 2.10 Inclinação mínima dos suportes das coberturas de telha cerâmica (%) Quadro 2.11 Sobreposição em função da exposição de uma cobertura para telhas canudo, romana e plana (m) Quadro 2.12 Fixação das telhas canudo e romana em função da inclinação da cobertura Quadro 2.13 Fixação das telhas canudo e romana em função da exposição ao vento Quadro Descrição das várias singularidades existentes Quadro Descrição das várias singularidades existentes (continuação) Quadro Descrição das várias singularidades existentes (continuação) Quadro Descrição das várias singularidades existentes (continuação) Quadro Descrição das várias singularidades existentes (continuação) Quadro 2.19 Dimensões correntes em coberturas tradicionais de madeira Quadro 3.1 Listagem dos elementos a considerar na classificação do tipo de elemento Quadro As principais anomalias presentes numa cobertura inclinada, com possíveis zonas de ocorrência Quadro As principais anomalias presentes numa cobertura inclinada, com possíveis zonas de ocorrência (continuação) Quadro As principais anomalias presentes numa cobertura inclinada, com possíveis zonas de ocorrência (continuação) Quadro 3.5 Lista de possíveis causas de anomalias e uma cobertura inclinada Quadro Lista de possíveis causas de anomalias e uma cobertura inclinada (continuação) Quadro Lista de possíveis causas de anomalias e uma cobertura inclinada (continuação) Quadro 3.8 Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias xvii

20 ÍNDICE DE QUADROS Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (continuação) Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (continuação) Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (continuação) Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (continuação) Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (continuação) Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (continuação) Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (continuação) Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (continuação) Quadro 3.17 Proposta de níveis de gravidade da anomalia Quadro 6.1 Descrição referente aos casos reais utilizados no modelo xviii

21 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 1. Introdução 1.1 Enquadramento geral A cobertura é o elemento da envolvente que mais contribui para um eficiente comportamento funcional da edificação. De entre as componentes construtivas do edifício, a cobertura é a mais afectada pela acção dos agentes atmosféricos devido à sua elevada exposição. A cobertura, como desempenha um papel preponderante na protecção dos edifícios, nomeadamente, contra a penetração da humidade, requer uma particular atenção no que se refere à análise do seu processo de degradação e, como tal, é fundamental conhecer os seus elementos construtivos. Apesar de haver diversas tipologias de coberturas, esta dissertação, apenas contempla as coberturas inclinadas revestidas a telha cerâmica com estrutura de suporte em madeira ou betão, por se tratar de uma tipologia marcante na arquitectura portuguesa e predominante na envolvente nacional. Devido às excelentes características da telha cerâmica, a sua utilização tornou-se corrente, apresentando diversas vantagens em relação a outros materiais aplicados no revestimento de coberturas inclinadas. A utilização do revestimento em telha mantém a tradição arquitectónica e permite criar efeitos estéticos através da variedade de formas e peças acessórias. O revestimento cerâmico tem um bom desempenho perante os agentes atmosféricos e elevada durabilidade e, é ainda, um produto ecológico, pois não é tóxico, é renovável e é biodegradável (Garcez, 2009). A indústria nacional fabrica diversos tipos de telha, como a lusa, a marselha, o canudo, a romana e a plana, que se distinguem, essencialmente, pelo modo de encaixe e pela sua geometria. A presença de anomalias nas coberturas é comum e inevitável, pois todos os elementos construtivos se encontram expostos às condições do meio ambiente, provocando uma quebra na qualidade dos materiais empregues ou no desempenho dos seus componentes. A deterioração dos materiais na maioria das vezes não pode ser evitada, mas apenas controlada e minorada (Antoniazzi, 2008). Para uma adequada realização da actividade de manutenção da cobertura, é essencial aprofundar o conhecimento relativamente a anomalias que possam ocorrer na cobertura em serviço e, ainda, avaliar quais as causas que as possam originar, de modo a que, actuando sobre as causas, se possa intervir de forma adequada. A presente dissertação pretende apoiar no planeamento da manutenção de coberturas, com recurso à tecnologia de Realidade Virtual, uma tecnologia avançada de visualização e de interacção, complementando trabalhos desenvolvidos, no Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos do Instituto Superior Técnico, direccionados à gestão do sistema de iluminação em edifícios (Sampaio et al., 2010), à manutenção de fachadas (Gomes, 2010) e à manutenção de paredes interiores com revestimento em pintura (Rosário, 2011). A ferramenta informática implementada conjuga a capacidade de interacção e visualização, e apoia a manutenção através do uso de um modelo virtual do edifício e de um sistema classificativo de anomalias, causas e respectivas recomendações de intervenção. A utilização do modelo virtual, permite, de uma forma interactiva, visualizar o estado de gravidade dos elementos e, aliada à informação arquivada sobre a inspecção, apoiar nas decisões referentes às intervenções necessárias para repor níveis adequados de desempenho. 1

22 CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO 1.2 Objectivos e metodologia A presente dissertação tem como principal objectivo desenvolver uma ferramenta tecnológica de apoio à actividade de manutenção de coberturas inclinadas de edifícios. A implementação deste modelo interactivo constituiu uma continuidade em relação aos modelos criados no âmbito do projecto de investigação (Sampaio et al., 2009), que consistia em promover o apoio à definição de planos de manutenção sobre as diversas componentes do edifício. O modelo permite criar, de um modo interactivo, fichas de inspecção e fichas de anomalias associadas a coberturas inclinadas de edifícios revestidas a telha cerâmica. Os objectivos estabelecidos para este trabalho foram: sistematizar os principais constituintes de uma cobertura revestida a telha cerâmica; sistematizar as principais anomalias, causas e intervenções associadas aos elementos da cobertura; desenvolver um modelo interactivo, através de tecnologia de Realidade Virtual, que apoie a actividade de manutenção de coberturas; testar a potencialidade do modelo aplicado a casos reais. O estudo preliminar abordou a caracterização de coberturas, diferenciando o revestimento composto por elementos cerâmicos, a sua estrutura de suporte, os pontos singulares e o próprio sistema de drenagem. Para a criação de fichas de anomalias, foi necessário efectuar o levantamento das principais anomalias, causas prováveis e intervenções, associadas aos elementos que compõem a cobertura. Como suporte à decisão de intervenção, foi importante criar um critério de risco/gravidade e, como tal, foi estudado o que melhor se adequa à aplicação. Com base na tecnologia de Realidade Virtual, foi criado o modelo interactivo. Ao modelo 3D virtual do edifício, utilizado nos trabalhos anteriores, foram adicionadas as características e capacidades de interacção que permitem a manipulação de informação técnica. Assim, através de rotinas de programação, é possível criar e associar fichas de inspecção ao modelo virtual do edifício e, atribuir fichas de anomalias a cada elemento monitorizado, avaliando o seu estado de gravidade. O modelo interactivo é aplicado a casos reais, permitindo, assim, avaliar o desempenho do modelo em inspecções com diferentes objectivos, testando as várias rotinas propostas. 1.3 Organização A presente dissertação é composta por 7 capítulos: O capítulo 1 introduz, de uma forma abrangente, o tema da dissertação e descreve os objectivos principais da dissertação e a sua organização; No capítulo 2 é efectuada uma abordagem geral das exigências de uma cobertura, são apresentados os diferentes tipos de coberturas existentes e é descrito, com maior detalhe, o tipo de revestimento cerâmico por ser o alvo da aplicação informática; O capítulo 3 apresenta o levantamento efectuado sobre as principais anomalias associadas à cobertura revestida a telha cerâmica, com uma estrutura de betão ou madeira, assim como as suas causas mais prováveis e a intervenção de reparação recomendada. É, ainda, apontado um critério de decisão que serve de apoio à realização de intervenções após inspecção; 2

23 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL No capítulo 4 é definido o conceito da tecnologia de Realidade Virtual, a sua evolução e domínios de aplicação, com incidência nas áreas que se inserem no âmbito da presente dissertação, como a construção; O capítulo 5 apresenta as diferentes fases da implementação do modelo interactivo. É descrita, de um modo pormenorizado, a criação das interfaces da aplicação, os softwares envolvidos e as rotinas que permitem o seu funcionamento; No capítulo 6 é testada a aplicabilidade do modelo virtual em casos reais, utilizando a informação recolhida no âmbito de inspecções realizadas por outros técnicos a cinco casos reais; No capítulo 7 são apresentadas as conclusões finais referentes à dissertação e são sugeridos os desenvolvimentos futuros do trabalho. Finalmente, são incluídas as referências bibliográficas consultadas durante o desenvolvimento da presente dissertação. O anexo contém as fichas consultadas para a obtenção da informação referente a casos reais e utilizada na aplicação e, ainda, as fichas obtidas pelo modelo desenvolvido. 3

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25 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 2. Tecnologia de coberturas A cobertura, inclinada ou em terraço, corresponde ao piso mais elevado de um edifício e tem uma função estrutural e de revestimento. A cobertura de um edifício é o elemento da envolvente que mais efeito tem no desempenho de uma edificação. Neste capítulo é efectuado uma breve abordagem aos diferentes tipos de coberturas existentes, bem como às suas exigências. Como a aplicação computacional a implementar é dirigida a coberturas inclinadas de telha cerâmica, neste capítulo é descrito, com uma maior ênfase, o revestimento em telha cerâmica e seus acessórios e, ainda, a estrutura de suporte, em madeira ou betão, que as compõem. A informação a recolher referente às características e ao modo de aplicação dos elementos da cobertura servirá de suporte ao desenvolvimento da aplicação, no que diz respeito à definição das características da cobertura a apresentar na aplicação. 2.1 Função da cobertura Relativamente à envolvente exterior do edifício, a cobertura exerce um papel fundamental, protegendo superiormente o espaço habitável, por forma a garantir um conjunto de exigências funcionais necessárias à manutenção de um ambiente interno confortável. A cobertura deve, pois, ser eficiente perante as acções mecânicas, térmicas, da radiação solar e da água (Harrison, 1996). As exigências funcionais a cumprir são essencialmente definidas em termos de habitabilidade, de segurança, de durabilidade e de economia. Uma solução de cobertura deve satisfazer as principais exigências de habitabilidade, nomeadamente, a estanqueidade, o conforto higrotérmico, o conforto acústico, entre outros. A capacidade de estanqueidade à água é das exigências funcionais mais importantes de uma cobertura. De forma a garantir a sua eficiência, é fundamental considerar diversos factores: a inclinação da cobertura; o tipo de revestimento; o modo de fixação; os elementos vedantes; as componentes de zonas singulares (cumeeiras, larós, remates, entre outros); os dispositivos de drenagem e, ainda, a acção do vento (Silva et al., 2003). O conforto higrotérmico é garantido através do controlo adequado, junto à cobertura, da temperatura, da velocidade do ar, da temperatura radiante e da humidade relativa, de forma a evitar a condensação do ar no interior da cobertura, a qual contribui para uma degradação precoce dos elementos de construção. A cobertura tem um papel relevante no isolamento térmico do edifício, pois uma parte significativa da transferência de calor com a envolvente exterior é efectuada através dela. Assim, é importante o uso de isolamento térmico na cobertura de forma a garantir a conservação de energia na habitação, manter um conforto térmico no interior e poupar energia (APICC, 1998). Um outro aspecto a considerar é o conforto acústico do espaço habitado. Há a necessidade de isolar o espaço habitacional da envolvente exterior. As características de isolamento sonoro variam consoante o tipo de utilização a que se destina a habitação e às condições de implantação e de vizinhança. O comportamento acústico da cobertura é caracterizado pelo nível de isolamento sonoro relativamente aos sons aéreos e de percussão (Gomes, 1968). As exigências de segurança são essencialmente de ordem estrutural. A estrutura deve ser dimensionada de forma a resistir a cargas permanentes (peso próprio), a cargas variáveis (acção do 5

26 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS vento, variações de temperatura, neve, sismos, entre outros), e a cargas acidentais (choques e explosões). Em certas situações, dependendo do edifício, é necessário garantir a segurança contra o risco de incêndio, nomeadamente, em habitações de uso público (hospitais, escolas, hotéis, entre outros) (Rato, 2001). Por forma a satisfazer as exigências de durabilidade, os materiais empregues devem conservar, satisfatoriamente, as suas qualidades iniciais. Regularmente devem ser efectuadas acções de limpeza, de manutenção e de reparação do sistema de cobertura. Para permitir um fácil acesso à cobertura, é necessário considerar determinadas disposições construtivas (Rato, 2001). As exigências de económicas são satisfeitas através da escolha de soluções de coberturas que, no seu processo construtivo, sejam pouco onerosas e de fácil implementação. Procurar os mínimos custos de construção, conservação, manutenção e reparação cumprindo as exigências anteriormente referidas (Oster et al., 2002). No entanto, a eficiência de uma cobertura não depende exclusivamente das características dos materiais empregues, mas também do bom desempenho de cada um dos elementos que a compõe e da forma como foi concebida e executada a cobertura. 2.2 Tipos de cobertura Historicamente, a cobertura surge com o propósito de o homem proteger o seu habitat dos agentes agressores, preocupando-se em encontrar materiais que satisfizessem essas necessidades. Os materiais naturais utilizados eram essencialmente as matérias vegetais, as pedras e a terra argilosa. Actualmente, a argila continua a ser o material mais utilizado como elemento de revestimento. O betão, é também utilizado como um elemento de revestimento, e, mais recentemente, apareceram novos materiais, designados por materiais não tradicionais. Em termos de distribuição geométrica espacial podem ser considerados dois tipos de cobertura (Figura 2.1): cobertura inclinada e em terraço. Estas coberturas diferenciam-se pela sua pendente e pelos materiais que as constituem. Existe ainda a cobertura mista, que conjuga a utilização das duas soluções no mesmo edifício. A opção por um destes tipos de cobertura depende fortemente das condições climatéricas da zona de implantação do edifício. Nas zonas onde a precipitação é elevada devem ser projectadas, predominantemente, coberturas inclinadas, enquanto que, em regiões com um clima mais seco, são adequadas as coberturas em terraço. Figura 2.1 Coberturas inclinadas (à esquerda) (APICC, 1998) e cobertura em terraço (à direita). 6

27 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL No âmbito desta dissertação foram analisadas, com maior detalhe, as coberturas inclinadas revestidas a telha cerâmica, por se tratar de uma tipologia marcante da arquitectura portuguesa e predominante na envolvente nacional. Uma cobertura é considerada inclinada, quando apresenta uma pendente superior a 8% (Mascarenhas, 2006). O valor do declive é definido pelo projectista, avaliando o meio em que o edifício se insere e a funcionalidade do edifício. A classificação das coberturas inclinadas é efectuada em função do número de vertentes que esta apresenta (Figura 2.2). As superfícies que formam uma cobertura são designadas de águas. Uma água é uma superfície plana ou curva que constitui uma cobertura, tendo como finalidade a condução das águas pluviais para o exterior do edifício, evitando a sua degradação (Lopes, 2009). As águas longitudinais de configuração rectangular ou trapezoidal são designadas de águas-mestras e as de topo, de configuração triangular, são designadas de tacaniças. Figura 2.2 Classificação de uma cobertura em relação ao número de vertentes: uma água, duas águas, quatro águas e pavilhão, respectivamente [W1]. Relativamente ao funcionamento estrutural dos elementos da cobertura, podem ser considerados dois tipos: diferenciado ou indiferenciado. Uma cobertura é diferenciada se os elementos de apoio ao revestimento descarregam sobre outros elementos mais rígidos que vencem o vão principal. A Figura 2.3 ilustra uma cobertura diferenciada em que as ripas, as varas e as madres são colocadas sobre as asnas. Uma cobertura indiferenciada (ou autoportante) é uma estrutura de suporte que desempenha também funções de revestimento (Figura 2.4). Figura 2.3 Exemplo de uma cobertura diferenciada [W2]. 7

28 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS Figura 2.4 Exemplos de coberturas indiferenciadas, [W3] e (Brito & Paulo, 2001). Uma cobertura inclinada é suportada por uma estrutura resistente executada em madeira, com elementos metálicos, em betão armado ou em laje aligeirada. O revestimento de uso mais corrente, em edifícios habitacionais em Portugal, é, essencialmente, a telha cerâmica. Podem também ser aplicados elementos de telha em betão. O presente estudo considera como material de revestimento, apenas, a telha cerâmica, e como solução resistente, as estruturas de madeira e de betão armado, por serem os de maior aplicação nacional. 2.3 Tipos de revestimento Uma cobertura inclinada é composta pelo revestimento e estrutura. Na execução de coberturas inclinadas podem ser aplicados diversos materiais de revestimento. A análise da sua manutenção de um modo detalhado conduziria a um trabalho bastante volumoso. De forma a apresentar com clareza o desenvolvimento de uma aplicação informática e quais as principais vantagens na sua utilização, optou-se pelo estudo do tipo de revestimento mais frequentemente aplicado em coberturas inclinadas, a telha cerâmica. O revestimento é classificado de acordo com a natureza do seu material (Quadro 2.1 e 2.2) e as suas componentes são caracterizadas quanto à continuidade, à forma, à dimensão e à opacidade. Quadro Classificação dos revestimentos quanto à natureza dos seus constituintes (adaptado de Lopes, 2004). Natureza dos materiais Exemplos Ilustração Colmo (Fig. a) Vegetais Palha Ramos de árvores a) Pétreos naturais Soletos de ardósia (Fig. b), granito ou calcário b) 8

29 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro Classificação dos revestimentos quanto à natureza dos seus constituintes (adaptado de Lopes, 2009) (continuação). Natureza dos materiais Pétreos artificiais Betuminosos Sintéticos Metálicos Telha cerâmica (Fig. c) Telha de betão (Fig.d) Chapas de fibrocimento Canaletes de fibrocimento Soletos de pedra artificial Placas betuminosas Exemplos Membranas, telas e feltros betuminosos Chapas betuminosas com fibras celulósicas (Fig.e) Chapas betuminosas com fibras de amianto Membranas de PVC plastificado Membranas de borracha butílica Membranas de EPDM Chapas de zinco (Fig.f) Chapas de alumínio Folhas de cobre Chapas de aço galvanizado Chapas de aço inoxidável Placas de chumbo Telhas metálicas Telhas asfálticas Chapas de policloreto de vinilo Ilustração c) d) e) f) Plásticos Mistos Chapas de poliéster reforçado com fibras de vidro Chapas de polimetacrilato de metilo Chapas alveolares de policarbonato (Fig.g) Chapas de aço galvanizado revestidas com betume e folhas de alumínio Painéis-sanduíche com camada de isolamento térmico (Fig. h) Telhas metálicas revestidas com grânulos minerais Telhas asfálticas O revestimento de uma cobertura pode apresentar continuidade entre os elementos constituintes ou descontinuidade (Quadro 2.3 e 2.4). Quanto à forma dos elementos de revestimento, estes podem ser planos, curvos, ondulados e piramidais (especiais), como se ilustra na Figura 2.5. Quadro 2.3 Classificação dos elementos de revestimento quanto à sua continuidade, adaptado de Lopes (2009). Continuidade Exemplos Ilustração Telas (Fig.a) g) h) Contínuo Feltros Membranas a) 9

30 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS Quadro Classificação dos elementos de revestimento quanto à sua continuidade, adaptado de Lopes (2009) (continuação). Continuidade Exemplos Ilustração Telhas (Fig.b) Chapas, painéis e cascas metálicas, plástico, entre outros Descontínuo Placas betuminosas Soletos b) Figura 2.5 Exemplo de elemento de revestimento com forma: plana, curva, ondulada e piramidal (Brito & Paulo, 2001). O elemento de revestimento pode, ainda, ser classificado quanto à sua dimensão: pequeno (telhas e soletos), médio (chapa e placa) e grande (canaletes, painéis e cascas). O grau de opacidade é, finalmente, uma outra forma de classificar os elementos utilizados no revestimento: opacos, translúcidos e transparentes. A Figura 2.6 ilustra uma nave industrial em que se conjugam placas onduladas opacas e translúcidas Telha cerâmica Figura 2.6 Exemplo de elementos de revestimento translúcido e opaco [W4]. Em Portugal, a telha cerâmica é uma solução tradicional de aplicação muito significativa no revestimento de coberturas inclinadas. É um tipo de solução que apresenta bons resultados num vasto campo de aplicação: 10

31 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL edifícios correntes para habitação, comércio, escritórios, ensino e outros serviços; edifícios industriais mais antigos e alguns actuais com maiores preocupações estéticas; construções especiais como igrejas ou pavilhões; edifícios antigos reabilitados com linhas arquitectónicas tradicionais. A utilização da telha cerâmica tornou-se corrente devido às suas excelentes características, apresentando diversas vantagens em relação a outros materiais aplicados no revestimento de coberturas inclinadas. O revestimento em telha garante a continuidade da tradição arquitectónica, permite criar efeitos estéticos através da variedade de formas e peças acessórias, tem um bom desempenho perante os agentes atmosféricos e elevada durabilidade e, é ainda, um produto ecológico, pois não é tóxico, é renovável e é biodegradável (Garcez, 2009). Contudo, são-lhe apontadas algumas desvantagens: o nível considerável de desperdícios durante o seu fabrico, transporte e colocação; a necessidade de mão-de-obra intensa e experiente para uma correcta e rápida colocação; a exigência de uma manutenção frequente (Brito, 2004). O processo de fabrico das telhas cerâmicas requer as seguintes etapas: a extracção e a preparação da matéria-prima; a moldagem e secagem; o processo térmico inerente à sua cura. As telhas cerâmicas podem ainda apresentar diferente tonalidade e textura. A telha lusa é o tipo de revestimento mais aplicado em coberturas inclinadas, em Portugal. Este elemento conjuga o aspecto tradicional da telha canudo e a facilidade de encaixe da telha marselha. A telha lusa devido à sua forma irregular, está sujeita a empenos de fabrico e é de difícil transporte (Simão, 1976). O Quadro 2.5 apresenta as principais características geométricas da telha lusa. A sua configuração está ilustrada na Figura 2.7 e a sua aplicação na Figura 2.8. Quadro 2.5 Características geométricas médias da telha lusa (APICC, 1998). Recobrimento Características geométricas Massa [kg] Comprimento [cm] Largura [cm] Altura [cm] longitudinal [cm] transversal [cm] Espaçamento do ripado [cm] Unidades por m 2 Lusa Figura 2.7 Face superior (à esquerda) e inferior (à direita) da telha lusa (APICC, 1998). 11

32 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS Figura 2.8 Exemplo de uma cobertura com telha lusa. A telha marselha, de origem francesa, possui para além de uma boa estanqueidade, devido a um sistema de encaixe aperfeiçoado, um peso reduzido por metro quadrado. Este facto permite a sua colocação em coberturas de alguma dimensão, pois admite estruturas de suporte mais económicas (Lopes, 2009). É ainda de fácil transporte e colocação. As principais características podem ser observadas no Quadro 2.6 e na Figura 2.9. A Figura 2.10 apresenta um exemplo de uma cobertura inclinada revestida com este tipo de telha. Quadro Características geométricas médias da telha marselha (APICC, 1998). Características geométricas Massa [kg] Comprimento [cm] Largura [cm] Altura [cm] longitudinal [cm] Recobrimento transversal [cm] Espaçamento do ripado [cm] Unidades por m 2 Marselha Figura 2.9 Face superior (à esquerda) e inferior (à direita) da telha marselha (APICC, 1998). 12

33 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 2.10 Exemplo de uma cobertura com telha marselha. As telhas lusa e marselha são designadas por telhas de encaixe. A telha de encaixe permite obter uma boa estanquidade relativamente à água, ao ar e a poeiras em suspensão, pois possuem um encaixe no sentido longitudinal, garantindo uma barreira à penetração de agentes exteriores. Actualmente a telha apresenta um duplo encaixe, funcionando de um modo idêntico mas nas duas direcções ortogonais, o que confere uma maior estanqueidade pela forma como se interligam os elementos (Lopes, 2009). A nervura de encaixe apresentada por cada telha permite uma correcta colocação da telha adjacente, resultando num aumento do rendimento. As telhas de encaixe são colocadas sobre um ripado, apoiadas nas saliências previstas para o efeito nas faces em contacto entre cada duas telhas. A parte inferior de cada telha apoia-se sobre a parte superior da fiada inferior. As telhas são assentes a partir do canto inferior direito da cobertura, mantendo as fiadas perpendiculares à linha de maior inclinação da vertente com o alinhamento pelo meio do canudo. A Figura 2.11 ilustra o alinhamento correcto e a sequência adequada na colocação de telhas lusa. Figura 2.11 Alinhamento vertical da telha lusa (à esquerda) e início da colocação das telhas na cobertura (à direita) [W1]. A telha canudo é um tipo de elemento que mantém o desenho clássico da telha que foi introduzida em Portugal pelos Árabes (Lopes, 2009). É uma telha muito antiga e confere uma 13

34 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS qualidade estética reconhecida arquitectonicamente. No início, a telha era manufacturada e apresentava problemas relacionados com o travamento, principalmente para coberturas com alguma inclinação, originando um problema de estanqueidade. Posteriormente, numa modelação industrial, e no sentido de corrigir aquele inconveniente, criou-se uma gama diversa de fixações, conferindo uma maior solidez à cobertura. Actualmente, a telha canudo é mais usada na reabilitação de coberturas de construções tradicionais ou quando se pretende obter um aspecto mais rústico na construção nova. A telha canudo adapta-se satisfatoriamente às diferentes tipologias de cobertura, inclusive a estruturas irregulares e empenadas. Por se tratar de uma telha com problemas de estanqueidade, é cada vez mais corrente o uso de subtelha em alternativa ao uso inadequado de argamassa na fixação. O uso de argamassa para além de aumentar o peso do revestimento, como anteriormente já foi referido, piora as condições de limpeza e conservação, e dificulta a colocação e substituição. As principais características podem ser observadas no Quadro 2.7 e na Figura A Figura 2.13 apresenta um exemplo da aplicação. Quadro Características geométricas médias da telha canudo (APICC, 1998). Características geométricas Massa [kg] Comprimento [cm] Largura [cm] Altura [cm] longitudinal [cm] Recobrimento transversal [cm] Espaçamento do ripado [cm] Unidades por m 2 Canudo Figura 2.12 Face inferior (canal) e superior (coberta) da telha canudo (APICC, 1998). Figura 2.13 Exemplo de uma cobertura de telha canudo [W5]. 14

35 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Semelhante à telha canudo existe ainda a telha romana, constituída pela coberta e pelo canal. A coberta pode apresentar uma secção transversal semi-circular ou trapezoidal. O elevado peso e a deficiente estanqueidade são os seus maiores problemas. No entanto, permite uma boa colocação devido à existência de um perne que prende o canal às ripas. As principais características do revestimento de telha romana podem ser observadas no Quadro 2.8 e na Figura A Figura 2.15 apresenta a sua aplicação numa cobertura. Quadro Características geométricas médias da telha romana (APICC, 1998). Características geométricas Massa [kg] Comprimento [cm] Largura [cm] Altura [cm] longitudinal [cm] Recobrimento transversal [cm] Espaçamento do ripado [cm] Unidades por m 2 Romana Figura 2.14 Face superior (coberta) e inferior (canal) da telha romana (APICC, 1998). Figura Exemplo de uma cobertura de telha romana (APICC, 1998). O modo de disposição das telhas canudo e romana é designado por revestimento de coberta e canal, pois, quando um elemento é disposto com a concavidade orientada para cima, serve de canal, e se colocado de forma inversa, actua como coberta. Enquanto que na telha canudo uma telha tem a função de coberta ou de canal dependendo da sua disposição, a telha romana apresenta uma secção diferenciada em função da sua aplicação como coberta ou canal, como ilustrado nas Figuras 2.13 (canudo) e 2.15 (romana). 15

36 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS O assentamento deste tipo de revestimento é idêntico ao da telha de encaixe, em termos de ordem de colocação dos elementos e do alinhamento. A colocação da telha de coberta é efectuada sobre a telha canal, com a parte mais larga virada para baixo. A telha canal é colocada com a parte mais larga virada para cima. O preenchimento das juntas é feito com argamassa, de forma a criar uma adequada solidarização entre os elementos. No entanto, podem surgir problemas relacionados com a estanqueidade da cobertura, devido à maior higroscopicidade da argamassa relativamente à telha. Pode originar ainda um aumento da carga sobre a estrutura de suporte, provocando deformações na cobertura. Finalmente, caracteriza-se a telha plana de material cerâmico. É um revestimento de muito pouca aplicação em Portugal. Tem uma maior aplicação em regiões de neve. A sua execução requer um trabalho cuidadoso e preciso, de forma a evitar incorrecções que reduzam o nível da estanqueidade da cobertura. As principais características podem ser observadas no Quadro 2.9 e na Figura Quadro Características geométricas médias da telha plana (APICC, 1998). Recobrimento Características geométricas Massa [kg] Comprimento [cm] Largura [cm] Altura [cm] longitudinal [cm] transversal [cm] Espaçamento do ripado [cm] Unidades por m 2 Plana Figura 2.16 Partes das duas faces da tenha plana (APICC, 1998). O assentamento da telha plana é efectuado como uma telha de encaixe e com idêntica sequência de aplicação das peças. No entanto, quanto ao alinhamento, a disposição dos seus elementos pode apresentar as juntas alinhadas ou cruzadas, em função do aspecto estético desejado (Figura 2.17). A inclinação recomendada para os diferentes tipos de revestimentos de coberturas são apresentadas no Quadro 2.10, de acordo com as seguintes zonas (APICC, 1998): Zona I, interior sul do continente, estendendo-se pelo Alentejo e parte do Algarve; Zona II, norte e sul do continente com altitude inferior a 600m, incluindo a costa algarvia de Lagos até V. Real S. António excepto Zona I e faixa costeira de 20km e Terras Quentes de Trás-os-Montes; Zona III, interior norte do continente com altitudes superiores a 600m, faixa costeira numa extensão de 20km incluindo costa algarvia até Lagos. 16

37 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 2.17 Exemplo coberturas de telha plana com juntas alinhadas à esquerda [W6], e cruzadas à direita [W7]. Associado ao zonamento geral deve ainda considerar-se os efeitos de exposição locais para o edifício em estudo. Assim, para cada uma das zonas climáticas podem distinguir-se três situações de exposição (Construlink, 2002): protegida, a zona é totalmente rodeada por elevações de terreno, sob protecção em todas as direcções da incidência dos ventos; normal, a zona é plana, podendo apresentar ligeiras ondulações no terreno; exposta, a zona é litoral até uma distância de 5km do mar, sobre falésias, em ilhas ou penínsulas estreitas, estuários ou baías cavadas, regiões montanhosas e planaltos. Quadro 2.10 Inclinação mínima dos suportes das coberturas de telha cerâmica (%), adaptado de APICC (1998). Modelo de Telha Lusa Marselha Canudo Romana Plana Exposição Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Protegida Normal Exposta Projecção horizontal da água (m) até a 10.0 até a 10.0 até a 10.0 até a 10.0 até a 10.0 (1) Zonamento de Portugal continental definido em APICC (1998) que combina a acção do vento e da precipitação. Localização (1) Zona I Zona II Zona III

38 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS A largura da zona de sobreposição das telhas cerâmicas de encaixe é definida pelo fabricante, não podendo ser ajustadas, enquanto que, as telhas plana, romana e canudo, sem encaixe longitudinal, devem ser aplicadas com uma sobreposição entre elementos que é aconselhada de acordo com o Quadro Quadro 2.11 Sobreposição em função da exposição de uma cobertura para telhas canudo, romana e plana (m) (APICC, 1998). Tipo de revestimento Telha canudo e telha romana Localização Exposição Zona I Zona II Protegida Normal Exposta Telha plana Protegida, normal e exposta As telhas cerâmicas de encaixe, em coberturas com uma inclinação superior a 15.0% ou com uma forte exposição ao vento, são fixadas às ripas, numa proporção de uma telha em cada cinco. Numa cobertura de inclinação superior a 30.0%, todas as telhas devem ser fixadas à estrutura. As telhas planas, em coberturas com uma pendente superior a 17.5%, ou quando as condições de exposição ao vento o exigirem, devem ser fixadas 10 telhas às ripas por cada m 2. Para uma pendente acima dos 30.0% devem ser todas fixadas. Os Quadros 2.12 e 2.13 resumem a eventual necessidade de fixação em função da inclinação das águas da cobertura e da sua exposição ao vento (APICC, 1998). Quadro 2.12 Fixação das telhas canudo e romana em função da inclinação da cobertura (APICC, 1998). Inclinação da cobertura (%) Partes laterais e beirais Partes correntes i 30 Com fixação Sem fixação 30 < i 60 Com fixação Com fixação A fixação entre telhas é efectuada por meio de grampos (Figura 2.18), de produtos sintéticos (mástiques, colas, entre outros) ou, ainda, de argamassas. Entre as telhas e o suporte a fixação é realizada através de pregos, fios metálicos (Figura 2.18), produtos sintéticos (mástiques, colas, entre outros) ou argamassas (Barthel et al., 2003). Quadro 2.13 Fixação das telhas canudo e romana em função da exposição ao vento (APICC, 1998). Localização e exposição ao vento Partes laterais e beirais Partes correntes Zonas I e II locais protegidos e normais Com fixação Sem fixação Zonas I e II locais expostos Zonas III todos os locais Com fixação Com fixação Figura 2.18 Diferentes tipos de fixação entre telhas: grampos (à esquerda) [W1] e fios metálicos (à direita) [W8]. 18

39 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Elementos acessórios A cobertura de revestimento cerâmico apresenta, junto às empenas e beirais, e na linha de intersecção entre águas, zonas mais propícias a falhas, geralmente, associadas a fenómenos de infiltração de água e, portanto, constituindo zonas de risco para um bom funcionamento de toda a cobertura. Os fabricantes de telhas criaram peças adaptadas a cada situação, de forma a garantir uma cobertura de melhor qualidade, facilitar a sua aplicação em obra e reduzir os improvisos causadores de anomalias nas coberturas. As zonas mais críticas numa cobertura estão identificadas na Figura A Figura 2.21 ilustra as peças acessórias geralmente utilizadas com diferentes funções. Figura 2.19 Singularidades de uma cobertura (APICC, 1998). Existem diversas peças acessórias (Figura 2.21) que fazem parte dos pormenores dos pontos singulares, descritos nos Quadros 2.14 a 2.18, que compõem a cobertura. Como forma de melhorar o aspecto de uma cobertura, são utilizadas peças decorativas. A Figura 2.20 ilustra exemplos de peças decorativas designados por seta (a), pomba (b), pirâmide (c), chapéu de ventilação (d) e remate de empena (e). a) b) c) d) e) Figura 2.20 Peças decorativas de uma cobertura (APICC, 1998). 19

40 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS Figura 2.21 Peças acessórias de uma cobertura (Brito, 2001). Os Quadros 2.14 a 2.18 incluem uma descrição sucinta das diversas singulares existentes, responsáveis pela maioria das anomalias existentes numa cobertura. Quadro Descrição das várias singularidades existentes, com base em APICC (1998), Lopes (2009), [W1], [W8], Construlink (2006) e [W9]. Singularidades Empena (1) Beiral (2) Beirado (3) Descrição A empena é a superfície triangular da parede que limita lateralmente uma cobertura de uma ou duas águas. O uso de remate lateral cerâmico (Figura 2.21) é uma solução adequada. No entanto, é mais conveniente executar uma parede de empena que sobre passe o nível da cobertura de forma a fazer uma barreira às acções climatéricas. O beiral corresponde à linha inferior de cada água, é saliente em relação à parede exterior, mas é executada com o próprio revestimento da cobertura, mantendo a mesma inclinação. Na formação do canto das vertentes é utilizado o canto de telhado (Figura 2.21). O beirado é uma superfície saliente da parede no final de uma água e distingue-se do beiral porque é composto por peças acessórias, designadas por beirado de capa/canal (Figura 2.21). Adicionalmente deve aplicar-se um canto de beirado, na zona de intersecção das vertentes. De seguida apresentam-se diversas formas de executar um beirado, simples, com cornija ou com sub-beira. 20

41 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro Descrição das várias singularidades existentes, com base em APICC (1998), Lopes (2009), [W1], [W8], Construlink (2006) e [W9] (continuação). Singularidades Descrição Beirado (3) (continuação) Entende-se por laró, a aresta de intersecção de duas águas de uma cobertura quando estas se dispõem de um modo reentrante. Os elementos acessórios utilizados na execução do laró são os rufos metálicos ou os elementos perfurados em PVC. Sobre a linha de laró, as telhas devem ser cortadas em víeis de forma a cobrirem, pelo menos, 8 cm do elemento acessório por onde escoam as águas. Laró (4) Legenda: 1. vara; 2. barreira pára-vapor; 3. ripa; 4. rufo ou banda autoportante. O rincão constitui o remate entre duas «águas» adjacentes lateralmente da cobertura formando um ângulo saliente. A execução de um rincão é semelhante à de uma cumeeira, utilizando o mesmo tipo de elemento (cume) e requer idênticas exigências de ventilação e estanqueidade. O remate do rincão junto aos bordos da cobertura poderá ser executado com recurso a uma pata de leão, peça cerâmica com um desenho que facilita o escoamento das águas (Figura 2.21). Rincão (5) 21

42 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS Quadro Descrição das várias singularidades existentes, com base em APICC (1998), Lopes (2009), [W1], [W8], Construlink (2006) e [W9] (continuação). Singularidades Descrição A cumeeira corresponde ao remate horizontal entre duas «águas» adjacentes superiormente de uma cobertura. A cumeeira é executada recorrendo a uma telha designada por cume ou telhão (Figura 2.21). A sua função é evitar a entrada de água proveniente da precipitação, permitindo, no entanto, a circulação de ar no intradorso do revestimento. Na ligação entre a cumeeira e o rincão é colocada uma peça designada de cume de 3 ou 4 vias, consoante o número de vertentes adjacentes que se intersectam naquela singularidade. Outro método de execução corresponde a efectuar a ligação por recurso a ganchos (Fig. a). Os ganchos são aparafusados numa das extremidades a um suporte metálico (Fig. b), que está fixo à estrutura da cobertura, reservando a outra extremidade para o encaixe da peça de cumeeira. Cumeeira (6) a) b) De forma a impedir a entrada de água na junta entre a cumeeira e a vertente deve recorrer-se à colocação de tamancos ou bandas plásticas ou metálicas como se ilustra em seguida. O tamanco é um acessório cerâmico colocado junto das telhas de cume, por forma a permitir uma ventilação eficiente sem comprometer a estanqueidade da cobertura (Figura 2.21). Legenda: 1.viga; 2. vara; 3. vigota; 4. ripa; 5. contra-ripa; 6. telha; 7. remate (ou tamanco); 8. telhão; 9. ponto de argamassa; 10. banda plástica, betuminosa ou metálica; 11. forro; 12. barreira pára-vapor; 13. fixação metálica; 14. suporte metálico. A tacaniça é a vertente secundária limitada por rincões de uma cobertura, possuindo geralmente uma forma triangular. Tacaniça e água mestra (7 e 8) A água mestra é a vertente longitudinal de uma cobertura. Numa cobertura de 4 águas apresenta uma forma trapezoidal. Para estas vertentes é recomendada a aplicação da peça acessória passadeira/ventilação, pois permite o arejamento da zona sob a cobertura, evitando condensações, permite também a circulação de pessoas no telhado para executar actividades de inspecção e manutenção, sem danificar o revestimento (Figura 2.21). 22

43 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro Descrição das várias singularidades existentes, com base em APICC (1998), Lopes (2009), [W1], [W8], Construlink (2006) e [W9] (continuação). Singularidades Descrição Os remates entre as coberturas e as paredes emergentes podem ser transversais ou longitudinais. O remate de uma parede transversal emergente define-se como o limite superior ou inferior de uma vertente que intersecta um elemento que delimita a cobertura. Quando se tratar de um limite superior, este tipo de remate deve ser efectuado como ilustra a Fig. a). Caso o elemento emergente corresponder ao extremo inferior da pendente, o remate deve ser executado como se apresenta na Fig. b). Remate de cobertura com parede emergente (9) a) b) O remate de uma parede longitudinal (remate lateral) emergente limita lateralmente uma vertente. Este tipo de remate não necessita de peças acessórias dada a protecção conferida pela parede emergente. Requer apenas a aplicação de um rufo metálico entre o revestimento e a parede, para o encaminhamento das águas pluviais. Remate de cobertura com parede não emergente (10) Os remates entre as coberturas e a paredes não emergentes, designadas por bordos podem ter uma orientação transversal (Fig. a e b) ou longitudinal (Fig. c) em relação às vertentes. O remate transversal com bordo não emergente pode ser executado com telhão (Fig. a), utilizando os requisitos técnicos descritos para cumeeira ou rufos metálicos. a) b) c) 23

44 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS Quadro Descrição das várias singularidades existentes, com base em APICC (1998), Lopes (2009), [W1], [W8], Construlink (2006) e [W9] (continuação). Singularidades Remate de chaminé (11) Descrição As soluções para o remate de chaminés são diversas. A ligação pode ser executada com recurso a elementos acessórios adequados para estabelecer a ligação entre a água e a chaminé de pequena dimensão (Fig. a). Outras técnicas podem ser aplicadas como a rufagem através de chapas metálicas (Fig. b), a colocação de uma banda impermeável (Fig. c), ou a utilização das duas em simultâneo. a) b) c) Chaminé de ventilação (12) A chaminé de ventilação necessita a execução de um remate, para que a singularidade não constitua como um ponto de fraqueza da cobertura. Devem ser utilizadas telhas com uma abertura de fábrica, rematada com um acessório plástico para conferir estanqueidade. Se a chaminé de ventilação for de dimensões significativas, deve ser executado o remate de acordo com o definido em para o remate de parede transversal emergente e remate lateral com parede emergente. A clarabóia é uma abertura existente na cobertura que permite a entrada de luz natural e de ar. Clarabóia (13) Mansarda (14) Contrapeito (15) Cimalha (16) A mansarda corresponde à aresta de intersecção horizontal entre duas vertentes do mesmo sentido mas com inclinações diferentes, formando um ângulo saliente. O contrapeito é a aresta de intersecção horizontal entre duas vertentes do mesmo sentido mas com inclinações diferentes, formando um ângulo reentrante. A cimalha corresponde ao espaço exterior e inferior de uma vertente saliente em relação ao coroamento da parede. O sistema de drenagem é constituído geralmente por rufos, caleiras, embutidas ou não, tubos de queda, embocaduras dos tubos de queda, quando aplicável, ralo de pinha e respectivos elementos de ligação, tendo como função a drenagem das águas pluviais (Construlink, 2002). A Figura 2.22 apresenta a caracterização do sistema de drenagem. 24

45 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 2.22 Sistema de drenagem de água pluviais (adaptado de Construlink, 2002). 2.4 Estrutura de suporte A estrutura de suporte define se como um conjunto de elementos interligados que transmitem os esforços actuantes numa cobertura à estrutura do edifício. No projecto e execução de uma cobertura inclinada com telha cerâmica, devem ser considerados os seguintes aspectos: tipo de telha, localização da construção (vento, precipitação e temperatura), forma e inclinação da cobertura e o tipo de suporte que se pretende adoptar (Mascarenhas, 2006). Os elementos constitutivos da estrutura de uma cobertura inclinada com telha cerâmica devem ser dispostos de modo a formar uma superfície ou grelha de suporte às telhas, estruturado de acordo com a geometria definida para a cobertura e de forma a requerer um reduzido número de apoios na estrutura principal do edifício (APICC, 1998). A estrutura de suporte pode ser classificada como sendo contínua ou descontínua (Brito & Paulo, 2004): Uma estrutura contínua consiste, fundamentalmente, na construção de uma laje inclinada de betão armado, permitindo a criação de um espaço útil na face inferior da cobertura, para o seu eventual uso; Uma estrutura descontínua forma uma grelha de suporte e pode ser executada em madeira, betão armado, aço, alvenaria ou mista Estruturas em madeira A madeira, sendo um material orgânico, apresenta um conjunto de falhas naturais (como nós, fissuras, fio inclinado, entre outros) que reduzem o seu desempenho estrutural. No entanto, de um modo geral, a madeira possui uma elevada resistência à tracção e à compressão, apresentando, contudo, menos resistência a esforços de corte, variando estas características consoante o tipo de 25

46 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS madeira. O uso de madeira na estrutura da cobertura está associado à construção mais tradicional, por ter sido um material bastante utilizado na construção em geral. A grande utilização deste material deve-se essencialmente à sua abundância na natureza e ao bom desempenho sob diversos ambientes de exposição. Uma estrutura de suporte em madeira é uma estrutura descontínua e, como tal, é composta pelos elementos identificados na Figura 2.23 (Rocha, 2008): as asnas são elementos estruturais geralmente triangulares que, vencem os maiores vãos e suportam as madres; as madres são componentes dispostas horizontalmente, dimensionadas para vencer vãos entre asnas e para suportar as varas; as varas são elementos dispostos segundo o maior declive dos planos inclinados, que suportam as ripas que lhes são perpendiculares. O seu conjunto designa-se por varedo; as ripas são elementos de pequena secção transversal, colocados segundo uma orientação de nível e vencendo vãos muito pequenos, e servem de suporte ao revestimento. Figura 2.23 Estrutura tradicional de cobertura: asna (1,2,3 e 4), madre (6), vara (9) e ripas (11) (Mascarenhas, 2006). O Regulamento Geral das Edificações Urbanas (RGEU, 1951), no art.38 do Capítulo IV, recomenda para as coberturas correntes com inclinação de 20 a 40, as secções mínimas, para os elementos da estrutura de suporte em madeira (Quadro 2.19). Quadro 2.19 Dimensões correntes em coberturas tradicionais de madeira ( RGEU, 1951). Elementos da estrutura Madres Varas para telha tipo Marselha Varas para telha tipo Canudo Ripas para telha tipo Marselha Distância máxima entre eixos (m) Comprimento da telha Secção mínima dos elementos (altura por largura) (m x m) 0.16 x x x x

47 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL As asnas utilizadas em edifícios de pequenas e médias dimensões podem ser pré-fabricadas. Nas coberturas de grande vão são utilizadas soluções do tipo lamelado-colado, pois apresentam reduzida deformabilidade, boa resistência aos ataques pela humidade e parasitas da madeira, elevada resistência mecânica, bom comportamento à acção do fogo e bastante versatilidade em termos de dimensões e de geometria (APICC, 1998). As asnas podem ter configurações variadas dependendo dos requisitos funcionais do edifício (Figura 2.24), sendo a mais corrente, a asna clássica de madeira (Figura 2.25). Figura 2.24 Formas de asnas de madeira (Mascarenhas, 2006). Figura 2.25 Asna clássica de madeira (Appleton, 2003). As solidarizações das peças das asnas são feitas através de ligações clássicas (por encaixe ou com pregos, parafusos, chapas prensadas, esticadores e outros elementos metálicos), ou por ligações modernas (parafusos pré esforçados, colas, anéis metálicos e outros) (Figuras 2.26, 2.27 e 2.28). Figura 2.26 Ligações por encaixe em coberturas de madeira (Clemente et al., 1976). 27

48 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS Figura 2.27 Vários tipos de ligações em coberturas de madeira (APICC, 1998), (Clemente et al., 1976) Estruturas em betão Figura 2.28 Exemplos de reforços nas ligações em asnas de madeira (APICC, 1998). A estrutura em betão tem uma maior aplicação na cobertura de armazéns, pequenos pavilhões ou de construções pré-fabricadas onde os desvãos não são habitados (Figura 2.29). As asnas de betão armado são geralmente pré-fabricadas e vencem vãos até 12 m. Para vãos superiores, é necessário recorrer ao pré-esforço, permitindo atingir 36 m. As madres são vigas normalmente pré-esforçadas, com um comprimento aproximadamente de 3 a 4 m e apresentam distintas configurações da sua secção transversal, como se ilustra na Figura As varas são constituídas por vigotas pré-esforçadas, sendo as suas resistência e dimensão condicionadas pelo tipo de ripado a aplicar. O ripado é pré-moldado sendo dimensionado para vencer vãos entre 0.60 e 1.20 m. A aplicação pré-esforçada permite maiores espaçamentos entre apoios, exigindo-lhes uma maior resistência (Appleton, 1976). 28

49 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 2.29 Exemplos de estruturas com asnas, varas e ripado em betão armado (APICC, 1998). Figura 2.30 Secções transversais das vigas (Clemente et al., 1976). Como suporte ao revestimento pode ser executada uma estrutura aligeirada composta por vigotas de betão pré-esforçadas com espaçamento preenchido por blocos cerâmicos ou blocos de micro-betão. Sobre esta estrutura é colocado o betão formando uma superfície lisa e, finalmente, é disposto o ripado (Figuras 2.31 e 2.32). Figura 2.31 Exemplos de estruturas de suporte aligeiradas com vigotas e blocos cerâmicos (APICC, 1998). Figura 2.32 Cobertura com laje aligeirada (Clemente et al., 1976). 29

50 CAPÍTULO 2 TECNOLOGIA DE COBERTURAS 2.5 Considerações finais Neste capítulo apresentaram-se as exigências funcionais de uma cobertura, agrupadas em cinco grupos principais: habitabilidade (estanqueidade, conforto higrotérmico e acústico), segurança, durabilidade e economia. Os revestimentos foram classificados de acordo com a sua natureza e as suas componentes foram caracterizadas quanto à continuidade, à forma, à dimensão e à opacidade. A estrutura da cobertura, que tem a função de suportar a substrutura e o revestimento e transmitir as suas cargas à estrutura do edifício, foi classificada quanto à sua continuidade. Como forma de apoio à compreensão do seguinte capítulo, sobre patologia e manutenção de coberturas revestidas a telha cerâmica, e como base à implementação da aplicação, foram descritos os diferentes tipos de revestimento em telha cerâmica, bem como as suas singularidades e elementos acessórios, pois grande parte das anomalias ocorre nestas componentes de cobertura. O conhecimento dos diferentes tipos de estrutura de suporte, principalmente, a estrutura de madeira e de betão, e a forma como se comportam, esclarece quanto à importância que deve ser considerada para manter em bom estado de conservação. O próximo capítulo tem como objectivo a recolha bibliográfica das diferentes anomalias que com uma maior frequência são originadas numa cobertura inclinada revestida a telha cerâmica. 30

51 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 3. Patologia e manutenção de coberturas revestidas a telha cerâmica O termo patologia, na construção, é definido como o tratamento sistemático das anomalias de um edifício, suas causas, consequências e soluções (CIB, 1993). A ocorrência de manifestações patológicas nas edificações é comum e é, em geral, inevitável. Toda a estrutura, quando exposta às condições do meio ambiente, apresenta deteriorações, ou seja, uma quebra na qualidade dos materiais empregues ou no desempenho das suas componentes, as quais, na maioria das vezes não podem ser evitadas, mas apenas controladas e minoradas (Antoniazzi, 2008). De entre as componentes construtivas de um edifício, a cobertura é a mais afectada pela acção dos agentes atmosféricos devido à sua elevada exposição. A cobertura, como desempenha um papel preponderante na protecção dos edifícios, nomeadamente, contra a penetração da humidade de precipitação, requer uma maior atenção no que se refere à análise do seu processo de degradação. O estudo da degradação dos elementos de uma cobertura constitui um tópico que continua a ser alvo de investigação. Apesar de, actualmente, haver um maior cuidado na concepção de edifícios, alcançando uma maior durabilidade e qualidade, verifica-se, contudo, que há situações que apresentam um elevado número de anomalias no seu sistema de cobertura. É, assim, importante aprofundar o conhecimento relativamente a anomalias que possam ocorrer em coberturas e, ainda, avaliar quais as causas que as possam originar, de modo a que, actuando sobre as causas da patologia, se possa intervir na eliminação dos mecanismos de degradação. O presente capítulo sintetiza as principais anomalias associadas a uma cobertura, assim como a análise das suas causas mais prováveis e a estratégia de manutenção mais adequada a aplicar em cada situação. O estudo é suportado por um critério de intervenção que serve de apoio à realização de inspecções. 3.1 Anomalias No presente trabalho, como forma de optimizar o processo de inspecção e de diagnóstico de anomalias relacionadas com as coberturas, foi necessário criar um sistema classificativo que concentrasse a informação recolhida sobre o tema, que se encontra algo dispersa e pouco sistematizada, e de forma a relacionar cada anomalia às suas causas e efeitos. A sistematização efectuada foi adaptada da classificação utilizada por Rocha (2008), tendo sido orientada para ser utilizada pelo programa informático. Como a aplicação é interactiva, e permite que o utilizador seleccione a zona a analisar, optou-se por sintetizar as anomalias por tipo de elemento. Foram assim consideradas quatro classes de tipo de elementos: os elementos que compõem a estrutura de suporte da cobertura (ES); os que constituem a superfície corrente da cobertura (SC); os elementos considerados pontos singulares da cobertura (PS); os que formam o sistema de drenagem de águas pluviais (SD). A Figura 3.1 ilustra a classificação referida. 31

52 CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA Figura 3.1 Ilustração das zonas onde ocorrem as anomalias. O Quadro 3.1 lista os elementos e os aspectos a considerar quando se refere a um determinado tipo de elemento, neste caso, superfície corrente (SC) e pontos singulares (PS), estrutura de suporte (ES) e sistema de drenagem (SD). Quadro 3.1 Listagem dos elementos a considerar na classificação do tipo de elemento. Tipo de elemento Componentes Superfície corrente (SC) Pontos singulares (PS) Estrutura de suporte (ES) revestimento (elementos constituintes) sub-telha ripado isolamento térmico e acústico forro cumeeiras ligações entre vertentes remate inferior (beirados, remates com algerozes) remates laterais vãos (clarabóias) elementos de atravessamento (chaminés, tubos de ventilação) asnas varas madres laje Sistema de drenagem (SD) caleira tubo de queda algeroz ralo de pinha ralo de embocadura O estudo efectuado por Rocha (2008), dirigido à análise de anomalias em coberturas inclinadas, conclui que é nos pontos singulares onde ocorre um maior número de anomalias (Figura 3.2). 32

53 Superfície corrente MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 51% 15% 2% 25% Anomalias em superficie corrente Anomalias totais dos pontos singulares Anomailas totais de sistemas de drenagem Anomalias estruturais Figura 3.2 Distribuição das anomalias por zonas da cobertura, em função do número de ocorrência, adaptado de Rocha (2008). Os Quadros 3.2, 3.3 e 3.4 apresentam as anomalias que mais frequentemente se manifestam em coberturas e os locais da sua ocorrência. A detecção destas anomalias pode ser verificada com base, apenas, numa análise visual. Estas anomalias foram agrupadas por tipo de elemento. Quadro As principais anomalias presentes numa cobertura inclinada, com possíveis zonas de ocorrência, adaptado de APICC (1998), Paiva et al. (2006), Rocha (2008), Garcez (2009), Lopes (2009) e Morgado (2012). Tipo de elemento Descrição da anomalia Ilustração Deformações acentuadas do revestimento Desalinhamento de elementos de revestimento Desprendimento de elementos de revestimento Acumulação de detritos e sujidade superficial no revestimento Descasque de elementos de revestimento Desenvolvimento de vegetação parasitária Diferenças de tonalidade no revestimento Fissuração de elementos de revestimento 33

54 Pontos singulares Superfície corrente (continuação) CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA Quadro As principais anomalias presentes numa cobertura inclinada, com possíveis zonas de ocorrência, adaptado de APICC (1998), Paiva et al. (2006), Rocha (2008), Garcez (2009), Lopes (2009) e Morgado (2012) (continuação). Tipo de elemento Descrição da anomalia Ilustração Sobreposição insuficiente ou excessiva de elementos de revestimento Sujidade superficial ou acumulação de detritos no sistema de ventilação Ausência de sistema de ventilação Distribuição incorrecta dos elementos de ventilação Descolamento dos remates de impermeabilização Descolamento dos remates Fissuração dos remates Dimensão insuficiente dos remates Empolamentos nos remates Sujidade superficial ou acumulação de detritos nos remates Acumulação de vegetação parasitária nos remates Fissuração no remate com a clarabóia Perfurações na clarabóia Pintura empolada da clarabóia Corrosão da clarabóia metálica Defeitos no funcionamento da clarabóia Sujidade superficial e acumulação de detritos em zonas singulares da clarabóia 34

55 Sistema de drenagem Estrutura de suporte Pontos singulares (continuação) MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro As principais anomalias presentes numa cobertura inclinada, com possíveis zonas de ocorrência, adaptado de APICC (1998), Paiva et al. (2006), Rocha (2008), Garcez (2009), Lopes (2009) e Morgado (2012) (continuação). Tipo de elemento Descrição da anomalia Ilustração Perda de estanqueidade à água (infiltrações) da clarabóia Ataque de fungos de podridão e insectos xilófagos na clarabóia de madeira Empenamento da clarabóia Excesso de argamassa na cumeeira Deficiente corte da telha no laró Deformação excessiva da estrutura Fendilhação dos elementos de suporte em madeira Sujidade superficial e acumulação de detritos na estrutura Deterioração por efeito de fungos, insectos xilófagos Esmagamentos localizados na estrutura de betão Falta de resistência, contraventamento ou rigidez da estrutura Empolamentos dos elementos da estrutura de betão Corrosão da armadura na estrutura de betão Humidade na zona da estrutura de suporte Sujidade superficial e acumulação de detritos no sistema de drenagem Manchas de água Acumulação de água Fraca inclinação e secção das caleiras Rotura das juntas entre caleiras Corrosão da caleira metálica Perfuração da caleira Deficiente dimensionamento da caleira Inexistência de tubos de queda Inexistência de ralos de embocadura Inexistência de ralos de pinha 35

56 CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA 3.2 Causas Compiladas as anomalias mais frequentes, foram estudadas as suas causas. A eficácia do funcionamento de uma cobertura inclinada depende de diversos factores, nomeadamente, da sua concepção e dimensionamento, da qualidade dos materiais empregues, do próprio processo de execução e, naturalmente, do planeamento da sua manutenção. São aspectos decisivos para garantir a redução de custos ao longo da vida útil do edifício (Cóias, 2006). O diagrama da Figura 3.3 revela que são as deficiências ao nível do projecto e a incorrecta execução das coberturas, os factores que mais promovem o aparecimento de anomalias, 42% e 25%, respectivamente. 10% 6% 42% Concepção e projecto deficiente 17% Deficiente execução Materiais inadequados Deficiente utilização e manutenção 25% Outras falhas Figura 3.3 Distribuição das principais causas de anomalias em edifícios (Cóias, 2006). Na origem de uma anomalia podem existir diversas causas. Os Quadros 3.5, 3.6 e 3.7 listam as causas possíveis mais frequentemente agrupadas em erros de projecto (EP), de execução (EE), em acções de acidente de origem mecânica exterior (AA), de erosão (AE), da biosfera (AB), de falta de manutenção (FM) e, ainda por, alteração das condições de utilização (AC). Quadro 3.5 Lista de possíveis causas de anomalias e uma cobertura inclinada, adaptado de APICC (1998), Paiva et al. (2006), Rocha (2008), Garcez (2009), Lopes (2009) e Morgado (2012). EP Erros de projecto EP1 cálculo deficiente / omisso EP2 concepção / pormenorização deficiente das camadas a aplicar EP3 concepção / pormenorização deficiente da estrutura de suporte EP4 concepção / pormenorização deficiente das ligações da estrutura de suporte EP5 concepção / pormenorização deficiente dos elementos emergentes EP6 concepção / pormenorização deficiente da ventilação da cobertura EP7 concepção / pormenorização deficiente dos pontos de evacuação de águas pluviais EP8 concepção deficiente contra a acção do vento EP9 concepção da geométrica dos elementos estruturais da cobertura EP10 escolha deficiente dos materiais EP11 inexistência de protecção contra avifauna Descrição Deficientes cálculos de dimensionamento de toda a cobertura. Ex: a não contabilização do espaçamento entre ripas. Não especificação da ordem de aplicação das camadas. Ex: telha, ripa, isolante, barreira pára-vapor e estrutura de suporte. Deficiente dimensionamento das dimensões dos elementos da estrutura. Ex: elementos com secções inferiores ao necessário. Deficiente ligação entre elementos da estrutura de suporte. Ex: ligações insuficientes entre elementos. Não pormenorização dos elementos que atravessam a cobertura. Ex: não definida uma peça ou um remate de impermeabilização para o elemento emergente. Inexistência/insuficiente sistema de ventilação na cobertura Deficiente pormenorização dos locais de evacuação de águas pluviais, como a embocadura do tubo de queda. Ex: deficiente concepção do sistema de fixação das telhas. Ex: geometria inadequada dos elementos, face à estrutura de suporte adoptada. Outra situação é o dimensionamento de uma estrutura excessivamente ou insuficientemente inclinada. Ex: escolha inadequada dos materiais para resistir a determinadas acções ambientais. Ex: não é tido em conta em projecto protecções contra a intrusão de avifauna em zonas mais susceptíveis ao alojamento destes. 36

57 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro Lista de possíveis causas de anomalias e uma cobertura inclinada, adaptado de APICC (1998), Paiva et al. (2006), Rocha (2008), Garcez (2009), Lopes (2009) e Morgado (2012) (continuação). EP Erros de projecto (continuação) EP12 inexistência de protecção térmica EP13 concepção hidráulica deficiente EP14 outros erros de concepção de drenagem EP15 dificuldade / impossibilidade de acesso à cobertura EP16 não previsão de elementos de protecção de remates EP17 cadernos de encargos deficiente EE Erros de execução EE1 deficiente interpretação dos desenhos de execução EE2 inexperiência do pessoal EE3 deficiente manuseamento dos materiais EE4 aplicação em tempo húmido / chuvoso EE5 utilização de materiais / acessórios inapropriados EE6 utilização de tipos de telha diferentes das preconizadas EE7 deficiente limpeza do suporte EE8 deficiente colocação de subtelhas EE9 insuficiente quantidade de material / não execução EE10 deficiente fixação mecânica à estrutura EE11 deficiente encaixe de telhas EE12 desalinhamento de fiadas de telhas EE13 aplicação excessiva de argamassa EE14 estrangulamento dos pontos de evacuação de águas pluviais EE15 inadequada protecção de bordo superior de remate EE16 inexistente / deficiente / fiscalização / controlo de qualidade EE17 prazos de execução demasiados curtos EE18 deficiente acção de manutenção AA Acções de acidente de origem mecânica exterior AA1 queda de objectos AA2 circulação de pessoal AA3 efeitos de vórtice de aeronaves Descrição Ex: não contabilização em projecto de isolamento térmico e de barreiras pára-vapor. Deficiente dimensionamento do sistema de drenagem. Ex: falta de caleiras, tubos de queda, entre outros. Ex: deficiente inclinação das caleiras, deficiente dimensionamento da secção. Não contabilização de acessos à cobertura. Deficiente pormenorização dos remates. Ex: não contabilização de rufos metálicos ou peças acessórias para protecção do remate. Falta de descrição sobre diversos pormenores. Descrição Deficiente execução devido a mão-de-obra não qualificada. Uso descuidado dos materiais, o que pode danificar elementos adjacentes. Ex: execução de remates com argamassa em tempo inadequado. Ex: uso indevido de telhas, onde a colocação de acessórios seria mais adequado. Colocação de telhas diferentes das definidas em projecto. Incorrecta limpeza periódica à cobertura, permitindo a acumulação de detritos. Deficiente colocação ou inexistência de subtelha. Não conclusão de trabalhos. Deficiente colocação tanto em quantidade de fixações, como o modo de execução. Ex: colocação das telhas sem rigor em relação à sobreposição das mesmas. Falta de rigor no alinhamento aquando da colocação das telhas. Ex: excessiva quantidade de argamassa utilizada na execução dos remates da cumeeira e rincão. Utilização inadequada de elementos de secção mais estreita em pontos de evacuação de águas pluviais. Protecção do remate com materiais inadequados, usados de forma incorrecta ou recobrimento demasiado pequeno. Falta de verificação do executado, não garantindo qualidade. Tempos curtos de execução, o que leva a deficientes trabalhos de execução. Ex: substituição de elementos por outros de diferentes características. Descrição Ex: queda de material quando se processa qualquer reparação ou colocação de algum elemento (antena) na cobertura. Circulação descuidada de pessoas devido à inexistência de zonas de circulação, provocando a quebra de telhas ou até assentamentos na estrutura de suporte. Acção que geralmente está associada ao desprendimento de telhas, devido à falta de fixação mecânica das mesmas. 37

58 CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA Quadro Lista de possíveis causas de anomalias e uma cobertura inclinada, adaptado de APICC (1998), Paiva et al. (2006), Rocha (2008), Garcez (2009), Lopes (2009) e Morgado (2012) (continuação). AA Acções de acidente de origem mecânica exterior (continuação) Descrição AA4 deformações diferenciais da estrutura resistente Situação em que ocorre um assentamento de uma parte do edifício, provocando alterações no estado da cobertura. Colocação de sobrecarga indevida na cobertura, levando a AA5 colocação não planeada de equipamentos um possível assentamento ou até à rotura da estrutura da cobertura. Alteração do estado normal da cobertura através de actos AA6 vandalismo de vandalismo (graffiti, arremesso de objectos, destacamento de materiais, entre outros). AA7 incêndio / explosão Elementos ou totalidade da cobertura danificados por incêndio ou explosão. AE Acções de erosão Descrição AE1 vento A acção do vento provoca desprendimentos e desalinhamentos das telhas. AE2 radiação ultravioleta A radiação ultravioleta provoca alterações na tonalidade do elemento de revestimento. AE3 humidade A presença de humidade constante e água são propícias ao AE4 presença prolongada de água desenvolvimento de colonização biológica. AE5 envelhecimento natural Perda da capacidade resistente por envelhecimento natural (fim da vida útil). AE6 ciclos de gelo-degelo A esta acção é normal associar a descasques da telha. AE7 queda de granizo Acções que se forem de grande intensidade podem AE8 queda de relâmpagos provocar fissuração/fractura das telhas. AB Acções da biosfera Descrição AB1 acção de aves As acções destes animais provocam por vezes AB2 acção de animais terrestres desprendimentos de telhas e as suas fezes deterioram os materiais. AB3 acção de líquenes Desenvolvem-se muito pela presença de humidade e AB4 acção de plantas diversas provocam a degradação dos elementos de revestimento. AB5 acção de bolores AB6 acção de fungos Desenvolvem-se muito pela presença de humidade e provocam a degradação dos elementos de madeira, o que AB7 acção de insectos xilófagos FM Falta de manutenção implica a perda de resistência do material. Descrição FM1 falta de limpeza de detritos na zona corrente FM2 falta de limpeza de detritos nos pontos singulares FM3 acumulação de detritos em embocaduras de tubos de queda FM4 falta de manutenção de elementos de fixação FM5 ausência de inspecções / manutenção AC Alteração das condições de utilização AC1 modificação do uso AC2 modificação de materiais AC3 modificação de inclinação A falta de limpeza das zonas correntes, pontos singulares e embocaduras permite a acumulação de detritos, o que dificulta a passagem de água provocando acumulação de água. Os elementos de fixação especialmente os metálicos, com as condições ambientais adversas oxidam, perdendo a resistência, por isso é necessário uma manutenção periódica. A falta de manutenção numa cobertura reduz as funcionalidades da mesma, provocando maiores danos com passar do tempo. Descrição As alterações que sejam efectuadas nas coberturas podem trazer problemas, isto porque a alteração do uso provocará acréscimos de carga na estrutura, a alteração de materiais pode não ser adequada por não possuírem capacidades de resistência idênticas aos materiais anteriores e a modificação da inclinação implicará por exemplo uma restruturação do sistema de drenagem. Se a causa da anomalia não for totalmente perceptível visualmente, é aconselhável a realização de uma inspecção mais detalhada, com métodos mais específicos, por forma a determinar a causa da sua origem. 38

59 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL A recolha desta informação tem o objectivo de ser utilizada na criação da base dados para o programa a implementar e, pelo facto de a síntese ter sido um pouco exaustiva, não é utilizada a sua totalidade. Da análise dos Quadros 3.5, 3.6 e 3.7 depreende-se que as anomalias observadas em coberturas podem ser evitadas ou reduzidas se for estabelecido um plano de manutenção periódica. Nesse sentido, são descritas, de seguida, as principais técnicas de manutenção que podem ser aplicadas. 3.3 Manutenção A norma ISO (2001) define manutenção como a combinação de todas as acções técnicas e administrativas que permitem que o edifício e seus elementos desempenhem, durante a vida útil, as funções para as quais foram concebidos. Cabral (1998) refere que a manutenção é a combinação das acções de gestão, técnicas e económicas, aplicadas aos bens para optimização dos seus ciclos de vida. Paiva et al. (2006) estabelecem a manutenção como o conjunto de acções decorrentes de programas de intervenção dirigidos a manter os elementos construtivos em condições óptimas de funcionalidade e integridade, visando a reposição dos níveis de desempenho e exigências funcionais actuais. Assim, de um modo geral o conceito de manutenção engloba a adopção de acções de rotina e preventivas durante a fase de exploração dos edifícios (Gomes, 1992), minimizando a necessidade de recorrer a outros tipos de manutenção, mais dispendiosos. De acordo com Flores (2002) numa manutenção programada, a previsão de anomalias, quer pelo planeamento de acções de prevenção, quer pela detecção e controlo de fenómenos patológicos, revelou ser um meio eficaz para manter um edifício dentro dos níveis de desempenho estabelecidos. A manutenção deve, pois, constituir uma fase relevante da exploração dos edifícios. Embora, por vezes, seja definido um plano de manutenção, este nem sempre é eficazmente aplicado, tornando-se mesmo despercebido, sendo apenas notado quando os problemas se manifestam de forma evidente e é necessária uma intervenção mais incisiva. A acção de manutenção deve traduzir se em operações que minimizem a acumulação de sujidade e a evolução de anomalias (Flores & Brito, 2001). Deste modo, a manutenção da cobertura é essencial para garantir a eficiência, o desempenho funcional e a durabilidade dos elementos. As acções de inspecção de apoio à manutenção são simples e devem ser efectuadas com regularidade, e com adequados meios de acesso. O planeamento das intervenções de manutenção deve diferenciar as diversas operações necessárias como a inspecção, tratamentos de protecção, reparações, substituições ou reposições localizadas, reparações em áreas extensas ou substituição integral (Morgado, 2012). As intervenções são efectuadas com o objectivo de repor os níveis de desempenho dos elementos analisados durante a inspecção. Os elementos podem apresentar anomalias de diferentes níveis de gravidade que prejudicam não só o sistema de cobertura como outros elementos construtivos do edifício. Deste modo, dependendo do tipo e gravidade da anomalia, é possível atribuir acções como a limpeza, a reparação ou até mesmo a substituição do elemento danificado. Nos Quadros 3.8 a 3.16 encontramse descritas estas acções predictivas associadas aos elementos anómalos. 39

60 Limpeza com jacto abrasivo Limpeza com jacto de água Escovagem manual CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA Quadro 3.8 Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003). Limpeza da superfície do revestimento (sujidade, acumulação de detritos e colonização biológica / vegetação parasitária) Previamente à intervenção de limpeza recomenda-se a eliminação da causa da sujidade ou da acumulação de detritos e colonização biológica / vegetação parasitária. A escovagem manual é um método pouco agressivo, pois não implica a utilização de produtos químicos. Porém, apresenta um rendimento relativamente baixo, justificando se apenas em zonas onde a vegetação parasitária esteja muito entranhada ou quando a cobertura apresente apenas algumas zonas afectadas. A limpeza deve ser realizada no sentido descendente, de modo a que não se verifiquem penetrações de água, sujidade ou vegetação parasitária para a superfície inferior do revestimento. Na limpeza a jacto com água deve ser controlada a pressão, a dimensão e o tipo de bocal (de furo recto ou de Venturi) e a quantidade de água a utilizar. O bocal recto é adequado para pequenas áreas dado que o jacto é confinado, enquanto que o bocal Venturi é adequado para espaços maiores, pois como permite uma maior área de aspersão, aumenta o rendimento. A limpeza deve ser efectuada com a agulheta localizada a cerca de 30cm da superfície do revestimento e a uma pressão adequada, sem excesso do número de orifícios para que se possa limpar com precisão evitando a dispersão de água. É um método moderadamente agressivo, devendo a sua aplicabilidade prever o recurso a uma empresa qualificada para a sua execução, pois a selecção do tipo de bocal, o nível de pressão e o abrasivo a empregar devem ser cuidados de forma a não danificar o revestimento. A introdução de abrasivos no jacto de água justifica se quando se detecta sujidade e crescimento biológico muito entranhados, e quando as opções anteriores não produzam resultados razoáveis. 40

61 Limpeza com produtos químicos Limpeza com jacto de ar comprimido MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003) (continuação). Limpeza da superfície do revestimento (continuação) (sujidade, acumulação de detritos e colonização biológica / vegetação parasitária) É um método utilizado quando os detritos presentes não apresentam uma fixação significativa ao suporte. A limpeza com jacto de ar segue os moldes da limpeza com jacto de água, em termos de metodologia de execução. A utilização de herbicidas ou biocidas apresenta maior eficácia comparativamente com a escovagem manual, mas acarreta mais perigo para o ambiente. O herbicida provoca a extinção da vegetação parasitária e o biocida elimina a colonização biológica. A aplicação dos herbicidas ou biocidas deverá ser efectuado por recurso a uma pistola de aspersão e o composto deve actuar de acordo com o período definido pelo fabricante. Posteriormente, o revestimento deve ser lavado abundantemente com água para a remoção de vestígios do produto. Esta medida tem a validade de aproximadamente um ano, período após o qual se deve reforçar a aplicação de herbicida visando uma protecção eficaz do revestimento. 41

62 CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003) (continuação). Aplicação de hidrofugante A aplicação de um produto hidrofugante aumenta a resitência à água do material, revestindo os poros. Assim, quando chove, a maioria da água escorre pelo paramento sem se fixar ao revestimento. Previamente é necessário efectuar a limpeza do revestimento removendo todo o material biológico e detritos acumulados deixando a superfície limpa e desobstruída. Sobre o revestimento seco é aplicado o produto hidrofugante com o auxílio de uma pistola de projecção. A sua dosagem é de 1 dm 3 por cada 20 dm 3 de água para locais pouco húmidos, de 1 dm 3 por cada 15 dm 3 de água para locais moderadamente húmidos e de 1 dm 3 por cada 10 dm 3 de água para zonas severamente húmidas. Devem ser aplicadas duas camadas a fresco perfazendo, aproximadamente, uma espessura de 3 mm. Deve deixar-se consolidar o produto hidrofugante sobre o paramento durante um período de tempo recomendado pelo fabricante. O produto deve ser aplicado a uma temperaturas próxima de 20⁰C, para que não seja comprometida a sua aderência ao suporte e a sua eficácia técnica. Os produtos hidrofugantes têm uma durabilidade limitada, variável com o produto e a quantidade utilizada. O periodo entre aplicações deve ser prescrito em função das condições locais. Substituição do revestimento de telha Quando a cobertura apresenta fissuração, deve proceder-se à remoção pontual ou total do revestimento. O novo revestimento deve ser adequadamente colocado. Quando a substituição é parcial, o revestimento deve ser cuidadosamente movimentado para não provocar danos nos elementos adjacentes. Os novos elementos devem apresentar dimensões, cor e acabamento o mais próximo possível do revestimento original. 42

63 Remate com tubagem emergente, chaminé (de pequenas dimensões), tamanco, tampão de cumeeira Remate de parede transversal emergente (muretes, chaminés de grandes dimensões, entre outras) e remate com clarabóia Remate lateral Laró Beiral e beirado Cumeeira, rincão e remate de bordo superior não emergente MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003) (continuação). Reparação de remates e pontos singulares Remoção dos elementos acessórios e revestimento deteriorados. Quando necessário, remover a argamassa em excesso na singularidade com martelo e escopro. As peças acessórias devem ser fixadas adequadamente (sintética, metálica ou argamassa). Deve ser efectuada a limpeza do material em excesso com uma esponja húmida e remoção dos detritos gerados. A aplicação da fixação deve ser a estritamente necessária, de forma a não afectar a ventilação do intradorso do revestimento. Remoção dos elementos acessórios e revestimento danificados. A argamassa em excesso na singularidade deve ser removida com martelo e escopro. As peças acessórias são fixadas adequadamente (argamassa). É colocado uma grelha, limpo o material em excesso com uma esponja húmida e removido os detritos gerados. A aplicação da fixação deve apenas a necessária e não afectar a ventilação do intradorso do revestimento. A colocação da grelha no beiral e beirado deve ser de tal forma que não permita a intrusão de animais. Remoção das peças acessórias e revestimento na zona adjacente ao laró. Aplicação / substituição do rufo metálico entre paramentos, fixando o ao suporte com argamassa e com pregos ou parafusos ao ripado. Na aplicação do revestimento executar um corte em viés para permitir a canalização das águas pluviais para o laró. O corte dos elementos deve ser cuidadoso e efectuado com equipamento mecânico adequado para que daí não resultem anomalias no revestimento. Deve ser feita uma limpeza geral para remover todos os detritos gerados. Efectuar a remoção das peças acessórias e do remate lateral. Aplicar ou substituir o rufo metálico entre o paramento e o revestimento, fixando o ao suporte com argamassa e com pregos ou parafusos ao ripado. Colocar um capeamento metálico na parede emergente cobrindo a até ao rufo. O capeamento metálico deve cobrir a fixação do rufo ao paramento emergente ou, quando este não exista, a argamassa deve proteger o rufo por forma a permitir que as águas pluviais sejam encaminhadas para a caleira. Na aplicação do revestimento deve ser efectuado um corte longitudinal uniforme para permitir a separação das águas. O corte dos elementos deve ser cuidadoso e efectuado com equipamento mecânico adequado, para que daí, não resultem anomalias no revestimento. Por fim, efectuar uma limpeza geral para remover todos os detritos produzidos. Remoção das peças acessórias e do revestimento danificados, e do revestimento na área adjacente à singularidade. Aplicar um rufo metálico na ligação do revestimento ao elemento emergente (intersecção superior, inferior e lateral) fixando-o ao suporte com argamassa e com parafusos ou pregos ao paramento emergente, caso possua capeamento, ou não, inserido no paramento emergente. O capeamento metálico deve cobrir a fixação do rufo ao paramento emergente ou, quando este não exista, a argamassa deve proteger o rufo por forma a permitir que as águas pluviais sejam encaminhadas para a caleira. O revestimento a ser aplicado deve ser cortado uniformemente. O corte dos elementos deve ser efectuado cuidadosamente, com equipamento mecânico adequado para que daí não resultem anomalias nos revestimentos. Para finalizar, efectuar uma limpeza geral para remover todos os detritos gerados. Remoção das peças acessórias e revestimento deteriorados. Se necessário, remover os materiais aderentes existentes na singularidade com uma espátula ou martelo e escopro. Aplicar as respectivas peças acessórias, fixando-as devidamente ao suporte e aos restantes elementos. Efectuar uma limpeza geral removendo todos os detritos gerados. 43

64 Acessórios de ventilação Orifícios no beiral Telha passadeira Colocação de argamassa CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003) (continuação). Criação de caminhos de circulação Os caminhos de circulação podem ser executados com colocação de argamassa sobre a própria telha numa zona mais reforçada, ou recorrendo a telhas do tipo passadeira que, pela sua resistência, não quebram sobre a acção do peso. Evitar danificar os elementos de revestimento nas áreas adjacentes. Recorrer a uma limpeza prévia do paramento removendo todo o material biológico e os detritos acumulados deixando o paramento limpo e desobstruído. Aplicar argamassa na área que irá funcionar como caminho de circulação. Aplicar o revestimento sobre a argamassa e limpar com uma esponja molhada o excesso de argamassa. Na opção de colocação de telhas passadeiras, procede-se à remoção dos elementos onde estas serão colocadas e efectua-se correctamente o seu posicionamento. Aplicação de telhas ou acessórios de ventilação Por forma a melhorar a ventilação devem ser aplicados elementos que complementem a ventilação, tais como orifícios no beiral, grelhas ou telhas que exerçam tal função. A abertura de orifício no beiral é efectuada com recurso a um berbequim, devendo remover-se os detritos originados. A prefuração deve ser precisa e direccionada para a zona de ar no intradorso do revestimento sem danificar os demais elementos presentes a área subjacente ao revestimento. Remoção dos elementos onde serão colocadas as telhas ou acessórios de ventilação. Aplicar e fixar as telhas ou acessórios de ventilação ao suporte. Recomenda-se a ter cuidado ao retirar os elementos de revestimento, evitando danificar o revestimento nas áreas adjacentes. 44

65 Outro tipo de telha cerâmica Telha cerâmica canudo Revestimentos em telhas de encaixe Revestimentos em telhas canudo MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003) (continuação). Aplicação / reparação / substituição da fixação do revestimento Retirar o revestimento e remover a argamassa ou o produto sintético (mástique ou espuma de poliuterano) danificado com uma espátula ou um martelo e escopro (se material estiver muito aderente ao revestimento). Efectuar a limpeza do suporte e do revestimento, retirando todo o material incoerente e danificado que possa afectar a correcta adesão do material. Aplicar o revestimento com a respectiva fixação pressionando o mesmo na direcção do suporte. Limpar o eventual excesso de material. Evitar a colocação de material em excesso e garantir que seja aplicada uma película homogénea e uniforme na zona de adesão ao suporte ou entre elementos. Retirar o revestimento e aplicar os elementos, fixando-os ao suporte através de um fio metálico que atravessa o orifício (elaborado de fábrica). Aplicação / substituição de subtelha Remoção do revestimento e aplicação de subtelha sobre o suporte fixando a com pregos ou parafusos. Recolocar o revestimento, fixando o adequadamente à subtelha, com mástique ou argamassa. Remoção do revestimento e aplicação de subtelha sobre o suporte fixando a com pregos ou parafusos. Aplicar o ripado fixando-o ao suporte (pregos ou parafusos). Recolocação do revestimento fixando o adequadamente ao ripado, com pregos ou parafusos. Quando a pendente é inferior a 10%, deve ser aumentada a sobreposição da subtelha. No decorrer dos trabalhos o revestimento deve ser manuseado com o máximo cuidado evitando danificá-lo, devendo ser armazenado em local protegido enquanto são realizados os trabalhos, caso seja necessária a sua remoção. Não devem ser empilhados demasiados elementos de revestimento evitando um excessivo peso pois poderá afectar a estrutura subjacente e/ou o revestimento. 45

66 Isolamento na esteira horizontal Isolamento na vertente Desvão ventilado acessível Desvão não ventilado ou ventilado sem acesso CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003) (continuação). Aplicação / reparação / substituição da barreira pára-vapor Retirar o revestimento e remover o ripado, o contra ripado (caso exista) e o isolamento térmico. Aplicar, reparar (emenda devidamente aderente à barreira pára vapor, fixa mecanicamente, selando essas mesmas fixações e juntas da emenda com fita bi adesiva) ou substituir a barreira pára vapor. Proceder à recolocação do isolamento térmico, do ripado, do contra ripado (caso exista) e do revestimento. Remover cuidadosamente o isolamento térmico e, aplicar, reparar (emenda devidamente aderente à barreira pára vapor, fixa mecanicamente, selando devidamente essas mesmas fixações e juntas da emenda com fita bi adesiva) ou substituir a barreira pára vapor. Recolocar o isolamento térmico. A remoção dos materiais deve ser cautelosa, procurando não os danificar, acondicionando os devidamente num local seco e protegido dos agentes climatéricos. Aplicação / reparação / substituição do isolamento térmico Retirar o revestimento e remover o ripado, o contra ripado (se necessário). Aplicar, reparar (aplicação de espuma expansiva de poliuretano projectado quando as fissuras apresentam alguma espessura, ou através de mástique se forem de pequenas dimensões) ou substituir o isolamento térmico. Recolocação do ripado, contra ripado (caso exista) e revestimento. Aplicar, reparar (aplicação de espuma expansiva de poliuretano projectado quando as fissuras apresentam alguma espessura, ou através de mástique se forem de pequenas dimensões) ou substituir o isolamento térmico. Os materiais retirados temporariamente deverão ser removidos com a máxima cautela, para que não resultem danos deste procedimento, tendo o cuidado de armazená los em locais protegido dos agentes climatéricos. 46

67 Substituição Reparação (face a ataque biológico) Reparação e reforço estrutural MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003) (continuação). Reparação / reforço / substituição da estrutura de suporte de madeira Reforço efectuado com recurso a aumento da secção com madeira nova, aplicação de argamassa epóxida armada, aplicação de armaduras longitudinais com laminados de fibras de carbono ou chapas de aço na pele da madeira, aplicação de empalmes, consolidação de ligações por injecção com resinas, ligações de madeira com o reforço de FRP (polímeros reforçados com fibras), introdução de mais apoios à estrutura, aplicação de perfis ou tirantes e chapas metálicas, ferragens, aparafusadas ou pregadas, samblagens ou cintagem; se necessário, reforçar a estrutura com uma cinta de betão armado com aproximadamente 20 cm ao longo de todo o perímetro. Em contraventamentos: Efectuar com recurso a cruzes de Santo André ou a escoras de boneca. Em pontos de ligação das peças: Proceder ao reforço com elementos metálicos. Efectuar a aplicação de um produto consolidante à madeira (termoplásticos polivinilo butiral e a resina acrílica) seguida de um produto fungicida, insecticida e/ou termicida complementado com o emprego de uma substância hidrófuga à madeira. No caso de a madeira se encontrar pintada ou envernizada, deve ser removido o revestimento por decapagem, lixagem ou raspagem, e só depois aplicar o produto. Retirar os elementos danificados e substitui los por outros de madeira devidamente curada e de classe de resistência adequada aos carregamentos impostos. 47

68 Substituição Reparação CAPÍTULO 3 PATOLOGIA E MANUTENÇÃO DE COBERTURAS REVESTIDAS A TELHA CERÂMICA Quadro Principais acções de manutenção aplicadas às anomalias (Ashurst & Ashurst, 1990; Richardson, 1980; Campanella, 2003; Bureau, 1993; Drummond et al., 2007; Raposo, 2007; Paiva et al., 2006; APICC, 1998; Cóias, 2006; Lopes & Freitas, 2009; Costa, 2008; Cóias V., 2007; Appleton, 2003) (continuação). Reparação / substituição da estrutura de suporte em laje de betão armado Remover o betão deteriorado e criar de uma superfície suficientemente rugosa para receber a argamassa de enchimento. Aplicar um produto de protecção às armaduras (adequado à classe de exposição local). Encher a cavidade com argamassa não retráctil e permitir o processo de cura, para que posteriormente seja efectuada a reaplicação do revestimento e as restantes componentes da cobertura. Demolir a laje de forma segmentada e executar um novo elemento de suporte para a cobertura, respeitando as exigências ambientais e de carregamento. 3.4 Critério de intervenção Em diversas situações, o estado de degradação dos elementos constituintes de uma cobertura requer inúmeras intervenções correctivas, o que origina um aumento considerável dos custos de utilização de todo o edifício, como tal, é necessário determinar critérios com o objectivo de obter prioridades de intervenção e, assim, estabelecer uma metodologia de manutenção eficiente e com menores custos de intervenção. Existem inúmeros critérios para este efeito, mas, de modo a simplificar a criação deste campo na aplicação, foi apenas associado um critério de intervenção. O critério escolhido foi a gravidade da anomalia, estabelecendo assim, de forma generalizada, a intervenção em função do estado da anomalia. A bibliografia pesquisada apresenta 5 níveis de gravidade: influência negativa no aspecto estético; aumento considerável dos encargos de posteriores manutenções; diminuição da durabilidade dos elementos; funcionalidade do edifício afectada; perigo para a segurança dos utentes (Marteinsson & Jónsson (1999), BS ISO (2002) e Flores & Brito (2006)). Como forma de simplificar a atribuição, durante a inspecção, do nível de gravidade à anomalia, são definidos três níveis de gravidade, alta, média e baixa. A definição de cada nível tem por base a descrição ilustrada no Quadro Quadro 3.17 Proposta de níveis de gravidade da anomalia. Nível de gravidade Alta Média Baixa Descrição Anomalia coloca em risco a segurança Anomalia coloca em risco a integridade dos utilizadores Elemento crítico Anomalia origina outras Anomalia influencia a durabilidade dos elementos Anomalia prejudica o e/ou o conforto Anomalia prejudica o elemento a nível estético 48

69 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL A gravidade alta é atribuída, por exemplo, a anomalias como a deformação excessiva da estrutura de suporte, pois coloca em risco a segurança, a integridade dos utilizadores e a estrutura é um elemento crítico. A gravidade média é atribuída, por exemplo, a fissurações em remates, pelo facto de, possivelmente, originar outras anomalias e influenciar a durabilidade dos elementos adjacentes. Por fim, a gravidade baixa pode ser atribuída a anomalias como a acumulação de detritos e sujidade superficial no revestimento, pois apenas prejudica o elemento a nível estético. 3.5 Considerações finais Neste capítulo, para a cobertura inclinada revestida a telha cerâmica, foram estudadas as principais anomalias e organizadas por tipo de elementos (superfície corrente, pontos singulares, estrutura de suporte e sistema de drenagem). As causas responsáveis pelas anomalias recolhidas foram agrupadas por: erros de projecto e de execução; acções de acidente de origem mecânica exterior, de erosão, da biosfera e de falta de manutenção; alteração das condições de utilização. Ainda, associadas às anomalias, foram descritas as respectivas intervenções correctivas, consistindo na limpeza, aplicação, reparação ou substituição dos elementos anómalos. Esta acção segue um critério de intervenção e, como tal, foi definido um critério apoiado na gravidade da correspondente anomalia. A informação recolhida e estruturada constitui a base de dados a incluir na aplicação a desenvolver. O próximo capítulo aborda o conceito da Realidade Virtual e a sua aplicação num domínio geral e na construção e manutenção de edifícios. 49

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71 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 4. Tecnologia de Realidade Virtual 4.1 Conceito e história A Realidade Virtual (RV) pode ser descrita como um conjunto de tecnologias que apoiada no uso de computadores, simula o espaço existente ou idealizado (Burdea & Coiffet, 2003). Esta ferramenta possibilita aos utilizadores a interacção com os ambientes modelados tridimensionalmente (3D). Eventualmente, podem ser adicionados ao modelo elementos de vídeo e de áudio por forma a gerar um espaço envolvente mais realista. A interacção com esse espaço é criada pelo utilizador através de periféricos específicos, como sejam os manípulos, os capacetes, as luvas, ou os simples teclado e rato. O conceito de Realidade Virtual já remonta a década de 40. Era, então, utilizada pela Força Aérea dos Estados Unidos da América como base dos simuladores de voo para testes. Em 1962, o cineasta Morton Heilig criou um simulador denominado Sensorama (Figura 4.1a), composto por uma cabine que combinava visão 3D, som estéreo, vibrações mecânicas, aromas e ar movimentado por ventiladores, conduzindo o espectador através de um passeio pelas ruas de Nova Iorque com sensações muito rudimentares da realidade (Vince, 1998). a) b) Figura 4.1 a) Utilizador num Sensorama [W10]; b) Head Mounted Display (patente de Heilig) (Burdea & Coiffet, 2003). Ainda nos anos 60, Heilig desenvolveu um capacete de visualização (Head Mounted Displays HMD), que emitia imagens actualizadas de acordo com os movimentos e posições do utilizador (Figura 4.1 b). Este tipo de dispositivo é ainda utilizado em aplicações que requerem imersão em cenários 3D criados, mas naturalmente, recorrendo actualmente a tecnologias de interacção e de visualização bastante mais avançadas. 51

72 CAPÍTULO 4 TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL A comunidade científica rapidamente aproveitou este conceito inovador. No ano de 1965, Ivan Sutherland apresenta a ideia de usar computadores para desenhar projectos directamente na tela, através do uso de uma caneta óptica, o Sketchpad. Sutherland ainda substitui as imagens captadas por câmaras analógicas, utilizadas pelo capacete HMD de Heilig, por imagens geradas e actualizadas por computador. As imagens são transmitidas com uma maior velocidade, de acordo com os movimentos do utilizador, criando, deste modo, a sensação de realidade e uma actuação em tempo mais próximo do real. No seguimento da aplicação de RV em simuladores de voo, a National Aeronautics and Space Agency (NASA) foi uma outra agência interessada no desenvolvimento de simuladores modernos com o intuito de treinar os astronautas, recriando assim as condições existentes no espaço. A NASA criou um protótipo com uma nova tecnologia de visores de cristal líquido (Liquid Crystal Display, LCD) baseado no HMD, designado por Virtual Visual Environment Display (VIVED). Em 1985 Thomas Zimmerman e Jaron Lanier fundaram a VPL Research tendo desenvolvido a primeira luva com sensores, a DataGlove. Este periférico, tem a capacidade de captar o movimento dos dedos da mão, tornando mais intuitiva a interacção do utilizador com o computador (Figura 4.2). A associação deste dispositivo aos simuladores de imagem e som, permite alguma sensação de realidade. Esta tecnologia continua a ser utilizada em empresas no domínio da aeronáutica e da indústria automóvel, possibilitando a recriação de destintos ambientes para treinos. a) b) Figura 4.2 Data Glove: a) Esquema de luva de dados baseada em fibra óptica [W11]; b) Modelo actual [W12]. No entanto, o termo Realidade Virtual, associado a uma área do conhecimento, surge apenas nos anos 80, com Jaron Lanier. Havia a necessidade de criar um termo que diferenciasse as simulações tradicionais por computador, dos espaços desenvolvidos em suporte digital associado às recentes capacidades de imersão e de interacção. Os investigadores e académicos têm procurado definir a tecnologia RV baseados nas suas próprias experiências. Tori et al. (2006), definem a RV como uma interface que permite utilizar aplicações implementadas no computador, tendo como características principais a visualização de ambientes tridimensionais, a movimentação em tempo real pelo interior desse espaço, e a possibilidade de interacção com elementos incluídos no ambiente virtual. Para Grilo et al. (2001), RV permite criar situações em que o utilizador interage, percorrendo de um modo mais imersivo o ambiente tridimensional modelado geometricamente, criado por computador, utilizando canais multi-sensoriais (imagens, sons, tacto, entre outros). 52

73 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Segundo Burdea & Coiffet (2003), o conceito RV pode ser caracterizado pelos três I s. Além das duas características fundamentais associadas à tecnologia RV, que corresponde a ser simultaneamente interactiva e imersiva, haverá que associar ainda a imaginação do ser humano, visto que para além do mundo que existe podem também ser modeladas e manipuladas situações idealizadas (Figura 4.3). a imersão é das capacidades RV de maior complexidade técnica e engloba 4 dos 5 sentidos (olfacto, visão, tacto e audição). O utilizador tem a sensação de que está envolvido numa determinada realidade, esquecendo-se de certa forma que esta é uma experiência virtual; a interacção entre o utilizador e o ambiente virtual relaciona-se com a capacidade do computador detectar e reagir a acções do utilizador, provocando alterações em tempo real na aplicação; a imaginação na realidade virtual influencia em muito a capacidade de gerar e idealizar objectos fictícios. A criação de uma aplicação capaz de resolver um determinado problema, depende muito da imaginação humana. Imersão Interacção Imaginação Figura 4.3 Esquema da Realidade Virtual os 3 I s, adaptado de Burdea & Coiffet (2003). Actualmente a tecnologia RV é utilizada numa vasta gama de aplicações, tanto na forma nãoimersiva como imersiva. RV de base não-imersiva é utilizada em jogos e na manipulação de maquetes electrónicas via Internet, e apresenta vantagens ao nível de custos do equipamento requerido e na facilidade de acesso em qualquer tipo de computador, através de um dispositivo de médio porte e monitor, teclado e rato para a entrada de dados. No entanto, a aplicação de RV imersiva ou semi-imersiva proporciona um maior leque de aplicações. Com a utilização de capacetes de realidade virtual (Head Mounted Displays), luvas (data gloves), BOOM (Binocular omni-orientation monitor) ou CAVE (Cave Automated Virtual Environment) (Figura 4.4), entre outros equipamentos de imersão, tem-se uma maior integração do utilizador no ambiente virtual. Adicionalmente, podem ser criadas aplicações cuja intensidade sensorial possibilita uma experiência ainda mais realista recorrendo, por exemplo, a sensores de temperatura, de toque e de deslocamento (Grilo et al., 2001). 53

74 CAPÍTULO 4 TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL a) b) c) d) Figura 4.4 Exemplos de dispositivos que permitem a interacção: a) HMD; b) Data-glove; c) BOOM; d) CAVE [W13]. 4.2 Domínios de aplicação Com a evolução da tecnologia de hardware e software, o uso de recursos de Realidade Virtual é menos dispendioso, e proporciona, actualmente, a empresas de todas as áreas uma forma mais eficiente de executar e enriquecer os seus projectos (Neto, 2004). Os domínios de utilização de RV são diversas, nomeadamente, entretenimento, medicina, ensino, segurança, engenharia e arquitectura. O sector do entretenimento utiliza bastante este tipo de tecnologia. Progressivamente, os vídeo-jogos têm apresentado capacidades mais evoluídas, permitindo ao utilizador uma maior imersão e interacção num ambiente cada vez mais realista (Figura 4.5). O cinema tem igualmente introduzido diversas alterações principalmente ao nível da imagem tridimensional e som (Figura 4.6). Figura 4.5 Simulador de vela à esquerda, e uma sala de cinema 3D à direita que se encontravam no recinto da Volvo Ocean Race 2012 em Lisboa [W14]. 54

75 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 4.6 Sala de cinema 3D [W13]. A medicina e, em particular, a cirurgia, tem efectuado uma forte aposta nesta tecnologia. A terapia assistida por computador, os simuladores cirúrgicos, os sistemas de treino e ensino, e os dispositivos de reabilitação baseados em RV, são ferramentas que estão a ser cada vez mais utilizadas na medicina (Figura 4.7a). Numa cirurgia, esta ferramenta permite que o cirurgião pratique e ensaie em pacientes virtuais, réplicas de pacientes com patologias reais, experimentando diversos cenários sem incorrer riscos (Essert, 2010). Há, ainda, terapias e avaliações psiquiátricas realizadas através de interacção do paciente com ambientes virtuais (Figura 4.7b). a) b) Figura 4.7 Aplicações de RV na medicina: a) um estudante de medicina da Beth Israel Deaconess Medical Center testando o novo simulador virtual de cirurgia táctil [W15]; b) RV em tratamentos de distúrbios alimentares [W16]. A Realidade Virtual é, ainda, recorrente em aplicações de índole educacional. Neste domínio, permite a exploração de ambientes, processos ou composição de objectos através da manipulação e análise virtual do cenário alvo de estudo. Esta tecnologia apresenta uma perspectiva inovadora no modo de ensinar, que tradicionalmente é mais baseada na figura e no texto. Os laboratórios virtuais, os encontros remotos de alunos e professores, e a consulta de bibliotecas virtuais são alguns exemplos da aplicação de RV (Figura 4.8). 55

76 CAPÍTULO 4 TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL a) b) Figura 4.8 Aplicações de RV na educação: a) laboratório virtual [W17]; b) aprendizagem de técnicas de cirurgia através de equipamentos de RV [W18]. Em termos de segurança existem diversas aplicações desta tecnologia, como, por exemplo, em robôs, pois possibilitam a manipulação dos mesmos à distância de modo a realizar determinada tarefa, resguardando o utilizador de algum perigo (Figura 4.9a). A tecnologia RV é utilizada em simuladores de treino, tanto civis como militares, com o intuito de proporcionar uma imersão e interacção num ambiente o mais parecido possível com o real (Figura 4.9b). a) b) Figura 4.9 Aplicação de RV em acções militares: a) robô de uso militar; b) ambiente de treino militar [W13]. A tecnologia de RV é aplicada na área da arquitectura com enormes vantagens. Actualmente, a edificação a ser construída é representada digitalmente na forma de modelos 3D, possibilitando a visualização do projecto em diferentes fases do seu desenvolvimento. Nesta área, os projectos de apresentação a clientes e a promotores são fortemente enriquecidos com as capacidades realistas de movimento de portas e janelas, alteração de cor, textura, luz, e a facilidade de inserção em cenários exteriores realistas. A facilidade com que o utilizador percorre o interior e o exterior do edifício proporciona um elevado grau de realismo. É possível simular um ambiente decorativo com grande 56

77 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL capacidade de percepção realista antes do início da sua construção e sem custos materiais, o que torna esta tecnologia bastante apelativa para os arquitectos (Figura 4.10). Esta tecnologia torna-se assim muito interessante para a apresentação de soluções alternativas a promotores, clientes e construtores. Figura 4.10 Representações 3D do interior [W19] e exterior de uma casa [W20]. É de notar que todas as áreas recorrem à mesma ferramenta de apoio (RV), mas diferem nas tecnologias utilizadas e no tipo de imersão utilizado. 4.3 Construção Arquitectos e Engenheiros sempre se depararam com dificuldades em representar de um modo intuitivo os seus projectos. Descodificar todas as informações de uma edificação a partir de representações bidimensionais, é uma tarefa que exige não só habilidade e clareza por parte do projectista, como conhecimento técnico e uma boa capacidade de interpretação da documentação gráfica do projecto (Grilo et al., 2001). Como tal, os modelos 3D surgem como uma forma bastante mais directa para a compreensão do projecto. No domínio da construção, é de salientar que os modelos 3D permitem uma melhor comunicação entre o gabinete de projecto e o local da obra, promovendo o diálogo e a interacção entre os envolvidos no processo, e permitindo conciliar os objectivos da arquitectura, em termos de funcionalidade e estética, com os da construção, em termos de segurança estrutural e economia de custos (Whyte, 2002). Adicionalmente, deve considerar-se o tempo de execução e os custos que são mais reduzidos, quando comparados com os processos tradicionais, tornando o seu uso mais regular. Todas estas vantagens superam os tradicionais métodos de apresentação de projectos, como as perspectivas e os modelos físicos em escala reduzida (as maquetes), pouco utilizadas actualmente. Como forma de complementar os modelos 3D, surgem os modelos 4D (3D + tempo) caracterizados por associarem a componente tempo ao modelo geométrico. Na área de construção, os modelos 4D são modelos 3D que evoluem com o tempo na sua forma física, acompanhando uma determinada sequência da actividade da construção. Esse faseamento é controlado pelo factor tempo, directamente relacionado com o planeamento da execução da obra, definido na forma de mapa de Gant e/ou lista de actividades (Figura 4.11). Estes modelos, promovendo a associação do espaço com o tempo, exprimem conceitos na forma quase real (simulada), contêm grande 57

78 CAPÍTULO 4 TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL quantidade de informação técnica e são efectivos meios de comunicação entre parceiros técnicos e económicos (Sampaio, 2007). Figura 4.11 Elementos necessários à simulação 4D (Tulke & Hanff, 2007). Na aplicação desenvolvida por Santos (2010), a tecnologia de Realidade Virtual é utilizada e apresentada como uma ferramenta visual inovadora, que permite a comparação da actividade real na obra através de fotografias locais com a visualização de diferentes fases de construção programada (Figura 4.12). O modelo constitui um apoio importante na concepção e no acompanhamento do projecto de construção. Este tipo de aplicação mostra claramente o processo construtivo, evitando imprecisões e erros construtivos, melhorando a comunicação entre os parceiros no processo de construção (Fischer et al., 2003). Figura 4.12 Modelo de RV, criado por Joana Santos, de apoio ao planeamento da construção (Santos, 2010). Existem ainda algumas limitações quanto à utilização dos modelos 4D, pois, além do tempo necessário para a construção de um modelo 3D, os programas comerciais existentes não permitem a criação rápida e correcta deste tipo de modelos associados a uma linha temporal. Muitas empresas e potenciais utilizadores deste tipo de tecnologia argumentam que há dispêndio considerável de tempo na geração dos modelos, além de ser requerida uma formação para a utilização de novos 58

79 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL softwares mais complexos de forma a obter vantagens na sua aplicação e obter de um modo correcto o planeamento de uma obra. 4.4 Manutenção Na área de manutenção há escassos registos bibliográficos de aplicação e de investigação por recurso a RV. O modelo RV aplicado à manutenção é igualmente um modelo 4D, uma vez que a informação relativa à actividade de manutenção é actualizada no modelo em função do tempo (Sampaio et al., 2010a). Os modelos de manutenção permitem uma interacção com o modelo 4D de um edifício, visualizando informações actualizadas relacionadas com os materiais que o compõem. Este modelo permite a transmissão visual e interactiva de informação relacionada com o comportamento físico dos elementos, definida em função da variável tempo (Sampaio, 2012). A aplicação da realidade virtual na área da manutenção de edifícios, embora escassa, é referida em alguns trabalhos realizados por Khosrowshahi & Alani (2011), Khosrowshahi & Banissi (2001), Khosrowshahi et al. (2004), Alani et al. (2001) e Lindholm (2008). Khosrowshahi & Alani (2011) destacam os benefícios da visualização em modelos de 4D através de casos de estudo focados no tempo de duração de diferentes tipos de lâmpadas sob acção de factores ambientais, na deterioração do revestimento de pavimentos (Khosrowshahi & Banissi, 2001) e na pintura de paredes (Khosrowshahi et al., 2004). Lindholm (2008) cria um modelo 4D identificador que permite relacionar o estado real do edifício e os processos de manutenção associados. Alain et al. (2001) implementam um modelo 4D capaz de quantificar acções de reparação e de manutenção baseado na relação entre a quantidade de anomalias observadas e o tempo decorrido entre o surgimento das incorrecções. O Departamento de Engenharia Civil do Instituto Superior Técnico (DECivil) tem vindo a executar alguns trabalhos de investigação neste tema, como é o caso de Sampaio et al. (2009), Gomes (2010) e Rosário (2011). Sampaio et al. (2009) desenvolveram um modelo com o intuito de promover a monitorização da gestão de elementos de iluminação em edifícios. A definição de um plano de gestão é baseada no comportamento dos materiais ao longo do tempo. O modelo permite a visualização de informação relativa ao tempo de vida útil das lâmpadas e à previsão da sua substituição (Figura 4.13). Figura 4.13 Modelo RV de apoio à manutenção de elementos de iluminação de edifícios (Sampaio et al., 2009). 59

80 CAPÍTULO 4 TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Gomes (2010) criou um modelo de RV com o objectivo de apoiar a manutenção dos revestimentos exteriores das paredes de um edifício. Este modelo permite a transmissão visual e interactiva de informações relacionadas com o comportamento físico dos elementos (Figura 4.14). Como base à sua implementação, foi necessário estudar quais os materiais mais utilizados em fachadas (pedra, pintura e azulejo), as anomalias associadas a cada tipo de material, o planeamento de inspecções e as técnicas de reparação adequadas. A informação recolhida foi incluída numa base de dados estruturada de forma a apoiar o planeamento de inspecção num programa de manutenção preventiva. Figura 4.14 Modelo RV de apoio à manutenção de fachadas de edifícios (Gomes, 2010). Um outro modelo RV, foi criado por Rosário (2011) e segue o mesmo tema, dirigido à manutenção do revestimento de paredes interiores. A aplicação, utilizada durante uma inspecção, permite consultar uma base de dados de anomalias, associado ao revestimento de pintura, classificado pelas causas mais prováveis e por metodologias de reparação recomendadas (Figura 4.15). Adicionalmente, o modelo atribui a cada um dos elementos do revestimento uma escala de variação de cor relacionada com o grau de deterioração da pintura, definida em função do tempo entre as datas de aplicação da tinta e da repintura planeada. O uso desta tecnologia permite a realização de inspecções e a avaliação do grau de desgaste do material de uma forma bastante directa e intuitiva. Figura 4.15 Modelo RV de apoio à manutenção de paredes interiores de edifícios (Rosário, 2011). 60

81 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL O modelo criado no âmbito da presente dissertação insere-se neste tipo de aplicação. O modelo 4D implementado é dirigido à manutenção de coberturas e recorre, igualmente, à tecnologia de Realidade Virtual. A aplicação permite obter uma ficha de inspecção, de um modo interactivo, recorrendo a uma base de dados formada com a informação relativa a anomalias, causas e metodologias de reparação de coberturas inclinadas em telha cerâmica. Com a associação de anomalias aos elementos, identificados no modelo, é dada a possibilidade de atribuir cor a esses elementos tendo em conta à gravidade da anomalia, criando assim, uma chamada de atenção ao utilizador para gravidade dos mesmos. O modelo constitui uma ferramenta de apoio à inspecção, criando uma maior interactividade nessa actividade. Os distintos aspectos que diferenciam este modelo dos anteriores são evidenciados no Capítulo Considerações finais Figura Modelo RV de apoio à manutenção de coberturas de edifícios. Neste capítulo, foi descrito o conceito da Realidade Virtual e a sua origem e evolução. Foi apresentada a sua gama de aplicação, abrangendo inúmeras áreas, como, o entretenimento, medicina, ensino, segurança, engenharia e arquitectura. Foi descrito, ainda, o modo como a Realidade Virtual surge na área da construção, através dos modelos 3D e 4D, como forma de apoiar a compreensão e a comunicação entre os intervenientes nos projectos. De modo a enquadrar a utilização da aplicação, a desenvolver no próximo capítulo, foram mencionados alguns trabalhos realizados, que exploraram a utilização da RV em aplicações de apoio à manutenção. No próximo capítulo será descrito o processo de implementação do modelo 4D virtual de apoio à manutenção de coberturas revestidas a telha cerâmica. 61

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83 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 5. Implementação do modelo interactivo O presente capítulo descreve o processo de implementação do modelo 4D virtual de apoio à manutenção de coberturas. Como referido, a aplicação RV constitui uma continuidade em relação aos modelos interactivos desenvolvidos no âmbito do projecto de investigação citado. Assim, o modelo geométrico 3D do edifício, usado nos trabalhos anteriores, é reutilizado e adaptado à componente construtiva em análise de forma a constituir uma adequada base de aplicação e algumas rotinas de programação, então definidas, são reaproveitadas. No entanto, embora partindo de uma base, o grau de inovação tecnológica atingido neste trabalho requereu, a aprendizagem de capacidades de interacção virtual mais avançadas e de uma reorganização da base de dados mais adequada à componente a monitorizar. Os principais pontos de inovação, em relação às aplicações anteriores, são identificados ao longo do presente capítulo. O modelo 4D foi desenvolvido com o objectivo de possibilitar a visualização, através de um ambiente virtual, da informação relacionada com o estado de degradação dos elementos constituintes de uma cobertura. Assim, através da interacção com o modelo deve ser possível apoiar a realização de inspecções a edifícios no cumprimento de planos estratégicos de manutenção e percepcionar, visualmente, qual o grau de gravidade relativamente à necessidade de executar intervenções em serviço. O modelo deve, assim, contribuir para uma melhoria na comunicação entre os intervenientes no projecto de manutenção promovendo uma perspectiva bastante intuitiva do estado de degradação, forma e local de componentes de cobertura num edifício em utilização. Na implementação do modelo 4D/RV foram utilizadas as seguintes ferramentas informáticas: o sistema AutoCad [W21] na adaptação do modelo geométrico 3D do edifíco; o sistema 3DStudioMax [W22] para obter um modelo realista; o software EON Studio [W19] na associação de capacidade de interacção ao modelo; o software Microsoft Access [W23] na criação de uma base de dados de suporte à aplicação com toda a informação recolhida e reorganizada como descrito no Capítulo 3, referente à inspecção e ao planeamento da manutenção de coberturas; o software Visual Basic [W24] requerido para o estabelecimento das interfaces definidas para a aplicação, interligando o conteúdo gerado pelos outros sistemas. 5.1 Modelação 3D O modelo 3D do edifício criado anteriormente é complementado com os objectos 3D representativos das componentes da cobertura, recorrendo igualmente ao sistema AutoCad. O modelo geométrico deve conter todos os elementos da cobertura necessários à identificação das anomalias. O modelo da aplicação pertence a um complexo de edifícios e é composto por um conjunto de 4 duplexes. O modelo inicial foi obtido a partir da documentação gráfica do projecto de arquitectura existente, constituído por plantas, alçados e cortes (Figura 5.1). 63

84 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO Figura 5.1 Plantas, alçados e cortes do caso de estudo (Sampaio et al., 2010b). Na criação do modelo 3D, para efeito de ilustração da aplicação, foi admitida a existência de apenas dois pisos, em vez dos três níveis do edifício inicial, simplificando a sua modelação. Nos trabalhos anteriores, foram modelados com o detalhe necessário os elementos de revestimento de fachadas e de paredes interiores, tendo sido representada a cobertura apenas como um conjunto de elementos de superfície (sem espessura) (Figura 5.2 a). Para a presente aplicação foram modelados os elementos da cobertura inclinada. Posteriormente, o modelo 3D foi submetido no software 3dsMax a melhorias ao nível de representação, de forma a obter um modelo mais realista (Figura 5.2 b). O software EON identifica, internamente, como um elemento, o conjunto de objectos pertencentes a uma determinada layer, do modelo 3D criado no AutoCad. Assim, os elementos da cobertura a monitorizar foram criados, cada um, numa layer diferente. a) b) Figura 5.2 Evolução do modelo 3D: a) modelo base e b) modelo com elementos de cobertura. 64

85 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL O modelo 3D do edifício, com os elementos adequadamente definidos em layers distintas, é transposto para o sistema EON Studio. Para tal, é necessário converter o formato do ficheiro do modelo 3D criado em Autodesk 3ds Max (.3ds) para um formato compatível entre os dois programas, por exemplo, o formato OBJ-Exporter (.obj). Na aplicação EON, procede-se, de seguida, à importação do ficheiro criado, através da opção Import incluída no menu File da barra de comandos, como se ilustra na Figura 5.3. Escolhe-se o tipo de ficheiro (Wavefront.obj) e selecciona-se o ficheiro do edifício já neste formato (Figura 5.3). 5.2 Ambiente EON Studio Figura 5.3 Inserção do modelo obj no sistema EON. A interface principal do EON Studio é constituída por diferentes janelas (Figura 5.4). A sua disposição pode ser alterada pelo utilizador de forma a constituir um ambiente personalizado. As principais janelas a considerar são as seguintes: Figura 5.4 Vista geral do ambiente EON. 65

86 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO A janela Components-Nodes contém uma lista de nós (acções e protótipos) disponíveis para o desenvolvimento de simulações (Figura 5.5); Figura 5.5 Janela de nós. A janela SimulationTree apresenta a organização dos elementos geométricos do modelo 3D importado, de acordo com as hierarquias e relações desejadas (Figura 5.6). Quando se pretende impor uma acção a um elemento geométrico contida nesta janela, é efectuada a transferência do nó correspondente à acção pretendida, da lista de Components-Nodes para esta janela, ficando associada ao elemento. Posteriormente, durante a interacção, quando o elemento é seleccionado, executa a acção que lhe foi associada (por exemplo, efectuar uma determinada translação ou rotação); Figura 5.6 Janela da estrutura da simulação. Na janela Routes: Simulation são efectuadas as ligações entre os nós das acções associadas aos elementos, definindo assim o modo como estas são iniciadas e quais as características dessa acção (Figura 5.7). Esta janela é acedida através do botão Routes: Simulation incluído na interface principal (Figura 5.4); 66

87 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 5.7 Janela de rede de ligações. A janela Log fornece a informação do registo sobre as operações internas da aplicação EON Studio (Figura 5.8); Figura 5.8 Janela de informações referentes a acções programadas. A janela Property Bar serve para definir as propriedades de qualquer nó presente na SimulationTree. Como por exemplo, alterar a cor de um conjunto de telhas de uma água através da modificação dos parâmetros Ambient e Diffuse do material, os quais podem ser observados na Figura 5.9; Figura 5.9 Janela de propriedades. Por fim a Barra de ferramentas é utilizada para um fácil e rápido acesso aos procedimentos mais usuais (Figura 5.10). Figura 5.10 Barra de ferramentas. O sistema EON é, pois, baseado numa programação por objectos em que as funções ou acções são associadas aos objectos geométricos por transferência dos respectivos nós entre janelas. Este modo de programar, bastante intuitivo, simplifica o desenvolvimento de aplicações. 67

88 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO 5.3 Interface de aplicação A aplicação RV, de apoio a inspecções e manutenção de coberturas, incorpora uma base de dados, criada através do sistema Microsoft Office Access, com toda a informação referente a anomalias, causas prováveis e intervenções recomendadas, como se sintetizou no Capítulo 3. A ligação entre o modelo 3D e a base de dados foi estabelecida através de programação efectuada em Visual Basic. A interface implementada permite que o utilizador execute, de uma forma intuitiva, uma inspecção a uma cobertura inclinada. Na sua definição foram consideradas as fichas de inspecção de coberturas consultadas referentes a trabalhos de Lopes (2009) e Garcez (2009). A Figura 5.11 apresenta a interface principal da aplicação, composta pelas seguintes zonas: 1. Edifício: permite a indentificação do edifício e a inserção das características relevantes para a realização de uma inspecção; 2. Modelo virtual: janela de interacção com o modelo geométrico 3D; 3. Identificação de elementos: cada um dos elementos da cobertura é inicialmente identificado de forma a criar uma base de dados própria de elementos a monitorizar; 4. Pesquisa de elementos: selecção de um elemento identificado, contido na base de dados; 5. Características do elemento: visualização das características relativas ao elemento seleccionado; 6. Características gerais da inspecção: indicação das condições em que foi efectuada a inspecção; 7. Data da próxima inspecção: planeamento de uma próxima inspecção. Figura 5.11 Interface principal da aplicação. A interface principal contém uma série de rectângulos para inserção directa de dados e botões de acesso a outras janelas. As janelas secundárias contêm rotinas de programação ligadas 68

89 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL directamente à janela principal (formprincipal). A Figura 5.12 lista as janelas (forms) desenvolvidas no processo de implementação da aplicação. Figura 5.12 Lista de forms desenvolvidas. De seguida, são descritas as distintas zonas da interface principal e o conteúdo das janelas secundárias Identificação do edifício O primeiro passo na utilização da aplicação é, naturalmente, identificar o edifício a analisar. O comando Seleccionar / Introduzir novo edifício, incluído na interface principal (Figura 5.11), estabelece a ligação a uma nova janela. Através desta, é possível a selecção de algum edifício anteriormente caracterizado, incluído na lista visualizada mediante a selecção do comando Edifícios existentes, ou a indicação de que se pretende identificar um novo edifício através do comando Novo edifício (Figura 5.13). Figura 5.13 Janela principal de selecção do edifício. Para a criação de um novo registo de edifício foi desenvolvida a janela apresentada na Figura 5.14, composta pelos campos de introdução de dados: identificação do edifício, ano de construção e localização. Os diferentes campos de inserção de dados, referentes à presente interface e às 69

90 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO seguintes, serão preenchidos com valores e textos de forma a ilustrar adequadamente a utilização da aplicação virtual. Figura 5.14 Interface de caracterização de um novo edifício. Para efeitos de inspecção/manutenção é necessário caracterizar o edifício relativamente a (Figura 5.15): tipo de utilização actual (habitação, comércio, serviços ou outro); número de pisos acima do solo; exposição a agentes poluentes (alta, média, baixa ou nula); tipo de envolvente (rural, urbana e marítima); exposição da cobertura (protegida, normal ou exposta); zona climática em que se insere (um, dois ou três); proximidade do mar (< 1km, < 5km ou > 5km); as características construtivas que possam ser relevantes. Estes dados são indicados através de uma nova janela associada ao comando Características gerais do edifício incluído na interface da Figura Figura 5.15 Características gerais do edifício. Nota: as zonas climáticas correspondem às referenciadas no item

91 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL A escolha destes campos para a caracterização geral do edifício teve por base os campos da ficha de inspecção aplicada a coberturas utilizada por Lopes (2009) e Garcez (2009) que se apresentam destacados na Figura Figura Caracterização do edifício, retirada de uma ficha de inspecção (Lopes, 2009; Garcez, 2009). Através da interface da Figura 5.14 é possível proceder à caracterização da cobertura. A interface associada ao comando Características da cobertura apresenta os campos ilustrados na Figura 5.17, relevantes para a actividade de manutenção em coberturas. Figura 5.17 Características da cobertura a inspeccionar. A ficha de inspecção que serviu de base à sua definição é a que se apresenta na Figura 5.18, retirada das mesmas fontes bibliográficas. 71

92 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO Figura Caracterização da cobertura, retirada de uma ficha de inspecção (Lopes, 2009; Garcez, 2009). Os dados referentes à caracterização geral do edifício e da correspondente cobertura são arquivados numa base de dados da aplicação. A informação fica disponível para ser seleccionada e associada às fichas de inspecção que venham a ser realizadas à cobertura do edifício Modelo virtual A interface principal apresenta uma janela que possibilita a visualização do modelo virtual de um edifício. O acesso a este modelo é efectuado através do botão Iniciar modelo, devendo ser seleccionado um ficheiro criado no sistema EON, com extensão *.eoz (Figura 5.19). Figura 5.19 Janela de selecção do modelo virtual. Após a abertura do ficheiro seleccionado é possível a manipulação do modelo, através de funções que permitem a movimentação de uma câmara em torno dele e da selecção de elementos da cobertura para a sua posterior identificação e monitorização. A Figura 5.20 apresenta o modelo do edifício seleccionado. 72

93 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 5.20 Modelo virtual do edifício. A movimentação aparente da câmara (ponto de vista do observador) sobre o modelo virtual é baseada na utilização do nó Walk do Eon (Figura 5.21). Ao inserir o nó na janela de rede de ligação do sistema virtual, este fica associado ao modelo geométrico. Deste modo, o observador, através da manipulação de teclas do rato, movimenta-se pelo exterior do edifício. Complementando esta função, foi desenvolvida uma outra capacidade que disponibiliza a informação referente à posição da câmara, coordenadas de orientação e posição, associando-as a um elemento identificado pelo utilizador. Posteriormente, quando um elemento é seleccionado, o modelo é rodado e aproximado ao observador, de forma a ser apresentado de um modo evidente, o elemento em destaque. A Figura 5.21 ilustra a funcionalidade da movimentação aparente da câmara, que possibilita uma observação mais abrangente (ponto de vista afastado do modelo) ou pormenorizada do edifício (ponto de vista mais próximo). Figura 5.21 Rotinas que permitem a emissão da informação referente à posição e orientação, e a movimentação no modelo. O processo de selecção dos elementos no modelo virtual corresponde a associar um nó de detecção de interacção do utilizador com o elemento. O nó de reconhecimento de imposição de acção é designado ClickSensor. Cada elemento da cobertura foi associado a este tipo de acção, no sistema EON. A Figura 5.22 identifica a selecção do elemento BeiradoInferiorOeste1. Assim, durante a manipulação do modelo virtual, através da janela de visualização, ao ser colocado o cursor 73

94 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO sobre um dos elementos da cobertura, é possível seleccioná-lo, e associar os dados de identificação e de inspecção a esse elemento. Figura 5.22 Exemplo de uma rotina de selecção do elemento, e a sua aplicabilidade. Adicionalmente, foi explorada a capacidade de alteração das cores dos elementos. Embora, esta alteração tenha sido aplicada em trabalhos anteriores, o modo de identificação individual de cada elemento (da cobertura) constitui um contributo inovador. Esta função é utilizada quando é atribuído um grau de gravidade à anomalia observada num elemento, ao ser inspeccionado. Esta acção corresponde a emitir uma informação ao EON que altera as características das funções Ambient e Diffuse do material que compõe o elemento (Figura 5.23). A percepção de uma cor tem por base o sistema de cores RGB (Red, Green e Blue), ou seja, uma cor é composta por três valores de quantidade de cada uma daquelas cores. O parâmetro de cada componente varia entre um mínimo (ausência dessa cor) e um máximo (total intensidade). A conjugação das três cores base estabelece uma cor. Se os parâmetros de todas as cores base forem nulas, o resultado é a cor preta e se os parâmetros de todas as cores base forem unitários, o resultado é o branco. Figura 5.23 Rotina que permite a alteração da cor do material, e os campos referentes ao material. A Figura 5.24 ilustra as diversas cores, associadas a um material no beirado, utilizadas nesta aplicação. Os valores dos parâmetros (R, vermelho; G, verde; B, azul) estabelecidos para as diferentes cores são: verde (0.25;0.5;0.04), amarelo (1;2;0) e vermelho (1;0;0). a) b) c) d) Figura 5.24 Ilustração das diferentes cores associadas ao elemento: a) original, b) verde, c) amarelo e d) vermelho. Caso seja visualizado um modelo virtual correspondente a um edifício já inspeccionado, é estabelecida uma ligação à base de dados que transpõe para o modelo virtual as cores que foram associadas aos elementos afectados. Esta ligação entre a base de dados e o modelo RV constitui um 74

95 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL aspecto inovador em relação a trabalhos anteriores, pois é possível visualizar as alterações de cor em qualquer altura Identificação de elementos da cobertura Cada elemento a monitorizar deve ser identificado, de forma a constar na base de dados da aplicação. Para tal, foi programada uma rotina que estabelece uma ligação entre a base de dados e o elemento da cobertura seleccionado no modelo virtual (através da janela de visualização). Se o elemento ainda não constar na base de dados, é visualizada uma janela informativa correspondente a esse estado (Figura 5.25), devendo proceder-se, de seguida, à sua identificação. No processo de identificação, é necessário que a câmara esteja focada sobre o elemento, de modo a que as coordenadas, de posição e orientação, a associar ao elemento sejam as apropriadas, para possibilitar posteriormente uma adequada interacção com o elemento. A identificação do elemento é efectuada através da zona 3 da interface principal (Figura 5.11). A zona de identificação do elemento é composta por (Figura 5.25): Designação do elemento, onde o utilizador pode escrever o nome que pretende atribuir ao elemento; Tipo de elemento, devendo ser seleccionado o tipo do elemento (superfície corrente, pontos singulares, estrutura de suporte e sistema de drenagem); e Orientação da exposição do elemento na cobertura de acordo com os pontos cardeais. O tipo de elemento corresponde à estrutura de organização efectuada no Capítulo 3, pois as anomalias foram agrupadas de acordo com o tipo de elemento, facilitando a pesquisa de anomalias na base de dados. Figura 5.25 Identificação do elemento. Os dados indicados são arquivados na base de dados, caracterizando o elemento monitorizado e, ficando associado ao elemento. Adicionalmente é arquivada a posição da câmara associada ao elemento e, portanto, fica disponível para uso em interacções posteriores Pesquisa de elementos Para a visualização dos elementos identificados foi desenvolvida a secção de Pesquisa de elementos (zona 4 da interface principal), que facilita a interacção do utilizador com o modelo virtual. A pesquisa dos elementos identificados pode ser efectuada segundo dois critérios: Tipo de Elemento e Orientação (Figura 5.26). 75

96 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO Figura 5.26 Pesquisa de elementos. A Figura 5.27 ilustra os passos da pesquisa de elementos através do critério TipoDeElemento. Foi criada uma rotina de programação que, ao definir o critério de procura, estabelece uma ligação com a base de dados, apresentando apenas os elementos do edifício que satisfazem o critério de selecção pretendido. Figura 5.27 Exemplo das diferentes etapas para a visualização das características do elemento. Ao ser seleccionado o botão para a visualização das características do elemento, é executada uma rotina de programação que consiste em percorrer a base de dados, detectar o elemento pretendido e recolher a informação relacionada com o elemento. Parte desta informação é utilizada no preenchimento da secção Características do elemento (Figura 5.28). Figura 5.28 Características do elemento. Adicionalmente, associado ao elemento, a base de dados contém a informação relativa às coordenadas e orientação do campo de visão da câmara de observação do modelo virtual (arquivadas quando o elemento é inicializado como componente a monitorizar, item 5.3.3) e a identificação de fichas de anomalias que tenham sido já executadas, relacionadas com o elemento. Deste modo, é possível rodar o modelo virtual de forma a que o elemento pretendido fique orientado de frente e próximo do observador. A Figura 5.29 ilustra esta movimentação em relação a um elemento de revestimento. A capacidade descrita foi definida através de uma rotina de programação associada ao botão Ir para o elemento. 76

97 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 5.29 Visualização no modelo virtual do elemento em análise. Para a visualização das fichas de anomalias deve ser seleccionado o botão Ver fichas de anomalias (Figura 5.30). Para a criação de uma nova ficha deve ser seleccionado o botão Preencher nova ficha de anomalia Interface de ficha de inspecção Figura 5.30 Visualização das fichas de anomalias realizadas. Para a realização de uma inspecção num edifício previamente identificado, são inseridas, na zona 1. Edifício da interface principal, os dados iniciais necessários à identificação da ficha de inspecção: o número da ficha de inspecção; o responsável pela sua realização; o objectivo e a data da inspecção; os contactos efectuados na realização da inspecção à cobertura; e algumas notas da inspecção (Figura 5.31). O edifício a inspeccionar é seleccionado a partir da lista de edifícios identificados associada ao comando Seleccionar / Introduzir novo edifício. A Figura 5.31 ilustra o modo de introduzir a data de inspecção. Figura 5.31 Campos de preenchimento referentes à inspecção. 77

98 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO Adicionalmente, é necessário caracterizar as condições de inspecção quanto ao estado meteorológico observado no dia da inspecção e quanto ao modo de acesso à cobertura. Estas características são indicadas na zona 6. Características gerais da inspecção (Figura 5.32) incluída, igualmente, na interface principal. Figura 5.32 Zona de caracterização geral da inspecção. Os campos definidos para a ficha de inspecção foram retirados de um exemplo de uma ficha de inspecção de coberturas utilizada por Lopes (2009) e Garcez (2009), campos esses que se destacam na Figura Figura 5.33 Parte de uma ficha de inspecção de uma cobertura (Lopes, 2009; Garcez, 2009). A zona 1 da interface contém ainda dois botões relacionados com as características do edifício seleccionado, Ver características do edifício, e com, a lista de inspecções efectuadas sobre o edifício (caso tenham sido já realizadas), Listas de inspecções (ver Figura 5.31). Deste modo, é possível conhecer o histórico das inspecções efectuadas sobre o edifício. A visualização desse conteúdo foi efectuado por meio de rotinas, que através do nome do edifício seleccionado permite visualizar, noutras janelas, o conteúdo gravado na base de dados, referente às características do edifício e à lista de inspecções Interface da ficha de anomalia O preenchimento de uma nova ficha de anomalia ou a visualização de dados de fichas existentes são efectuados através de uma outra interface denominada por Ficha de anomalia (formfich, Figura 5.12). A ficha de anomalia é composta por 4 secções: Anomalias / Causas, Caracterização da anomalia, Intervenção e Fotografia da anomalia (Figura 5.34). A primeira e a 78

99 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL terceira secção dependem de parâmetros disponíveis na base de dados criada e as restantes são de preenchimento livre por parte o utilizador. Figura 5.34 Interface da Ficha de anomalia. Na ficha de anomalia, os campos Tipo de elemento e Designação do elemento são preenchidos automaticamente, pois correspondem a características do elemento seleccionado através da interface principal (Figura 5.35). As anomalias foram, no Capítulo 3, agrupadas por tipo de elemento e com base nessa organização foi definida a base de dados de suporte à aplicação virtual. Figura 5.35 Tipo e designação do elemento. Na ficha de anomalia, o menu descendente referente ao campo Anomalia apresenta as anomalias registadas na base de dados que foram associadas a cada tipo de elemento. Assim por exemplo, em relação ao elemento Revestimento, que pertence ao grupo SuperficieCorrente, as anomalias associadas são as visualizadas no menu descendente (a Figura 5.36 apresenta parte dessa lista). Figura 5.36 Selecção da anomalia. 79

100 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO As causas e modos de intervenção foram igualmente associadas às anomalias, e assim, o campo de Causas e de Intervenção recomendada são preenchidos com os registos da base de dados referentes à anomalia seleccionada, mediante a selecção dos respectivos botões. A Figura 5.37 ilustra a selecção da anomalia Fissuração de elementos de revestimento e as causas prováveis e intervenção recomendada, associadas à anomalia em questão. Figura 5.37 Causas e intervenção associadas à anomalia seleccionada. Para uma melhor caracterização da anomalia foram criados alguns campos, de preenchimento directo, que possibilitam ao utilizador complementar a informação já seleccionada (Figura 5.38): Figura 5.38 Secção de caracterização da anomalia. Ordenação das causas que o especialista, em função da análise visual do estado da anomalia, corresponde à causa mais provável, seguindo-se as causas possíveis por ordem decrescente de probabilidade. A ordenação é efectuada utilizando a numeração das causas listadas anteriormente (ver Figura 5.37); A relação em percentagem de área ou extensão afectada relativamente à grandeza do elemento (área da água de cobertura ou extensão total de um elemento de uma caleira); A gravidade da anomalia pode ser caracterizada segundo os três parâmetros (Baixa / Media / Alta), reflectindo o estudo efectuado no Capítulo 3. O valor indicado neste campo é utilizado na alteração cromática do elemento no modelo virtual (ver item 5.3.2). Considera-se importante associar a este campo uma nota informativa de forma a tornar mais intuitiva a escolha do utilizador em relação à gravidade da anomalia observada no contexto do edifício. 80

101 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Ao registar o grau de gravidade e carregar no botão à direita, é exibido um quadro de resposta afirmativa ou negativa em relação à gravidade escolhida (como se pode observar na Figura 5.39 para as três situações); Figura 5.39 Os três casos de perguntas referentes à gravidade da anomalia. Esta secção (Figura 5.34) contém ainda um campo, de escrita livre, que se destina ao registo de eventuais observações do utilizador em relação à anomalia. Após a descrição da anomalia e a indicação das suas causas prováveis, deve ser seleccionado o botão Intervenção, de forma a visualizar a intervenção recomendada no campo 3 da interface de inspecção. A Figura 5.40 ilustra a intervenção associada à anomalia Fissuração de elementos de revestimento. O botão Intervenção só é disponibilizado após a visualização das causas, para que na sequência da inspecção, não exista nenhuma falha na ligação à base de dados por falta de informação base. Figura 5.40 Intervenção recomendada para a resolução da anomalia. Para que a lista de registos da base de dados a visualizar corresponda, apenas, às que estão relacionadas com as opções de anomalias seleccionadas, foi necessário estruturar a base de dados do seguinte modo: Tabela Anomalia : agrupa todas as anomalias, descritas na coluna Descrição, sendo que a estas estão associadas dois parâmetros, o TipoDeElemento e uma identificação interna, ID. A coluna TipoDeElemento é a base da organização da base de dados pois as anomalias estão associadas ao tipo de elemento (Figura 5.41). O sistema Access atribui um número de identificação, ID, que é usado para agrupar a informação nas restantes tabelas. 81

102 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO Em relação ao exemplo tomado, visualiza-se na Figura 5.41, que à anomalia seleccionada, corresponde um ID com o valor 8; Figura 5.41 Excerto da tabela Anomalia da base de dados. Tabela Causa : agrupa todas as causas na coluna Descrição, e estas estão igualmente associadas a um IDAnomalia que corresponde ao ID associado à anomalia seleccionada anteriormente. Desta forma, na aplicação, o campo Causas da interface da ficha de anomalia (Figura 5.34), apenas lista as causas numeradas correspondentes à anomalia em questão. A Figura 5.42 ilustra um excerto da tabela Causa relativa às causas associadas a IDAnomalia =8. Este valor representa o ID =8 (Figura 5.41) e, portanto, é referente à anomalia Fissuração de elementos de revestimento ; Figura 5.42 Excerto da tabela Causa da base de dados. Tabela Intervenção : agrupa as intervenções recomendadas para as anomalias. A sua organização é idêntica à tabela Causa, pois cada anomalia (identificada por IDAnomalia ) está associada uma intervenção (Figura 5.43). Assim, para a anomalia ID =8, Fissuração de elementos de revestimento, pertencente ao tipo de elemento, superfície corrente, e cujas causas podem ser uma ou mais, das incluídas na lista apresentada na Figura 5.42, a intervenção recomendada é Substituição dos elementos danificados. Figura 5.43 Excerto da tabela Intervenção da base de dados. Todo o conteúdo da base de dados pode ser alteradas pelo utilizador no ficheiro Access, criando, editando ou apagando elementos, podendo desta forma personalizar e optimizar as suas fichas de inspecção. A interface da ficha de inspecção considera ainda uma zona (4) para a inserção de fotografias. É possível, assim, adicionar fotografias obtidas no local de inspecção ou outras imagens referentes ao elemento em análise, constituindo uma informação complementar bastante relevante para o estudo posterior do projecto de reparação/manutenção frente à gravidade observada. Possibilitou-se a 82

103 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL introdução de duas imagens. Deste modo pode ser inserida uma fotografia mais abrangente, enquadrando a anomalia no espaço, e uma outra, mais focada no pormenor. Para o efeito foram colocados à disposição três botões: Abrir, Salvar e Validar (Figura 5.44). O botão Validar permite o acesso a uma janela onde se pode seleccionar a imagem pretendida e adicioná-la ao registo da inspecção. O passo seguinte passa por guardar a imagem através do botão Salvar. Se for do interesse do utilizador introduzir mais do que uma imagem, terá que voltar a Abrir uma nova imagem e Salvar. Por fim, é necessário Validar as imagens para confirmar o registo das mesmas. A primeira imagem gravada é a que vai aparecer na ficha de anomalia para impressão, no entanto, as restantes fotografias ficam associadas aos elementos (na aplicação) para consulta quando necessário. Figura 5.44 Fotografias de pormenor e abrangente da anomalia. Concluído o processo de registo de dados na ficha da anomalia, fica disponível o comando Gravar ficha. O comando está associado a uma rotina de programação que grava, toda a informação inserida na ficha, na base de dados do edifício, ficando associada ao elemento inspeccionado, assim como as imagens numa pasta. Após a gravação da ficha da anomalia, a interface disponibiliza os últimos dois comandos, Imprimir ficha e Sair (Figura 5.45). Figura 5.45 Comandos Gravar ficha, Imprimir ficha e Sair. Adicionalmente, quando o comando Gravar ficha é accionado, além de registar os dados da ficha de anomalia, desencadeia uma outra rotina responsável pela alteração cromática do elemento analisado. A Figura 5.46 apresenta a primeira parte do código da rotina, correspondente à atribuição de cores consoante a gravidade imposta à anomalia. Assim uma gravidade Alta é representada por uma cor vermelha, a Média pela cor amarela e a Baixa por cor verde. A segunda parte do código corresponde à alteração dos parâmetros Ambient e Diffuse, que definem a cor do material no EON, referentes ao elemento em análise (Figura 5.46). Esta capacidade foi abordada em detalhe no item do presente capítulo. 83

104 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO Figura 5.46 Excertos do código de atribuição da cor ao material. Assim, após a realização de um diagnóstico da anomalia pode observar-se, na janela de visualização da interface principal, o aspecto cromático do elemento analisado. A Figura 5.47 ilustra as três situações: na imagem (a) o elemento de revestimento visualizado, ao qual foi atribuído a gravidade Alta, apresenta uma cor vermelha; do mesmo modo as imagens (b) e (c) apresentam respectivamente as cores amarela e verde, correspondentes à atribuição de uma gravidade Média e Baixa. A atribuição de cores, correspondentes ao grau de gravidade relativa à falha de funcionalidade apresentada pelo elemento examinado, no decorrer de uma inspecção à cobertura real, permite conhecer de um modo muito intuitivo qual é a necessidade de actuar com uma maior ou menor urgência, quais as zonas e sua extensão e, cria uma hierarquia de alerta em relação aos elementos inspeccionados. Este aspecto é importante para a escolha da intervenção e no respectivo planeamento, facilitando o conhecimento do estado de degradação da cobertura do imóvel. Esta capacidade é uma das mais relevantes no uso de uma aplicação RV como uma ferramenta de apoio visual à manutenção. a) b) c) Figura 5.47 Exemplos de alteração cromática em função da gravidade: a) Alta, b) Média e c) Baixa. Finalmente, com a totalidade da informação da ficha de anomalia gravada é possível registar, os dados seleccionados e criados, num documento informático, no formato PDF. Seleccionado o comando Imprimir ficha é criado o respectivo ficheiro em que os diversos campos são preenchidos 84

105 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL automaticamente com todos os dados inscritos na ficha de anomalia. A Figura 5.48 ilustra o ficheiro PDF desenvolvido para a ficha de anomalia. Figura 5.48 Ficha da anomalia em formato PDF. Para a criação do ficheiro PDF, através do Visual Basic, foi necessário inserir, na janela Project, uma rotina do tipo Class Module, neste caso a mjwpdf (Figura 5.49). Esta rotina é responsável pela organização dos títulos e das células apresentadas nas Figura Figura 5.49 Class Module mjwpdf. 85

106 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO A aplicação permite, ainda, efectuar a actualização de dados nas fichas de anomalias. Assim, na realização de uma 2ª inspecção, com o objectivo de observar se foi efectuada alguma intervenção de reparação (analisar se a anomalia foi eliminada) ou analisar novamente o grau da anomalia (se se manteve ou agravou), é possível alterar os dados introduzidos. Para tal, é necessário aceder às fichas de anomalias anteriores e, eventualmente, alterar apenas os campos referentes ao estado da anomalia. Ao aceder às fichas de anomalias existentes, surge o comando Alterar ficha que, ao ser seleccionado, possibilita a alteração dos campos da Caracterização da anomalia, sendo que o campo de Observações possibilita ao utilizador descrever, de forma livre, o estado da anomalia. O novo campo permite a avaliação do novo estado da anomalia ( Estado ) e a gravação da ficha alterada (Figura 5.50). O campo do Estado refere-se à intervenção aplicada, ou não, sobre a anomalia, por reparar ou reparado. Este comando de alteração da ficha de anomalia foi criado com o objectivo de reutilizar e actualizar a informação registada em inspecções efectuadas em diferentes datas. Assim, é acompanhado o histórico das actividades de inspecção e reparação do edifício. Figura 5.50 Comando de alteração da ficha. Ao serem gravadas as alterações, são actualizados os campos da base de dados referentes à anomalia em causa e, são, eventualmente, também modificadas, no modelo virtual, as cores do elemento, a que está associada a anomalia. Assim, é possível observar novamente o edifício para o actual estado de degradação. Por fim, no canto inferior direito da interface principal, foram incluídos três botões de uso corrente em aplicações computacionais (Figura 5.51): o botão Gravar inspecção possibilita guardar toda a informação introduzida nesta interface, numa base de dados para utilização futura, ou seja, fica arquivada a informação inicial relativa à data, objectivo e condições de inspecção e todos os dados relacionados com as anomalias observadas e registadas no decurso da inspecção; o botão Imprimir inspecção que permite criar um ficheiro PDF para impressão; o botão Sair que possibilita sair do programa sem gravar a informação registada na interface principal. Foi, ainda inserido, um campo de interesse como suporte a uma planificação de manutenção de introdução obrigatória da data recomendada para a próxima inspecção, possibilitando ao utilizador planear futuras inspecções com base no que foi registado na actual inspecção. Naturalmente, nessa outra data recomendada, se for efectuada um nova inspecção, as fichas de anomalias devem ser reutilizadas e actualizadas. 86

107 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 5.51 Comandos finais da aplicação. O comando Imprimir inspecção permite criar um ficheiro PDF organizado de forma a apresentar os dados gerais do edifício e a actividade de inspecção realizada numa dada data, assim como um resumo dos elementos observados. O documento gerado contém toda a informação do edifício, os aspectos gerais da inspecção e, todos os elementos inspeccionados, respectivas anomalias, gravidade e estado das mesmas (Figura 5.52). Figura 5.52 Ficha de inspecção em formato PDF. 87

108 CAPÍTULO 5 IMPLEMENTAÇÃO DO MODELO INTERACTIVO Com a conclusão de dada inspecção, a folha (ou ficha de inspecção) inicial corresponderá à ficha PDF da Figura 5.52, à qual se devem seguir, as folhas (ou fichas de anomalias) com cada uma das anomalias registadas. 5.4 Considerações finais Neste capítulo apresentaram-se as diferentes fases da implementação do modelo interactivo. Foi inicialmente descrita a adaptação efectuada sobre o modelo geométrico 3D de um edifício reaproveitado de trabalhos anteriores, complementado com os elementos que compõem a cobertura. As capacidades de Realidade Virtual aplicadas ao modelo geométrico foram: acção de movimentação da câmara de forma a orientar e aproximar/apontar o modelo para uma adequada visualização do elemento e analisar o seu contexto na cobertura; selecção do elemento para identificação e associação de informação; alteração das cores dos elementos em função da gravidade atribuída à anomalia observada. Como forma de apoio à compreensão do seguinte capítulo, foi descrita a implementação da interface da aplicação segundo a sequência de utilização mais adequada: identificação do edifício; preenchimento da ficha de inspecção; identificação de elementos e criação de fichas de anomalias. O próximo capítulo testa a utilização da aplicação em casos reais efectuados a coberturas, de modo a obter uma comparação do recurso ao modelo virtual, em relação às fichas existentes e, assim, analisar e apontar a mais-valia do uso da aplicação proposta para a manutenção de coberturas revestidas a telha cerâmica. 88

109 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 6. Aplicação do modelo de Realidade Virtual a casos reais Descrito, no capítulo anterior, o processo de implementação da aplicação computacional de manutenção de coberturas, procede-se, de seguida, à sua utilização em casos reais. A informação recolhida a partir de 5 inspecções efectuadas sobre coberturas com diferentes objectivos, é inserida no modelo (Quadro 6.1). A escolha destes 5 casos deve-se ao facto de ser importante aplicar o modelo a inspecções com diferentes objectivos de modo a que se possa testar as capacidades, com diferentes necessidades de informação. Assim, no presente capítulo é comparado o modo corrente de efectuar inspecções a coberturas com o proposto pelo modelo desenvolvido. É também analisada a aplicabilidade, as vantagens e as limitações verificadas no uso do modelo. A informação relevante recolhida encontra-se nos Anexos A, B, C e D. Quadro 6.1 Descrição referente aos casos reais utilizados no modelo. Caso Modo de recolha da informação Objectivo da inspecção Identificação do edifício Referência A B C Ficha Apoio ao planeamento da manutenção 15i 8i 19i Morgado (2012) D Ficha Desenvolvimento de uma ferramenta de apoio à inspecção e diagnóstico de anomalias de revestimentos exteriores de coberturas inclinadas 152 Lopes (2009) E Formato de relatório Elaboração de uma nota técnica de apoio aos trabalhos de reparação QG Flores (2003) É descrito com detalhe a aplicação do caso A no modelo, por forma a testar as rotinas propostas. Os restantes casos são utilizados para ilustrar alguns dos aspectos em falta e, assim, é explorada a aplicação na sua íntegra, permitindo fazer uma análise comparativa. É, ainda, testada a potencialidade do modelo em relação à visualização das cores, atribuídas aos elementos em função da gravidade, no apoio a um gestor de um parque habitacional (conjunto de edifícios). De forma a testar os diversos casos foi considerada apenas um modelo geométrico 3D, adaptado aos elementos da cobertura. Naturalmente, que em novas inspecções em que este modelo seja utilizado, o modelo geométrico 3D deve corresponder ao edifício em análise. No entanto, a sua criação é facilmente obtida através de sistemas gráficos de uso corrente em projectos de engenharia e arquitectura. 6.1 Aplicação do modelo ao caso A O caso A refere-se à inspecção efectuada em Maio de 2011 sobre um edifício de 1983, com 5 pisos, e desenvolvido no âmbito do planeamento de manutenções e inspecções (Morgado, 2012). Por recurso à aplicação, é efectuada, inicialmente, a caracterização do edifício vistoriado, seguindose a identificação, sobre o modelo virtual, dos elementos de cobertura a monitorizar e o preenchimento da ficha inicial de inspecção (âmbito e condições ambientais e de acesso). Relativamente aos elementos identificados, são preenchidas posteriormente as fichas de anomalias com a informação retirada da ficha e efectuada a correspondência de cores, de acordo com a gravidade das anomalias observadas, sobre cada elemento no modelo virtual. Este item é, assim, 89

110 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS dividido pelas várias fases da realização de uma inspecção: i) caracterização do edifício a analisar; ii) preenchimento da ficha de inspecção; iii) ilustração da capacidade de visualização das cores associadas à gravidade dos elementos no modelo virtual; iv) exemplificação de reutilização dos dados referentes a uma primeira inspecção numa segunda vistoria com o objectivo de verificar o estado dos elementos anómalos Caracterização do edifício Ao ser iniciado o programa, o primeiro passo, é escolher o edifício a inspeccionar. Essa operação é efectuada através do comando Seleccionar / Introduzir novo edifício, incluído na interface principal (Figura 6.1). A janela Identificação do edifício possibilita o registo de um novo edifício (mediante a selecção do comando Novo edifício, Figura 6.1) ou, a listagem de edifícios previamente identificados. Figura 6.1 Registo de novo edifício. Os campos de caracterização do edifício são preenchidos com a informação disponibilizada sobre o edifício. O excerto da ficha de inspecção, ilustrado na Figura 6.2, apresenta os dados referentes à localização do edifício, os quais são inseridos no quadro da Figura 6.3. Figura 6.2 Excerto da ficha de inspecção do caso A, referente à caracterização do edifício (Morgado, 2012). 90

111 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 6.3 Janela da caracterização do edifício do caso A. Os campos da interface Características gerais do edifício (Figura 6.5) são preenchidos com a informação disponível nos excertos da Figura 6.4. Em relação à exposição aos agentes poluentes, foi admitida a informação existente na ficha das anomalias sobre a Agressividade do meio, a qual corresponde a Alta para todos os elementos. a) b) Figura 6.4 Excertos da ficha de inspecção do caso A: a) caracterização do edifício; b) descrição de anomalias (Morgado, 2012). De notar que a escassa informação referente às características gerais do edifício e da cobertura impossibilita o total preenchimento dos campos disponibilizados na aplicação, como se pode visualizar na Figura 6.5, tais como a informação sobre a exposição, a zona climática, a proximidade em relação mar e a caracterização construtiva da cobertura. Como o objectivo da inspecção consultada se centrava na criação de planos de manutenção, não era requerida uma informação exaustiva sobre o edifício e cobertura. Na aplicação todos os campos podem ser reeditados ou limpos (comando Limpar campos ) e, após o seu preenchimento, a informação é arquivada (campo Guardar, Figura 6.5). Automaticamente a aplicação retorna à janela de caracterização do edifício. 91

112 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS Figura 6.5 Janela de caracterização geral do edifício do caso A. De seguida, através da interface Características do edifício (Figura 6.3) deve aceder-se ao quadro Características da cobertura (Figura 6.7). A informação da caracterização da cobertura é retirada do excerto da ficha apresentada na Figura 6.6. Figura 6.6 Excertos destacados da ficha de inspecção do caso A, referente à caracterização da cobertura (Morgado, 2012). Os restantes campos de caracterização da cobertura não foram preenchidos, pois a ficha consultada é omissa nesses dados. A informação inserida na interface é arquivada (comando Guardar, Figura 6.7). Retorna-se, novamente, à janela de caracterização do edifício. 92

113 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 6.7 Janela de caracterização da cobertura correspondente ao caso A. Por fim, selecciona-se o comando Guardar da janela de caracterização do edifício (Figura 6.3), de modo a que toda a informação referente ao edifício seja gravada na base de dados. Posteriormente, a informação do edifício pode ser consultada e aplicada na actividade de inspecção. De seguida, é associado o modelo virtual do edifício (modelado no sistema AutoCad e programado no sistema EON) à correspondente identificação. Através do comando Iniciar modelo (incluído na interface principal) selecciona-se o ficheiro de realidade virtual correspondente ao edifício em estudo, que neste caso é o Edifício 15i (Figura 6.8). Através da janela de visualização da interface principal, o utilizador pode interagir com o modelo virtual de forma a seleccionar os elementos da cobertura e alterar a posição e a direcção do ponto de vista do observador, por recurso aos botões do rato. Figura 6.8 Selecção do ficheiro correspondente ao Edifício 15i. O próximo passo consiste na identificação dos elementos a monitorizar. Para tal, é importante que a câmara esteja orientada para que o elemento pretendido seja visualizado de frente e próximo do observador. A identificação do elemento é efectuada mediante a selecção inicial do elemento no modelo virtual, seguindo-se a sua caracterização. Ao ser seleccionado no modelo, um elemento que não se encontre ainda na base de dados do edifício, surge uma janela de interrogação a avisar que o elemento ainda não foi identificado e a questionar se o inspector o pretende identificar. Em caso afirmativo, deve proceder-se à descrição do elemento seleccionado, através dos campos da zona 3 93

114 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS da interface principal. Esta descrição consiste na atribuição de uma designação ao elemento, na escolha da sua orientação e no enquadramento no tipo de elemento. Verifica-se que a ficha consultada agrupa as anomalias por elemento fonte de manutenção (EFM), não identificando o elemento anómalo nem a sua localização, o que torna difícil a sua identificação no modelo virtual (Figura 6.9). Figura 6.9 Excerto da ficha de inspecção do caso A, referente ao agrupamento das anomalias (Morgado, 2012). De forma a utilizar a informação da ficha, efectuou-se a identificação de alguns dos elementos do modelo em diferentes zonas da cobertura. Como a ficha associa ao elemento do tipo revestimento quatro anomalias e não se sabe se estas pertencem todas ao mesmo elemento, foram identificadas três superfícies de revestimento na aplicação, distribuindo as anomalias por estes elementos. A identificação de um desses elementos de revestimento é ilustrada na Figura 6.10 a). Do mesmo modo, foi identificado um elemento por cada tipo sistema de ventilação, sistema de remates e a janelas e clarabóias, e três elementos pertencentes ao sistema de drenagem. Na Figura 6.10 é possível visualizar a identificação de alguns desses elementos. a) b) c) c) d) e) Figura 6.10 Identificação de elementos e respectivas imagens no modelo 3D: a) revestimento; b) sistema de ventilação; c) remate; d) clarabóia; d) caleira; e) tubo de queda. 94

115 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL As coordenadas de posição e orientação referentes às imagens, do modelo virtual, ilustradas na Figura 6.10, referentes a cada elemento, são também gravadas na sequência da identificação do elemento Informação recolhida sobre a inspecção De seguida, procede-se à associação de informação relativa à realização de uma inspecção, baseada na ficha consultada, efectuada por Morgado (2012). A Figura 6.11 apresenta o excerto da ficha, correspondente à caracterização da inspecção. Figura 6.11 Excertos da ficha de inspecção do caso A, referente à caracterização da inspecção (Morgado, 2012). A Figura 6.12 ilustra o preenchimento dos campos que caracterizam a inspecção, contidos na interface principal: i) número da ficha de inspecção; ii) responsável pela inspecção; iii) data; iv) objectivo da inspecção; v) contactos efectuados; vi) notas; vii) condições meteorológicas; viii) e de acesso. O objectivo da inspecção então realizada, embora não mencionado na ficha de Morgado (2012), enquadra-se na criação de um plano de inspecção e manutenção, desenvolvido no âmbito da sua dissertação de Mestrado. As condições referentes à meteorologia e ao acesso à cobertura, à data da inspecção, não foram mencionadas na ficha de inspecção, não sendo, assim, possível o preenchimento desses campos. Figura 6.12 Campos de caracterização da inspecção. 95

116 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS A inspecção prossegue com a associação de anomalias aos elementos identificados. Na zona 4. Pesquisa de elementos é seleccionado um elemento. Esta zona foi desenvolvida com o intuito de facilitar a procura do elemento monitorizado através de duas variáveis, TipoDeElemento e Orientação, para visualizar as suas características e agregar fichas de anomalias. A sequência de etapas associadas à Pesquisa de elementos para a selecção por TipoDeElemento, encontra-se ilustrada na Figura Figura 6.13 Selecção do elemento Revestimento1. Ao ser seleccionado um elemento ( Revestimento1, Figura 6.13), é disponibilizada, na zona 5. Características do elemento, a informação que foi guardada na base de dados, associada ao elemento (Figura 6.14). Figura 6.14 Características da Revestimento1. A base de dados contém, além dos dados visualizados na Figura 6.14, as coordenadas e direcção de observação da câmara em relação ao modelo virtual. Assim, quando, na interface das Características do elemento, o comando Ir para o elemento é accionado, o elemento pretendido é visualizado de um modo próximo do observador. A Figura 6.15 ilustra as duas posições do observador em relação ao modelo, antes e depois de ser emitida a acção de Ir para o elemento. Figura 6.15 Visualização do elemento seleccionado. 96

117 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL A interface de Características do elemento (Figura 6.14) inclui dois botões: Preencher nova ficha de anomalia direccionado para o preenchimento de uma ficha de anomalia associada ao elemento em análise; Ver fichas de anomalias permite a visualização de fichas já criadas sobre o elemento. Todas as anomalias registadas na ficha foram introduzidas na aplicação. No entanto, apenas é apresentado o modo de inserção da informação de uma das anomalias, pois o processo é idêntico para as restantes anomalias. Assim, para o elemento Revestimento1, escolhido como exemplo de ilustração, é possibilitado o preenchimento de uma ficha de anomalia, numa nova interface. A ficha de anomalia é automaticamente preenchida com o tipo e a designação do elemento seleccionado (Figura 6.16). Figura 6.16 Ficha de anomalia do elemento Revestimento1. A Figura 6.17 ilustra as anomalias existentes no revestimento, registadas na ficha de inspecção, as quais são listadas, associadas a um código de identificação. A anomalia a descrever, identificada por A-R 7, corresponde a Desenvolvimento de vegetação parasitária. Figura 6.17 Excerto da ficha de inspecção do caso A, referente à descrição das anomalias (Morgado, 2012). 97

118 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS A anomalia Desenvolvimento de vegetação parasitária no revestimento é seleccionada a partir da lista descendente (presente na interface, Figura 6.18) que na base de dados de suporte à aplicação, foi associada ao tipo de elemento Superfície corrente. Figura 6.18 Selecção da anomalia Desenvolvimento de vegetação parasitária. Como referido no capítulo anterior, a lista de causas prováveis está igualmente associada, na base de dados, ao tipo de elemento. Assim, para o elemento revestimento, a lista de causas é a que se apresenta na Figura Figura 6.19 Causas prováveis da anomalia associada ao revestimento. As causas são numeradas para que, no campo referente à Caracterização da anomalia (Figura 6.20), possam ser ordenadas de acordo com a probabilidade de quais as possíveis causas que estão na origem do desenvolvimento da anomalia observada, de acordo com o critério do inspector. Na ficha de Morgado (2012) não foram indicadas as prováveis causas responsáveis pela anomalia, pelo que esse campo foi deixado em branco. A descrição da anomalia prossegue com a indicação da percentagem de área afectada. É referido na ficha que a extensão da anomalia no elemento é reduzida, tendo sido, assim, considerada na aplicação uma percentagem que varia entre 1% a 25% (Figura 6.20). O nível de gravidade da anomalia observada é indicado no campo seguinte. A ficha consultada associa uma prioridade de intervenção de 2, numa escala de 1 a 4. Assim, na aplicação, foi-lhe atribuída uma gravidade média. Associada à gravidade média, é apresentada uma lista de um grupo de questões de resposta afirmativa ou negativa que o utilizador preenche consoante o estado da anomalia analisada. Este dado complementa a informação referente à gravidade da anomalia estudada. Apesar de não existir qualquer informação na ficha referente a estas questões, foi respondido afirmativamente às três. Por fim, no campo destinado a observações não foram incluídos comentários adicionais. 98

119 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 6.20 Caracterização da anomalia Desenvolvimento da vegetação parasitária. Com a anomalia devidamente caracterizada e as causas prováveis identificadas e ordenadas, prossegue-se com a selecção da intervenção recomendada. Ao nível da informação disponível na ficha de inspecção, referente ao caso A, é apenas mencionado que as acções correctivas devem passar pelo tratamento da superfície em análise, resultando simultaneamente em acções de limpeza e intervenções ligeiras. A aplicação apresenta a lista de várias acções de intervenção, as quais estão associadas na base de dados à anomalia, devendo o utilizador decidir qual ou quais os trabalhos de reparação que devem ser recomendados para uma correcta resolução da anomalia identificada. A Figura 6.21 lista o tipo de intervenção associado à anomalia observada no elemento Revestimento1. Figura 6.21 Intervenção para a anomalia Desenvolvimento de vegetação parasitária no revestimento. Finalmente, na ficha de anomalia, é permitida a associação de fotografias (2, no máximo) obtidas no local de inspecção (Figura 6.22). A anomalia descrita é assim complementada com imagens da anomalia observada no elemento em monitorização. Relativamente ao caso A, foi introduzido na aplicação uma fotografia da respectiva anomalia. Deste modo é ilustrada uma das capacidades da aplicação que consiste na criação de fichas de anomalias com inclusão de imagens locais, para apoiar o planeamento à intervenção após inspecção. Com a fotografia ou fotografias guardadas e validadas, prossegue-se com a gravação da totalidade do conteúdo inserido na ficha de anomalia, ficando registado na base de dados. Para tal, deve ser seleccionado o botão Gravar ficha, incluído na interface da ficha de inspecção (Figura 6.16). A informação fica disponibilizada para uma posterior utilização. Para uma melhor visualização e análise da ficha de anomalia, é possibilitada a sua impressão, através do botão Imprimir ficha incluído na mesma interface (Figura 6.16). A ficha impressa com os dados seleccionados e introduzidos na aplicação, referente à anomalia Desenvolvimento de vegetação parasitária no revestimento associada ao elemento Revestimento1, encontra-se no Anexo E. 99

120 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS Gravidade das anomalias Figura 6.22 Fotografia referente à anomalia. Quando a ficha de anomalia é concluída, é iniciado o processo de alteração da cor inicialmente atribuída ao elemento analisado, para que este adopte a cor correspondente à gravidade que lhe foi afectada no decurso da inspecção. Na janela de visualização da interface principal é possível observar o modelo do edifício, apresentando o referido elemento com a cor que lhe foi atribuída (amarela). A capacidade de atribuição de cor ao elemento, consoante a gravidade da anomalia, constitui um aspecto determinante na avaliação visual por parte do utilizador, contribuindo para um mais adequado planeamento da intervenção global a efectuar ao imóvel. A Figura 6.23 ilustra a alteração de cor do elemento de revestimento analisado para amarelo, que corresponde à gravidade média atribuída. Figura 6.23 Visualização no modelo virtual da cor atribuída ao Revestimento1. 100

121 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Como referido inicialmente, todas as anomalias registadas na ficha foram introduzidas na aplicação. Como resultado apresenta-se na Figura 6.24 as alterações de cor efectuadas nos elementos inspeccionados, permitindo assim, obter uma maior intuição no que diz respeito à prioridade de intervenção de uns elementos ou na urgência do planeamento de uma nova inspecção. Figura 6.24 Visualização do edifício com as alterações de cor. Uma outra capacidade presente nesta aplicação consiste em poder visualizar fichas de anomalias de elementos inspeccionados, quer sejam referentes à inspecção em curso ou de uma outra efectuada anteriormente, criando, assim, uma maior interactividade entre o utilizador e aplicação. Através do modelo virtual é possível identificar os elementos que necessitam de um maior cuidado e assim visualizar as suas características e respectivas anomalias. Esta capacidade permite criar uma maior interactividade à aplicação. No Anexo E encontra-se a ficha de inspecção impressa referente ao caso A, onde é possível concluir, aliado à visualização do modelo virtual do edifício, que os elementos Clarabóia, Revestimento3 e Tubo de queda representam maior atenção Reutilização dos dados Para além da possibilidade de rever a ficha de anomalia, é permitida a alteração dos dados da ficha. Esta opção é útil quando se trata de uma segunda inspecção efectuada com o objectivo de se certificar se as anomalias permanecem ou se já foram intervencionadas. Para ilustrar esta capacidade de visualização e alteração da ficha é simulada uma segunda inspecção em que o objectivo é a verificação do estado dos elementos anómalos. A Figura 6.25 ilustra a selecção da ficha da anomalia Acumulação de vegetação parasitária nos remates associada ao elemento Remate1. Após a selecção da ficha de anomalia referente ao elemento, é possível visualizar a totalidade da ficha preenchida com os dados correspondentes à primeira inspecção. Na interface da ficha de anomalia existe o comando, Alterar ficha, que permite a alteração dos campos que dizem respeito à caracterização da anomalia. 101

122 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS Figura Visualização de uma ficha de anomalia numa segunda inspecção. Adicionalmente, a interface contém um novo campo correspondente ao estado da eventual intervenção. Na Figura 6.26 são destacados os campos referidos. Figura 6.26 Campos da ficha de anomalia disponíveis para alteração. 102

123 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Supondo que a anomalia não foi reparada e, como tal, agravou o estado do elemento, procedese à alteração do campo da gravidade, o que faz com que a cor do elemento no modelo virtual seja alterada, evidenciando o estado do elemento. O campo de observações possibilita a descrição mais detalhada do estado em que se encontra o elemento (Figura 6.27). Neste caso foi alterada a gravidade da anomalia, de média para alta, por forma a visualizar o estado avançado de degradação do elemento, associado à não reparação do mesmo. Figura 6.27 Campos da ficha de anomalia alterados. O campo Estado permite a selecção entre dois estados, reparado ou por reparar, esta informação será utilizada aquando da impressão da ficha de inspecção (Figura 6.28). Figura 6.28 Excerto da impressão da ficha referente à segunda inspecção simulada. O modelo de Realidade Virtual é igualmente aplicado aos casos B e C, sendo que os resultados são ilustrados nos Anexos F e G, respectivamente, e utilizados na aplicação global de todos os casos, descrita mais à frente. 6.2 Aplicação do modelo ao caso D O caso D corresponde a uma inspecção realizada em Setembro de 2009, da autoria de Lopes (2009) e Garcez (2009), efectuada a um edifício de 1 piso, situado no Montijo. Os dados retirados desta ficha são apenas os relacionados com os campos da aplicação que não foram ilustrados durante o procedimento anterior para o caso A. A presente ficha contém dados referentes às características do edifício e da cobertura (Figura 6.29), no entanto carece de informação sobre a localização do edifício. Figura Excerto da ficha de inspecção do caso D, referente à caracterização do edifício (Lopes, 2009; Garcez, 2009). 103

124 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS Assim, com a informação contida na ficha, é possível preencher a totalidade dos campos, ficando o edifício devidamente caracterizado (Figura 6.30). Figura 6.30 Janela de caracterização geral do edifício referente ao caso D. O seguinte passo consiste na recolha do conteúdo que caracteriza a cobertura (Figura 6.31) e, de seguida, no preenchimento dos correspondentes campos na aplicação. Figura Excerto da ficha de inspecção do caso D, referente à caracterização da cobertura (Lopes, 2009; Garcez, 2009). Como se pode verificar, tanto o edifício como a respectiva cobertura ficaram devidamente caracterizados. Este aspecto contribui para a análise das anomalias, permitindo uma melhor percepção das causas que estejam na sua origem. A Figura 6.32 ilustra a janela de caracterização da cobertura com os campos preenchidos. 104

125 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Figura 6.32 Janela de caracterização da cobertura referente ao caso D. Uma dificuldade comum com a ficha anterior do caso A é a identificação do elemento anómalo, visto que esta não indica o local de ocorrência da anomalia. A identificação do elemento é um aspecto determinante para a associação da anomalia, como tal, são também definidos elementos em diferentes zonas da cobertura de modo a associar as anomalias. Desta ficha é seleccionado igualmente apenas uma anomalia, designada por A-O5 e correspondente a defeitos no sistema de isolamento térmico, que está associada a anomalias de execução (Figura 6.33). Figura Excertos da ficha de inspecção do caso D, referente à anomalia detectada (Lopes, 2009; Garcez, 2009). No modelo virtual é identificado o elemento Isolamento térmico. A anomalia a associar é Inexistência de isolamento térmico, como se pode ver na Figura A Figura 6.35 ilustra a informação utilizada para o preenchimento dos campos referentes à caracterização da anomalia. O excerto da ficha indica a percentagem de área afectada e refere a gravidade como sendo de nível 2, justificando-o através da indicação da evolução da anomalia, do valor estético das áreas afectadas, da ocorrência de infiltrações, da afectação da estrutura de suporte, da presença de humidade excessiva no espaço subjacente ao revestimento. 105

126 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS Figura 6.34 Ficha de anomalia do elemento Isolamento térmico preenchida para o caso D. Figura Excerto da ficha de inspecção do caso D, referente à caracterização da anomalia (Lopes, 2009; Garcez, 2009). 106

127 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Após a caracterização da anomalia, é listada a intervenção recomendada. No excerto da ficha, incluída na Figura 6.36, encontra-se seleccionado o trabalho de Aplicação / reparação / substituição do isolamento térmico como a intervenção recomendada para a eliminação da anomalia. É ainda recomendada a aplicação do isolamento na laje de esteira pelo facto do desvão ser ventilado (Figura 6.36). Figura Excerto da ficha de inspecção do caso D, referente à intervenção (Lopes, 2009; Garcez, 2009). O modelo indica igualmente a aplicação de isolamento térmico. Complementarmente, sugere a sequência de trabalhos de intervenção. O local da aplicação do isolamento é definido como sendo nas vertentes, pois a modelação da cobertura 3D foi efectuada considerando apenas desvão não ventilado e, como tal, esta sequência de trabalhos não é aplicável à situação em questão. A Figura 6.34 ilustra a ficha de anomalia associada ao elemento isolamento térmico. Com a aplicação do modelo ao caso D foi possível visualizar os campos referentes à caracterização do edifício e da cobertura totalmente preenchidos, e verificar a dificuldade, comum aos casos A,B e C, que consiste na identificação do elemento anómalo no modelo. As fichas impressas obtidas, referentes à inspecção e às anomalias do caso D, encontram-se no Anexo H. 6.3 Aplicação do modelo ao caso E Com recurso ao caso E, pretende-se complementar a exploração da aplicação. O caso E foi elaborado no âmbito do desenvolvimento de uma nota técnica como suporte às obras de reparação das anomalias existentes (infiltrações) na cobertura, em telhado, dos edifícios do empreendimento localizado no Estoril. O relatório refere que as principais anomalias responsáveis pelas infiltrações detectadas, se encontram maioritariamente em pontos singulares, como os remates com parede transversal emergente e com parede emergente paralela à pendente e a rufagem de chaminé. Existem outras anomalias, de carácter menos importante, que ocorrem no revestimento, cumeeira e no sistema de drenagem. Em comparação com os casos anteriores, é notada a escassa informação em relação à caracterização geral do edifício. A informação sobre a área e a inclinação da cobertura, não é referida no relatório, sendo necessário recorrer às plantas do edifício. Os elementos afectados são devidamente definidos no relatório, complementados com fotografias, tornando mais precisa a identificação desses mesmos elementos no modelo virtual. O relatório indica que as condições meteorológicas para a realização da inspecção foram adversas, chuva e vento forte, e que o acesso à cobertura foi efectuado pelo exterior. A Figura 6.37 ilustra os campos de caracterização geral da 107

128 CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS inspecção, que só foram indicados no relatório em questão, não tendo sido mencionados nas fichas anteriores. Figura 6.37 Campos referentes à caracterização geral da inspecção efectuada ao edifício QG. Este caso, por se tratar de uma nota técnica, possui bastante informação referente aos processos de reparação associados à intervenção após inspecção. A aplicação desenvolvida é orientada para o registo de anomalias e a sua completa descrição, como apoio à definição de planos de intervenção. Como tal, não apresenta tanto detalhe ao nível de trabalhos de reparação. Por outras palavras, enquanto que o relatório explica (com pormenores construtivos) a metodologia de execução e rectificação dos diferentes remates, substituição das telhas danificadas e correcção de pendentes nas caleiras, a aplicação proposta apenas apresenta como refere esta intervenção de uma forma sintetizada. Como exemplo, a execução do remate na chaminé é descrito com pormenor no relatório, considerando o uso de determinados materiais e especificações na sua execução, enquanto que na aplicação apenas é recomendada a remoção dos elementos e colocação de novos materiais com alturas superiores (Figura 6.38). Figura 6.38 Ficha de anomalia do remate de chaminé, referente à inspecção ao caso E. As fichas impressas obtidas, referentes à inspecção e às anomalias do caso E, encontram-se no Anexo I. 108

129 Caso C Caso B Caso A MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 6.4 Aplicação global do modelo a todos os casos (A, B, C, D e E) A informação referente à totalidade dos casos foi introduzida na aplicação. As Figuras 6.39 e 6.40 ilustram o aspecto do modelo virtual do edifício, obtido com base nos dados referentes a cada caso. Na janela de visualização é possível, através das cores atribuídas aos elementos danificados, detectar qual ou quais os edifícios que exigem uma maior urgência na intervenção. Observando as Figuras 6.39 e 6.40, de uma forma geral, é possível verificar que o edifício pertencente ao caso A é o que inspira maiores cuidados, visto apresentar um maior número de anomalias com nível de gravidade elevado. Analisando o edifício associado ao caso B, verifica-se que as anomalias existentes pertencem à superfície corrente e ao sistema de drenagem, sendo que estas possuem na maioria níveis médios de gravidade. O edifício pertencente ao caso C não requer muita atenção visto apenas ter duas anomalias de carácter pouco grave. O edifício relativo ao caso D apresenta anomalias ao nível da superfície corrente, exibindo os três níveis de gravidade. Destaca-se também o edifício correspondente ao caso E, pois apresenta anomalias com gravidade alta e média no sistema de remates. Legenda referente à cor: - gravidade alta; - gravidade média; - gravidade baixa. Figura Modelos virtuais dos edifícios correspondentes aos casos aplicados A, B e C. 109

130 Caso E Caso D CAPÍTULO 6 APLICAÇÃO DO MODELO DE REALIDADE VIRTUAL A CASOS REAIS Legenda referente à cor: - gravidade alta; - gravidade média; - gravidade baixa. Figura Modelos virtuais dos edifícios correspondentes aos casos aplicados D e E. Admitindo que os resultados ilustrados nas Figuras 6.39 e 6.40 se referem a diferentes edifícios de um mesmo parque habitacional, a capacidade de visualização da aplicação permite, ao gestor, criar um plano de intervenção em função da urgência de cada edifício. Assim, deve ser dada prioridade de intervenção ao edifício A cujo estado requer maior urgência. Adicionalmente, por observação da globalidade das edificações de um grupo, permite inferir qual o tipo de elemento mais afectado e, apoiando-se na análise das causas e efeitos, verificar se alguma anomalia é comum a todos os edifícios, colocando, assim, a questão relativa à deficiente definição do projecto ou modo de aplicação dos elementos da cobertura, ou ainda à sinergia dos trabalhos de intervenção. Esta situação pode ser verificada através da visualização das Figuras 6.39 e 6.40, sendo que os casos A, B, C e D apresentam níveis de gravidade idênticos no revestimento de duas vertentes, o que induz se tratar da mesma anomalia. Comparando a actuação permitida com a aplicação e os casos considerados, é possível concluir que se as mesmas inspecções tivessem sido apoiadas neste modelo interactivo, em que o modelo 3D do edifício virtual correspondesse a cada caso de estudo, a análise de cada elemento seria efectuada de um modo mais objectivo e completo. Nomeadamente, qual o elemento no modelo, qual a sua extensão, qual a sua gravidade, quais as causas e quais as imagens que ficariam de imediato associadas à ficha. O planeamento de uma intervenção era assim, fortemente, apoiada no modelo virtual. 6.5 Considerações finais Neste capítulo foi testada a aplicabilidade do modelo a cinco caos reais, utilizando a informação disponível e recolhida de diversas fichas de inspecção e relatório. 110

131 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Foi considerado um caso A para ilustrar em detalhe o preenchimento dos principais campos de caracterização do edifício e de fichas de anomalias. Os restantes casos foram utilizados para complementar a ilustração da aplicação e a sua potencialidade. Foi analisada a reutilização de dados da inspecção e a introdução de novos campos, evidenciando a capacidade de visualização da cor do elemento de acordo com a gravidade das anomalias observadas. Foi possível constatar que pelo facto das inspecções, referentes aos casos reais, terem diferentes objectivos, implicou que nem toda a informação necessária estava disponível, o que dificulta a uniformização do diagnóstico. A aplicação permite reduzir a subjectividade das inspecções, podendo ser utilizada por diferentes técnicos, o que torna a informação recolhida mais clara e objectiva, facilitando a análise dos dados recolhidos durante a inspecção. Adicionalmente, todos os dados recolhidos para os cinco casos foram introduzidos na aplicação, simulando cinco coberturas existentes num parque edificado, assumindo características construtivas similares variando apenas nas anomalias. Neste contexto, foi possível identificar rapidamente a gravidade das anomalias através da atribuição de diferentes cores (vermelha gravidade alta; amarela gravidade média; verde gravidade baixa). Concluiu-se que a aplicabilidade do modelo proposto foi testada, apesar das dificuldades sentidas na utilização da informação disponível já que a mesma foi produzida por outros inspectores. 111

132

133 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL 7. Conclusões e desenvolvimentos futuros Neste trabalho foram descritas as características e o modo de aplicação do revestimento cerâmico e dos seus constituintes, bem como estudadas as principais anomalias, causas e metodologias de intervenção associadas a coberturas inclinadas de revestimento cerâmico. A informação recolhida, a partir de diversas fontes bibliográficas, foi sintetizada e estruturada, por forma a criar uma base de dados de apoio à aplicação. O principal objectivo da implementação da aplicação consistiu no auxílio à actividade de inspecção no local, disponibilizando ao técnico uma ferramenta interactiva com toda a informação referente a anomalias associadas aos elementos de uma cobertura, contribuindo para a realização de uma inspecção rápida e com o registo digital de toda a informação, para posterior consulta. A aplicação desenvolvida permite efectuar inspecções a coberturas de um modo intuitivo com base em capacidades avançadas gráficas e interactivas contribuindo para inovar o processo de inspecção apoiada em tecnologias computacionais. É possibilitado ao utilizador introduzir, visualizar e alterar informação do edifício, associar anomalias aos elementos da cobertura, com o recurso ao modelo 3D virtual do edifício. Adicionalmente, o modelo virtual apresenta as alterações cromáticas, aplicadas sobre os elementos, de acordo com a gravidade da anomalia observada sobre o elemento real. Esta associação de cores aos elementos anómalos em função do nível de gravidade/prioridade, definida pelo inspector, é uma capacidade inovadora em relação aos trabalhos anteriores, bem como a interacção individualizada com os todos os elementos identificados que compõem a cobertura, permitindo a sua focagem e consequente análise pormenorizada. O desenvolvimento desta componente visual permite, em inspecções futuras ou em fase de planeamento da manutenção, visualizar, através do modelo virtual do edifício, o estado da cobertura e, assim, definir quais os elementos prioritários numa cobertura de um edifício. Pretende-se, com esta aplicação, que o utilizador possa, para além de apoiar a realização da inspecção, aceder posteriormente à informação registada e ao modelo virtual e, assim, planear adequadamente uma manutenção à cobertura. Isto, só é possível com o armazenamento de toda a informação introduzida na aplicação, bem como das alterações efectuadas ao modelo virtual do edifício numa anterior inspecção. A aplicabilidade deste programa torna-se bastante vantajosa, por exemplo, para um gestor de um parque habitacional composto por um conjunto de edifícios, sobre os quais necessita planear inspecções e, eventuais, intervenções. A aplicação permite apoiar esta actividade de uma forma mais racional, reduzindo os custos globais e o risco para os utilizadores. A aplicação, apoiada em informação clara e sistematizada, permite reduzir a subjectividade das inspecções, possibilitando a sua utilização por diferentes técnicos. A informação recolhida pelos técnicos torna-se clara e objectiva, o que permite uma análise mais fácil dos dados recolhidos da inspecção. Esta aplicação foi desenvolvida com o intuito de ser intuitiva e interactiva, tornando o ambiente mais user friendly, o que facilita a prática da actividade de manutenção. O modelo geométrico 3D do edifício é facilmente obtido através de sistemas gráficos de uso corrente em projectos de engenharia e arquitectura. Este aspecto é relevante, visto que para novas 113

134 CAPÍTULO 7 CONCLUSÕES E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS inspecções em que este modelo seja utilizado, o modelo 3D deve corresponder ao edifício em análise. Os objectivos propostos para esta dissertação foram alcançados, no entanto, destacam-se algumas dificuldades. A recolha de informação referente às características e ao modo de aplicação dos elementos da cobertura revestida a telha cerâmica revelou-se extensa, o que implicou efectuar uma síntese e apresentar apenas o que seria utilizado na aplicação. Pelo facto de haver uma vasta bibliografia referente às anomalias, causas e intervenções, houve uma certa dificuldade no que diz respeito ao modo de as agrupar, por forma a facilitar o uso deste conteúdo na aplicação. Em relação à criação do modelo interactivo, houve alguma dificuldade no desenvolvimento das rotinas de programação, responsáveis por interligar o modelo virtual com a base de dados e com a própria interface da aplicação, que possibilitam o cruzamento de informação. No entanto, foi possível desenvolver uma aplicação intuitiva e com capacidades virtuais que apoiem tanto a inspecção, como o planeamento da manutenção de uma cobertura. A aplicação do modelo a casos reais permitiu, de forma inovadora em relação aos trabalhos anteriores, verificar a potencialidade do uso do modelo em inspecções a coberturas. Se as inspecções, referentes aos casos aplicados, tivessem sido apoiadas neste modelo interactivo, em que o modelo 3D do edifício virtual correspondesse a cada caso de estudo, a análise de cada elemento seria efectuada de um modo mais objectivo. Assim, neste caso, o planeamento da intervenção seria fortemente apoiado no modelo virtual. Como desenvolvimento futuro, sugere-se uma melhoria no campo referente às capacidades de interacção com o modelo virtual do edifício, nomeadamente, com a visualização dos elementos estruturais através de funções que permitam o destaque dos mesmos. Sugere-se ainda, como melhoria do modelo implementado, a introdução de uma escala temporal referente à evolução da gravidade na anomalia, possibilitando a visualização de uma escala de cores, por exemplo, associada à alteração da gravidade em função do tempo. Uma outra melhoria consiste na criação de alertas associadas à gravidade alta, atribuída ao elemento anómalo, para que o gestor responsável pela manutenção seja relembrado da necessidade de intervenção, sem que seja necessário abrir o modelo. Aplicar o modelo a outros casos reais e a inspecções futuras através de um grupo de técnicos de inspecção, tem uma componente de grande interesse, de modo a que seja efectuada uma análise mais aprofundada e, assim, determinar os aspectos a melhorar no modelo. A aplicação do modelo deve ser efectuada a vários edifícios com diferentes tipologias de coberturas inclinadas. Propõe-se, ainda, a aplicação desta ferramenta a outras componentes de um edifício como os pavimentos e em relação a coberturas, sugere-se a implementação de um modelo com cobertura em terraço ou mista, de modo a criar um modelo virtual que apoie a manutenção de todos os elementos de um edifício. 114

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138 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Neto, R. A. (2004). A Realidade Virtual, suas aplicações e possiblidades. Tese de Mestrado em Ciências da Engenharia. Rio de Janeiro: Universidade Federal do Rio de Janeiro. Oster, H. J., Shunck, E., Barthel, R., Kiessl, K. (2002). Roof Construction Manual: Pitched Roofs (3ª ed.). Munich: Birkhäuser. Paiva, J. V., Aguiar, J., Pinho, A. (2006). Guia técnico de reabilitação habitacional. Lisboa: INH, LNEC. Peneda, S., Brito, J., Correia, J. (2011). Diagnóstico, patologia e reabilitação de impermeabilizações em coberturas em terraço. Acetatos da cadeira de Patologia e Reabilitação da Construção. Lisboa: IST. Piedade, C. (2003). Patologia de Edifícios : Porque se Repetem os Insucessos?. 1º Encontro Nacional sobre Patologia e Reabilitação de Edifícios. Porto: FEUP. Raposo, I. (2007). Guia de Reabilitação e Construção. Cidade de Loulé. Faculdade de Arquitectura da Universidade de Lisboa, Câmara Municipal de Loulé. Rato, V. M. (2001). Exigências funcionais das coberturas inclinadas. Curso sobre sistemas de revestimentos de coberturas. Lisboa: FUNDEC / ICIST. Rato, V., & Brito, J. de (2003). Exigências Funcionais das Coberturas Inclinadas. Folhas da cadeira de Tecnologia da Construção de Edifícios. Lisboa: IST. Richardson, B. A. (1980). Remedial Treatment of Buildings. Lancaster: The Construction Press. Rocha, P. (2008). Anomalias em coberturas de terraço e inclinadas. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil. Lisboa: IST. Rosário, D. (2011). Tecnologia de realidade virtual aplicada na manutenção de edifícios: Paredes interiores com revestimento em pintura. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil. Lisboa: IST. Sampaio, A. Z. (2007). Simulação visual do planeamento da construção. Relatóro ICIST DTC nº 03/07. Lisboa: IST. Sampaio, A. Z. (2012). Teaching and Researching in Civil Engineering using Virtual Reality technology. ENMA Education Engineering and Mathematics, pp Bilbao, Espanha: Javier Bilbao. Sampaio, A. Z., Costa, A., Ferreira, M., Rosário, D. (2009). Modelo Virtual de Apoio à Manutenção de Edifícios: Elementos de Iluminação. Relatório ICIST DTC nº 02/09. Lisboa: IST. Sampaio, A. Z., Ferreira, M. M., Rosário, D. P. (2010a). Building facilities management supported on virtual environments: The lighting system. In VRIC 10, 12th Virtual Reality International Conference, pp France: Laval Virtual. Sampaio, A. Z., Ferreira, M. M., Rosário, D. P. (2010b). Monitorização do Sistema de Iluminação em Edifícios Apoiada em Tecnologia de Realidade Virtual. Relatório ICIST DTC nº 05/2010.Lisboa: IST. Sampaio, A. Z., Gomes, A., Costa, A. (2008). Tecnologia de realidade virtual aplicada como ferramenta de apoio no planeamento da manutenção de construções. Projecto PTDC/ECM/67748/2006, ICIST/FCT. Lisboa: IST/FCT. 118

139 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Sampaio, A. Z., Prata, J., Gomes, A. R., Rosário, D. P. (2012). Construction and Maintenance Planning Supported on Virtual Environments. In Virtual Reality - Human Computer Interaction, Dr. Tang Xinxing (Ed.), pp , InTech. Sampaio, A. Z., Rosário, D., Ferreira, M. (2009). Utilização de um Sistema de Realidade Virtual- Conceito e Práctica. Relatório ICIST - DTC nº 01/09. Lisboa: IST. Santos, J. P. (2010). Planeamento da Construção Apoiada em Modelos 4D Virtuais. Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil. Lisboa: IST. Silva, J. M., Abrantes, V., Vicente, R. S. (2003). Defeitos de concepção execução de cobertura de telha cerâmica: casos de estudo. 1º Encontro Nacional sobre Patologia e reabilitação de Edifícios, pp Porto: FEUP. Straube, J. (2006). Wood Pitched Roof Construction. Building Science Digest 115. Building Science Press. Tori, R., Kirner, C., Siscoutto, R. (2006). Fundamentos e Tecnologia de Realidade Virtual e Aumentada. Livro do Pré-Simpósio: VIII Symposium on Virtual Reality. Belém. Tulke, J., & Hanff, J. (2007). 4D construction sequence planning - new process and data model. Proceedings of CIB-W78 24 th International Conference on Information Technology in Construction, pp Germany. Vince, J. (1998). Virtual Reality Systems. Addison-Wesley: ACM SIGGRAPH Books series. Whyte, J. (2002). Virtual reality and the built environment. London: Architectural Press. Regulamentação / Normalização BS ISO (2002). Buildings and constructed assets. Service life planning. Performance audits and reviews. BSI. ISO (2001). Buildings and constructed assets - Service Life Planning. Genève: International Standards Organization. Regulamento Geral das Edificações Urbanas. (1951). Capítulo IV - Pavimentos e coberturas. Decreto- Lei n.º38382/51 de 7 de Agosto. Sites consultados [W1] Torreense Cerâmicas (acedido a 04 de Fevereiro de 2012) [W2] Ricardo Mesquita (acedido a 13 de Março de 2012) [W3] Arquitectura e Materiais (acedido a 10 de Fevereiro de 2012) [W4] METALSUL (acedido a 20 de Abril de 2012) [W5] Terracota do Algarve (acedido a 25 de Março de 2012) [W6] PINA FERREIRA (acedido a 02 de Abril de 2012) 119

140 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [W7] Projectista (acedido a 16 de Abril de 2012) [W8] TOP TELHA (05 de Abril de 2012) [W9] ConstruirOnline (acedido a 22 de Abril de 2012) [W10] Intelligent Heritage (acedido a 29 de Julho de 2012) [W11] Interacção Homem-Máquina (acedido a 27 de Julho de 2012) [W12] CESCG (acedido a 14 de Outubro de 2012) [W13] Google (acedido entre 02 de Outubro a 25 de Novembro de 2012) [W14] COCKPITautomovel (acedido a 17 de Novembro de 2012) [W15] Rensselaer (acedido a 20 de Novembro de 2012) [W16] Cybertherapy (acedido a 11 de Novembro de 2012) [W17] University of Toronto (acedido a 23 de Novembro de 2012) [W18] WIRED (acedido a 05 de Dezembro de 2012) [W19] EON (acedido a 27 de Novembro de 2012) [W20] 4D Architecture & Design (acedido a 12 de Dezembro de 2012) [W21] AUTOCAD (acedido a 08 de Dezembro de 2012) [W22] 3D Studio Max (acedido a 12 de Dezembro de 2012) [W23] Access (acedido a 07 de Janeiro de 2013) [W24] Visual Basic (acedido a 12 de Janeiro de 2013) 120

141 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexos 121

142

143 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo A Ficha de inspecção do edifício 15i A.1

144 ANEXO A FICHA DE INSPECÇÃO DO EDIFÍCIO 15I A.2

145 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL A.3

146 ANEXO A FICHA DE INSPECÇÃO DO EDIFÍCIO 15I A.4

147 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo B Ficha de inspecção do edifício 19i B.1

148 ANEXO B FICHA DE INSPECÇÃO DO EDIFÍCIO 19I B.2

149 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL B.3

150 ANEXO B FICHA DE INSPECÇÃO DO EDIFÍCIO 19I B.4

151 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo C Ficha de inspecção do edifício 8i C.1

152 ANEXO C FICHA DE INSPECÇÃO DO EDIFÍCIO 8I C.2

153 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL C.3

154 ANEXO C FICHA DE INSPECÇÃO DO EDIFÍCIO 8I C.4

155 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo D Ficha de inspecção do edifício 152 D.1

156 ANEXO D FICHA DE INSPECÇÃO DO EDIFÍCIO 152 D.2

157 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL D.3

158 ANEXO D FICHA DE INSPECÇÃO DO EDIFÍCIO 152 D.4

159 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL D.5

160

161 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo E Fichas de inspecção e de anomalias do caso A E.1

162 ANEXO E FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO A E.2

163 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL E.3

164 ANEXO E FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO A E.4

165 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL E.5

166 ANEXO E FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO A E.6

167 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL E.7

168 ANEXO E FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO A E.8

169 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL E.9

170 ANEXO E FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO A E.10

171 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL E.11

172 ANEXO E FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO A E.12

173 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL E.13

174 ANEXO E FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO A E.14

175 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL E.15

176 ANEXO E FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO A E.16

177 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo F Fichas de inspecção e de anomalias do caso B F.1

178 ANEXO F FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO B F.2

179 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL F.3

180 ANEXO F FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO B F.4

181 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL F.5

182 ANEXO F FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO B F.6

183 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL F.7

184 ANEXO F FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO B F.8

185 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo G Fichas de inspecção e de anomalias do caso C G.1

186 ANEXO G FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO C G.2

187 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL G.3

188 ANEXO G FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO C G.4

189 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo H Fichas de inspecção e de anomalias do caso D H.1

190 ANEXO H FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO D H.2

191 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL H.3

192 ANEXO H FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO D H.4

193 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL H.5

194

195 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL Anexo I Fichas de inspecção e de anomalias do caso E I.1

196 ANEXO I FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO E I.2

197 MANUTENÇÃO DA COBERTURA DE EDIFÍCIOS APOIADA NA TECNOLOGIA DE REALIDADE VIRTUAL I.3

198 ANEXO I FICHAS DE INSPECÇÃO E DE ANOMALIAS DO CASO E I.4