SISTEMA CONSTRUTIVO DE PAINÉIS DE CONCRETO MOLDADOS IN LOCO: AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO TÉRMICO

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1 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Arquitetura e Urbanismo Café com Pesquisa SISTEMA CONSTRUTIVO DE PAINÉIS DE CONCRETO MOLDADOS IN LOCO: AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO TÉRMICO Helenice Maria Sacht Arquiteta e Urbanista, Mestranda em Tecnologia de Arquitetura EESC-USP Profº. Dr. João Adriano Rossignolo Orientador

2 1. INTRODUÇÃO 1. A QUESTÃO HABITACIONAL NO BRASIL Déficit habitacional (7.903 milhões de domicílios-2005) Políticas públicas adequadas Desenvolvimento de habitações Tecnologias construtivas adequadas viabilização de habitações custo e níveis satisfatórios de desempenho. Contexto problemático relevância de estudos relacionados a avaliação de desempenho de novos sistemas construtivos.

3 1. INTRODUÇÃO 2. SISTEMA CONSTRUTIVO DE PAINÉIS MONOLÍTICOS DE CONCRETO MOLDADOS IN LOCO Utilizado no Brasil desde os anos 80 Particularidades Sistema racionalização produtividade baixo índice de perdas. Fôrmas metálicas custo das fôrmas

4 1. INTRODUÇÃO Fonte: ROSSIGNOLO, 2005.

5 1. INTRODUÇÃO Fonte: INPAR, 2007; IPT, 2007.

6 1. INTRODUÇÃO 3. CONCRETOS UTILIZADOS NOS PAINÉIS MONOLÍTICOS MOLDADOS IN LOCO Tradicional, Concreto Leve Celular 4. CONFORTO TÉRMICO DE EDIFICAÇÕES Avaliação do desempenho conforto térmico Definições e Normas Softwares como ferramenta

7 2. OBJETIVOS Objetivo Geral Desenvolvimento de concretos sistema construtivo Trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade + conforto térmico das habitações. Definição de espessura dos painéis (Zonas Bioclimáticas do Brasil) tipologias construtivas térrea e multipavimentos - CDHU (Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo).

8 3. JUSTIFICATIVAS Aperfeiçoamento dos sistemas construtivos (desenvolvimento de novos sistemas); habitação de interesse social Produção de habitações, desempenho satisfatório custo e que atendam às exigências dos usuários; Alternativas para o concreto leve celular, geralmente empregado para esse sistema - resistência mecânica, durabilidade (ataque à armadura interna - íons cloreto e carbonatação). Conjuntos já construídos (Santa Maria da Serra e Monte Mor SP)- Estudos LCC

9 4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL Etapas Definição das Tipologias Habitacionais - Térrea Detalhe do dormitório - Projeto CDHU Padrão Habitacional TI24A. Fonte: CDHU, Detalhe do dormitório - Projeto CEF - Padrão Habitacional HM5. Fonte: CEF, 2007.

10 4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL Tipologia TI24A-CDHU com cobertura de telha cerâmica. Tipologia TI24A-CDHU com cobertura de telha cerâmica e laje plana. Tipologia TI24A-CDHU com cobertura de telha cerâmica e laje inclinada. Quarto ambiente padrão (ambiente de maior permanência dos usuários). Laje mista 10 cm de espessura (elementos pré-fabricados de concreto, elementos cerâmicos de enchimento e capa de concreto).

11 4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL Definição das Tipologias Habitacionais - Multipavimentos Detalhe do dormitório - Projeto CDHU Padrão Habitacional V052H-01 (Antiga VI22B-V2). Cobertura telha cerâmica e laje plana Simulação pavimento intermediário 2º. Laje mista 10 cm de espessura. Corte AB - Projeto CDHU Padrão Habitacional V052H-01 (Antiga VI22B-V2).

12 4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL Características dos Painéis de Referência Bloco cerâmico vazado com espessura de 9 cm, argamassa de revestimento externo com espessura de 2 cm e de revestimento interno de 0,8 cm; Bloco de concreto espessura de 9 cm e argamassa de revestimento externo e interno com 2 cm de espessura. Características dos Painéis de Concreto Espessuras 8, 10 e 12 cm Massas Específicas 1600, 1800, 2000, 2200 e 2400 Kg/m³ (brita basáltica e argila expandida).

13 4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL Cidades Determinadas para a Execução das Simulações Computacionais Cidade Caxias do Sul RS Ponta Grossa PR São Paulo SP Florianópolis SC São Carlos SP Brasília DF Santos SP Presidente Prudente SP Teresina PI Belém PA Zona Bioclimática

14 4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL Diretrizes para a Simulação Computacional (ABNT, 2007) Ambiente padrão quarto ou sala Orientação Verão janela para oeste e a outra parede exposta para o norte (22 dez) Inverno janela para sul e a outra parede exposta para leste (22 jun) Paredes desobstruídas, sem obstáculos. Taxa de Ventilação 3 ren/ h (média) Propriedades Térmicas de acordo com as normas - Banco de dados do Arquitrop 3.0 * * Fonte: RORIZ; BASSO, 1989.

15 4. DESENVOLVIMENTO EXPERIMENTAL Determinação da Condutividade Térmica do Concretos Método do Fio Quente Paralelo Levantamento de dados comportamentais dos usuários das Habitações de Interesse Social da cidade de São Carlos SP Entrevistas 70 moradores de dois conjuntos habitacionais 43 no Conjunto Valdomiro Lobbe Neto, São Carlos-SP 27 no Conjunto Romeo Santini, São Carlos-SP

16 5. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS Resultados das Simulações Computacionais Tipologia Térrea e Multipavimentos Nível de Desempenho M I S Zonas Bioclimáticas 1 a 5 1 Critério T i, min (T e, min + 3º C) T i, min (T e, min + 5º C) T i, min (T e, min + 7º C) Zonas Bioclimáticas 6,7 e 8 Nestas zonas, este critério não precisa ser verificado. Tabelas com os níveis de desempenho T i, min é o valor mínimo diário da temperatura do ar no interior da edificação, em graus centígrados; T e, min é o valor mínimo diário da temperatura do ar exterior à edificação, em graus centígrados. NOTA: Zonas Bioclimáticas de acordo com a ABNT NBR Nível de Desempenho M I S Zonas Bioclimáticas 1 a 7 1 Critério T i, max T e, max T i, max (T e, max 2ºC) T i, max (T e, max 4ºC) Zona Bioclimática 8 T i, max T e, max T i, max (T e, max 1ºC) T i, max (T e, max 2ºC) e T i, min (T e, min + 1º C) T i, max é o valor máximo diário da temperatura do ar no interior da edificação, em graus centígrados; T e, max é o valor máximo diário da temperatura do ar exterior à edificação, em graus centígrados; T i, min é o valor mínimo diário da temperatura do ar no interior da edificação, em graus centígrados; T e, min é o valor mínimo diário da temperatura do ar exterior à edificação, em graus centígrados. NOTA: Zonas Bioclimáticas de acordo com a ABNT NBR

17 5. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS T ( C) 18 São Carlos - Zona Bioclimática 4 - Inverno Temperaturas Mínimas Internas 17, ,5 M 16 15, ,5 Bloco Cerâmico Bloco de Concreto Concreto 8 cm 2400kg/m³ Temperatura Mínima Interna- Telha Cerâmica Concreto 10 cm 2400kg/m³ Temperatura Mínima Interna- Telha Cerâmica e Laje Mista Concreto 12 cm 2400kg/m³ Temperatura Mínima Interna - Telha Cerâmica e Laje Mista Inclinada Concreto 8 cm 2200kg/m³ Concreto 10 cm 2200kg/m³ Concreto 12 cm 2200kg/m³ Concreto 8 cm 2000kg/m³ Vedações Verticais Concreto 10 cm 2000kg/m³ Concreto 12 cm 2000kg/m³ Concreto 8 cm 1800kg/m³ Concreto 10 cm 1800kg/m³ Concreto 12 cm 1800kg/m³ Concreto 8 cm 1600kg/m³ Concreto 10 cm 1600kg/m³ Concreto 12 cm 1600kg/m³ Sendo: M= T mín Interior 16,3 C I= T mín Interior 1 8,3 C S= T mín Interior 20,3 C T (ºC) 29,5 São Carlos - Zona Bioclimática 4 - Verão Temperaturas Máximas Internas 29 28, , , ,5 Bloco Cerâmico Bloco de Concreto Concreto 8 cm 2400kg/m³ Temperatura Máxima Interna - Telha Cerâmica Concreto 10 cm 2400kg/m³ Temperatura Máxima Interna - Telha Cerâmica e Laje Mista Concreto 12 cm 2400kg/m³ Temperatura Máxima Interna - Telha Cerâmica e Laje Mista Inclinada Concreto 8 cm 2200kg/m³ Concreto 10 cm 2200kg/m³ Concreto 12 cm 2200kg/m³ Concreto 8 cm 2000kg/m³ Vedações Verticais Concreto 10 cm 2000kg/m³ Concreto 12 cm 2000kg/m³ Concreto 8 cm 1800kg/m³ Concreto 10 cm 1800kg/m³ Concreto 12 cm 1800kg/m³ Tmáx Externa = 26,9 C Concreto 8 cm 1600kg/m³ Concreto 10 cm 1600kg/m³ Concreto 12 cm 1600kg/m³ Sendo: M= T máx Interior T máx Exterior I= T máx Interior 24,9 C S= T máx Interior 22,9 C

18 6. ANÁLISE DOS RESULTADOS Contato/ Projetos- Caixa Econômica Federal (CEF) e Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo (CDHU); Levantamento de dados comportamentais ganho de informação em termos de ocupação e ventilação; Condutividade Térmica

19 6. ANÁLISE DOS RESULTADOS Avaliação de Desempenho Térmico das Habitações - Habitação Térrea Geral Caxias do Sul (Zona Bioclimática 1), Florianópolis (Zona Bioclimática 3), Brasília (Zona Bioclimática 4), Santos (Zona Bioclimática 5), Presidente Prudente (Zona Bioclimática 6), Nenhum nível de desempenho atendido (verão). Tipologias sem laje -1ºC na temperatura mínima interna (inverno) + 2ºC ( verão) em relação às habitações com laje

20 6. ANÁLISE DOS RESULTADOS Painéis de Referência Tipologias com painéis de referência próximo para os dois tipos de blocos utilizados, principalmente tipologias com laje (plana ou inclinada). Inverno Blocos cerâmicos desempenho térmico modestamente superior às com bloco de concreto. Verão Tipologias com blocos de concreto apresentaram desempenho modestamente superior.

21 6. ANÁLISE DOS RESULTADOS Painéis de Concreto 1600 a 2400 Kg/m³ (8 cm, 10 cm e 12 cm) espessura influência sobre os resultados das simulações do que a alteração de massa específica. Tipologias com painéis de 12 cm de espessura (2400 e 2200 Kg/m³) em grande parte atenderam aos requisitos de desempenho (inverno e verão)

22 6. ANÁLISE DOS RESULTADOS Avaliação de Desempenho Térmico das Habitações - Habitação Multipavimentos Geral Verão nas zonas bioclimáticas, pelo menos um nível de desempenho foi atendido de acordo com o projeto de norma (ABNT, 2007); temperaturas máximas internas do que as tipologias térreas para a mesma localidade. Inverno todas as zonas bioclimáticas (Florianópolis) e zonas que dispensam verificação (Presidente Prudente, Teresina e Belém) nível mínimo de desempenho (M).

23 6. ANÁLISE DOS RESULTADOS Painéis de Referência Painéis de referência alvenaria de blocos cerâmicos adequados de acordo com os níveis de desempenho estabelecidos por norma (ABNT, 2007); Zonas Bioclimáticas 6, 7 e 8 as tipologias com alvenaria de blocos cerâmicos desempenho satisfatório (verão e inverno); Blocos de concreto painéis de concreto de 10 cm de espessura;

24 6. ANÁLISE DOS RESULTADOS Painéis de Concreto Espessura maior influência sobre os resultados; Inverno painéis de 8 cm de espessura temperaturas mínimas internas (dentre as de concreto); 12 cm de espessura (2400 e 2200 Kg/m³) temperaturas mínimas internas; Verão painéis de 8 cm de espessura temperaturas máximas internas; Painéis com espessura de 12 cm temperaturas máximas internas Painéis de concreto de 12 cm de espessura (2400 e 2200 Kg/m³) atendimento dos níveis de desempenho ambas as estações.

25 7. CONSIDERAÇÕES Massa específica 2400 Kg/m³ maior viabilidade econômica (menos oneroso) Pavimento (verão e inverno) tipologias da cobertura temperaturas internas (pavimento intermediário), diferença 1 C Níveis de desempenho NÃO ATENDIMENTO (soluções passivas de adequação climática, evitar gastos adicionais). Continuidade da Pesquisa

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