ANÁLISE DE CENÁRIOS DE MANUTENÇÃO EM REVESTIMENTOS DE FACHADA

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1 ANÁLISE DE CENÁRIOS DE MANUTENÇÃO EM REVESTIMENTOS DE FACHADA Inês FLORES COLEN Eng.ª Civil Mestre em Construção IST / Lisboa Jorge de BRITO Professor Associado IST/ICIST Lisboa SUMÁRIO Neste artigo, são analisados os parâmetros que conferem maior grau de incerteza à análise técnico-económica de diversos cenários de manutenção preventiva, aplicada a cinco revestimentos de fachadas, e cuja variação influencia consideravelmente a escolha das melhores estratégias do ponto de vista custo-eficácia. Os parâmetros em análise são: duração da vida útil, custos de manutenção, taxa de actualização, periodicidade das intervenções e nível mínimo de qualidade. 1. INTRODUÇÃO A optimização das despesas globais, durante a vida útil dos edifícios, só é possível através da implementação de adequadas metodologias de manutenção pró-activa, as quais permitem o planeamento das intervenções, a gestão dos recursos, a minimização dos custos globais e, também, a satisfação dos utentes [1]. Para a crescente fiabilidade dessas metodologias e consequente aplicação prática, é necessário sistematizar estratégias de manutenção adequadas, tendo em conta o comportamento esperado dos elementos para as condições reais de serviço, os modelos e agentes de degradação característicos, os níveis de qualidade exigidos, os tipos de anomalias relevantes, as técnicas de correcção / prevenção e os custos envolvidos. Neste contexto, a simulação de vários cenários de manutenção permite caracterizar os parâmetros técnicos e económicos relevantes para a análise comparativa de várias estratégias. Estes cenários deverão ser elaborados a partir de modelos teóricos fiáveis e validados através da inspecção de situações reais. 1/10

2 Neste artigo, foram simulados vários cenários de manutenção para cinco revestimentos de fachadas, três dos quais tradicionais (tinta plástica, revestimento cerâmico e pedra natural) e dois não-tradicionais (membrana elástica e reboco monomassa). Este tipo de análise pode ser aplicado, com as necessárias adaptações, a qualquer elemento do edifício, contribuindo, assim, para uma melhor caracterização do seu comportamento global e, por conseguinte, para uma crescente optimização dos custos globais. 2. CENÁRIOS DE MANUTENÇÃO 2.1 Pressupostos iniciais A caracterização de cenários de manutenção, associados a diferentes estratégias aplicadas a cada revestimento passou pela definição dos seguintes pressupostos iniciais [2]: identificação de diferentes estratégias de manutenção preventiva, para o primeiro ciclo de vida útil, através da combinação de várias operações de manutenção (limpezas e reparações) e suas periodicidades; caracterização do comportamento de cada revestimento, através de curvas qualitativas que relacionam o seu nível de desempenho, a sua vida útil, a taxa de degradação ao longo do tempo e as operações de manutenção durante o ciclo de estudo; escolha de técnicas de correcção e de prevenção das anomalias mais relevantes para cada revestimento; estabelecimento de um nível mínimo de qualidade aceitável para o nível de desempenho dos revestimentos de fachada; estimativa das vidas úteis de cada revestimento; estimativa dos custos de aplicação, manutenção e reposição para cada estratégia e revestimento, admitindo valores médios do mercado ( /m 2 ); aplicação da ferramenta económica LCC (Lyfe Cycle Cost) para apoio à decisão, que contabiliza os custos actualizados e permite comparar os custos das estratégias com diferentes ciclos de vida. Neste contexto, a estratégia mais favorável apresenta o menor valor do VAE LCC - Valor Actual Equivalente calculado pela fórmula seguinte, em que: d (taxa de actualização); e (taxa diferencial de preços); C (custos em cada instante) e N (período de estudo). VAE LCC = N t ( 1+ e) t ( d ) C t = 0 1+ * N d( 1+ d ) N ( 1+ d ) 1 (1) 2.2 Resultados Neste sub-capítulo são sintetizados no Quadro 1 e na Figura 1 os valores do VAE LCC e os valores da vida útil, obtidos para várias estratégias preventivas, tendo em conta os pressupostos descritos em 2.1, aplicados aos cinco revestimentos de fachadas. 2/10

3 Quadro 1 - Valores VAE LCC ( /m 2 ) e da vida útil (em anos) das estratégias preventivas Estratégias preventivas Reboco monomassa Membrana elástica Tinta plástica Ladrilhos cerâmicos Pedra natural /m 2 anos /m 2 anos /m 2 anos /m 2 anos /m 2 anos Sem manutenção 1,93 13,5 1, ,85* 5 2, ,67 27 Limpezas periódicas 1, , ,23 6 2, ,06 32 Reparações ligeiras periódicas 1,55* 40 1,08* 30 2, , ,57 80 Uma reparação pesada 1, , ,30 8 2,03* 28 3,57* 44 * Estratégias mais favoráveis, ou seja, com menor valor do VAE LCC - a caracterização dos modelos adoptados e a análise dos resultados foram apresentados em [2] e [3]. Figura 1 - Valores do VAE LCC e da vida útil para as estratégias mais favoráveis Dos cenários analisados, concluiu-se que as estratégias mais competitivas foram as com uma única reparação pesada nos materiais mais nobres (revestimento cerâmico e de pedra natural), de maior vida útil, as reparações ligeiras periódicas nos materiais menos nobres (membrana elástica e reboco monomassa), de média vida útil, e a ausência de manutenção no material mais pobre (tinta plástica), de reduzida vida útil. Os resultados obtidos dependem dos valores assumidos para os custos de aplicação, de manutenção, de reposição e para o valor de vida útil correspondente a cada estratégia. É, também, preponderante para a análise o valor da relação entre o custo das reparações e o custo de aplicação de cada revestimento. Por exemplo, no reboco monomassa, uma reparação ligeira representa 24% do custo de aplicação e uma pesada 89% desse mesmo custo. Já no revestimento de pedra natural, a reparação ligeira representa 26% e a pesada 61% do custo de aplicação [2]. Por último, salienta-se que os valores resultaram das hipóteses assumidas na definição das curvas de degradação dos revestimentos ao longo do tempo, com base num comportamento teórico expectável, cuja adaptação às condições reais depende da consistência da informação inicial (pressupostos iniciais) e da fiabilidade dos métodos de análise. 3/10

4 3. ANÁLISE DA VARIAÇÃO DE PARÂMETROS DECISORES Os resultados anteriores demonstraram que a diversidade das acções de manutenção altera directamente a decisão, sendo esta influenciada pelo contexto em que a análise é feita, pelos pressupostos estabelecidos e pelo tipo de revestimento em estudo. A análise da variação de alguns parâmetros decisores permite avaliar o grau de incerteza existente na aplicação de estratégias de manutenção e aferir as hipóteses iniciais. Esta análise foi feita apenas para as estratégias mais favoráveis a cada revestimento em estudo, mencionadas no sub-capítulo Vida útil A vida útil está relacionada com o desempenho dos elementos, nível do projecto, nível de execução, condições locais e ambientais, níveis de manutenção e condições dos edifícios [4]. Dos modelos analisados para as diferentes estratégias de manutenção, facilmente se conclui que as que permitem o alargamento da vida útil, sem aumento de custos de manutenção, são, naturalmente, as mais competitivas. Assim, quanto maior for o ciclo de vida útil, menor será o valor do VAE LCC para as mesmas operações de manutenção; a relação entre os dois parâmetros é, aproximadamente, linear. 3.2 Custos de manutenção Por outro lado, quanto maiores forem os custos de manutenção, maior será o valor do VAE LCC, pelo que a estratégia sem manutenção aumenta a sua competitividade quando os restantes parâmetros permanecerem fixos. Nestes cenários, a variação dos custos de manutenção não influencia, em termos relativos, a comparação entre estratégias que incluem operações de manutenção. 3.3 Taxa de actualização A análise económica efectuada considerou uma taxa de actualização real com os cash-flows estabelecidos a preços constantes. Quanto maior for a taxa de actualização, menor será a importância relativa dos custos a prazo, o que implica que todas as estratégias de manutenção ganhem competitividade relativamente à ausência de manutenção. 3.4 Periodicidade das intervenções O estabelecimento de uma periodicidade relaciona-se com o tipo das acções de manutenção, o nível de desempenho, o grau e o tipo de deterioração patentes. A periodicidade legal de 8 anos, estabelecida pelo DL nº 177/2001 para obras correntes de manutenção não tem sido, em regra, cumprida pelos proprietários e utilizadores [5], sendo geralmente inadequada para alguns elementos do edifício. É consensual que a especificidade dos revestimentos e diversidade do seu comportamento, em condições reais de serviço, origina diferentes necessidades de manutenção. Por exemplo, no caso das tintas 4/10

5 plásticas, o seu curto ciclo de vida origina, em média, intervenções antes do período legal de 8 anos (limpezas periódicas de 2 anos e repinturas ao fim de 5 anos), mas nas membranas elásticas estas intervenções ocorrem, geralmente, mais tarde (reparações pontuais periódicas de 10 a 15 anos). Neste contexto, a periodicidade em estratégias de manutenção constitui um parâmetro de forte incerteza na decisão, necessitando de uma análise mais cuidada para se obter uma melhor racionalização das estratégias. Na sequência dos cenários de manutenção estudados, variou-se o parâmetro periodicidade para valores acima e abaixo dos admitidos inicialmente para cada estratégia de manutenção preventiva Variação da periodicidade das limpezas Variou-se a periodicidade das limpezas, admitindo valor superior e inferior ao da periodicidade considerada inicialmente, 1/4 da vida útil inicialmente prevista. Esta variação originou novos valores da vida útil e, consequentemente, alterou os custos das estratégias, conforme a Figura 2 e o Quadro 2 para o reboco monomassa. Neste estudo [2], admitiu-se que a limpeza não influencia directamente o nível de qualidade existente, embora altere o comportamento do revestimento após a intervenção e aumente o valor da vida útil. Figura 2 - Periodicidades de limpezas para o reboco monomassa Quadro 2 - Valores do VAE LCC para diferentes periodicidades das limpezas Reboco monomassa Periodicidades VAE LCC ( /m 2 ) Vida útil (anos) 1/3 v.u.i.p. 1,90 15,5 1/4 v.u.i.p. 1, /5 v.u.i.p. 1,98 16 v.u.i.p. - vida útil inicialmente prevista igual a 13,5 anos (estratégia sem manutenção) 5/10

6 Verifica-se que, quanto menor for o número de limpezas, menor será o valor do VAE LCC e, consequentemente, mais vantajosa será esta estratégia, do ponto de vista económico (ainda que as diferenças sejam percentualmente pouco significativas). Conclui-se que a frequência das limpezas, inicialmente preconizada, era excessiva. Assim, a periodicidade de 1/3 da v.u.i.p., associada à pequena variação da vida útil (redução de apenas 3%), poderá ser o cenário mais favorável, mas continua a não ser competitiva quando comparada com as reparações ligeiras (valores do VAE LCC iguais a 1,55 /m 2 ). Refira-se, ainda, que estas conclusões poderão ser um pouco diferentes para os outros tipos de revestimentos, dependendo da fracção que as limpezas representam em relação ao custo de aplicação (no reboco monomassa apenas 6%) Variação da periodicidade das reparações ligeiras Neste caso, analisou-se a variação da periodicidade das reparações ligeiras em relação à periodicidade admitida inicialmente, 1/3 da v.u.i.p., para o modelo reboco monomassa, conforme a Figura 3, extrapolando os valores da vida útil e do VAE LCC para o revestimento membrana elástica, conforme o Quadro 3. Neste caso, foi analisada apenas a estratégia com reparações ligeiras periódicas, mais económica para estes dois revestimentos. Figura 3 - Periodicidades de reparações ligeiras para o reboco monomassa 6/10

7 Verificou-se que, enquanto no revestimento reboco monomassa a melhor opção corresponde à periodicidade admitida inicialmente, na membrana elástica é mais vantajoso reparar menos vezes, o equivalente a 1/2 da v.u.i.p.. Quadro 3 - Valores do VAE LCC para diferentes periodicidades das reparações ligeiras Reboco monomassa Membrana elástica Periodicidades VAE LCC ( /m 2 ) Vida útil (anos) VAE LCC ( /m 2 ) Vida útil (anos) 1/2 v.u.i.p. 1,60 24,5 1,05 18,5 1/3 v.u.i.p. 1, , /4 v.u.i.p. 1, , v.u.i.p. - vida útil inicialmente prevista, igual a 13,5 anos para o reboco monomassa e 10 anos para a membrana elástica (estratégias sem manutenção) Variação do instante da reparação pesada No caso da estratégia com uma única reparação pesada, não faz sentido analisar a variação da periodicidade, mas sim a do instante de intervenção. Verifica-se que, na Figura 4 e no Quadro 4, para o revestimento de pedra natural, a variação do instante da reparação pesada, em relação ao valor inicialmente admitido (a 2/3 da v.u.i.p.), interfere com os valores da vida útil e os valores do VAE LCC. Figura 4 - Instantes de reparação pesada para a pedra natural Quadro 4 - Valores do VAE LCC para diferentes instantes de reparação pesada Pedra natural Instantes de intervenção VAE LCC ( /m 2 ) Vida útil (anos) a 1/2 v.u.i.p. 3,82 42 a 2/3 v.u.i.p. 3,57 44 a 3/4 v.u.i.p. 3, /10

8 v.u.i.p. - vida útil inicialmente prevista igual a 27 anos (estratégia sem manutenção) Assim, quanto mais tarde ocorrer a reparação pesada, mais favorável é a estratégia, já que, neste caso, o valor da vida útil não se altera significativamente e os custos actualizados vão sendo cada vez menores. No entanto, para avaliar correctamente o instante da intervenção, há que enquadrar cada cenário; uma reparação pesada (neste caso, intervenção em 35% da área de fachada revestida) poderá não ser suficiente quando o instante ocorrer muito tarde, pois o revestimento pode apresentar já elevado estado de degradação. Por outro lado, o valor que a relação entre o custo da reparação pesada e o da aplicação assume para cada tipo de revestimento será, à semelhança do que se verificou para as reparações ligeiras, um factor muito determinante nas conclusões a retirar desta análise. 3.5 Nível mínimo de qualidade Nos cenários em estudo, admitiu-se que o nível mínimo de qualidade corresponde ao mínimo aceitável para o desempenho, nível a partir do qual o revestimento não cumpre as exigências mínimas pré-estabelecidas. A escolha do nível mínimo deve procurar ir de encontro à solução de melhor compromisso, respeitando as exigências do Dono de Obra e garantindo a minimização dos custos. Para avaliar a importância deste parâmetro na decisão, foram arbitrados dois níveis mínimos de qualidade, mais (30%) e menos (10%) exigentes, relativamente ao inicialmente admitido (20%). As Figuras 5, 6 e 7 indicam os valores da vida útil associados aos três níveis mínimos de qualidade para as estratégias mais económicas dos revestimentos tinta plástica, pedra natural e reboco monomassa, respectivamente. Verifica-se que a variação do nível mínimo de qualidade tem efeitos diversos nos valores da vida útil, consoante se adoptem estratégias sem manutenção, com reparação pesada ou ligeiras. Assim, enquanto que, nas estratégias sem manutenção ou com uma reparação pesada, a um aumento do nível de qualidade mínimo exigido (maior percentagem de desempenho) corresponde uma diminuição da vida útil, na estratégia com reparações ligeiras sucede o contrário (ainda que à custa de um maior número de intervenções e com menor periodicidade). 8/10

9 Figuras 5 e 6 - Níveis mínimos para estratégias sem manutenção (tinta plástica), à esquerda, e com uma reparação pesada (pedra natural), à direita No primeiro caso (Figura 5), a curva de degradação tem um ciclo de vida tanto mais curto quanto mais exigente for o nível mínimo de qualidade. No segundo caso (Figura 6), apesar de haver uma variação no timing da intervenção, pelo facto de existir apenas uma, o nível mínimo de qualidade mais exigente leva a que a reparação ocorra mais cedo, o que, no entanto, não traz repercussões na curva de degradação nos anos subsequentes à intervenção, sendo atingido, naturalmente, mais rapidamente o nível mínimo de qualidade (exactamente por este ser mais elevado). No terceiro caso (Figura 7), passa-se o contrário devido ao facto de a frequência das reparações aumentar com a maior exigência do nível mínimo de qualidade, com periodicidade igual a um terço da v.u.i.p. (12, 13,5 e 15 anos, respectivamente, para 30%, 20% e 10% do desempenho). Os valores do VAE LCC para os três níveis mínimos de qualidade e para os três revestimentos estão indicados no Quadro 5. Figura 7 - Níveis mínimos para estratégia com reparações ligeiras (reboco monomassa) Quadro 5 - Valores do VAE LCC e vida útil para diferentes níveis mínimos de qualidade Tinta plástica Reboco monomassa Pedra natural Nível mínimo de VAE LCC ( /m 2 ) Vida útil (anos) VAE LCC ( /m 2 ) Vida útil (anos) VAE LCC ( /m 2 ) Vida útil (anos) qualidade 30% 2,05 4,5 1,60 47,5 3,78 40,5 20% 1,85 5 1, , % 1,70 5,5 1, , CONCLUSÕES 9/10

10 A escolha da melhor estratégia de manutenção não é linear e depende, entre outros factores, do tipo de revestimento, dos modelos de degradação, da vida útil, da periodicidade das intervenções, do nível mínimo de qualidade exigido e dos custos de manutenção. Como complemento da decisão, deverá ser feita uma análise da variação dos parâmetros que conferem um maior grau de incerteza e que influenciam a decisão das melhores estratégias. Do presente estudo, destacam-se as conclusões que se seguem. Quanto maior for o ciclo de vida útil, menor será o valor do VAE LCC para as mesmas operações de manutenção. Quanto maiores forem os custos de manutenção, maior será o valor do VAE LCC. Quanto maior for a taxa de actualização, menor será a importância relativa dos custos a prazo. O parâmetro da periodicidade / instante de intervenção influencia a decisão e, só por tentativas, será possível encontrar um valor óptimo para cada tipo de revestimento, admitindo a variação da periodicidade aceitável, do ponto de vista técnico, face ao estado de degradação do material. O parâmetro nível mínimo de qualidade influencia os custos, dado que, tal como seria de esperar e em qualquer dos revestimentos, a um aumento deste nível (nível mais exigente) correspondem maiores encargos de manutenção, pelo que ele deverá ser escolhido em cada situação em função da imagem de qualidade que se pretende para o empreendimento e por forma a evitar manutenções excessivas. No caso de outras estratégias pró-activas de manutenção, nomeadamente predictivas e de melhoramento, poderá, também, ser necessária a análise da variação de outros parâmetros não referidos neste artigo como, por exemplo: custo relativo das inspecções e comportamento real detectado numa inspecção versus comportamento teórico [2]. Tal, no entanto, teria de ser objecto de um outro estudo. Por último, refere-se, ainda, que esta análise pode ser aplicada e adaptada a qualquer elemento do edifício, contribuindo para uma melhor caracterização da manutenção e aplicação de estratégias mais fiáveis. 5. REFERÊNCIAS [1] Flores, I.; Brito, J. de Estratégias de Manutenção em Fachadas de Edifícios, Revista Engenharia Civil, Número 13, Universidade do Minho, pp , Janeiro [2] Flores, I. Estratégias de Manutenção - Elementos da Envolvente de Edifícios Correntes, Dissertação de Mestrado, IST, 186 p, Fevereiro [3] Flores Colen, I.; Brito J. de - Manutenção da Envolvente Vertical - Aplicação de Estratégias Preventivas (Parte I), Revista Arquitectura e Vida, nº. 27, Maio [4] The English Edition of Principal Guide for Service Life Planning of Building, Architectural Institute of Japan, 98 p., [5] Flores, I.; Brito J. de - Manutenção em Edifícios Correntes - Estado Actual do Conhecimentos, Congresso Construção 2001, IST, Dezembro /10