CONSTRUÇÕES ESCOLARES EM PORTUGAL Tipologias Construtivas e Principais Anomalias Estruturais e de Desempenho em Serviço

Transcrição

1 CONSTRUÇÕES ESCOLARES EM PORTUGAL Tipologias Construtivas e Principais Anomalias Estruturais e de Desempenho em Serviço Fernando A. Branco * fbranco@civil.ist.utl.pt Jorge de Brito jb@civil.ist.utl.pt João G. Ferreira joaof@civil.ist.utl.pt Pedro Vaz Paulo ** ppaulo@civil.ist.utl.pt João Ramôa Correia jcorreia@civil.ist.utl.pt Inês Flores-Colen ** ines@civil.ist.utl.pt Resumo Neste artigo apresentam-se os principais resultados obtidos numa campanha de inspecções a edifícios escolares correspondentes a uma tipologia construtiva típica dos anos 80. É apresentada inicialmente a caracterização dessa tipologia. São depois descritas as anomalias estruturais, de durabilidade e funcionais mais frequentes, sendo analisadas as causas que estão na sua origem. Este estudo serviu de base à definição das medidas de reparação a implementar nos projectos de reabilitação/remodelação das escolas, que serão desenvolvidos pelos respectivos projectistas. Palavras-chave: construções escolares, anomalias, elementos estruturais, durabilidade, desempenho em serviço. 1 Introdução No âmbito de um projecto nacional de reabilitação das construções escolares, a empresa Parquescolar, E.P.E. solicitou ao ICIST a realização de um estudo às anomalias existentes em cerca de 50 escolas localizadas nas regiões Centro e Sul de Portugal. Este estudo teve os seguintes objectivos: (i) caracterizar sumariamente as estruturas e os respectivos materiais das diferentes escolas; (ii) identificar as * Prof. Catedrático do Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura do IST. Prof. Associado Agregado do Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura do IST. Prof. Auxiliar do IST do Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura do IST. ** Assistente do Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura do IST.

2 principais anomalias nos elementos estruturais, relativas ao comportamento estrutural e à durabilidade; (iii) identificar as principais anomalias, estruturais e não-estruturais, causadas por infiltrações e humidades ascensionais; e (iv) para as diversas anomalias identificadas, indicar medidas para a sua reabilitação. Para a realização do estudo, foram analisados os projectos das diferentes escolas e foram feitas peritagens, que incluíram basicamente inspecções visuais ao interior e exterior dos edifícios e ensaios não-destrutivos aos elementos estruturais. Neste artigo, apresentam-se os resultados obtidos neste estudo referentes a uma tipologia construtiva muito frequente das construções realizadas na década de 80. É inicialmente apresentada uma caracterização sumária dessas construções. De seguida, apresentam-se as anomalias estruturais, de durabilidade e funcionais mais frequentes, analisando-se as causas que estão na sua origem. A análise realizada servirá de base ao desenvolvimento dos projectos de remodelação/reabilitação das escolas. 2 Caracterização sumária das construções As escolas secundárias, objecto da presente comunicação, são as seguintes: Escola Pedro Alexandrino (Póvoa de Santo Adrião), Escola Vergílio Ferreira (Carnide), Escola de Salvaterra de Magos, Escola José Saramago (Mafra), Escola de Ponte de Sôr e Escola Dr. António Carvalho de Figueiredo (Loures). Estas escolas têm em comum o facto de apresentarem uma tipologia em pavilhões isolados, em que os pavilhões correntes, objecto de análise nesta comunicação, são idênticos do ponto de vista geométrico e construtivo [1-6]. Os pavilhões analisados apresentam uma área de implantação de cerca de 440 m 2 (21 21 m 2 ), com 1, 2 ou (raramente) 3 pisos (Fig. 1). As zonas interiores periféricas têm ocupação com salas (de aulas ou outras), enquanto no quadrado central se situam os acessos verticais (escadas de dois lanços, em betão ou metálicas), existindo corredores perimetrais interiores de acesso às salas nos pisos elevados (Fig. 1). A cobertura da zona central é, em muitos casos, sobrelevada em relação à zona perimetral, permitindo iluminação natural do exterior. A estrutura destes corpos é em betão armado, constituída por pilares, vigas e lajes maciças ou pilares e lajes fungiformes aligeiradas (tipo Ferca) nos pisos intermédios e na cobertura. Os pilares estão colocados no perímetro do edifício (7 por face) e num quadrado definindo o vão central, dispostos de acordo com uma malha regular de m 2. As paredes exteriores e interiores são em alvenaria de tijolo, em geral rebocada e pintada, sendo dupla com caixa-de-ar nas paredes exteriores. Os tectos são, em geral, rebocados e pintados, havendo revestimentos de diferentes tipos nos pavimentos.

3 As coberturas são, em geral, em chapa ondulada de fibrocimento com ligeira inclinação, na zona perimetral, e em terraço com tela auto-protegida, na zona elevada sobre o átrio central. Em alguns casos a cobertura da zona perimetral é em terraço com telas de impermeabilização e protecção pesada. Figura 1: Exemplos dos pavilhões analisados (escola Vergílio Ferreira) e planta tipo. 3 Metodologia de caracterização de anomalias A recolha de informação para caracterização das anomalias foi realizada por inspecção visual de todos os espaços funcionais, tendo por base as peças desenhadas fornecidas, as visitas ao local e as informações obtidas. A descrição das anomalias existentes foi organizada em função do conceito de Elementos Fonte de Manutenção EFM (hierarquia de elementos proposta para edifícios [7] e aplicada a edifício escolar em estudos anteriores [8]). Estes são, na prática, os elementos da construção que, ao poderem vir a desenvolver anomalias, dão origem a determinados trabalhos de reabilitação ou manutenção. São exemplos de EFM: pilares em betão, paredes simples de tijolo furado, rebocos interiores e exteriores, chapa ondulada de fibrocimento, etc. Os EFM considerados nestas inspecções foram apenas os relativos a elementos estruturais, coberturas e os associados a problemas de humidades/infiltrações. Cada EFM onde é detectada uma anomalia deu origem a uma ficha de inspecção, onde se apresentam as anomalias presentes (previamente tipificadas e elencadas) e as acções de reparação/manutenção (previamente tipificadas e elencadas) consideradas mais indicadas. Nesta comunicação não é possível apresentar o elenco exaustivo de EFM, anomalias e acções de reparação/manutenção. 4 Anomalias mais frequentes As principais anomalias identificadas têm carácter recorrente, na medida em que se repetem de pavilhão para pavilhão e de escola para escola. O estabelecimento da relação entre uma dada tipologia construtiva e o tipo de anomali-

4 as que mais correntemente apresenta constitui naturalmente uma ferramenta de grande utilidade na inspecção de construções do mesmo tipo. 4.1 Anomalias em elementos estruturais Os elementos de betão armado apresentam diversas anomalias de durabilidade, de que se destaca a corrosão das armaduras. A corrosão deve-se ao reduzido recobrimento das armaduras (sobretudo nas peças de espessura reduzida, como as platibandas), associado a uma maior exposição a agentes atmosféricos (elementos exteriores) ou a infiltrações. A corrosão é, em geral, detectada através de manchas de óxido nas zonas com infiltração ou de fissuras acompanhando as armaduras corroídas. Nos casos mais graves, a corrosão é acompanhada do descasque do betão de recobrimento (Fig. 2, à esquerda) que, ao progredir, dá origem à exposição directa dos varões, acelerando o processo. Do ponto de vista estrutural, diversos elementos de betão armado (sobretudo lajes, vigas e platibandas) apresentam fissuras, de natureza diversa, de que se destacam as de origem termo-higrométrica (variações de temperatura e retracção do betão), com espaçamentos regulares a toda a altura das peças (Fig. 2, à direita), as devidas a pequenos assentamentos de fundação e as devidas a excesso de deformabilidade das peças e insuficiência de armaduras (e.g. algumas lajes com fissuração diagonal na face inferior Fig. 2, ao centro). 4.2 Anomalias em elementos não estruturais As coberturas estão na origem das principais anomalias não estruturais detectadas neste tipo de construção. O deficiente funcionamento dos revestimentos das coberturas inclinadas, em chapas de fibrocimento (cuja potencial perigosidade para a saúde humana também tem de ser considerada), e dos respectivos remates com elementos emergentes origina infiltrações que se manifestam sobretudo no tecto dos últimos pisos, provocando empolamentos e descasques dos revestimentos, para além de corrosão nas armaduras da laje de cobertura. Nas coberturas em terraço ocorrem também, em geral, infiltrações, quer através de defeitos em zona corrente (fissuras, rasgos, empolamentos, inclinações inadequadas Fig. 3, à esquerda) quer em pontos singulares (sobreposições não aderentes, remates mal executados, sobretudo com elementos emergentes, entre outros). Outro tipo de patologia comum tem origem nos sistemas de drenagem. Estes sistemas, quase invariavelmente, não são sujeitos a manutenção periódica, dando origem a entupimento por acumulação de detritos, bolas, folhas de árvores, entre outros, o que está geralmente associado também à ausência de protecção das embocaduras dos tubos de queda com ralos de pinha, o que agrava significativamente este tipo de problema. O deficiente funcionamento das coberturas, em particular no que se refere ao mau funcionamento das chapas de fibrocimento e das telas de impermeabi-

5 lização em terraços, deve-se ainda, em grande medida, ao facto de o tempo de vida útil destes elementos ter sido já ultrapassado. As paredes de alvenaria são outro dos elementos destas construções com maior incidência de patologias. Destaca-se a fissuração, com diferentes causas, sobretudo: fissuração inclinada, devida a assentamentos de fundação (pisos térreos Fig. 3, ao centro) e a deformabilidade dos elementos estruturais de apoio (lajes e vigas dos pisos elevados Fig. 3, à direita); fissuração na ligação aos elementos estruturais contíguos, devido à deformabilidade da estrutura, à rigidez e à retracção dos próprios panos de alvenaria e à ausência de juntas flexíveis de ligação. Figura 2: Anomalias estruturais: corrosão em pilares (esquerda), fissuração em laje (centro) e fissuração em platibanda. Figura 3: Infiltração em tecto (esquerda); Fissuração em paredes de alvenaria devido a assentamentos de apoio (centro) e a deformações da laje de apoio (direita). 4.3 Anomalias em termos de desempenho em serviço As principais e mais recorrentes anomalias relacionadas com o comportamento em serviço estão relacionadas com o conforto térmico, devido essencialmente à ausência de isolamento térmico nas coberturas, ao insuficiente iso-

6 lamento das paredes exteriores (apesar de serem paredes duplas com caixa-dear) e, sobretudo, aos vãos, que apresentam janelas com vidros simples. 5 Conclusões O parque escolar nacional é composto por escolas que, à parte de algumas excepções, podem ser agrupadas por tipologias construtivas, correspondentes a determinadas épocas históricas. Neste artigo, foram analisadas as patologias ocorrentes numa tipologia de escolas construídas na década de 80, tendo-se verificado que as principais anomalias se repetem nas escolas inspeccionadas. 6 Agradecimentos Os autores agradecem à Parquescolar a autorização para publicação. Agradece-se à FCT o apoio dado através do financiamento do ICIST. 7 Bibliografia [1] Branco, F., Brito, J., Ferreira, J., Correia, J., Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Pedro Alexandrino, Relatório ICIST EP n.º 30/07, IST - DECivil, Lisboa, [2] Branco, F., Brito, J., Ferreira, J., Correia, J., Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Dr. António Carvalho de Figueiredo, Relatório ICIST EP n.º 38/08, IST - DECivil, Lisboa, [3] Branco, F., Brito, J., Ferreira, J., Correia, J., Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Vergílio Ferreira, Relatório ICIST EP n.º 41/08, IST - DECivil, Lisboa, [4] Branco, F., Brito, J., Ferreira, J., Correia, J., Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária de Salvaterra de Magos, Relatório ICIST EP n.º 47/08, IST - DECivil, Lisboa, [5] Branco, F., Brito, J., Ferreira, J., Correia, J., Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária de Ponte de Sôr, Relatório ICIST EP n.º 48/08, IST - DECivil, Lisboa, [6] Branco, F., Brito, J., Ferreira, J., Correia, J., Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária José Saramago, Relatório ICIST EP n.º 61/08, IST - DECivil, Lisboa, [7] Rodrigues, R. C. Manutenção de Edifícios: Análise e Exploração de um Banco de Dados sobre um Parque Habitacional. Dissertação para obtenção do grau de mestre, Porto: FEUP, [8] Flores-Colen, I. & Brito, J. de. Plano de inspecção e manutenção de edifício escolar - caso de estudo. QIC 2006, Encontro Nacional sobre Qualidade e Inovação na Construção. Lisboa: LNEC, Novembro 2006, pp: