ANÁLISE QUANTITATIVA DE DANOS EM SISTEMAS DE REVESTIMENTOS DE FACHADAS DE BRASÍLIA

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1 ANÁLISE QUANTITATIVA DE DANOS EM SISTEMAS DE REVESTIMENTOS DE FACHADAS DE BRASÍLIA Bauer, E. (1) ; Kraus, E. (1) ; Silva, M. N. B. (2) (1) Universidade de Brasília UnB Dep. Eng. Civil e Ambiental PECC Brasil, elbauerlem@gmail.com, kraus@unb.br (2) Pesquisadora de Doutorado UnB PECC Brasil, nazare_silva@hotmail.com Resumo A elevada incidência de manifestações patológicas em sistemas de revestimentos de fachadas reflete a necessidade de novas ferramentas metodológicas que auxiliem na compreensão do comportamento das variáveis que interferem no surgimento das diversas patologias em fachadas de edificações. Dessa forma surge a necessidade de estudos que permitam desenvolver metodologias alternativas para estabelecer coeficientes e índices que possam caracterizar quantitativamente as patologias mais frequentes em fachadas. O objetivo deste estudo reside na análise da influência das causas de degradação e sua quantificação como fator interveniente na redução do desempenho das fachadas. O presente trabalho apresenta uma metodologia de levantamento de degradação em 4 edifícios, por inspeções visuais e mapeamento de fachadas, para quantificação do índice de danos gerais em função da incidência da radiação solar em fachadas de edifícios residenciais de Brasília- DF baseado em duas metodologias de quantificação de danos. Os resultados mostraram eficiência na aplicabilidade das duas metodologias, as quais indicaram índices de danos gerais maiores nas fachadas submetidas a incidências solares mais elevadas e em edifícios mais antigos (40 anos). Este estudo contribuiu para enfatizar a necessidade da identificação e quantificação dos danos para determinar a gravidade e comprometimento das fachadas submetidas à insolação severa. Palavras-chave: sistema de revestimento, índice de danos, degradação. Abstract The high incidence of pathologies in façades systems coatings reflect the need for new methodological tools that help in understanding of the behavior of the variables that affect the appearance of various pathologies in the buildings façades. Thus arises the need for studies to develop alternative methods to establish the coefficients and indices that can characterize quantitatively the most frequent pathologies in façades. The objective of this study lies in the analysis of the causes of degradation and its quantification as intervening factor in the performance reducing of the façades. This paper presents a methodology for gathering the degradation of 4 buildings, visual inspections of facades and mapping to quantify the level of general damages according to the incidence of solar radiation on façades of residential buildings in Brasilia-DF based on two methodologies quantification of damage. The results showed efficient applicability of the two methodologies, which indicated higher rates of overall damage in solar façades subjected to higher incidences and in older buildings (40 years). This study helped to emphasize the need for identification and quantification of damage to determine the seriousness and commitment of the façades subjected to severe heat stroke. Key words: coating system, damage index, degradation 2015

2 1. INTRODUÇÃO Apesar dos avanços tecnológicos na construção civil, as incidências de manifestações patológicas em sistemas construtivos e especificadamente em revestimentos de fachadas continuam sendo observadas, causando desconforto físico, visual e estético aos usuários. Dessa forma surge a necessidade de estudos que permitam desenvolver metodologias alternativas que possam estabelecer parâmetros e índices para caracterizar e diagnosticar de forma mais eficiente as patologias comuns em fachadas. Gaspar, Flores-Colen e Brito (2006) salientam que as edificações são sistemas complexos e heterogêneos e que assim estão sujeitas a comportamentos diferenciados que podem afetá-las como um todo ou às suas partes. Quando o comportamento diferenciado de suas partes ultrapassa a capacidade de resistência dos elementos e componentes afetados, ocorre a degradação do sistema. Este estudo estabelece uma análise comparativa das metodologias de Gaspar e Brito (2011) e Tagushi (2009). Enquanto a primeira metodologia avalia e quantifica detalhadamente o dano através de sua extensão e nível geral de degradação (NGD), a segunda faz uma estimativa e classifica percentualmente o nível de dano através do índice de performance (IP). 2. DEGRADAÇÃO EM FACHADAS DE EDIFÍCIOS Observa-se que não somente os edifícios mais antigos como também os novos apresentam algum tipo de patologia, sejam devido às falhas de projeto, execução ou manutenção inadequadas. Conforme relatam Bauer et al (2011), para determinar a degradação dos revestimentos de fachadas faz-se necessário conhecer com certo rigor os mecanismos de degradação, ou seja, a sequência de alterações a que o revestimento fica sujeito provocando uma alteração prejudicial nas suas características físicas, químicas ou mecânicas. Esta sequência de alterações ocorre em virtude da exposição do elemento aos fatores de degradação como a exposição ambiental e biológica, erros de utilização e concepção, a utilização inadequada do material, a manutenção incorreta e ações mecânicas Metodologias desenvolvidas para análise da degradação em fachadas Este estudo aborda duas metodologias para a análise da degradação nas fachadas. A primeira metodologia (M1) consiste no modelo proposto por Gaspar e Brito (2011) e a segunda metodologia (M2) foi proposta por Tagushi (2010). A Figura 1 mostra os edifícios analisados e classificados em A e B (10 anos) e C e D (40 anos). As duas metodologias foram analisadas em função da idade do edifício e da influência da incidência solar nas fachadas. Os danos visíveis foram mapeados a partir das fotografias em esboços das fachadas, que foram divididas para contagem dos danos por metro quadrado (Figura 2). 2016

3 Figura 1 Fachadas dos edifícios A, B, C e D com idade variando em 10 e 40 anos. Figura 2 Modelo de mapeamento e divisão da fachada (sem escala) Metodologia 1 (M-1) GASPAR e BRITO (2011) Gaspar e Brito (2011) estabeleceram um modelo de nível geral de degradação (NGD) das fachadas com base em dados de 100 edifícios na região metropolitana de Lisboa, Portugal. Este modelo consite em um avanço no método fatorial proposto por Gaspar e Brito (2008). A manutenção e idade são considerados critérios indispensáveis para determinar o padrão de variação do NGD [Eq. 01] em função do tempo. Os defeitos são ponderados pelo fator k a,n em função do nível de risco e custo da reparação dos defeitos. Onde: NGD - nível de degradação total (%); ( A.k n.k a,n ) ( A r. ) NGD = n k [Eq. 01] 2017

4 A n - a área de uma fachada afetada por n defeitos (m²); k n - nível de n defeito contido no intervalo (0, 1, 2, 3, 4); k - constante, equivalente ao nível da pior condição (k = 4); k a,n - importância relativa dos defeitos detetados; A r - superfície da fachada exposta (m²). O NGD é um parâmetro que mede de maneira simples o nível de danos em relação a um referencial máximo de dano expresso pelo termo (A r. k) Metodologia 2 (M2) TAGUSHI (2010) Tagushi (2010) desenvolveu uma metodologia para avaliação de desempenho das vedações verticais em alvenaria de blocos ou tijolos cerâmicos baseada em inspeções visuais. A metodologia visava qualificar e classificar as degradações através de um índice de performance do elemento (IP) para cada tipo de dano i no elemento inspecionado [Eq. 02]. Onde: IP - índice de performance do elemento; D - índice dos danos; IP = D = Bi. k1i.k 2i. k 3i. k [Eq. 02] 4i B i - valor básico associado ao tipo de dano i, varia entre 1 (manchas, falha de rejunte) e 2 (descolamento, destacamento e fissuras); K 1i - importância do elemento de vedação (K 1i = 1, para alvenarias convencionais); K 2i - intensidade do dano i (0,0; 0,5; 1,0;1,5; 2,0); K 3i - extensão do dano i, varia em quatro escalas de valores (0,5; 1,0; 1,5; 2,0); K 4i - urgência de intervenção para o dano i (1 a 5). O IP pode ser classificado de acordo com a classe e o grau de deterioração (Tabela 1). Tabela 1 - Classe de deterioração versus IP Classe Descrição da deterioração IP I Sem danos 0 à 5 II Baixo grau de deterioração 3 à 10 III Médio grau de deterioração 7 à 15 IV Alto grau de deterioração 12 à 25 V Grave grau de deterioração 22 à 35 VI Crítico grau de deterioração >= 30 Fonte: (TAGUSHI, 2010, adaptado de FIB, 1998) 3. RESULTADOS Os resultados do nível de degradação para as fachadas analisadas mostram o comportamento das fachadas em relação às duas metodologias analisadas (M1 e M2) e em relação às direções 2018

5 de exposição. Cabe enfatizar que orientações solares de maior incidência em Brasília variam de leste, norte a oeste. A metodologia M1 foi capaz de distinguir nitidamente a degradação em função da idade (Figura 3). O NGD médio de 10 anos foi de 29% e o de 40 anos foi de 127%. O edifício C (40 anos), nitidamente a fachada noroeste, apresentou maior valor de degradação (NGD), evidenciando a influência da incidência solar sobre essa fachada. Para o edifício A (10 anos), a fachada nordeste foi a mais crítica. Figura 3 Resultados da degradação geral para edifícios A e B (10 anos) e C e D (40 anos) em função da orientação solar utilizando o NGD para M1. A Figura 4 apresenta os resultados observados da metodologia M2. O edifício C (40 anos) apresentou o maior valor do índice de permormance na fachada noroeste e a maior degradação. Os edifícios A e B (10 anos) apresentaram degradação de grandezas aproximadas. O índice de performance (IP) foi sensível à idade e degradação dos 4 edifícios em estudo. As metodologias M1 e M2 identificaram com precisão os diferentes níveis de degradação em relação à idade. Para os edifícios com 10 anos, ambas as metodologias apresentaram resultados similares para as diferentes orientações solares bem como para o valor médio. Para os edifícios com 40 anos (C e D), as metodologias convergiram em relação à orientação solar, sendo mais evidente na orientação mais crítica (noroeste). 2019

6 Figura 4 Resultados dos índices de performance para edifícios A e B (10 anos) e C e D (40 anos) em função da orientação solar utilizando o IP para M2. 4. CONCLUSÕES O estudo permite enumerar as seguintes conclusões principais: As duas metodologias analisadas foram eficientes na avaliação da degradação em função da idade e orientação solar. As duas metodologias identificaram a mesma fachada crítica (edifício C), comprovando a eficiência de sua aplicabilidade. Os resultados diferenciados nas duas metodologias decorrem da forma de ponderação e cálculo dos principais fatores e agentes de deterioração. REFERÊNCIAS BAUER, E., KRAUS, E., ANTUNES, G.R, e LEAL, F. E. Identification and quantification of failure modes of new buildings façades in Brasília. In: Proceedings of the 12 th International Conference on Durability of Building Materials and Components (XII DBMC., (Físico e CD ROM). Porto, GASPAR, P. L., FLORES-COLEN, I. e BRITO, J. Técnicas de diagnóstico e classificação de fissuração em fachadas rebocadas. In: 2º Encontro sobre Patologia e Reabilitação de Edifícios PATORREB 2006, FEUP. UPC, Porto, Portugal, GASPAR, P. e BRITO, J. Quantifying environmental effects on cement-rendered facades: a comparison between different degradation indicators. Building and Environment, v. 43, n. 11, p GASPAR, P. L. e BRITO, J. The perception of damage on rendered façades. In: Proceedings of the 12 th International Conference on Durability of Building Materials and Components (XII DBMC). (Físico e CD ROM). Porto, TAGUSHI, M. K. Avaliação e qualificação das patologias das alvenarias de vedação nas edificações. Dissertação (Mestrado em Construção Civil), Setor de Tecnologia, Universidade Federal do Paraná, Paraná,