WALLINBLOCK - Desenvolvimento de soluções para uma construção sustentável J. António a, A. Gil b, A Coelho c, S. Almeida d, A. Valente e, I. Santos f,*, L. Soares g a,b a,b Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Ciências da Construção IteCons, julieta@itecons.uc.pt, tadeu@itecons.uc.pt c Amorim Cork Composites, acoelho.acc@amorim.com d Dreamdomus Domótica e Proj. de Engenharia, Lda,sergio.almeida@dreamdomus.com e PLY Engenharia, Lda., plyengenharia@live.com f,g ECOCHOICE, SA, isabel.santos@ecochoice.pt, liliana.soares@ecochoice.pt * Autor para contacto. Tel.: +351 213 874 412; Fax: +351 213 873 989; E-mail: isabel.santos@ecochoice.pt Resumo. O projeto WALLINBLOCK pretende desenvolver uma solução construtiva de baixo impacto ambiental, baseada em módulos pré-fabricados com uma estrutura metálica inovadora Opencell da Ply Engenharia, Lda. Com este projeto pretende-se encontrar uma alternativa às soluções tradicionais, garantindo elevado desempenho e uma grande competitividade comercial, considerando ao mesmo tempo a aplicação dos princípios de sustentabilidade na construção. Recentemente foi construído um protótipo demonstrador onde está a ser testada a solução final, com os constituintes selecionados em conformidade com os resultados dos estudos, simulações e ensaios realizados no decorrer do projeto. 1. Introdução A procura da adoção de modos de construção sustentáveis tem sido uma realidade cada vez mais observada nos últimos anos. A utilização de materiais com menores impactes ambientais associada a tempos de construção menores, custos inferiores e menor produção de resíduos será o caminho a seguir, no que respeita à sustentabilidade no sector da construção. Nesse sentido, o projeto WALLINBLOCK tem o intuito de apresentar uma solução construtiva com baixo impacto ambiental, baseada em módulos pré-fabricados com uma estrutura metálica constituída por um painel sanduiche. Este tipo de estrutura tem, inclusivamente, sido alvo de diversos estudos onde se procurou avaliar o seu desempenho mecânico e estrutural
2 I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola para várias aplicações, incluindo na construção [3,4]. Para conferir elevados desempenhos térmicos e acústicos do painel, foi considerada a introdução de materiais naturais, que, associados às características estruturais do painel permitem a concretização dos objetivos do projeto. Existem várias publicações que documentam os desempenhos ao nível do isolamento térmico e acústico da cortiça [1,2], que foi um dos materiais inicialmente selecionados para análise. Partindo deste conceito, pretende-se que solução desenvolvida seja uma alternativa às soluções tradicionais, apresentando elevado desempenho e com uma grande competitividade comercial, considerando ao mesmo tempo a aplicação dos princípios de sustentabilidade na construção. Nesta fase de desenvolvimento do projeto foi construído um protótipo tendo em vista a demonstração da tecnologia e ao mesmo tempo permitir a realização de testes de resistência estrutural, definição prática de interligações entre painéis e a conjugação de diversas soluções construtivas. 2. Descrição e objetivos do projeto A solução desenvolvida no âmbito deste projeto pretende apresentar-se como uma alternativa sustentável às tradicionais estruturas utilizadas, através do desenvolvimento de uma solução viável e competitiva. São também incluídas neste projeto todas as especialidades de construção (AVAC, eletricidade, térmico, águas, etc.), que estão a ser testadas no protótipo recémconstruído. Assim, procurou-se integrar todos os aspetos relevantes para um produto desta natureza, selecionando os materiais e soluções que apresentavam maiores ganhos ao nível do desempenho técnico e sustentáveis, mantendo a viabilidade económica. No início do projeto, estabeleceu-se que a solução WALLINBLOCK seria desenvolvida com base em três princípios fundamentais, nomeadamente: 1. Competitividade: Redução dos tempos de construção, em comparação com o processo de construção tradicional; apresentar um custo competitivo, que permita a sua comercialização em massa; dever ser leve, pré-fabricada, modular e de fácil instalação; 2. Sustentabilidade: Incorporação de materiais com baixo impacte ambiental, preferencialmente com materiais naturais (tais como cortiça e outros com origem na biomassa), recicláveis e/ou degradáveis; os materiais a incorporar permitem a sua remoção seletiva, a reutilização e reciclagem de materiais no seu fim de vida; redução significativa de desperdício em obra; energeticamente eficiente em termos de isolamento. 3. Performance: Desempenhos excelentes ao nível do isolamento térmico, acústico e de resistência ao fogo; integrar infraestruturas, tais como elétricas, AVAC, água e gás e instalações de aproveitamento de energia; garantir condições de estabilidade estrutural, incluindo análise dinâmica (sísmica); permitir um leque alargado de opções em termos de acabamentos estéticos. Com base nos objetivos identificados, foi delineada uma estratégia de trabalho, composta pelas seguintes linhas orientadoras: a) Desenvolvimento de novos materiais com baixa pegada ecológica tendo como base os aglomerados de cortiça que cumpram função térmica, acústica e resistência ao fogo; b) Estudo das soluções do ponto de vista do comportamento mecânico e estrutural, isolamento acústico e térmico, dimensões e instalação de infraestruturas; c) Pensar no processo construtivo de uma forma integrada em todo o ciclo de vida da construção, incluindo a arquitetura, estruturas e especialidades; d) Avaliação do impacto ambiental global do sistema ao longo do seu ciclo de vida de modo a permitir a implementação de estratégias de valorização de materiais e processos sustentáveis no sector da construção.
I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola 3 3. Seleção de materiais Nesta fase do projeto já se encontram determinados os materiais principais a incluir no painel, estando inclusivamente a serem testados no protótipo demonstrador em tamanho real recentemente construído. Nos capítulos seguintes são apresentados os estudos, simulações numéricas e ensaios que justificaram a seleção de materiais incorporados no painel final. A avaliação do comportamento das paredes foi efetuada numa primeira fase através de modelação, o que permitiu efetuar estudos paramétricos da influência de determinadas variáveis no seu desempenho. A partir destes estudos, foi assim possível obter uma seleção das soluções mais adequadas às exigências pré-definidas. 3.1. Modelos numéricos para avaliação do desempenho térmico Pretendeu-se efetuar alguns estudos paramétricos que permitissem verificar a influência de diferentes parâmetros (material de isolamento, espessura do isolamento, massa volúmica, etc.) no desempenho final do sistema, quando este elemento for aplicado a separar ambientes com temperaturas diferentes. A partir de modelos numéricos definidos numa fase inicial do projeto, foram estudados sistemas de parede compostos por diferentes materiais. Em todas as simulações impôs-se uma variação de temperatura na superfície exterior das paredes, durante um período de 48 horas. A temperatura inicial assumida, em todos os sistemas, foi de 20 ºC, com uma oscilação de 10 ºC em cada período de 24 h. O meio em contacto com a superfície interior (superfície interior) é o ar. Na Tabela 1 apresentam-se os diferentes sistemas modelados e os resultados obtidos através da simulação. Resistência térmica, R (m 2.ºC.W -1 ) (h) Tabela 1- Sistemas estudados e resultados obtidos: resistência térmica, atraso térmico e amortecimento. Atraso Composição Térmico, Amortecimento (ºC) 1. MDF+ Delta Solid +MDF 0.787 3.68 0.41 2. Gesso+ Delta Solid +Gesso 0.610 3.00 0.31 3. MDF+ACM15+ Delta Solid +ACM15+MDF 0.791 3.90 0.44 4. MDF+ Delta Solid preenchido com CN+MDF 0.832 4.01 0.35 5. Gesso+ Delta Solid preenchido com CN +Gesso 0.754 3.38 0.28 6. MDF+ACM15+ Delta Solid preenchido com CN +ACM15+MDF 0.885 4.25 0.38 7. MDF+ICB+ Delta Solid preenchido com CN +ICB+MDF 1.88 6.36 0.59 Os resultados da simulação permitem concluir que o sistema 7 evidencia a maior resistência térmica representada por uma diminuição da temperatura verificada na superfície recetora em relação à temperatura incidente na superfície exposta e aumento do atraso térmico. Este comportamento deve-se à existência de duas placas de aglomerado de cortiça expandida, que apresenta uma maior resistência térmica em relação às restantes camadas. De um modo global, concluiu-se que todas as soluções construtivas estudadas com maior resistência térmica (menor coeficiente de transmissão térmica) apresentam um maior atraso térmico. 3.2. Modelos numéricos para avaliação do desempenho acústico Foram também efetuadas simulações para determinar a influência de diferentes parâmetros (material de isolamento, espessura do isolamento, massa volúmica, etc.) no desempenho acústico do sistema, representado pelo índice de isolamento sonoro (Rw). A partir dos mesmos
Isolamento (db) Isolamento sonoro (db) 4 I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola sistemas apresentados na simulação térmica e com as mesmas condições foram efetuadas simulações para determinar o índice de isolamento sonoro das diferentes soluções. Na Figura 1 é apresentado o resultado das simulações de um sistema constituído por um painel Delta Solid revestido no exterior e interior por dois painéis de gesso (solução base) e outra solução em que é colocada uma camada de ACM15 ou ACM17 entre o painel de gesso e o painel Delta Solid. Pela observação da figura, verifica-se que a introdução destas camadas melhora o isolamento acústico nas médias frequências e também que o ACM17 tem um melhor desempenho do que o ACM15. 100 p gesso -ACM17- WIB- ACM17- p gesso p gesso - ACM15- WIB - ACM15- p gesso p gesso - WIB- p gesso 130 110 p gesso - 30mm ICB -WIB-10mm ICB - p.gesso p gesso - 30 mm ICB- WIB-20 mm ICB- p gesso p gesso- 10 mm ICB- WIB-10 mm ICB- p gesso p gesso-20mm ICB- WIB- 20 mm ICB- p gesso p gesso-40mm ICB-WIB- p gesso 80 90 60 70 40 50 20 100 200 500 1000 2000 5000 Frequência (Hz) a) Comparação do isolamento entre uma solução base e duas soluções com isolamento melhorado. 30 0 1000 2000 3000 4000 5000 Frequência b) Comparação do isolamento entre uma solução base e com variação de espessuras. Figura 1- Resultados das simulações para avaliação de desempenho acústico de diferentes soluções. Adicionalmente foram efetuadas simulações com a inclusão de uma camada de um material de isolamento (ICB) ao painel anterior constituído pela estrutura metálica e camadas de gesso (Erro! A origem da referência não foi encontrada.-b)). Para a mesma espessura de ICB, foram simulados vários cenários diferentes. Verificou-se que o isolamento sonoro é superior nos casos em que se divide o material em duas camadas e se usa uma de cada lado do painel metálico, em vez de usar apenas uma camada, especialmente para frequências mais elevadas. 3.3. Caracterização experimental dos materiais constituintes do sistema Para além das simulações numéricas de várias combinações de materiais, foram também realizados ensaios laboratoriais para avaliar as propriedades dos materiais de isolamento em termos físicos e mecânicos, nomeadamente ao nível da condutibilidade térmica, estabilidade dimensional, massa volúmica, absorção de água, permeabilidade ao vapor, compressão, flexão, rigidez dinâmica, etc. Foram realizados ensaios de condutibilidade térmica num painel Delta Solid parede simples (Fusion welded) constituído pelos materiais indicados na Figura 2, de onde se obtiveram os seguintes resultados de condutibilidade e resistência térmica: λ 10 =46,06 mw/mºc; R= 2,521 m 2 ºC/W. Figura 2 - Materiais que constituem o painel ensaiado.
I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola 5 Foram também realizados ensaios acústicos e de condutividade térmica com dois tipos de painéis metálicos (Fusion welded e Spot welded) e três paredes simples constituídas por diversos materiais (Tabela 2). Tabela 2- Resultados de ensaios laboratoriais. Spot welded λ 10=99,34 mw/ºc R=0,820 m 2 ºC/W 38,39 Kg/ m 2 Spot welded λ 10=99,34 mw/ºc R=0,820 m 2 ºC/W 38,39 Kg/ m 2 Rw= 43 db λ 10=115,04 mw/mºc R=0,658 m 2 ºC/W 34,62Kg/ m 2 λ 10=92,51 mw/mºc R= 0,817 m 2 ºC/W 37,78 Kg/m 2 λ 10=115,04 mw/mºc R=0,658 m 2 ºC/W 34,62Kg/ m 2 λ 10=92,51 mw/mºc R= 0,817 m 2 ºC/W 37,78 Kg/m 2 Rw= 40 db Rw= 42 db De acordo com os resultados obtidos, a solução que apresenta um melhor desempenho térmico é a solução representada pela Figura 2, com um índice de condutibilidade térmica de 46,06 mw/mºc e uma resistência térmica de 2,521 m 2 ºC/W. Em relação aos ensaios acústicos, concluiu-se que as soluções analisadas apresentam um desempenho acústico semelhante. 3.4. Modelos de análise estrutural No estudos para o desenvolvimento da solução construtiva foram também realizadas simulações e ensaios para avaliar o seu comportamento mecânico e estrutural, considerando diferentes soluções do painel metálico, espessura, rigidez, etc. Partiu-se do pressuposto de que o edifício será uma habitação de um piso e que as fachadas representam uma interface entre os meios exteriores e interior da habitação, simultaneamente com funções estruturais e estéticas. Os elementos estruturais são constituídos por um painel em aço S235 EN10025:2004 ou equivalente. Tendo por base um modelo definido inicialmente como protótipo foram desenvolvidos os modelos de FEA, por forma a analisar a sua resistência. No modelo foram aplicadas forças horizontais, forças verticais e resistência à flexão, como indicado na Figura 3. Figura 3 - Exemplos de aplicação das cargas. Os objetivos iniciais para o cálculo estrutural foram atingidos. Os modelos teóricos desenvolvidos em FEA têm um bom ajustamento aos ensaios mecânicos realizados no IteCons <5%. Foi também validada a opção dos painéis com elementos estruturais para o green roof (3000 N/m 2 ) e vão máximo de 3600m (atual 3.200m). Os painéis Opencell suportam as cargas horizontais e verticais definidas para serem considerados elementos estruturais primários, paredes resistentes.
6 I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola 3.5. Avaliação de ciclo de vida A procura de soluções sustentáveis de construção deve ser apoiada por um estudo detalhado dos impactes do produto na totalidade do seu ciclo de vida. Assim, a escolha dos materiais a incluir na solução integrada final deve também contemplar este aspeto, pelo que foi realizado um estudo de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) de diversos materiais que se pretendia incorporar no módulo. Assim, foi efetuada a fase de inventariado de ciclo de vida (ICV) de dois produtos de isolamento, o aglomerado de cortiça negro (ICB) e o ACM15 (compósito de borracha e cortiça). Com estes dados e com os valores obtidos através de uma base de dados (Ecoinvent) do software de simulação, foi efetuada uma análise comparativa de várias soluções de isolamento e revestimento, de modo a identificar os materiais com menos impactes ambientais. Tabela 3 - Constituição do painel para as diversas opções consideradas. Simulações Constituição Caso base GESSO + DELTA SOLID + GESSO SIM 02 MDF + CORTIÇA+ DELTA SOLID+ CORTIÇA+ MDF SIM 03 MDF + ACM15 + DELTA SOLID + ACM15 + MDF SIM 04 PORCELANATO + ICB + DELTA SOLID + ACM15 + GESSO SIM 05 MDF + ICB + DELTA SOLID + ICB + MDF SIM 06 ICB + DELTA SOLID + ACM15 + GESSO Para efetuar a fase de análise e caracterização dos impactes ambientais, recorreu-se ao software SimaPro e ao método Eco-indicador 99. Este método de caracterização agrupa os resultados em categorias de impactes (carcinogenia, compostos orgânicos inaláveis, compostos inorgânicos inaláveis, alterações climáticas, radiação, depleção da camada de ozono, etc.) e por fim pondera os resultados num único valor, o eco-ponto (Pt), em que a unidade representa um milésimo do peso ambiental de um habitante europeu médio num ano. Os resultados da ACV das diversas opções de constituição do painel pelo método Eco-indicador 99 apresentam-se na Tabela 4. Tabela 4 - Resultado da ACV do painel pelo método Eco-Indicador 99. Unidade Caso base SIM 02 SIM 03 SIM 04 SIM 05 SIM 06 Total Pt 564,45 572,24 570,94 570,91 572,19 567,62 De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que a opção com isolamento térmico que tem menos impactes ambientais é a solução que inclui o ICB, o ACM15 e o gesso cartonado, com um total de 567,62 Pt. 3.6. Simulação termodinâmica de edifícios tipo A simulação termodinâmica é um método de análise do desempenho energético que permite avaliar, de uma forma quantitativa, as necessidades e consumos de energia de um edifício em determinadas condições de utilização e funcionamento. Foram efetuadas simulações com base no projeto inicial do protótipo, representado pela Figura 3. A análise do desempenho energético do protótipo contemplou diferentes soluções de paredes, coberturas e pavimentos, orientações e diferentes percentagens de superfície envidraçada nas fachadas. As simulações dinâmicas e as análises multizona do desempenho energético foram efetuadas pelo programa de cálculo Design Builder Versão 2.3.2.005, que utiliza o programa de simulação termodinâmica
I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola 7 EnergyPlus. Os resultados obtidos através da simulação termodinâmica permitiram determinar as medidas de melhoria a introduzir no desenho do protótipo inicial, nomeadamente ao nível da percentagem de superfície envidraçada e orientação, de modo a minimizar as necessidades de aquecimento e arrefecimento. Deste modo, foram efetuadas as alterações no desenho e na sua orientação, como apresentado na Figura 4. Figura 4 Desenho final do protótipo. Efetuou-se por fim a simulação termodinâmica do desenho final e obtiveram-se os resultados da distribuição anual da temperatura sem aquecimento e os consumos de anuais de energia equipamentos, iluminação e aquecimento. 3.7. Caracterização experimental dos materiais constituintes do sistema Após os ensaios realizados foi efetuada a caracterização dos materiais constituintes do sistema em laboratório com o objetivo de definir a seleção final dos materiais. As propriedades dos materiais de isolamento são avaliadas em termos físicos e mecânicos, prevendo-se a sua caracterização em termos de condutibilidade térmica, estabilidade dimensional, massa volúmica, absorção de água, permeabilidade ao vapor, compressão, flexão, rigidez dinâmica, etc. Foram realizados ensaios de absorção de água por imersão parcial, absorção de água por difusão e de compressão, de acordo com as normas NP EN 1609:1998, NP EN 12088:1997 e NP EN 826:1996, respetivamente. Obtiveram-se os resultados apresentados na Tabela 5. Tabela 5 Resultados dos ensaios de absorção e compressão. Tipos de ensaio Resultados Absorção de água por imersão 1º ensaio: WP = 0.24 kg/m2 parcial 2º ensaio: WP = 0.24 kg/m2 Absorção de água por difusão 1º ensaio: Wdp = 4.73 kg/m2 Wdv = 12,2 % Compressão 1º ensaio: σ10 =153,9 kpa 2º ensaio: σ10 =156,5 kpa 3.8.Validação experimental através de ensaios em câmaras acústicas e "hot-box" Nesta fase, foram executados protótipos do sistema e a validação do sistema com o recurso a ensaios que permitem a caracterização higrotérmica e acústica. Alguns dos resultados dos ensaios realizados nas câmaras acústicas foram comparados com os resultados numéricos, verificando-se que os modelos são um bom ponto de partida para comparar soluções, no entanto têm tendência a exagerar os valores de isolamento especialmente nas altas frequências. Foram também efetuadas campanhas de ensaio experimentais para a determinação do coeficiente de transmissão térmica, através do método da Hot Box, seguindo os procedimentos preconizados na norma ISO 12567-1. Os ensaios permitiram a obtenção dos coeficientes de
8 I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola transferência térmica superficiais dos dois lados do painel e do coeficiente de transmissão térmica da solução. 3.9. Realização de ensaios de estabilidade estrutural Após a fase de simulação, foi fabricado um protótipo da estrutura metálica, de modo a possibilitar um ensaio mecânico para aferição das suas características resistentes. Foram realizados ensaios de estabilidade dimensional em protótipos com as dimensões de 2400x900 mm e com 85 mm de espessura, determinando-se a sua resistência ao esforço transverso, à flexão e à compressão nas direções em que estes esforços serão mais significativos. Para determinação de resistência ao esforço transverso do painel, foi fixada uma das extremidades a um dos pilares do pórtico estrutural onde está instalado o equipamento de aplicação de carga, de forma a só ser permitido o deslocamento na extremidade carregada. Os painéis ensaiados não foram submetidos a valores de carga que provocassem rotura, concluindo-se o ensaio quando a carga aplicada atingisse valores de carga significativos, entre 10 e 12kN, verificando-se um deslocamento vertical entre 10 e 12mm. Verificou-se uma elevada resistência ao esforço transverso dos painéis, sem rotura, excedendo largamente o esforço expectável na aplicação do painel em obra, verificando-se contudo encurvadura dos painéis. Os ensaios de determinação da resistência à flexão foram realizados com os painéis na posição horizontal apoiados em suportes de aço, à mesma distância da superfície plana de apoio. Foi aplicada uma carga vertical por uma viga de aço, alinhada com o centro de gravidade do painel, distribuindo o carregamento em duas células de carga que distribuíram a carga uniformemente por duas vigas metálicas, em contacto com o painel. Os painéis ensaiados entraram em cedência para uma carga aplicada entre 13,5 e 14,5kN. Durante a realização do ensaio, para além da encurvadura por flexão do painel, verificou-se deformação na chapa metálica, não se verificando, no entanto, rotura dos pontos de soldadura. O ensaio de determinação da resistência à compressão dos painéis foi realizado com os painéis em posição vertical, apoiados numa superfície plana, e com a aplicação de uma carga uniformemente distribuída no topo. Os painéis não foram ensaiados até à rotura, estabelecendo-se como critério para terminar o ensaio um valor de carga aplicada na ordem dos 80kN. Registou-se para uma carga aplicada de 80kN um encurtamento vertical dos painéis na ordem dos 5,5 mm, verificando-se também deformações no topo onde foi aplicada a carga, não se verificando, contudo, rotura dos pontos de soldadura. 4. Definição e construção de protótipos em obra A seleção das soluções construtivas a aplicar em obra foi efetuada com base numa escolha multicritério, na qual se tem em conta os resultados obtidos através de simulação numérica e através dos ensaios realizados em laboratório, bem como os resultados de ACV. O protótipo ou casa de demonstração tem uma área bruta de 19 m 2 (área útil de 16,65 m 2 ) e fica situado nas instalações do ITECONS. Concluiu-se que quer por uma questão de eficiência energética quer por uma questão de visibilidade o melhor local para implantação seria junto da entrada principal do edifício. Os envidraçados estão orientados a Sul, o que permite uma visualização do interior da casa de quem chega ao ITECONS, bem como o aproveitamento do máximo de luz solar. A casa tem aquecimento radiante em todo o piso bem como numa das paredes. A simulação do demonstrador construído no local está representada na Erro! A origem da referência não foi encontrada. e as imagens 3D de projeto na Figura 5. Na Figura 6 são apresentadas fotografias do protótipo construído.
I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola 9 a) Imagem 3D do protítipo. b) Imagem 3D, vista de cima. Figura 5 Imagens 3D do protótipo construído. a) Fotografia da fachada a sul do protótipo. b) Fotografia do interior na fase de construção, com a estrutura exposta. Figura 6 Fotografias do protótipo construído nas instalações do ITECONS. 4. Conclusões Com base nos vários estudos, simulações e ensaios efetuados foi possível avaliar as características estruturais da estrutura metálica e selecionar os materiais a incluir no painel, de modo a garantir os desempenhos técnicos e ambientais desejáveis. Os resultados das simulações e ensaios de avaliação do desempenho térmico dos materiais de isolamento analisados permitiram concluir que o ICB apresenta um menor coeficiente de transmissão térmica, e por isso apresenta o melhor desempenho térmico dos materiais analisados. Ao nível do isolamento acústico, concluiu-se que a utilização de ICB (nas espessuras consideradas) também é vantajosa, uma vez que permite um isolamento sonoro superior ao ACM15 e ACM17, particularmente para as frequências mais elevadas. Em relação à análise estrutural do modelo do protótipo definido no início do projeto, concluise que este correspondeu aos objetivos estabelecidos, no que respeita à resistência mecânica, suportando as cargas horizontais e verticais definidas para serem considerados elementos estruturais primários.
10 I Congresso Luso-Africano de Construção Metálica Sustentável, Luanda, Angola A análise da sustentabilidade diversas soluções de isolamento e revestimento consideradas, elaborada com recurso à ACV, permitiu concluir que a solução com isolamento que tem menores impactes ambientais associados ao seu ciclo de vida é a solução que inclui o ICB e o ACM15, com revestimento de gesso. A simulação termodinâmica efetuada revelou-se essencial na alteração do desenho do protótipo, apresentando medidas de melhoria a serem consideradas no novo desenho, de modo a potenciar o seu desempenho térmico enquanto demonstrador do produto desenvolvido. Os ensaios mecânicos realizados sobre os protótipos permitiram determinar a resistência ao esforço transverso, à flexão e à compressão nas direções em que estes esforços serão mais significativos da estrutura metálica, verificando-se que, para as forças aplicadas, houve deformação do metal mas não se verificou rotura dos pontos de soldadura. O protótipo construído resultou de uma escolha multicritério, na qual se consideraram os resultados obtidos através de simulações numérica e através dos ensaios realizados em laboratório, bem como na minimização dos impactes ambientais associados ao ciclo de vida dos materiais e do próprio protótipo. Referências [1] Eires, R.; Jalali S.; Camões A. - Novos compósitos eco-eficientes para aplicações não estruturais na construção, Congresso Construção 2007-3.º Congresso Nacional 17 a 19 de Dezembro, Universidade de Coimbra (2007). [2] Ferreira, A. R. Soluções Técnicas para Isolamento Sonoro de Edifícios de Habitação, Tese de Mestrado, Instituto Superior Técnico (2010) [3] Soares, B. S. - Estruturas sandwich com utilização de núcleos de cortiça, Tese de Mestrado, Instituto Superior Técnico (2007). [4] Mesquita, T. M. - Caracterização das Propriedades Mecânicas Equivalentes em Placas, Tese de Mestrado, Instituto Superior Técnico (2010).