Caracterização e determinação das propriedades térmicas de 5 tipologias de painéis de vedação e verificação da influência da variação da

espessura da madeira e do tipo de câmara de ar em painéis de vedação em

madeira (etapa 1)

Na etapa 1 são analisadas cinco tipologias de painéis de vedação externa em madeira empregados em sistemas construtivos pré-fabricados. A análise aborda a caracterização dos projetos executivos e dos processos de produção e a determinação das propriedades térmicas dos painéis através dos métodos de cálculos definidos pela NBR 15220-2.

Dividiu-se as 5 tipologias em dois grupos: a) painéis de vedação empregados em sistemas construtivos produzidos em escala experimental (protótipos) e; b) painéis de vedação empregados em sistemas construtivos produzidos em larga escala. As tipologias foram denominadas da seguinte forma:

a) Painéis aplicados em sistemas construtivos com produção em escala experimental.

Painel Imaflora - Painel de vedação desenvolvido para o projeto da Sede do Instituto de Manejo e Certificação Florestal e Agrícola - Imaflora - Local de construção: Piracicaba - SP.

Painel Protótipo - Painel de vedação desenvolvido para o protótipo em dois pavimentos, desenvolvido em pesquisa14 junto ao programa de pós-graduação da EESC-USP. Local de construção: Atibaia – SP.

b) Painéis empregados em sistemas construtivos com produção em larga escala:

Painel Cuiabá - Painel de vedação desenvolvido para unidades habitacionais de interesse social, junto ao projeto “Morar Conscientizar” promovido pela Prefeitura Municipal de Cuiabá15 - Local de construção: Bairro Pedra 90, Cuiabá – MT;

14 _{A pesquisa refere-se à dissertação de mestrado com o título “Contribuição para o Desenvolvimento de}

Sistema Construtivo em Madeira Maciça: Estudo de Caso: O Sistema Casema”, defendida pelo autor em 2001 com orientação da Profa. Dra. Akemi Ino, junto ao programa de pós-graduação da EESC-USP.

15 _{O projeto “Morar Conscientizar” foi um programa habitacional desenvolvido pela prefeitura Municipal de}

Cuiabá, gestão 1994-1998, para a construção de 360 unidades habitacionais de interesse social. Empregou-se no projeto madeira de aproveitamento (peças curtas < 2,5m) de serrarias do Estado de Matogrosso. Este projeto foi desenvolvido em parceria com o Instituto Brasileiro de Madeira e Estruturas de Madeira - IBRAMEM.

Painel Casema - Painel de vedação em madeira maciça tipo “macho-fêmea” empregado no sistema construtivo pré-fabricado utilizado pela Casema Indústria e Comércio Ltda. Local de produção: Atibaia – SP;

Painel Uruguai - Painel de vedação desenvolvido para construção de unidades habitacionais em sistema de cooperativas. Local de construção: Canelones – Uruguai.

Nesta etapa são coletados dados sobre o projeto executivo e o processo produtivo de cada painel. As abordagens sobre o projeto executivo consistem na determinação das características das tipologias adotadas, que são: número de componentes; complexidade e nível de detalhamento dos projetos; volume de madeira empregado; tipo de ligação e interface entre as peças; número de ligações entre componentes; tipo de madeira e outros materiais utilizados; possibilidade de substituição de peças e componentes; emprego de coordenação modular.

As abordagens sobre o processo produtivo são: disponibilidade da matéria-prima local; nível de complexidade no beneficiamento da madeira; uso de tratamento preservativo; utilização de processo de secagem da madeira; tipos de equipamentos e ferramentas utilizadas no beneficiamento da madeira e na montagem; qualificação da mão de obra no beneficiamento e montagem dos painéis.

Os dados coletados sobre as 5 tipologias estão organizados em fichas técnicas16 contendo suas características, as especificações, os detalhes construtivos, os materiais e os processos de produção empregados em cada configuração. As informações das fichas técnicas são:

Nome, local do projeto e descrição do sistema construtivo;

Classificação das tipologias dos painéis de vedação;

Código e dimensões do painel;

Descrição do processo de montagem;

Descrição do processo de produção (beneficiamento e pré-fabricação);

16

Apresentação do projeto executivo com detalhamento técnico;

Perspectivas dos painéis com identificação dos materiais empregados;

Fotos do processo de montagem;

Dados sobre transmitância térmica, atraso térmico e fator solar.

Para a determinação das propriedades térmicas das cinco tipologias são empregados os procedimentos de cálculo definidos pela norma NBR 15220-2 para elementos e componentes de edificações quando sujeitos a um regime estacionário de transmissão de calor. As propriedades térmicas determinadas são: resistência térmica da parede (R), resistência térmica total (RT), transmitância térmica (U), capacidade térmica (CT), atraso térmico (φ) e fator solar (FSo).

São também verificadas a adequação ao zoneamento bioclimático segundo os valores admissíveis de transmitância térmica, atraso térmico e fator de calor solar definidos pela NBR 15220-3 para as cinco tipologias de painéis analisados. São apresentados também valores de fator solar para pintura superficial externa na cor branca e na cor vermelha. A opção pela cor vermelha decorre do fato de haver proximidade com as cores naturais das madeiras de média e alta densidade aparente; já a opção pela cor branca é justificada pelo fato de ser o valor mínimo da Tabela B2 da norma referida, que apresenta os valores de emissividade para radiações a temperaturas comuns (ondas longas), de pinturas das superfícies externas de paredes.

Ainda nesta etapa são verificados os resultados das propriedades térmicas em relação à variação da espessura de paredes maciças e paredes duplas de madeira. Os resultados de atraso térmico e fator solar correspondentes a cada espessura de parede são comparados com os valores admissíveis definidos pela norma. Esta comparação entre atraso térmico e fator de calor solar permite verificar se determinada espessura de parede de madeira esta adequada as diferentes zonas bioclimáticas brasileiras. A partir dos valores de espessura das paredes maciças e das paredes duplas de madeira verifica-se sua viabilidade em relação o consumo de madeira por metro quadrado de painel de vedação.

Por fim, são apresentados valores das propriedades térmicas considerando a influência da espessura e da natureza da superfície da câmara de ar para uma configuração de painel duplo de

madeira. Foram aplicados os diferentes valores de resistência térmica da câmara de ar de acordo com os limites de espessura definidos pela NBR 15220. Também foram aplicados os valores de resistência térmica para superfícies de alta e baixa emissividade.

4.2 Desenvolvimento dos projetos executivos e processo produtivo dos