Métodos de Engenharia para previsão da vida útil

Esses métodos aplicam modelos matemáticos e processamento estocástico aos dados de projeto.

Conhecer os fatores principais que influenciam o comportamento geral de um material ou componente, facilita o entendimento de assuntos fundamentais, mas pode não ser suficiente para determinar a sua vida útil visto que são vários os fatores inerentes no processo de degradação, entre eles, o mais importante é o meio ambiente. Depois de efetuada uma revisão literária atualizada, uma equação contendo os fatores e seus respectivos níveis de relevância, precisa ser criada primeiramente. Propõe-se a ser um método, de Engenharia, para realizar o calculo da vida útil de materiais, construções e componentes, que combinam os fatores entre si. Essa equação pode ser derivada da ISO 15686-1 ou de outras fontes. Pode ser feita, especialmente, para se adequar ao problema a ser resolvido, MOSER, (2004).

Exemplos do Método dos Fatores podem ser encontrados, em muitas publicações, por exemplo, STRAND, (1999). As deficiências do referido método, são discutidas em algumas dessas publicações. As principais deficiências podem ser resumidas como:

9 a plena multiplicação dos fatores, que podem ter pesos diferentes;

9 o resultado que não reflete a real variância;

9 os dados que ainda precisam ser acumulados;

9 a falta de relações diretas dos dados agrupados, exemplo: meio-ambiente, qualidade da instalação, condições de uso, etc. Os fatores são normalmente baseados diretamente no comportamento dos componentes em um conjunto de condições especificadas;

3.1.1 Metodologia para previsão da vida útil

A Construção e o meio construído representam uma grande fatia do capital nacional real, em diferentes paises. Durante o último Século, têm ocorrido grandes atividades, no setor

da construção e o estoque de edifícios existentes requer investimento contínuo, no que diz respeito à administração, manutenção, assim como reparo e substituição.

A durabilidade é um dos assuntos mais importantes na área da construção, visto que influencia os seguintes aspectos dos materiais de construção, componentes, construções e estruturas:

9 resistência;

9 vida útil;

9 custo de reparo e renovação;

9 impacto ambiental;

Demonstrou-se, na Noruega, que as construções e o setor da construção têm sido responsáveis por aproximadamente:

9 40% do consumo de materiais;

9 40% do consumo de energia;

9 40% do desperdício para depósitos de lixo;

A previsão da vida útil pode ser baseada em dois enfoques principais diferentes HOVDE, (2000):

9 enfoque determinístico;

9 enfoque probabilístico;

Uma metodologia para a previsão da vida útil de materiais de construção e componentes inclui a identificação, informação desejada, desenvolvimento de ensaios, interpretação de dados e o relatório de resultados. Usa-se um enfoque de Pesquisa interativo, permitindo, com isso, melhores previsões à medida em que o conhecimento evolua. Ambas as analises, determinísticas ou probabilísticas podem ser usadas, (RILEM, 1989).

RUDBECK, (1999), promoveu um longo debate a respeito de métodos para previsão da vida útil e do método dos fatores e concluiu que:

Métodos para estimar a vida útil com um enfoque probabilístico, só devem ser usados quando se tem a amostra de tamanho adequado. Alguns componentes de edifícios são produzidos em grande escala, mas como são aplicados de formas diferentes, não se pode comparar a medida dos seus desempenhos ao longo do tempo. Por outro lado, o ideal

pode ser um método híbrido, ou seja, a união dos fatores e do enfoque probabilístico, devido às vantagens que essa forma de proceder pode oferecer.

O uso freqüente do Método dos Fatores tem sido limitado, devido à falta de conhecimento do método entre praticantes (exemplo: arquitetos, consultores ou proprietários de edifícios e administradores).

Os métodos para previsão da vida útil (PVU) lidam com alguns problemas comuns. A maior parte dos dados usados na (PVU), também, é necessária na avaliação do custo de vida (ACV). A (ACV) e a (PVU) podem ser usados juntos para aperfeiçoarem o planejamento da vida útil, STRAND & HOVDE (1999)

3.1.2 Desenvolvimentos Futuros do Método dos Fatores

Antes de o método vir a ter uso generalizado muitos tópicos precisam ser evoluídos, entre eles:

9 determinação e agrupamento de dados para a vida útil de referência (VUR) e os fatores individuais;

9 desenvolvimento de métodos de engenharia que combine benefícios de métodos probabilísticos mais sofisticados e métodos determinísticos simples. Um enfoque prático parece ser descrever os diferentes fatores pelo uso de distribuição estatística;

9 uso prático dos métodos em casos de estudo de materiais específicos de construções e componentes ou de construções específicas;

9 uso de métodos na avaliação do ciclo de vida de materiais de edifícios e componentes e métodos de avaliação ambiental para edifícios;

9 aplicação de métodos em projetos de ciclo de vida integrado e projeto de durabilidade de edifícios;

A ISO 15686-1 proporciona uma metodologia para prognosticar a vida útil e, conseqüentemente, estimar o tempo certo de manutenção necessária e substituição dos componentes, tem, como objetivo, garantir que a vida útil de serviço será maior do que a vida útil de projeto. A ISO 15686 possibilita a comparação de diferentes tipos de construções e

componentes e impede que o desempenho da construção seja reduzido, a fim de satisfazer restrições orçamentárias.

Essa norma proporciona diretrizes compreensivas sobre a predição e segurança da vida útil de componentes de edificações e conjuntos de componentes ver Tabela 3.1. A Figura 3.1 mostra como cada parte da ISO 15686 se conecta e, também, a tópicos associados e outras normas internacionais.

Figura 3.1 – Dados e influências na vida útil das edificações

Tabela 3.1 – Normas ISO 15686 interligadas com Método dos Fatores.

ISO 15686-1

Lida com os princípios gerais, assuntos e dados necessários para prever a vida útil, e apresenta um método (Método dos Fatores) para estimar a vida útil de componentes ou família de componentes para uso em projetos específicos.

ISO 15686-2

Descreve uma metodologia genérica para testar o desempenho, ao longo do tempo dos componentes e grupo de componentes, para planejar a predição da vida útil. Sempre que possível, a vida útil de referência usada para produzir vida útil estimada deveria ser derivada de predições da vida útil como descrito na ISO 15686-2. Algumas diretrizes podem ser dadas, também, para atribuir valores aos fatores. Os maiores usuários dessa ISO serão os especialistas em materiais que precisam interpretar ou projetar ensaios de desempenho.

ISO 15686-3

Descreve o enfoque e procedimento a serem aplicados à instrução prévia, instrução de projeto, construção e, quando solicitado, o cuidado de administração, duração e disponibilidade de edificações e bens construídos para assegurar que as medidas, necessárias para alcançarem o desempenho desejado, ao longo do tempo, sejam executadas.

ISO 15686-4

Descreve a gama de dados de desempenho que permitirá a determinação da vida útil.

ISO 15686-5

Proporciona diretriz para avaliação do custo de vida de uma construção.

ISO 15686-6

Procedimentos que devem ser considerados, sobre impactos ambientais ISO

15686-7

Análise de desempenho para “feedback” de dados da vida útil na prática.

ISO/DIS 15686-8

Refere se à vida útil de referencia e estimativa da vida útil (projeto de norma-Draft).

Serão abordadas, apenas, as partes 1, 2 e 8 da ISO, visto que o objetivo desse Trabalho é a verificar a precisão das estimativas da vida útil de elementos construtivos. A longo prazo, espera-se que uma aplicação consistente do planejamento da vida útil conduza à coletânea de dados úteis e permita o desenvolvimento de sistemas de conhecimento integrado e informatizado para projetos de construção e manutenção.