4. MODELOS DE DEGRADAÇÃO - ANÁLISE GLOBAL DA AMOSTRA
4.2. Metodologia de estimativa da vida útil de ETICS
4.2.1. Modelo de degradação - modelo de Gaspar (2009)
O modelo de Gaspar (2009) tem como objectivo estimar um índice numérico (no caso da presente Dissertação foi adoptado o indicador severidade da degradação normalizada - Sw) que indica o nível de degradação global dos revestimentos inspeccionados durante o trabalho de campo. De forma a obter e interpretar o significado desta variável, importa recolher informação sobre a área total e a extensão degradada dos revestimentos ETICS pelas diversas anomalias, o tipo de anomalias existente e o seu nível de degradação, tornando-se relevante discriminar e quantificar alguns factores, tais como [GASPAR, 2009]:
área total da fachada (A), expressa em m2 - considera-se apenas a área da fachada efectivamente revestida com sistemas de isolamento térmico do tipo ETICS;
área da fachada degradada, por tipo de anomalia, expressa em m2 - área afectada por cada tipo de anoma-lias (anomaanoma-lias de perda de integridade; anomaanoma-lias do tipo manchas ou alterações cromáticas ou de textu-ra; anomalias de perda de aderência e anomalias nas juntas);
área degradada ponderada (Aw), expressa em m2 - traduzida pelo produto da área afectada por cada ano-malia por uma constante que traduz a sua condição e gravidade;
extensão da degradação do revestimento (E), expressa em percentagem - obtida pelo quociente entre as áreas da fachada degradadas por cada tipo de anomalia existente no revestimento considerado e a área total da fachada revestida por ETICS;
extensão da degradação ponderada (Ew), expressa em percentagem - obtida pelo quociente entre a área degradada ponderada e a área total da fachada revestida por ETICS.
Através da quantificação e estimativa de todos estes parâmetros, é possível determinar o indicador da severi-dade da degradação normalizada que é obtido através da relação entre a área degradada ponderada e a área total da fachada revestida por ETICS multiplicada pelo maior nível de degradação conhecido.
4.2.1.1. Área degradada ponderada (Aw)
A área degradada ponderada é obtida através do produto das áreas afectadas por cada anomalia detectada no revestimento por um factor multiplicativo que traduz o nível de degradação que esta apresenta (expressão 4.1). Este factor de ponderação possibilita a diferenciação das condições de deterioração de fachadas distintas, com a mesma extensão de revestimento afectada por anomalias, mas em que estas manifestações apresentam características e gravidades diferentes. A área degradada ponderada, de acordo com o nível de degradação das manifestações anómalas presentes, é estimada através da seguinte expressão:
(4.1)
em que:
Aw - somatório da área degradada ponderada pelos diversos tipos de anomalias, em m2; An - área do revestimento afectada por uma anomalia n, em m2;
kn - factor multiplicativo das anomalias n, em função do seu nível de degradação (k varia entre os valores 0 e 4).
Desta forma, a multiplicação do somatório das áreas degradadas dos revestimentos pelos respectivos níveis de degradação corresponde à soma do somatório das áreas afectadas por cada anomalia multiplicadas pelo nível de degradação correspondente (expressão 4.2).
(4.2)
Para fachadas revestidas a ETICS, tem-se [XIMENES, 2012]:
An - área do revestimento degradada, em m2;
Ac - área do revestimento afectada por anomalias de perda de integridade, em m2;
Am - área do revestimento afectada por anomalias do tipo manchas ou alterações cromáticas ou de textura, em m2; Ad - área do revestimento afectada por anomalias de perda de aderência, em m2;
Aj - área do revestimento afectada por anomalias nas juntas, em m2;
kn - factor multiplicativo das anomalias, em função do seu nível de degradação, tomando os valores pertencen-tes ao intervalo K= {0, 1, 2, 3, 4};
kc - factor multiplicativo das anomalias c, em função do seu nível de degradação, tomando os valores perten-centes ao intervalo K= {0, 1, 2, 3, 4};
km - factor multiplicativo das anomalias m, em função do seu nível de degradação, tomando os valores perten-centes ao intervalo K= {0, 1, 2, 3, 4};
kd - factor multiplicativo das anomalias d, em função do seu nível de degradação, tomando os valores
perten-centes ao intervalo K= {0, 1, 2, 3, 4};
kj - factor multiplicativo das anomalias j, em função do seu nível de degradação, tomando os valores pertencen-tes ao intervalo K= {0, 1, 2, 3, 4}.
O factor área degradada ponderada não apresenta um limite superior definido, ou seja, o limite máximo teórico não corresponde à degradação da área total revestida por ETICS, podendo assumir valores superiores. Como refere Chai (2011), este facto pode dever-se a circunstâncias distintas, como a ocorrência de pelo menos um tipo de ano-malia com nível de degradação superior a 1 ou ao fenómeno de sobreposição de anoano-malias entre diferentes grupos de anomalias ou dentro de um mesmo grupo de anomalias. A manifestação de sobreposição de anomalias gera, na análise, um desajuste relativamente à realidade física, sendo por isso apenas considerada a sobreposição entre manifestações anómalas pertencentes a grupos diferentes. No caso de existir sobreposição de anomalias dentro do mesmo grupo, é contabilizada a anomalia que apresenta o maior nível de degradação, ou seja, o caso mais gravoso.
4.2.1.2. Extensão da degradação (E)
A extensão da degradação é obtida através do quociente entre a área da fachada efectivamente degradada (somatório das áreas do revestimento afectadas por cada tipo de anomalias) e a área total do revestimento aplicado (expressão 4.3). Chai (2011) refere que este factor apresenta um significado limitado, uma vez que apenas traduz a percentagem da fachada que se encontra degradada, não indicando a gravidade das anomalias responsáveis por esse estado de degradação.
(4.3)
Para revestimentos ETICS, tem-se [XIMENES et al., 2015]: E - extensão da degradação do revestimento, em percentagem;
An - área do revestimento afectada por uma anomalia n, em m2;
A - área total da fachada revestida por sistemas ETICS, em m2;
Ac - área do revestimento afectada por anomalias de perda de integridade, em m2;
Am - área do revestimento afectada por anomalias do tipo manchas ou alterações cromáticas ou de textura, em m2;
Ad - área do revestimento afectada por anomalias de perda de aderência, em m2;
Aj - área do revestimento afectada por anomalias nas juntas, em m2.
Contrariando uma visão simplista dos fenómenos, o factor extensão de degradação não está limitado ao inter-valo de 0 a 100%. Quando ocorrem situações de sobreposição de anomalias, este parâmetro poderá atingir valores superiores a 100%, admitindo um limite máximo e claramente improvável de 400%, no caso de ocor-rência simultânea de anomalias de perda de integridade, manchas ou alterações cromáticas ou de textura, anomalias de perda de aderência e nas juntas.
4.2.1.3. Extensão da degradação ponderada (Ew)
A extensão de degradação ponderada, expressa em percentagem, é estabelecida por Gaspar (2009) através da relação entre a área degradada ponderada do revestimento (Aw) e a área total da fachada (A), como indicado na expressão 4.4. Ao contrário do indicador E, este factor Ew integra o nível de gravidade da degradação das anomalias na estimativa.
(4.4)
em que:
Ew - extensão da degradação ponderada do revestimento, em percentagem;
Aw - somatório ponderado da área afectada pelos diversos tipos de anomalias existentes no revestimento, em m2; kn - factor multiplicativo das anomalias n, em função do seu nível de degradação, tomando os valores perten-centes ao intervalo K = {0, 1, 2, 3, 4};
An - área do revestimento afectada por uma anomalia n, em m2;
A - área total da fachada revestida por sistemas ETICS, em m2.
Pelo significado relativo que apresenta, este indicador Ew, tal como referido por Ximenes (2012), citando Gas-par (2009) e Chai (2011), pode variar entre 0% e o somatório das áreas do revestimento afectadas por anoma-lias e ponderadas pelos correspondentes níveis de degradação. Consequentemente, a variação neste intervalo pode restringir a interpretação clara deste factor, condicionando a sua aproximação à realidade física. No seu estudo, Ximenes et al.(2015), organizou quadros com o valor máximo da extensão de degradação ponderada para o caso de ocorrência da situação mais gravosa de surgimento de todos os tipos de anomalias de cada grupo na totalidade do revestimento. Assim, a autora determinou que o valor de Ew pode variar entre 0% e 1600%. O limite máximo foi obtido considerando a situação hipotética de manifestação de todas as anomalias na área total da fachada, em simultâneo. Sendo assim, para este caso, o somatório da extensão da degradação ponderada máxima é gerado pela ocorrência de anomalias de integridade (100% 4 = 400%), por anomalias do tipo manchas ou alterações cromáticas ou de textura (100% 4 = 400%), de perda de aderência (100% 4 = 400%) e nas juntas (100% 4 = 400%). Os valores obtidos no presente estudo são significativamente mais reduzidos do que o limite máximo considerado, o que reflecte a elevada improbabilidade da manifestação simultânea de todas as anomalias na totalidade da área da fachada.
4.2.1.4. Severidade da degradação normalizada (Sw)
Sendo a extensão da degradação ponderada um parâmetro de interpretação complexa, Gaspar (2009) definiu um indicador designado por severidade da degradação normalizada (expressão 4.5). Este factor constitui-se como o quociente entre o valor da extensão da degradação ponderada e o valor que representa o nível de condição mais elevada de degradação que, no caso de sistemas ETICS, apresenta o valor de k=4 (nível de degradação generalizada). Ao contrário do factor Ew que variava num intervalo mais amplo e, por isso, de difícil percepção, o parâmetro Sw varia entre 0 e 100%, simplificando a análise da degradação.
(4.5) Nos revestimentos ETICS, tem-se [XIMENES, 2012]:
Sw - severidade da degradação normalizada do revestimento, expressa em percentagem; Ew - extensão da degradação ponderada, expressa em percentagem;
k - factor multiplicativo correspondente ao nível de condição mais elevada da degradação de um revestimento de área A (neste caso, correspondente a k = 4);
An - área do revestimento afectada por uma anomalia n, em m2;
kn - factor multiplicativo das anomalias n, em função do seu nível de degradação, tomando os valores perten-centes ao intervalo K= {0, 1, 2, 3, 4};
A - área total da fachada revestida com sistemas ETICS, em m2.
4.2.1.5. Relação entre a severidade normalizada e a condição global de degradação dos revesti-mentos ETICS
De forma a ser possível estimar a vida útil dos revestimentos ETICS através de modelos gráficos de degradação, é necessário estabelecer a correspondência teórica entre o indicador severidade de degradação normalizada e a respectiva condição, definida pelos cinco níveis de degradação especificados no Capítulo 3. Esta correspon-dência foi adaptada para os revestimentos ETICS por Ximenes (2012) a partir da metodologia proposta por Gaspar (2009), encontrando-se exposta na Tabela 4.1.
Adoptando a metodologia proposta por Gaspar (2009) e aplicada por Ximenes (2012), considerou-se o nível 3 (degradação mediana) como um limite aceitável da vida útil dos revestimentos ETICS. Desta forma, os revesti-mentos que apresentem um valor da severidade da degradação normalizada superior a 30% atingiram o final da sua vida útil, ou seja, o revestimento perde a sua aptidão para desempenhar eficazmente a função para o qual foi concebido, ficando, eventualmente, também com a aparência estética comprometida. Desta forma, pode ser necessário intervir, através de acções de limpeza e tratamento, reparação ou mesmo substituição parcial ou total do revestimento.
Tabela 4.1. Correspondência entre a severidade normalizada de degradação e a condição global dos revestimentos [adaptado de XIMENES et al., 2015]
Níveis de degradação Severidade normalizada de degradação
Nível 0 (inalterado) Sw ≤ 1%
Nível 1 (pouco alterado) 1% < Sw ≤ 10% Nível 2 (degradação ligeira) 10% < Sw ≤ 30% Nível 3 (degradação moderada) 30% < Sw ≤ 50% Nível 4 (degradação generalizada) Sw 50%
A Figura 4.1 ilustra a distribuição dos 293 revestimentos inspeccionados pelos cinco intervalos associados aos níveis de degradação. Através da sua análise, observa-se que a maioria da amostra apresenta uma degradação superior a 1% e inferior a 30%, o que categoriza grande parte dos revestimentos nos níveis 1 (alterações pouco perceptíveis) e 2 (degradação ligeira).
Apenas um revestimento ultrapassa uma severidade de degradação superior a 90%, considerada muito eleva-da, que se explica pelo facto da fachada pertencer ao edifício mais antigo da amostra ("Casa - Laboratório Ter-micamente Optimizada"), sendo detectadas, neste caso, essencialmente, anomalias do tipo manchas ou altera-ções cromáticas ou de textura associadas a níveis de degradação muito elevados, sendo a componente estética dos revestimentos a mais afectada. Apesar deste facto, a fachada apresenta ainda anomalias de perda de inte-gridade, de perda de aderência e também anomalias nas juntas.
Figura 4.1. Distribuição da severidade normalizada de degradação, dos 293 casos de estudo, em cinco intervalos corres-pondentes aos níveis de degradação 0, 1, 2, 3 e 4