Desempenho termo acústico de vedações verticais externas: alvenarias
convencionais e concreto armado
Acoustic thermal performance of external vertical fences: conventional masonry and
reinforced concrete
Larissa Karoline Corrêa Kuntz1, Érika Fernanda Toledo Borges Leão2
Resumo: Os materiais de envoltória das edificações refletem no conforto e na demanda por energia elétrica, tornando importante o conhecimento de seus desempenhos térmicos e acústicos. Porém, existe uma carência de estudos associativos entre tais desempenhos. O objetivo dessa pesquisa foi elaborar um banco de dados com os desempenhos citados e custos de execução de vedações convencionais e concreto armado. Esta relação possibilita tomada de decisão mais rápida e precisa. A metodologia se baseou em coleta de dados bibliográficos e de mercado. Os parâmetros bibliográficos ou calculados foram comparados com os critérios da ABNT NBR 15575 (2013). Foi realizada uma análise integrada termo-acústica, classificando as alvenarias em níveis de exigência de isolamento, considerando os níveis mínimo (M), intermediário (I) ou superior (S), conforme NBR 15575, e o nível deficiente (D). Os resultados mostraram que apesar de amplamente utilizadas, as alvenarias estudadas apresentam desempenho térmico em níveis M ou D, e desempenho acústico níveis S e M. Os custos fornecidos pelo SINAPI se apresentaram de 9,94% a 18,62% menores que os de mercado geral, e de 8,73% a 18,06% menores que os de mercado específico. Os custos de mercado específico se apresentaram de 1,53% menores a 5,10% maiores que os de mercado geral.
Palavras-chave: desempenho térmico; desempenho acústico; custos de execução; banco de dados.
Abstract: The building envelope materials reflect on the comfort and demand for electrical energy (for ambient air conditioning, for example), making important the knowledge of its thermal and acoustic performances. Therefore, the objective of this research was to elaborate a database with the mentioned performances, and costs of SVVE conventional execution and reinforced concrete. This is because their relationship provides the construction industry with the possibility of faster and more precise decision-making, considering different materials for different needs. The methodology was based on the collection of bibliographic and market data. Regarding the performances, the bibliographic or calculated parameters were related to the criteria of NBR 15575. The results showed that, although widely used, the studied masonries presented thermal performance at M or deficient levels, and acoustic performance at levels S and M, even considering the worst class of noise (Class III). Talking about costs, SINAPI's costs fell from 9.94% to 18.62% lower than the general market, and from 8.73% to 18.06% lower than the specific market. Specific market costs were 1.53% lower than 5.10% higher than the general market.
Keywords: thermal performance; acoustic performance; market costs; database.
1 Introdução
O material de revestimento da edificação tem uma grande influência nas condições de conforto dentro da mesma, pois suas propriedades refletem a interação do interior com o exterior da edificação (ROCHA, 2004). De acordo com Costa (1982, apud ROCHA, 2004), o desconforto interfere na produtividade do indivíduo em edificações residenciais ou comerciais, por afetar diretamente no local de trabalho e indiretamente no repouso em sua moradia.
Buscando o conforto térmico no interior das edificações, os usuários têm utilizado cada vez mais sistemas ativos de climatização, aumentando o consumo de energia e o impacto ambiental gerado para sua produção (BELLO, 2013). Ou seja, o conforto térmico deve ser obtido pelo uso de materiais adequados bem como através das estratégias passivas de climatização, para que o uso dispendioso de energia diminua.
No que se refere ao conforto acústico, os usuários quando se encontram em desconforto pela falta de condições que reduzam a intensidade sonora de ruídos exteriores à edificação, sofrem com danos relacionados à saúde como estresse, tontura, dores de
cabeça, distúrbios do sono, entre outros (PRO ACÚSTICA, s.d.).
Atualmente, esses problemas são comuns devido à aglomeração de pessoas, automóveis, aeroportos, indústrias, entre outros. Estes concentram poluentes na atmosfera, contribuem com o surgimento de ilhas de calor e favorecem o aumento da poluição acústica (NUCCI, 1999), afetando a qualidade de vida da população.
De acordo com a Câmara Brasileira da Indústria da Construção – CBIC (2013, apud MARQUES, 2015), nos últimos anos da construção civil brasileira a única questão considerada ao projetar e construir era o lucro econômico. Isso, juntamente ao paradigma da “falta de cultura de projetar para atender as premissas desempenho e durabilidade” (MATOZINHOS, 2014) teve como consequência um desenvolvimento desordenado gerando desqualificação das edificações (CBIC, 2013 apud MARQUES, 2015).
A ABNT NBR 15575 – Edificações habitacionais – Desempenho, tem como prioridade a melhoria do
desempenho dentro das edificações
independentemente dos materiais ou do sistema construtivo utilizado (LAMBERTS, et al., 2016) (CONCEIÇÃO e LEITE, 2016).
Com a implantação da NBR 15575, houve um crescimento da preocupação com as propriedades dos materiais, aumentando o número de pesquisas
¹Graduanda em Engenharia Civil, UNEMAT, Sinop, Brasil, larissak-@hotmail.com
² Doutora, Professora Titular, UNEMAT, Sinop, Brasil, borgesleao@unemat-net.br
realizadas com sistemas construtivos, na busca por conforto e desempenhos satisfatórios.
Apesar disso, existe ainda uma carência de estudos associativos entre desempenhos térmicos e acústicos e custos dos sistemas construtivos. Esta relação proporciona ao projetista e à sociedade informações à respeito da eficiência dos materiais convencionais. A utilização de materiais alternativos pode melhorar o conforto, minimizando o consumo energético com equipamentos artificiais de climatização (STRAUB, 2012).
2 Revisão bibliográfica
2.1 Desempenho das edificações
Gibson (1982 apud BORGES, 2008) afirma que esse termo se refere ao cumprimento de requisitos que a edificação deve atender, e não à maneira que deve ser construída. Ou seja, o comportamento quando em estado de utilização, onde as características apresentadas devem ser fiéis para as quais foi projetado (BORGES, 2010).
O desempenho está relacionado ao conforto, e este deve traduzir as necessidades do usuário às características da edificação (BORGES, 2010). A principal normativa de desempenho corresponde a NBR 15575, que define requisitos a serem atendidos conforme as condições de conforto. Além da NBR 15575, para a análise térmica faz necessária a utilização da NBR 15220 - Desempenho térmico de edificações, que instrui cálculos de parâmetros e divide e classifica o território brasileiro conforme as condições climáticas de cada região.
De acordo com a ABNT NBR 15575 (2013), as normas de desempenho buscam tratar de conceitos geralmente não considerados em normas específicas. A integração dessas normas às normas prescritivas prevê soluções técnicas adequadas e economicamente viáveis, priorizando o conforto do usuário.
2.1.1 ABNT NBR 15220 (2005)
A NBR 15220 determina características necessárias para garantir desempenho térmico satisfatório nos diferentes climas brasileiros. Possui caráter informativo, e não obrigatório. Contém cinco partes, onde a Parte 2 apresenta métodos de cálculos de parâmetros e a Parte 3 o zoneamento bioclimático. O zoneamento bioclimático considera as diferentes condições climáticas dentro do território brasileiro, de maneira a não haver generalidades. Posto isso, a NBR 15220-3 dividiu o país em 8 regiões bioclimáticas conforme o clima e necessidades de conforto dos usuários dentro das habitações.
Segundo Laco (2013), Sinop não está na lista das cidades brasileiras classificadas no zoneamento bioclimático, devendo ser classificada de acordo com o município classificado mais próximo. Ou seja, Sinop é classificada na zona bioclimática 5, conforme a cidade de Vera – MT.
2.1.2 ABNT NBR 15575 (2013)
Conforme CBIC (2013 apud MARQUES, 2015), a importância dessa Norma é a regularização do setor, buscando garantir seu crescimento com segurança,
qualidade e conforto. Tem seus desempenhos nivelados como M, I e S (Mínimo, Intermediário e Superior) (MATOZINHOS, 2014).
É dividida em 6 partes que apresentam requisitos gerais e específicos de cada sistema, onde a Parte 4 apresenta os requisitos para os SVVE - Sistema Vertical de Vedação Externa.
2.2 Desempenho térmico
Depende das características do entorno da edificação, e de características da própria edificação (CBIC, 2013). Afeta de forma significativa o conforto dos usuários e o consumo de energia.
A avaliação do desempenho térmico de elementos construtivos se dá a partir dos critérios do procedimento simplificado de análise, que afere transmitância térmica (U) e capacidade térmica (CT),
classificando apenas de acordo com o nível M. Para a análise de uma edificação como um todo é necessária a avaliação global, a partir simulações ou medições que possibilitam a classificação de acordo com os níveis M, I e S. Na Figura 1, um esquema de como o desempenho térmico pode ser avaliado em uma edificação:
Figura 1 - Fluxograma referente à análise do desempenho térmico.
Fonte: adaptado de CBIC (2013).
A Tabela 1 apresenta valores de U e CT das alvenarias
avaliadas a partir de CBIC (2013), Simon (2015) e Medeiros (2013).
Tabela 1 - Valores de U e CT de referência das alvenarias
avaliadas a partir de referencial bibliográfico
Vedação Bloco Cerâmi co Maciço Bloco Cerâmi co Furado Parede de Concreto Armado Bloco de Concreto Dimensões do bloco 5,7x9x 19 cm 9x19x 19 cm - 14x19x 39 cm Espessura analisada 9 cm 9 cm 10 cm 14 cm Espes sura revesti mento (por face) CBIC 2,5 cm 2,5 cm Sem revestim ento 2,5 cm SIMON 2,5 cm 2,5 cm ** 2,5 cm MEDEI ROS Não especifi cado * Não especific ado * (Continuação...)
Tabela 1 - Valores de U e CT de alvenarias avaliadas a partir de referencial bibliográfico (...Continuação) Vedação Bloco Cerâmi co Maciço Bloco Cerâm ico Furado Parede de Concreto Armado Bloco de Concreto Dimensões do bloco 5,7x9x 19 cm 9x19x 19 cm - 14x19x 39 cm Espessura analisada 9 cm 9 cm 10 cm 14 cm U [W/(m ².K)] CBIC 3,13 2,49 4,4 3,66 SIMON 3,24 2,24 * 2,68 MEDEI ROS 3,13 * 4,4 * CT [kJ/(m ².K)] CBIC 255 158 240 160 SIMON 240,3 167 * 272,01 MEDEI ROS 255 * 240 * Nota: * Não fornecido. Fonte: Autoria própria, 2018.
2.2.1 Requisitos e parâmetros
A NBR 15575-4 apresenta como requisito de desempenho térmico pelo menos o nível M, de acordo com a zona bioclimática. Este nível deve ser obtido com U e CT satisfatórias às exigências.
2.3 Desempenho acústico
As edificações devem proporcionar isolamento de ruídos entre o ambiente externo e o interno, e proporcionar o isolamento entre dependências da mesma unidade. De acordo com a ABNT (2013) - Parte 4, deve ser determinado a partir do nível de ruído de fundo de onde a obra será implantada.
Assim como o desempenho térmico, o desempenho acústico pode ser aferido por diferentes métodos: de precisão, de engenharia e o simplificado.
A Tabela 2 apresenta valores de Rw das alvenarias avaliadas a partir de CBIC (2013) e Simon (2015).
Tabela 2 - Valores de Rw das alvenarias avaliadas a partir de referencial bibliográfico Vedação Bloco Maciço Bloco Furado Parede de Concreto Armado Bloco de Concreto Dimensões do bloco 5,7x9x 19 cm 9x19x 19 cm - 14x19x 39 cm Espessura analisada 9 cm 9 cm 10 cm 14 cm E s p e s s u ra re v e s tim e n to (p o r fa c e
) CBIC 2 cm 1,5 cm revestimeSem
nto 1,5 cm SIMON 3 cm * * 1,75 cm Rw (dB ) CBIC 45 38 45 45 SIMON 50 * * 51
Nota: *Não fornecido. Fonte: Autoria própria, 2018.
2.3.1 Requisitos e parâmetros
A NBR 15575 apresenta requisitos e critérios para a verificação do isolamento acústico e define como
parâmetro o Índice de Redução Sonora Ponderado – Rw. Este pode ser classificado em níveis de desempenho M, I e S. A Norma recomenda o nível M, mas o faz obrigatório para o dormitório e partições que fazem divisa com este.
O índice Rw é determinado para cada componente de forma isolada, devendo ser informados por fabricantes para projetistas, que devem determinar o isolamento global do conjunto (VITTORINO, 2013).
2.4 Custos dos processos construtivos
Mattos (2006) afirma que um orçamento satisfatório deve levantar quantitativos de materiais e serviços, fornecer índices, possibilitar análise de viabilidade econômico-financeira, entre outros.
Na realização de uma análise quantitativa, para o auxílio de profissionais da construção civil estão disponíveis a Tabela de Composições de Preços para Orçamentos – TCPO, e o Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção – SINAPI. 2.4.1 TCPO
A TCPO é uma ferramenta de referência na preparação de orçamentos de obras no Brasil, sendo uma base de dados de composição de preços para orçamentos. Essas composições possibilitam estimar o consumo de materiais e de mão-de-obra necessários para execução de algum serviço.
2.4.2 SINAPI
O SINAPI fornece mensalmente um conjunto de dados em valores, utilizados como base para a elaboração de orçamentos de obras e serviços de engenharia. Leva em consideração a localidade da obra, visto que os preços variam conforme a região.
3 Metodologia
De maneira esquematizada, a metodologia desse trabalho se resume no fluxograma da Figura 2.
Figura 2 - Fluxograma de esquematização da metodologia utilizada
Fonte: Autoria própria, 2018.
3.1 Determinação e caracterização das alvenarias As vedações utilizadas como objetos dessa pesquisa foram determinadas por serem alvenarias utilizadas e conhecidas no mercado, tendo suas características descritas na Tabela 3 abaixo:
Tabela 3 - Caracterização das alvenarias Vedação Bloco Cerâmico Maciço Bloco Cerâmic o Furado Parede de Concreto Armado Bloco de Concreto Dimensões do bloco 5,7x9x19 cm 9x19x19 cm - 14x19x39 cm Espessura analisada 9 cm 9 cm 10 cm 14 cm Arg. Assentame nto 1 cm 1 cm - 1 cm Arg. Revestimen to 4 cm 3 cm sem revestim ento 3 cm Espessura Total 13 cm 12 cm 10 cm 17 cm Massa aproximada 260 (kg/m²) 120 (kg/m²) 240 (kg/m²) 230 (kg/m²) Fonte: Autoria própria, 2018.
As dimensões dos blocos e a espessura da parede de concreto armado foram determinadas a partir de uma pesquisa de mercado que identificou quais eram as mais utilizadas. As espessuras das argamassas de assentamento foram determinadas com base nas composições, e as espessuras das argamassas de revestimento foram determinadas a partir de uma pesquisa bibliográfica de dados acústicos, onde metade desta espessura é considerada argamassa de chapisco e a outra metade, de reboco. A massa aproximada foi fornecida pelo CBIC.
A caracterização das alvenarias se manteve constante tanto para as análises térmicas e acústicas quanto de custos, tendo em vista uma análise linear
3.2 Determinação e classificação de desempenho térmico e acústico conforme ABNT NBR 15575 (2013) Os desempenhos térmicos e acústicos foram determinados como consequência dos seus parâmetros: transmitância (U), capacidade térmica (CT)
e índice de redução sonora ponderado (Rw), e suas respectivas classificações foram realizadas com a análise destes de acordo com a ABNT (2013). 3.2.1 Desempenho térmico
Os desempenhos térmicos dos componentes foram determinados a partir de cálculos de U (Equações 1 e 2) e CT (Equação 3 ou 4), conforme a ABNT (2005) –
Parte 2. T
R
U
1
[W/(m².K)] (Equação 1) Em que:c
e
R
T
[W/(m².K)] (Equação 2) Onde, U = transmitância térmica [W/(m².K)]; RT = resistência térmica [(m².K)/W]; e = espessura de uma camada [m];c = condutividade térmica do material [(W/(m.K)]. De acordo com a ABNT (2005) – Parte 2, deve-se considerar resistências térmicas superficiais do ambiente interno e externo (Rsi e Rse), que dependem
da direção do fluxo do calor. Para vedações verticais a direção considerada é horizontal, portanto, de acordo com a página 7 do Anexo A da NBR 15220: Rsi= 0,13e
Rse= 0,04.
A capacidade térmica foi calculada dependendo da homogeneidade das camadas ou da presença de câmaras de ar, sendo assim:
Componentes com camadas
homogêneas perpendiculares ao fluxo de calor:
n i n i i i i i i i i TR
c
e
c
C
1 1.
.
.
.
.
[KJ/(m².K)] (Equação 3) Onde, CT = capacidade térmica [KJ/(m².K)];λi = condutividade térmica do material da camada i [W/(m.K)];
Ri = resistência térmica da camada i [(m².K)/W]; ei = espessura da camada i (m);
ci = calor específico do material da camada i [KJ/(kg.K)]; ρi = densidade de massa aparente do material da camada i (kg/m³).
Componentes com camadas homogêneas e não homogêneas perpendiculares ao fluxo de calor: n b a T n T b T a n b a T
C
A
C
A
C
A
A
A
A
C
...
...
[KJ/(m².K)] (Equação 4) Onde, CT = capacidade térmica [KJ/(m².K)]; CTa, CTb, ..., CTn = capacidades térmicas docomponente para cada seção, determinadas pela Equação 3;
Aa, Ab, ..., An = áreas de cada seção.
Componentes com câmaras de ar:
De acordo com a ABNT (2005) – Parte 2 a capacidade térmica do ar em componentes com câmaras de ar pode ser desprezada.
Estes parâmetros foram calculados em uma planilha de rotina eletrônica (Excel), visto que as alvenarias apresentam homogeneidade, características de materiais e espessuras distintas.
Os parâmetros U e CT calculados foram comparados
com os valores de bibliografia, de maneira a validar os dados obtidos. Estes foram relacionados com os valores prescritos nas Tabela 4 e 5, para a determinação do atendimento ou não ao requisito de desempenho M, conforme a ABNT (2013) – Parte 4.
Tabela 4 - Transmitância térmica Transmitância Térmica (U)
W/m².K
Zonas 1 e 2 Zonas 3, 4, 5, 6, 7 e 8
U ≤ 2,5 ≤ 0,6 > 0,6
U ≤ 3,7 U ≤ 2,5
é a absortância à radiação solar da superfície externa Fonte: Adaptado de ABNT NBR 15575-4 (2013, p. 26).
Tabela 5 - Capacidade térmica de paredes externas Capacidade térmica (CT)
kJ/m².K
Zona 8 Zonas 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 Sem exigência ≥ 130
Fonte: Adaptado de ABNT NBR 15575-4 (2013, p. 26).
Visto que a transmitância para a zona 5 depende da absortância à radiação solar da superfície externa da parede, o atendimento ao desempenho M ficou em conformidade com esta. Ou seja, o desempenho térmico M foi obtido em alvenarias que atenderam os requisitos de U e CT simultaneamente.
3.2.2 Desempenho acústico
Os desempenhos acústicos dos componentes foram determinados a partir dos respectivos índices 𝑅𝑤, definidos a partir de pesquisa bibliográfica. Os índices obtidos foram relacionados com os valores recomendados pela NBR 15575-4 para componentes de fachada, associando a classe de ruído com níveis de desempenho, descritos na Tabela 6.
Tabela 6 - Índice de redução sonora ponderado, Rw, de
fachadas Classe de ruído Localização da habitação Rw [dB] Nível de desempenho I Habitação localizada distante de fontes de ruído intenso de quaisquer naturezas. ≥25 M ≥30 I ≥35 S II Habitação localizada em áreas sujeitas a situações de ruído não
enquadráveis nas classes I e III
≥30 M ≥35 I ≥40 S III Habitação sujeita a
ruído intenso de meios de transporte e de
outras naturezas, desde que conforme a
legislação.
≥35 M ≥40 I ≥45 S Nota: Desempenho Mínimo (M), Intermediário (I) e Superior (S). Fonte: Adaptado de ABNT NBR 15575-4 (2013, p. 53).
3.3 Análise de custos dos processos construtivos Foram considerados cálculos por metro quadrado de parede, incluindo custos de insumos e mão de obra. Para isso foi necessário identificar e levantar as
quantidades dos materiais e serviços a serem utilizados e determinar custos unitários de cada um. As quantificações e composições foram fornecidas pelo TCPO e pela CAIXA, e possibilitaram a determinação dos custos dos processos construtivos a partir de dois parâmetros de custos unitários: SINAPI (Dezembro/2017 - Cuiabá) e mercado local.
Na pesquisa de mercado foi realizada uma média aritmética dos valores obtidos, cotados em até seis fornecedores quando possível. Além disso, se encontrou a necessidade de diferenciar custos de execução em específicos e gerais (necessários para manter linearidade com a metodologia do SINAPI). 3.4 Sistema classificatório de desempenho termo acústico
Na busca por relacionar o desempenho térmico com o acústico das vedações verticais, foi proposto a elaboração de um sistema classificatório de desempenho termo acústico, com a finalidade de relacionar os desempenhos determinados conforme ABNT NBR 15575 (2013) e os classificar em níveis de exigências de isolamento termo acústico.
Na Tabela 7 estão descritos os níveis, subníveis e suas exigências de desempenho termo acústico, onde a primeira letra representa a classificação do desempenho térmico, e a segunda letra do desempenho acústico. Os desempenhos M, I e S, são estabelecidos na ABNT NBR 15575 (2013), e o desempenho Deficiente (D) foi definido a partir da necessidade de classificar alvenarias que não apresentavam desempenhos satisfatórios.
Tabela 7 - Sistema classificatório de desempenho termo acústico
Nível Subnível Desempenho termo acústico
Nível A - (S-S) Nível B Nível Ba (I-S) Nível Bt (S-I) Nível C - (I-I) Nível D Nível Da (M-S) Nível Dt (S-M) Nível E Nível Ea (M-I) Nível Et (I-M) Nível F - (M-M) Nível G Nível Ga (D-S) Nível Gt (S-D) Nível H Nível Ha (D-I) Nível Ht (I-D) Nível I Nível Ia (D-M) Nível It (M-D) Nível J - (D-D)
Nota: Desempenho Mínimo (M), Intermediário (I) e Superior (S), conforme NBR 15575, e desempenho Deficiente (D). Isolamento (a) acústico (t) térmico. Fonte: Autoria própria
(2018).
Os Níveis B, D, E, G, H e I contam com subníveis, que diferenciam as vedações que apresentam melhor desempenho térmico (Nível Bt, por exemplo), das
vedações que apresentam melhor desempenho acústico (Nível Ba, por exemplo).
Como essa pesquisa analisou o desempenho térmico utilizando o Método Simplificado (não foram realizadas medições ou simulações), a NBR 15575 permite que a classificação de desempenho térmico só possa ser feita para o nível M. Sendo assim, essa pesquisa pôde utilizar desse sistema classificatório apenas os Níveis Da,Ea, F, Ga,Ha, Ia, It e J.
3.5 Banco de dados
Na busca da determinação dos desempenhos térmicos e acústicos foram obtidos diversos dados significantes sobre as alvenarias estudadas. Assim, foi realizado um banco de dados com informações de: dimensões do bloco, espessura do revestimento, massa aproximada, U, CT, Rw, nível classificatório de desempenho termo acústico e custos (SINAPI e mercado).
3.6 Roteiro
3.6.1 Caracterização das alvenarias
a) Determinação das alvenarias a serem analisadas: considerando as mais utilizadas. b) Determinação das características das
alvenarias: considerando as mais utilizadas e as normas específicas.
3.6.2 Desempenho térmico
c) Pesquisa bibliográfica preliminar de U e CT de
alvenarias semelhantes.
d) Cálculo dos parâmetros U e CT a partir de
planilha de rotina eletrônica. Características de materiais utilizadas dispostas na NBR 15220-2.
e) Comparação dos dados calculados e bibliográficos.
f) Relação dos dados calculados com os valores prescritos nas Tabela 4 e 5, determinando o atendimento ou não ao requisito de desempenho M. Desempenho do parâmetro U em conformidade com a absortância à radiação solar da superfície externa da parede.
g) Desempenho M obtido nas alvenarias que atenderam os requisitos de U e CT
simultaneamente, caso contrário foi obtido desempenho D.
3.6.3 Desempenho acústico
h) Definição dos índices Rw das alvenarias a partir de pesquisa bibliográfica.
i) Relação dos dados obtidos com os valores prescritos na Tabela 6.
j) Desempenhos M, I, S e D obtidos em conformidade com a classe de ruído.
3.6.4 Análise de Custo
k) Levantamento das quantidades de materiais e serviços a serem utilizados para realização de 1m² das alvenarias, a partir das composições da TCPO e Caixa. Quando utilizada TCPO, foram consideradas produtividades e consumos médios.
l) Levantamento das quantidades de materiais e serviços a serem utilizados para realização dos acabamentos (quando necessário),
considerando o traço determinado em pesquisa bibliográfica.
m) Determinação dos custos unitários de serviços e materiais a partir do SINAPI e do mercado. SINAPI utilizada: 12/2017, não desonerada. Pesquisa de mercado: procurou-se o número máximo de fabricantes; em caso de pouca ou nenhuma oferta de insumo em Sinop/MT foi considerado transporte; considerados valores de diária e empreita para serviços; distinção de custos de serviços gerais e específicos.
n) Realização do custo final das alvenarias por m², relacionando coeficientes das composições com os custos unitários. 3.6.5. Sistema classificatório de desempenho termo-acústico
o) Determinação do desempenho termo acústico (determinados em h) e i)).
p) Classificação conforme Tabela 7. 3.6.6 Banco de dados
q) Composição do banco de dados. 4 Resultados e discussões
4.1 Desempenho térmico
Devido à extensão dos cálculos, serão apresentados dados completos de apenas uma alvenaria: bloco cerâmico furado. As características de tal alvenaria são descritas na Tabela 8 abaixo:
Tabela 8 - Dados de entrada para cálculos de U e CT
Características Unidade e reboco= 0,015 m e argamassa= 0,09 m e cerâmica= 0,09 m λ reboco= λ argamassa= 1,15 W/(m.K) λ cerâmica= 0,9 W/(m.K) c reboco = c argamassa 1 kJ/(kg.K) c cerâmica= 0,92 kJ/(kg.K) p reboco= p argamassa= 2000 kg/m³ p cerâmica= 1600 kg/m³ RT ar= 0,16 (m².K)/W Rsi= 0,13 (m².K)/W Rse= 0,04 (m².K)/W
Fonte: Autoria própria (2018).
A Tabela 9 apresenta os cálculos de RT do bloco
cerâmico furado sem considerar revestimento, considerando suas duas diferentes seções: 1 e 2.
Tabela 9 - Determinação de RT do bloco cerâmico furado
Seção 1 Cerâmica
R1= 0,1 (m².K)/W
A1= 0,0019 m²
Tabela 9 - Determinação de RT do bloco cerâmico furado
(...Continuação)
Seção 2 Cerâmica + Ar + Cerâmica + Ar + Cerâmica
R2= 0,3533 (m².K)/W
A2= 0,00665 m²
A1/R1= 0,019
A2/R2= 0,0188
RTbloco= 0,212 (m².K)/W
Fonte: Autoria própria (2018).
A Tabela 10 apresenta os cálculos de RT da alvenaria
como um todo, determinando então U. Para isso, foi necessário considerar as duas diferentes seções por onde o calor é transmitido, A e B.
Tabela 10 - Determinação de U da alvenaria de bloco cerâmico furado
Seção A Reboco + Argamassa + Reboco
Ra = 0,1043 (m².K)/W
Aa = 0,0039 m²
Seção B Reboco + Bloco + Reboco
Rb = 0,2381 (m².K)/W Ab = 0,0361 m² Aa/Ra = 0,0374 Ab/Rb = 0,1516 RT = 0,2116 (m².K)/W Rsi = 0,13 (m².K)/W Rse = 0,04 (m².K)/W RT = 0,3816 (m².K)/W U = 2,6203 W/(m².K) Fonte: Autoria própria (2018).
A Tabela 11 apresenta os cálculos de CT da alvenaria
de bloco cerâmico furado.
Tabela 11 - Determinação de CT da alvenaria de bloco cerâmico furado
Seção X Reboco + Argamassa + Reboco
Ax= 0,0039 m²
CT x= 240 kJ/(m².K)
Seção Y Reboco + Bloco + Reboco
Ay = 0,0019 m²
CT y = 192,48 kJ/(m².K)
Seção Z Reboco + Cerâmica + Ar + Cerâmica + Ar + Cerâmica + Reboco Az = 0,00665 m² CT z = 104,16 kJ/(m².K) Ax/CT x = 0,00001625 Ay/CT y = 9,8712E-06 Az/CT z = 6,3844E-05 CT = 124,6 kJ/(m² .K)
Fonte: Autoria própria (2018).
Seguindo este procedimento para as demais alvenarias, a Tabela 12 apresenta ao valores de U e CT
calculados.
Tabela 12 - Parâmetros calculados U e CT das alvenarias
Alvenarias W/(m².K) U kJ/(m² .K) CT Alvenaria de bloco cerâmico maciço 3,33 220,2 Alvenaria de bloco cerâmico furado 2,62 124,6 Parede de Concreto Armado 4,40 240 Alvenaria de Bloco de Concreto 3,88 178,5 Fonte: Autoria própria (2018).
A Tabela 13 apresenta as classificações dos desempenhos térmicos das alvenarias.
Tabela 13 - Classificação de desempenho térmico das alvenarias de acordo com a ABNT NBR 15575 Alvenarias U CT Desempenh o Térmico Verificação com a NBR 15575 Alvenaria de bloco cerâmico maciço α ≤ 0,6 Ok Ok M para α ≤ 0,6 α > 0,6 Não Ok Alvenaria de bloco cerâmico furado α ≤ 0,6 Ok Ok M para α ≤ 0,6 α > 0,6 Não Ok Parede de Concreto Armado α ≤ 0,6 Não Ok Não Ok Deficiente α > 0,6 Não Ok Alvenaria de Bloco de Concreto α ≤ 0,6 Não Ok Ok Deficiente α > 0,6 Não Ok
Fonte: Autoria própria (2018).
4.2 Desempenho acústico
Os valores dos índices Rw das alvenarias foram obtidos a partir do CBIC (2013), e são apresentados na Tabela 14.
Tabela 14 - Índices Rw das alvenarias
Alvenarias Rw (dB) Alvenaria de bloco cerâmico maciço 45 Alvenaria de bloco cerâmico furado 38 Parede de Concreto Armado 45 Alvenaria de Bloco de Concreto 45
Fonte: Adaptado de CBIC (2013, p. 162).
A Tabela 15 apresenta a classificação dos desempenhos acústicos das alvenarias.
Tabela 15 - Classificação de desempenho acústico das alvenarias conforme Classe de Ruído lll
Alvenarias Desempenho Acústico Alvenaria de bloco cerâmico
maciço S Alvenaria de bloco cerâmico
furado M Parede de Concreto Armado S Alvenaria de Bloco de Concreto S
Fonte: Autoria própria (2018).
4.3 Custos
A composição da alvenaria de bloco cerâmico furado foi obtida a partir da TCPO, e seus valores são apresentados na Tabela 16. A composição da parede de concreto foi obtida a partir de Caixa (2017).
Tabela 16 - Composição de alvenaria de bloco cerâmico furado
Alvenaria de bloco cerâmico furado Espessura da parede Componentes Unid 9 cm
Pedreiro h 0,64 Servente h 0,38 Bloco cerâmico vedação 8 furos
(9x9x19cm) unid 27,203 (1) Argamassa de assentamento m³ 0,0138
(2) Chapisco m² 1 (3) Reboco m² 1 Fonte: Adaptado de PINI (2014, p. 142).
Os itens (1), (2) e (3) apresentam composições, e são apresentadas nas Tabelas 17, 18 e 19 respectivamente.
Tabela 17 - (1) Argamassa de assentamento Argamassa mista de cimento, cal hidratada e areia
sem peneirar. Unidade: m³ Traço Componentes Unid 1:2:8
Servente h 10
Areia média - posto jazida/fornecedor
(retirado na jazida, sem transporte) m³ 1,22 Cal hidratada para argamassas kg 182 Cimento Portland Composto CPll 32 kg 182
Fonte: Adaptado de PINI (2014, p. 175). Tabela 18 - (2) Chapisco Chapisco para paredes: argamassa de cimento e
areia sem peneirar. Espessura: 15mm. Unidade: m²
Traço Componentes Unid 1:3
Pedreiro h 0,1 Servente h 0,1 (2.1)Argamassa mista de cimento e areia
sem peneirar. Unidade: m³ m³ 0,015 Fonte: Adaptado de PINI (2014, p. 380).
Tabela 19 - (3) Reboco Reboco para parede interna ou externa, com argamassa de cal hidratada, areia peneirada e
cimento. Espessura: 15mm. Unidade: m²
Traço Componentes Unid 1:2:9 Pedreiro h 0,5 Servente h 0,5 (3.1) Argamassa mista de cimento e areia
peneirada e cimento. Unidade: m³ m³ 0,015 Fonte: Adaptado de PINI (2014, p. 380).
Os itens (2.1) e (3.1), das Tabelas 18 e 19, respectivamente, também possuem composições, apresentadas nas Tabelas 20 e 21.
Tabela 20 - (2.1) Argamassa de chapisco Argamassa mista de cimento e areia sem
peneirar. Unidade: m³ Traço Componentes Unid 1:3
Servente h 10
Areia média - posto jazida/fornecedor
(retirado na jazida, sem transporte) m³ 1,22 Cimento Portland Composto CPll 32 kg 486
Fonte: Adaptado de PINI (2014, p. 173). Tabela 21 - (3.1) Argamassa de reboco Argamassa mista de cimento, cal hidratada e areia
sem peneirar. Unidade: m³ Traço Componentes Unid 1:2:9
Servente h 10
Areia média - posto jazida/fornecedor
(retirado na jazida, sem transporte) m³ 1,22 Cal hidratada para argamassas kg 162 Cimento Portland Composto CPll 32 kg 162
Fonte: Adaptado de PINI (2014, p. 175).
Com a obtenção de todos os materiais e serviços a serem utilizados, foram determinados os custos destes a partir do SINAPI e de pesquisa de mercado. A Tabela 22 apresenta dados obtidos de mercado para os materiais necessários para a execução de alvenaria de bloco cerâmico furado. Para os Fabricantes 5 e 6 de bloco foi considerado transporte até a cidade de Sinop.
Tabela 22 - Custos de mercado de materiais para alvenaria de bloco cerâmico furado
Fabricante Bloco cerâmico furado 9x19x19cm (milheiro) Cimento ITAU (saco) Areia lavada média (m³) Cal hidratada (saco) F1 R$ 550,00 R$ 25,50 R$ 59,90 R$ 11,20 F2 R$ 560,00 R$ 26,00 R$ 55,90 R$ 11,20 F3 R$ 500,00 R$ 24,50 R$ 49,90 R$ 11,20 F4 R$ 550,00 R$ 24,90 R$ 60,00 R$ 10,90 (Continuação...)
Tabela 22 - Custos de mercado de materiais para alvenaria de bloco cerâmico furado
(...Continuação) Fabricante Bloco cerâmico furado 9x19x19cm (milheiro) Cimento ITAU (saco) Areia lavada média (m³) Cal hidratada (saco) F5 R$ 600,00 R$ 24,00 R$ 59,90 R$ 9,90 R$ 20,00 F6 R$ 450,00 R$ 26,90 - R$ 12,00 R$ 40,00 Média
Milheiro Saco m³ Saco R$ 545,00 R$ 25,30 R$ 57,12 R$ 11,07 Média
Unidade kg m³ kg R$ 0,55 R$ 0,51 R$ 57,12 R$ 0,55
Fonte: Autoria própria (2018).
A Tabela 23 apresenta os números obtidos no mercado da hora de servente, considerando serviços específicos e gerais, calculados a partir de média simples de valores fornecidos por 4 empresas, tanto para diária como empreita.
Tabela 23 - Custos de mercado para serviços de servente Serviços Alvenaria Média R$/h
Serviço Específico
Bloco Cerâmico Maciço R$ 12,04 Bloco Cerâmico Furado R$ 13,71 Parede Concreto Armado R$ 11,52 Bloco de Concreto R$ 12,21 Serviço Geral Alvenarias em geral R$ 12,37
Fonte: Autoria própria (2018).
A Tabela 24 resume os dados de custos referentes a execução de alvenaria de bloco cerâmico furado, considerado custos de mercado e também aqueles fornecidos pelo SINAPI.
Tabela 24 – Custos unitários à partir de SINAPI e de mercado de materiais e serviços utilizados na alvenaria de
bloco cerâmico furado Material / Serviço Unid
Custo SINAPI **
Custo Mercado Bloco cerâmico de vedação
8 furos (9x9x19cm) unid R$ 0,54 R$ 0,55 Cimento Portland Composto CPll 32 kg R$ 0,48 R$ 0,51 Areia média - posto
jazida/fornecedor (retirado na jazida, sem transporte)
m³ R$
60,00 R$ 57,12 Cal hidratada para
argamassas kg
R$
0,56 R$ 0,55 Serviço de pedreiro h R$
14,68 R$ 18,65 Serviço de pedreiro para
alvenaria de bloco furado* h - R$ 20,02 Serviço de servente h R$
10,92 R$ 12,37 Serviço de servente para
alvenaria de bloco furado* h - R$ 13,71 Nota: * Serviços específicos. ** SINAPI 12/2017. Fonte:
Autoria própria (2018).
Considerando as composições apresentadas nas Tabelas 16, 17, 18, 19, 20 e 21, e os custos representados na Tabela 24, os custos finais de execução da alvenaria de bloco cerâmico furado são descritos na Tabela 25.
Tabela 25 - Custos de execução de alvenaria de bloco cerâmico furado, por m², a partir de SINAPI e mercado Alvenaria de bloco
cerâmico furado SINAPI Mercado* Mercado** Custo total R$ 60,22 R$ 67,62 R$ 71,24 Nota: *Serviços gerais. **Serviços específicos. Fonte: Autoria
própria (2018).
Seguindo o que foi descrito para a alvenaria de bloco cerâmico furado, foram determinados os valores de custos de execução para as demais alvenarias, dispostos na Tabela 26.
Tabela 26 - Custos de execução das alvenarias avaliadas, por m², a partir de SINAPI e mercado
Alvenarias Custo SINAPI Custo Mercado* Custo Mercado** Alvenaria de bloco cerâmico maciço R$ 100,48 R$ 123,47 R$ 121,61 Alvenaria de bloco cerâmico furado R$ 60,22 R$ 67,61 R$ 71,24 Parede de Concreto armado R$ 157,77 R$ 175,18 R$ 172,87 Alvenaria de Bloco de Concreto R$ 70,68 R$ 84,16 R$ 86,26 Nota: *Serviços gerais. **Serviços específicos. Fonte: Autoria
própria (2018).
Houveram variações consideráveis entre os parâmetros de custo (SINAPI, mercado geral e mercado específico), e são dispostas na Tabela 27. As variações negativas representam a redução dos valores do primeiro parâmetro com relação ao segundo.
Tabela 27 - Variações de custos de execução das alvenarias, por: SINAPI, mercado considerando serviço geral
e serviço específico Alvenarias SINAPI / Mercado Geral SINAPI / Mercado Específico Mercado Específico / Geral Alvenaria de bloco cerâmico maciço -18,62% -17,38% -1,53% Alvenaria de bloco cerâmico furado -10,93% -15,47% 5,10% Parede de Concreto armado -9,94% -8,73% -1,34% Alvenaria de Bloco de Concreto -16,02% -18,06% 2,43% Fonte: Autoria própria (2018).
4.4 Sistema classificatório
Tabela 28 - Desempenho termo acústico e nível classificatório das alvenarias
Alvenarias Desempenho termo acústico
Nível classificatório Alvenaria de Bloco
Cerâmico Maciço (M*-S) Nível Da Alvenaria de Bloco
Cerâmico Furado (M*-M) Nível F Parede de Concreto
Armado (D-S) Nível Ga Alvenaria de Bloco de
Concreto (D-S) Nível Ga Nota: Desempenho Mínimo (M), Intermediário (I) e Superior
(S), conforme NBR 15575, e desempenho (D) Deficiente. *Desempenho M para α ≤ 0,6. Fonte: Autoria própria (2018).
4.5 Banco de dados
A Tabela 29 apresenta os dados referentes as alvenarias estudadas.
Tabela 29 - Banco de dados
Dados Alvenaria de Bloco Cerâmico Maciço Alvenaria de Bloco Cerâmico Furado Concreto Armado (10cm) Alvenaria de Bloco de Concreto Dimensões do bloco (5,7x9x19 cm) (9x19x19 cm) - (14x19 x39cm) Dimensão analisada 9 cm 9 cm 10 cm 14 cm Revestimen to (total) 4 cm 3 cm - 3 cm Massa aproximada (kg/m²) 260 120 240 230 U (W/m².K) 3,33 2,62 4,40 3,88 CT (kJ/m².K) 220,2 124,6 240,0 178,5 Rw (dB) 45 38 45 45 Nível de Classificaç ão
Nível Da Nível F Nível Ga Nível Ga Desempen ho termo acústico (M*-S) (M*-M) (D-S) (D-S) Custo de execução/ m² (SINAPI) R$ 100,48 R$ 60,22 R$ 157,77 R$ 70,68 Custo de execução/ m² Mercado Geral R$ 123,47 R$ 67,61 R$ 175,18 R$ 84,16 Custo de execução/ m² Mercado Específico R$ 121,61 R$ 71,24 R$ 172,87 R$ 86,26 Nota: Mercado Geral = serviços gerais. Mercado Específico = serviços específicos. *Desempenho térmico M para α ≤ 0,6.
Fonte: Autoria própria (2018).
5 Conclusões
Na elaboração do banco de dados encontraram-se dificuldades na coleta de dados, tanto através de referências bibliográficas como de pesquisas de mercado. Na primeira, devido à dispersão dos dados térmicos e acústicos, e também por não haver homogeneidade destes dados quanto as características das alvenarias, que variavam as espessuras e não possibilitavam a análise linear proposta nesse trabalho. Na segunda, devido à falta de alguns materiais na cidade, e devido às diferentes formas de custear mão de obra.
Observou-se que as alvenarias convencionais são insuficientes em relação ao desempenho térmico para a Zona Bioclimática em questão. Isso porque duas dessas alcançaram o desempenho M para apenas uma condição de absortância, e as outras duas obtiveram desempenhos deficientes. Julga-se por serem técnicas ultrapassadas e não acompanharem o desenvolvimento tecnológico de outros materiais. Em relação ao desempenho acústico das alvenarias, todas foram consideradas satisfatórias, visto que foi considerada a pior classe de ruído (Classe lll). Ou seja, para a parede de bloco cerâmico furado classificada como M, em outras situações de ruído, apresentaria desempenho maior (I ou S).
Com relação aos custos de execução, as variações destes fornecidos pelo SINAPI se apresentaram de 9,94% a 18,62% menores que os custos de mercado geral, e de 8,73% à 18,06% menores que os custos de mercado específico. Os custos de mercado específico se apresentaram de 1,53% menor a 5,10% maior que os custos de mercado geral.
Isso representa a problemática envolvida em se orçar algum serviço de engenharia a partir do SINAPI ou sem considerar a especificidade dos serviços. Tal problema se torna mais agravante para construtoras e incorporadoras que se relacionam com a administração pública em licitações, visto que os orçamentos previstos nas mesmas são a partir do SINAPI.
Agradecimentos
Agradeço à Deus por todas as oportunidades em minha vida, pela força e por todas as conquistas. Aos meus pais, Elton e Neiva, por toda educação, apoio, e carinho. É tudo por vocês.
Aos meus irmãos, Andressa, Thiago e Lucas, amigos, Amanda, Andriely, Anelise, Bianca, Dina, Flávio, Gabriel, Jéssika, Jonathan, Loreni e Raiany, e namorado, Matheus, por caminhar junto comigo e por toda a ajuda. A caminhada foi mais leve com vocês. À minha orientadora Érika F. T. Borges Leão por toda a paciência, auxílio e por não medir esforços para ajudar. Aos professores André Ferraz e Marlon Leão pela ajuda e contribuições. A minha “dupla” Andressa pela parceria criada durante esse trabalho.
À Universidade do Estado de Mato Grosso e todos os professores e colaboradores. À todos que contribuíram de alguma forma, o meu muito obrigada.
Referências
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TÉCNICAS. NBR 15220: Desempenho térmico de edificações. Rio de Janeiro, 2005.
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TÉCNICAS. NBR 15575: Edificações habitacionais — Desempenho. Rio de Janeiro, 2013.
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