Hipótese para dimensionamento e ensaio de cargas de vento em fachada
ventilada
Luciana Alves de Oliveira
Palestra apresentada no Congresso
Latino Americano de Engenharia do
Vento, 3., 2018, São Paulo
A série “Comunicação Técnica” compreende trabalhos elaborados por técnicos do IPT, apresentados em
eventos, publicados em revistas especializadas ou quando seu conteúdo apresentar relevância pública.
___________________________________________________________________________________________________
Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo
S/A - IPT
1
Hipóteses para dimensionamento e
ensaio de cargas de vento em
fachada ventilada
Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação
Luciana Oliveira
LCSC/CETAC/IPT Nov, 2018
Fachada ventilada
X
Revestimento não aderido – RNA
Revestimento Não-Aderido
Características do sistema:
• Placas de revestimento
• Fixações (ancoragens e parafusos)
• Estrutura secundária
• Câmara de ar
• Substrato
Fonte: nvelope.com.au
Detalhe: parte superior fachada - corte
Detalhe: canto - planta
Premissas de projeto
• Juntas entre
componentes/placas de
revestimento abertas
• Juntas abertas na parte
superior e inferior
• Possibilidade de
compartimentar
Revestimento Não-Aderido
“ventilado”
Usos
Usos
Usos
3
Contexto
Demanda crescente do uso da tecnologia no Brasil
Ausência de normalização nacional específica
Ausência de histórico sobre o comportamento das fachadas ventiladas
Conhecimento ainda incipiente de como avaliar/dimensionar para cargas de vento, considerando o efeito rain screen
Objetivo da apresentação
Induzir a discussão sobre métodos para realizar
dimensionamento e avaliação técnica do
sistema de fachada ventilada – com relação a
cargas de vento
Induzir a discussão sobre métodos para realizar
dimensionamento e avaliação técnica do
sistema de fachada ventilada – com relação a
cargas de vento
Câmara de ar ventilada induz ao processo de equalização de pressões, desde que a largura tenha no mínimo 20 mm (ETAG 034)Hipóteses - Dimensionamento
Reduções localizadas de 5 a 10 mm são possíveis, desde que não afete a capacidade de drenagem e de ventilação do sistema (ETAG 034)
Aberturas de ventilação, pelo menos, nas extremidades da edificação comseção transversal mínima de 50 cm2 (ETAG 034)
Conceito de compartimentação para melhorar processo de equalização de pressão. Mas contraditório com aberturas de ventilação nas extremidades (NRC-CNRC)
Pressões de vento são cíclicas, por consequencia, a equalização de pressões também é ciclica (Machado,2012)Hipóteses - Dimensionamento
Substrato impermeável ao ar (proveniente do vento) para possibilitar que a câmara de ar seja preenchida para equalizar pressão interna da câmara com a externa (Machado,2012)
É recomendado que o RNA seja projetado para 70% da carga de vento de sucção e a barreira de ar para 90% (NRC-CNRC)Conceito de Pressão Equalizada Fonte: (ROSSEAU, 1990, apud SIQUEIRA JUNIOR, 2003)
Dimensionamento da pressão de vento de edifícios com fachada ventilada (RNA) tende a ser diferente de fachada convencional
Hipóteses - Dimensionamento
Idem com relação ao método de ensaio para avaliar resistência a cargas de vento
Publicações –
carga
X
equalização de pressão
• Ganguli and Dalgliesh (1988) -
reduções
nos picos de carga variam
entre
25% e 60%
, dependendo da localização do painel de fachada
• Van Schijndel and Schols (1998) - para as geometrias investigadas a
redução no pico de carga devido à equalização de pressão fica entre
25% e 95%
para painéis de fachada em sobrepressão.
• Geurts et al. (2005) - encontrou um fator de equalização de pressão
entre
0,3 e 0,5
para parede com uma cavidade ventilada
• CEN, EN 1991-1-4 (2005)- os coeficientes de equalização de
pressão para sobrepressão são similares que os de fachada
permeáveis. Entretanto, na sucção são maiores (cp, net = 1/3 c
pe)
Palavras chaves: windload for rainscreen, cladding, wall Palavras chaves: windload for rainscreen, cladding, wall
Bentum and Geurts (2015) – medições no local e ensaios no tunel de vento
Publicações que discutem esse assunto
Palavras chaves: windload for rainscreen, cladding, wall Palavras chaves: windload for rainscreen, cladding, wall
• Para sobrepressão, ceq= 0,6. Para sucção, foram encontrados valores na mesma ordem de magnitude ( ceq, max= 0,8 na zona média); nos cantos (ceq = 1.1).
5
Ensaios – consideração de carga estática
Hipóteses – Métodos de ensaio
ETAG 034 – part I- External wall claddings in ventilated façade. The Catalonia
Institute of Construction Technology, Barcelona, 2014
AAMA 508-07 - Voluntary Test Method and Specification for Pressure Equalized Rain
Screen Wall Cladding Systems
AAMA 509-09- Voluntary Test and Classification Method of Drained and Back
Ventilated Rain Screen Wall Cladding Systems.
SILVA et. al (2018) - Ventilated cladding systems: structural and drainability
performance criteria. AMBIENTE CONSTRUÍDO (ONLINE), v. 18, p. 341-358, 2018.
O corpo de prova
compreende:
• substrato não hermético,
com furos com mínimo
ɸ15 mm/m
2• placas de revestimento
com o sistema de fixação
idêntico ao especificado
pelo fabricante.
• dimensões do corpo de
prova dependem do
tamanho e quantidade
das placas de
revestimento do sistema
RNA .
O corpo de prova
compreende:
• substrato não hermético,
com furos com mínimo
ɸ15 mm/m
2• placas de revestimento
com o sistema de fixação
idêntico ao especificado
pelo fabricante.
• dimensões do corpo de
prova dependem do
tamanho e quantidade
das placas de
revestimento do sistema
RNA .
Ensaio proposto pela ETAG 034
Exemplo de dispositivo para ensaio de vento (pressão e sucção) em RNA, para câmaras ventiladas
Exemplo de dispositivo para ensaio de vento (pressão e sucção) em RNA, para câmaras ventiladas
Barreira de ar feita com plástico (permite observar o ensaio atrás do sistema de revestimento) – ensaio de acordo com a AAMA – 508-7
Ensaios – drenabilidade (
SILVA et. al, 2018) –Hipóteses – Métodos de ensaio - IPT
Pressão ensaio = 20% Pp Medida de volume de agua – Instantâneo e após 24h Função = averiguar o volume de água que alcança o vedo. Reduzir impermeabilização
• Existe correlações entre esse ensaio (pressão
estática), as teorias de dimensionamento e as
medições feitas in loco?
• Existe correlações entre esse ensaio (pressão
estática), as teorias de dimensionamento e as
medições feitas in loco?
Bibliografias
− CEN, EN 1991-1-4 (2005); Eurocode; Actions on structures; wind
actions.
− ETAG 034 - Guideline For European Technical Approval Of Kits For
External Wall Claddings - Part I : Ventilated Cladding Kits Comprising
Cladding Components And Associated Fixings
− NRC-CNRC – Review of Design Guidelines for Pressure Equalized
Rainscreen Walls – Internal Report, 629, March, 1992
− AAMA 508-07 – American Architectural Manufacturers Association -
Voluntary Test Method and Specification for Pressure Equalized Rain
Screen Wall Cladding Systems
− AAMA 509-09- American Architectural Manufacturers Association
Voluntary Test and Classification Method of Drained and Back
Ventilated Rain Screen Wall Cladding Systems.
• Ganguli, U., W. A. Dalgliesh. (1988). Wind pressures on open rain screen walls.
Place Air Canada. J. Struct. Eng., 113(3), 642–656.
• Bentum, C.A. van, I. Kalkman and C.P.W Geurts (2014). Field tests to study the
pressure equalization on air permeable façade elements, in: Proceedings of ICBEST
2014, Aachen, Germany.
− Schijndel, A.W.M. van, S.F.C Schols. (1998). Modeling pressure equalization in
cavities. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 74- 76, 641– 649.
− Geurts, C.P.W., P.W. Bouma, A. Aghaei. (2005). Pressure equalization of brick
masonry walls, in: Proceedings of the 4th European-African Conference on Wind
Engineering, published on CD rom, Prague.
− MACHADO, A. L. A.; Diretrizes de projeto para revestimentos não aderidos de
fachada constituídos de placas cerâmicas extrudadas. Dissertação (Mestrado). Instituto de Pesquisas Tecnológicas. São Paulo. 2012.
− SILVA et. al (2018) - Ventilated cladding systems: structural and drainability
7
Secretaria de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação
