15 a 17 de agosto de 2018
ANÁLISE DO DESEMPENHO DA CHAPA DE DRYWALL E SISTEMA CONVENCIONAL DE ALVENARIA
Ananda Maramaldo Diniz (nanda.mara31@hotmail.com) Inacio Venâncio da Silva Neto (venancioneto280@gmail.com)
Resumo: Os métodos construtivos têm evoluído com a introdução de novas tecnologias no processo de produção. Nesse contexto, surgiu o sistema Drywall, utilizado em vedações verticais e que vem ganhando espaço no setor da construção civil. O sistema mais adotado, entretanto, continua sendo o de alvenaria convencional. Com o intuito de comparar os dois sistemas em função do seu desempenho, serão analisadas suas vantagens e desvantagens. Utilizou-se o método da revisão bibliográfica e documental com temas sobre a NBR 15575 e os dispositivos em questão. Neste comparativo ficou evidenciada a vantagem da utilização do Drywall em relação ao desempenho acústico e a resistência ao fogo, mas que também possui suas limitações.
Palavras-chave: Drywall. Alvenaria. Desempenho.
INTRODUÇÃO
O desenvolvimento do mercado da construção civil proporcionou a necessidade de grandes mudanças nesse setor. A preocupação das empresas em continuarem no mercado e o aumento da concorrência entre estas, resultou na busca de inovações que garantisse resistência, economia e bom desempenho.
O setor da construção civil do país busca a racionalização nos métodos aplicados nas obras, com o in- tuito de diminuir o grande desperdício de materiais e do tempo produtivo. Com isso buscou-se soluções com adoção de métodos menos artesanais e mais industrializados.
Para isso, procuraram-se os métodos de construção a seco, não utilizando água no seu processo cons- trutivo, como o sistema Light Steel Frame e o sistema Drywall, melhorando na produtividade do canteiro de obra. O sistema Drywall consiste em chapas de gesso acartonados empregado em ambientes internos, que não utiliza água no seu processo construtivo. Outro método de vedação não estrutural, sendo este muito mais utili- zado, é a alvenaria de blocos cerâmicos, que consiste na construção com blocos cerâmicos unidos com o em- prego de argamassa.
Entretanto, as vedações com o gesso acartonado fixadas em perfis metálicos (sistema Drywall), segun- do a Associação Brasileira dos Fabricantes de Chapas para Drywall (2006), tem ganhado espaço no mercado brasileiro.
A ABNT publicou a NBR 15575 – Edificações habitacionais – Desempenho, em 2013, que define crité- rios de desempenho de componentes construtivos com a finalidade de garantir ao consumidor maior durabili- dade, segurança e eficiência da edificação.
Neste artigo serão comparados os sistemas de Drywall e alvenaria de blocos cerâmicos quanto ao seu desempenho, com a análise das vantagens e desvantagens de ambos.
Para a pesquisa do tema proposto foram utilizadas pesquisas do tipo bibliográfico e documental. As in- formações adquiridas através de fontes secundárias contribuíram para a obtenção e compreensão de mais co- nhecimento, ajudando na caracterização e detalhamento sobre o assunto. Foram feitas pesquisas destacando temas relacionados aos sistemas de alvenaria convencional, sistemas Drywall e desempenho habitacional.
1. SISTEMAS DE VEDAÇÃO NÃO ESTRUTURAL 1.1 Chapas Drywall
O sistema Drywall (Figura 1) de paredes é o mais usado no processo de vedações internas. Segundo a Associação Brasileira dos Fabricantes de Chapas para Drywall (2006), são chapas fabricadas industrialmente por meio de um processo de laminação contínua de uma mistura de gesso, água e aditivos entre duas lâminas de cartão, em que uma é virada sobre as bordas longitudinais e colada sobre a outra. Existem três tipos de cha- pas fabricadas, indicadas para determinada utilização: área molhada (RU), contato com fogo (RF) e áreas se- cas (ST), de acordo com a Figura 2.
Figura 1.
Sistema Drywall
Fonte: Gazeta do Povo, 2012.
Figura 2.
Tipos de chapas
Fonte: Trevodrywall, 2017.
A gipsita natural, a partir dela que são fabricadas as chapas de gesso acartonado, atribuindo à chapa a propriedade de resistência à compressão e ao fogo. E com a mistura de gesso, água e aditivos que proporciona uma maior resistência mecânica e com a superfície regular.
Os movimentos normais das estruturas são absorvidos pelos sistemas de perfis e juntas, não apresentan- do fissuras no conjunto. A forma de montagem e os materiais utilizados definem o nível de desempenho, que pode variar conforme o número de chapas, dimensões das estruturas e incorporação de elementos isolantes ou acústicos (TREVODRYWALL, 2017).
O sistema Drywall atende a todas as exigências dos códigos de obras nacionais, incluindo exigências de desempenho técnico de relevância: resistência ao fogo, resistência mecânica, isolamento acústico térmico.
a) Resistência ao fogo:
As chapas resistentes ao fogo atendem às exigências legais e regulamentações contra incêndio em todas as possíveis combinações de chapas, perfis e lãs de vidro em relação ao tempo de resistência ao fogo;
Por norma, todos os tipos de paredes, e com qualquer composição de chapas, resistem no mínimo a 30 minutos de fogo (TREVODRYWALL, 2017);
Quando instaladas com combinação com outros materiais também resistentes ao fogo, como as placas de lã de rocha, forma uma barreira ainda mais eficiente contra incêndios e a irradiação de calor;
Segundo a Associação Brasileira dos Fabricantes de Chapas para Drywall (2006), as chapas RF são re- comendadas para utilização em áreas onde há necessidade de uma maior resistência ao fogo (Figura 3) em fun- ção das especificações do projeto (ex.: saídas de emergência, escadas enclausuradas, shafts).
Figura 3.
Sistema de chapas RF
Fonte: Manual de Projeto de Sistemas Drywall, 2006.
b) Resistência mecânica:
Com análise e especificação técnica adequada, o comportamento das paredes de Drywall atende aos cri- térios de impacto de corpo duro, impacto de corpo mole, ações transmitidas por portas, deslocamento horizon- tal e residual e cargas suspensas (TREVODRYWALL, 2017).
c) Isolamento acústico e térmico:
O desempenho acústico dos sistemas construtivos em Drywall atende às mais exigentes especificações, podendo inclusive ser melhorado com o acréscimo de mais chapas ou lã de vidro em seu interior;
De acordo com a Associação Brasileira dos Fabricantes de Chapas para Drywall (2006), a lã de vidro ou lã de rocha é instalada nas paredes entre as chapas de gesso, nos revestimentos entre as chapas de gesso e o su- porte ou nos forros sobre as chapas de gesso, têm o objetivo de aumentar o isolamento termoacústico.
Figura 4.
Lã de vidro
Fonte: Magazine Luiza (s.d.).
1.2 Alvenaria de blocos cerâmicos
A alvenaria é um sistema construtivo coeso e rígido constituído pela união de tijolos ou blocos (SAB- BATINI apud LIMA, 2012). Essa união pode ser com argamassa, ou não, através de fiadas horizontais que se sobrepõem uma sobre as outras.
Ela é utilizada para separar ambientes e, de acordo com Azeredo (1997), deve ter as seguintes caracte- rísticas:
y Ser isolante térmico;
y Ser isolante acústico;
y Deve resistir a impactos;
y Não ser combustível;
y Ser resistente.
Em relação à capacidade de suporte, a alvenaria pode ser classificada em resistente (estruturais) ou de ve- dação (convencionais). A alvenaria resistente é dimensionada para suportar cargas, além do seu peso próprio, não podem ser demolidas, pois geram danos à estrutura do prédio. Já a alvenaria de vedação não tem essa finalida- de e suporta apenas seu peso próprio, ela pode ter alterações sem prejuízos à estrutura (THOMAZ et al., 2009).
Em estruturas convencionais, a carga é transmitida para as fundações através de lajes, vigas e pilares, utilizando concreto armado (THOMAZ et al., 2009). Na sua execução podem ser usados tijolos de barro cozi- do, blocos de concreto, concreto celular, tijolo de vidro e pedras naturais. É o sistema mais utilizado no Brasil devido à possibilidade de futuras reformas e também por permitir edificações muito altas (AZEREDO, 1997).
Figura 5.
Construção em alvenaria convencional
Fonte: Fórum da Construção (s.d.).
1.3 Normas técnicas de Desempenho
A ABNT publicou a norma de Desempenho, a NBR 15575, que oferece ao consumidor a garantia de qua- lidade das edificações residenciais, definindo parâmetros mínimos, quaisquer os métodos construtivos usados.
Os desempenhos dessas edificações são classificados em mínimo, intermediário e superior, sendo definidos ainda na fase de projeto. Esta norma é dividida em seis partes, envolvendo os itens: requisitos gerais, estrutura, pisos, vedações verticais, cobertura e sistemas hidráulicos.
Para as vedações verticais internas e externas, são estabelecidos requisitos relativos ao desempenho estrutural, segurança contra incêndio, segurança no uso e operação, estanqueidade, desempenho térmico, acústico, desempenho lumínico, durabilidade e manutenção, saúde, conforto antropodinâmico e adequação ambiental. Dessa forma, os elementos a serem analisados devem ser ensaiados conforme os critérios da norma (FLEURY, 2014). Os desempenhos mais analisados em relação ao comparativo do sistema Drywall e alvena- ria convencional são: acústico, resistência ao fogo e estrutural.
a) Desempenho acústico:
A NBR 15575 mostra os requisitos e critérios para o reconhecimento do isolamento acústico entre o meio externo e o interno, entre unidades autônomas e entre dependências de uma unidade e áreas comuns;
O desempenho acústico, citado no item número 12 da NBR, deve ser avaliado para vedações internas de acordo com os Níveis de Ruídos permitidos na habitação:
1º Critério: Diferença padronizada de nível ponderada, promovida pela vedação entre ambientes, verifi- cada em ensaio de campo (Tabela 1);
2º Critério: Índice de redução sonora ponderada, Rw, de componentes construtivos utilizados nas veda- ções entre ambientes, verificado em ensaios de laboratório (Tabela 2).
Tabela 1. Diferença padronizada de nível ponderada entre ambientes DnT,w para ensaios de campo
I = Intermediário; S = Superior; M = Mínimo Fonte: ABNT NBR 15575-4, 2013.
Tabela 2. Índice de redução sonora ponderada, Rw, de componentes construtivos utilizados nas vedações entre ambientes (ensaios de laboratório)
I = Intermediário; S = Superior; M = Mínimo Fonte: ABNT NBR 15575-4, 2013.
b) Resistência a fogo:
Os objetivos dessa parte da norma são garantir os requisitos de dificultar a ocorrência de inflamação ge- neralizada, dificultar a propagação do incêndioo e preservar a estabilidade estrutural da edificação.
As paredes estruturais devem apresentar resistência ao fogo por um período mínimo de 30 minutos, as- segurando neste período condições de estabilidade, estanqueidade e isolamento térmico, no caso de edificações habitacionais de até cinco pavimentos (SILVA, 2016).
c) Desempenho estrutural:
Indicam oito condições em que a edificação habitacional pode ser relacionada, são eles:
Estabilidade e resistência estrutural dos sistemas de vedação internos e externos: tem como critério o es- tado limite último refletindo todas as combinações de ações e o nível de segurança. Em alvenarias convencio- nais devem ser feitos ensaios de cargas laterais, analisando a influência do vento.
Deslocamentos, fissuração e ocorrência de falhas nos sistemas de vedações verticais internas e externas:
o principal critério é a limitação de falhas para valores aceitáveis, permitindo que a estrutura funcione adequa- damente.
Solicitações de cargas provenientes de peças suspensas atuantes nos sistemas de vedações internas e ex- ternas: tem como critério a capacidade de suporte para peças suspensas, como armários, quadros, redes, prate- leiras. As peças suspensas não devem comprometer o estado limite de serviço.
Impacto de corpo-mole nos Sistemas de Vedações Verticais Internas e Externas (SVVIE), com ou sem função estrutural: tem como critério a resistência aos impactos de corpo mole, onde são apresentados energias de impactos mínimos para que não tenha falhas.
Impacto de corpo mole nos sistemas de vedações verticais internas e externas para casas térreas, com ou sem função estrutural.
Ações transmitidas por portas: devem permitir o acoplamento de portas e apresentar desempenho que não resultem em rupturas, fissuras e falhas.
Impacto de corpo duro incidente nos SVVIE, com ou sem função estrutural: apresenta ações de impac- tos mínimas para que o sistema não seja danificado.
Cargas de ocupação incidentes em guarda-corpos e parapeitos de janelas devem a NBR 14718, que re- laciona os esforços mecânicos e demais disposições previstas.
d) Desempenho térmico:
São verificadas as condições de ventilação e sombreamento:
1º Requisito é a adequação de ambientes, que deve apresentar transmitância térmica e capacidade térmi- ca relacionada à zona bioclimática;
2º Requisito é abertura para ventilação, que deve proporcionar uma boa ventilação nos ambientes inter- nos, principalmente em ambientes de longa permanência, como quartos e salas de estar.
2. RESULTADOS E DISCUSSÕES 2.1 Desempenho acústico
O desempenho acústico possui maior importância em vedações verticais e visa analisar a capacidade dos sistemas construtivos de inibirem ou reduzirem a transmissão do som de um determinado local para os de- mais (LUCA, 2015).
Em relação ao sistema construtivo de alvenaria estrutural, de acordo com Luca (2015) para maior redu- ção ou inibição sonora, é necessário o aumento da espessura da parede, consequentemente diminuindo a área útil e elevando seu peso. Já no sistema Drywall, que é formado por uma chapa de gesso e a lã de vidro, além da estrutura de perfis metálicos, esta última colabora para a eficiência desse desempenho pelo fato de a lã absorve uma grande parte da onda sonora, diminuindo a intensidade para a outra chapa de gesso (Figura 6).
Figura 6.
Eficiência do sistema massa-mola-massa
Fonte: Manual de acústica em Drywall, 2015.
De acordo com Neto e Bertoli (2010), foram executados ensaios de acústica de blocos cerâmicos de 11,5 cm revestidas com reboco de 1,5 cm de espessura em cada face e para alvenarias com blocos cerâmicos de 14 cm revestidas com reboco de 1,5 cm de espessura em cada face. Os ensaios foram realizados em campo e em laboratório, a Tabela 3 mostra os resultados alcançados.
Tabela 3. Resultados dos ensaios de acústica em alvenaria de blocos cerâmicos
Fonte: NETO, M. de F. F.; BERTOLI, S. R, 2010.
Para o sistema de Drywall, na Tabela 4 estão os resultados por meio de ensaios feitos pela empresa Tre- vodrywall. O índice de redução sonora varia de acordo com a estrutura desse sistema de acordo com o mon- tante, placas e a presença de lã de vidro.
Tabela 4. Parâmetros de isolamento acústico no Drywall
Fonte: Trevodrywall, 2017.
Observa-se que em relação do desempenho acústico, o que apresenta melhores resultados é o sistema Drywall. Luca (2015), afirma se fixar o desempenho acústico em 60 dB e comparar as especificações dos dois sistemas, constata-se que o esquema o sistema massa – mola – massa proporciona uma parede com espessura menor (140 mm contra 200 mm) e apenas 10% do peso de uma parede de concreto maciço (Figura 7).
Figura 7.
Desempenho dos sistemas
Fonte: Manual de acústica em Drywall, 2015.
Na Figura 8, é mostrado o desempenho comparativo entre paredes de alvenaria convencional e com as paredes em drywall sem e com lã mineral:
Figura 8. Comparativo dos sistemas
Fonte: Manual de acústica em Drywall, 2015.
2.2 Teste de resistência ao fogo
A NBR 13860-97 define fogo como o processo de combustão caracterizado pela emissão de calor e luz, ainda destaca que incêndio é o fogo fora de controle. Num incêndio real, o tempo mínimo para que os elemen- tos da edificação devem resistir ao fogo depende de diversos fatores, porém obedecem ao incêndio padrão, que é um modelo teórico que simula a evolução da temperatura no decorrer do tempo, que varia em função do tipo de ocupação da edificação e da altura.
Tabela 5. Tempos requeridos de resistência ao fogo
Fonte: Corpo de Bombeiros, 2011.
As paredes estruturais devem apresentar um período mínimo de 30 min, que devem garantir a resistên- cia ao fogo, segurança estrutural, a estanqueidade e isolamento.
Para sistema de alvenaria verifica-se na tabela abaixo que ela possui excelente desempenho térmico e que obedecem as condições de tempo mínimo para que a estrutura apresente algum tipo de falha quando ex- posta ao fogo.
Tabela 6. Tabela de resistência ao fogo para alvenarias
Fonte: Corpo de Bombeiros, 2011.
Tabela 7. Tabela de resistência ao fogo de paredes em chapas de gesso para Drywall
Fonte: Corpo de Bombeiros, 2011.
Os sistemas Drywall possuem bom desempenho, e embora sejam inferiores da alvenaria convencional, ainda estão de acordo com a norma de desempenho. Paredes com espessuras maiores ampliam os tempos de atendimentos e a resistência ao fogo.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O sistema Drywall apresenta diversas vantagens para ser aplicado na construção civil. Possui rapidez na sua execução, proporcionando uma obra limpa e organizada. Para este sistema é necessário uma mão-de-obra técnica e qualificada, tornando o local mais produtivo e eficiente.
O material é leve, gerando alivio às estruturas, e prático de manusear, com facilidade na manutenção e reformas. Esse sistema introduz uma modelagem maior que a alvenaria, com a utilização de poucos recursos e com a espessura menor das paredes, há ganho da área útil.
Em relação ao desempenho com a análise embasada na NBR 15575, constatou-se que de forma geral, o sistema Drywall é mais vantajoso que da alvenaria convencional. Mas vale salientar que, no estudo referente ao desempenho de resistência ao fogo, a alvenaria convencional apresentou maior eficiência que o sistema de chapas de gesso acartonado. O desempenho acústico de melhor desempenho foi do sistema Drywall, que além de melhores resultados, o uso da área e peso da estrutura é menor que da alvenaria.
Portanto, o sistema Drywall ainda é pouco utilizado por ter uma generalização equivocada sobre sua resistência pelo fato de ser um material leve. Este sistema apresenta bons desempenhos e praticidade na sua montagem, mas pode se tornar mais caro que o convencional por necessitar de mão-de-obra especializada e também da disponibilidade de fábricas, pois em muitas regiões ainda não se popularizou tanto este sistema.
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