UNIVERSIDADEESTADUALDECAMPINAS
Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo
MARIA EMÍLIA DA SILVA OLIVEIRA ARAÚJO
Análise das manifestações patológicas em
edificações escolares pré-fabricadas na cidade de
Campinas/SP.
CAMPINAS 2017
MARIA EMÍLIA DA SILVA OLIVEIRA ARAÚJO
Análise das manifestações patológicas em
edificações escolares pré-fabricadas na Cidade de
Campinas/SP.
Volume 01Dissertação de Mestrado apresentada a Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo da Unicamp, para obtenção do título de Mestra em Engenharia Civil, na área de Construção.
Orientador: Prof. Dr. Carlos Eduardo Marmorato Gomes
ESTE EXEMPLAR CORRESPONDE À VERSÃO FINAL DA DISSERTAÇÃO OU TESE DEFENDIDA PELA ALUNA MARIA EMÍLIA DA SILVA OLIVEIRA ARAÚJO E ORIENTADA PELO PROF. DR. CARLOS EDUARDO MARMORATO GOMES
ASSINATURA DO ORIENTADOR
______________________________________
CAMPINAS 2017
FICHA CATALOGRÁFICA
Agência(s) de fomento e nº(s) de processo(s): CAPES, 01-P-04376-2015
Ficha catalográfica
Universidade Estadual de Campinas Biblioteca da Área de Engenharia e Arquitetura
Luciana Pietrosanto Milla - CRB 8/8129
Informações para Biblioteca Digital
Título em outro idioma: Analysis of pathological manifestations in prefabricated school
buildings in the city of Campinas/SP
Palavras-chave em inglês:
School buildings - Campinas (SP) Fabrication
Buildings
Área de concentração: Arquitetura e Construção Titulação: Mestra em Engenharia Civil
Banca examinadora:
Carlos Eduardo Marmorato Gomes [Orientador] Armando Lopes Moreno Júnior
Kelen de Almeida Dornelles
Data de defesa: 10-02-2017
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL, ARQUITETURA E
URBANISMO
ANÁLISE DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM
EDIFICAÇÕES ESCOLARES PRÉ-FABRICADAS NA
CIDADE DE CAMPINAS/SP.
Maria Emília da Silva Oliveira Araújo
Dissertação de Mestrado aprovada pela Banca Examinadora, constituída por:
Prof. Dr. Carlos Eduardo Marmorato Gomes
FEC-Unicamp
Prof. Dr. Armando Lopes Moreno Júnior
FEC-Unicamp
Profa. Dra. Kelen de Almeida Dornelles
USP-IAU
A Ata da defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no processo de vida acadêmica do aluno.
DEDICATÓRIA
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus, por não me abandonar e ser a luz que me guiou em todos os momentos.
Ao professor Carlos Marmorato, por ter aceito ser meu orientador e do desafio de me ajudar a finalizar a pesquisa.
Aos professores Armando Moreno e Kelen Dornelles, por aceitarem participar da banca e colaborar com a pesquisa.
Aos professores Ângelo Just, Gladis Camarini, Dóris Kowaltowski, Armando Moreno, José Roberto (Tuca), Stelamaris Rolla, Denis Granja e Flávio Picchi, pelo
apoio e incentivo.
À Unicamp, pelo acolhimento e oportunidade em realizar este mestrado. Ao Moisés Júnior, por todo apoio e amor dedicados.
Aos meus familiares em Recife, principalmente à Fátima (Mainha), Lúcio (painho) e minha irmã Alice que, apesar da distância física, me incentivaram e
estiveram na torcida.
Aos amigos da Unicamp: Maria Clara, Alex, Rodrigo, Elisa, Ítalo, Felipe, Luiz Flávio, Jana e Rafaella, pelo apoio e pelas risadas.
Aos amigos: Loumend, Jessica, Bergue, Reja e Erika, pela motivação, apesar da distância física.
Às grandes amigas que ganhei em Campinas: Thamys e Rosameire, que foram imensamente importantes nessa jornada.
À CAPES, por ter me concedido a bolsa de estudos.
A todos que direta e indiretamente foram importantes para a realização deste trabalho.
RESUMO
Estudos recentes têm mostrado uma crescente preocupação com a concepção, execução e uso das edificações escolares. No Estado de São Paulo, a Fundação para o Desenvolvimento Escolar (FDE) é o órgão responsável por gerenciar todos os processos para a implantação de novas escolas, onde em 2003 incorporou expressivas alterações na aprovação dos projetos de construção de edifícios escolares, adotando, por exemplo, a utilização de estruturas pré-fabricadas com o intuito de viabilizar o tempo de obra e obter edificações com mais qualidade. Diante do exposto, diversos desses imóveis sofreram várias formas de degradações ao longo do tempo. Em contrapartida, sabe-se que as construtoras exercem papel importante na questão da durabilidade das edificações, pois a ausência de controle de qualidade na fase de obras, além da incompatibilidade de alguns projetos, traz inúmeros problemas ao edifício. O presente trabalho teve por objetivo realizar o mapeamento dos tipos de manifestações patológicas apresentadas em edificações escolares pré-fabricadas situadas na cidade de Campinas/SP. Inicialmente foi realizado um levantamento das edificações utilizando dois métodos de Avaliação Pós-Ocupação (APO): o uso de registros fotográficos e a avaliação o desempenho físico (ou método walkthrough). Por meio das informações coletadas, foram evidenciadas que as patologias mais frequentes são as fissuras em alvenaria e as fissuras nas estruturas de concreto, levando a considerar que as manifestações patológicas têm origens em diversas etapas de uma obra: projeto, execução e uso, sendo a última devido à ausência de uma gestão de manutenção predial nas instituições.
ABSTRACT
Recent studies have shown a growing concern with the design, implementation and use of school buildings. In the State of São Paulo, School Development Foundation (FDE) is the body responsible for managing all the processes for the implementation of new schools, where in 2003 incorporated significant changes in the approval of school building construction projects, adopting, for example, the use of prefabricated structures with the purpose of making work time feasible and obtaining buildings with better quality. On the exposed, several of these buildings suffered various forms of degradation over time. On the other hand, it is known that the builders wield important role on the issue of durability of buildings, because the absence of quality control in the construction phase, as well as the incompatibility of some projects, brings many problems when building. The present study aimed to perform the mapping of types of pathological manifestations presented in buildings prefabricated school located in Campinas/SP. Initially we conducted a survey of buildings using two methods of post Occupancy Evaluation (APO): the use of photographic records and physical performance evaluation (or walkthrough method). Using the information collected, were highlighted as the most frequent pathologies are the cracks in masonry and the cracks in concrete structures, taking the view that the pathological manifestations have origins in different stages of a work project, implementation and use, the latter being due to the absence of a management of building maintenance in the institutions.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Peças pré-fabricadas separadas por papel parafinado ... 23
Figura 2 – Fissuras verticais induzidas por sobrecargas ... 26
Figura 3 – Fissuras verticais por expansão da alvenaria ... 26
Figura 4 – Fissuras verticais junto ao solo por recalque da fundação ... 27
Figura 5 – Fissuras verticais por movimentação térmica da alvenaria ... 27
Figura 6 – Fissuras verticais por movimentação térmica da alvenaria ... 28
Figura 7 – Fissuras verticais por movimentação térmica da laje ... 29
Figura 8 – Lei de Sitter ... 35
Figura 9 – Manutenção preditiva e manutenção corretiva planejada ... 37
Figura 10 – Desempenho ao longo do tempo ... 39
Figura 11 – Delineamento da pesquisa ... 46
Figura 12 – Locação da Escola A ... 48
Figura 13 – Locação da Escola B ... 49
Figura 14 – Locação da Escola C ... 50
Figura 15 – Locação da Escola D ... 51
Figura 16 – Locação da Escola E ... 52
Figura 17 – Ocorrência de manifestações patológicas na Escola A... 56
Figura 18 – Fissuras na laje do segundo pavimento ... 57
Figura 19 – Mofo/bolor em elementos de concreto e na sala (do pavimento térreo) e na fachada ...58
Figura 20 – Eflorescência na viga do pavimento térreo ... 58
Figura 21 – Corrosão de armaduras no pilar próximo ao portão de entrada ... 59
Figura 22 – Ocorrência de manifestações patológicas na Escola B ... 60
Figura 23 – Fissuras na laje da sala de aula do térreo e na alvenaria da área de recreação ... 60
Figura 24 – Mofo/bolor na alvenaria da sala de aula e na laje da sala de aula (ambos no segundo pavimento) ... 61
Figura 25 – Eflorescência na laje da sala da direção ... 61
Figura 26 – Corrosão de armaduras na laje da sala dos professores ... 62
Figura 27 – Ocorrência de manifestações patológicas na Escola C ... 63
Figura 29 – Mofo/bolor na alvenaria do segundo pavimento e na laje do pavimento térreo ... 64 Figura 30 – Eflorescência na alvenaria e viga da fachada do térreo ... 65 Figura 31 – Ocorrência de manifestações patológicas na Escola D ... 65 Figura 32 – Fissuras na alvenaria da fachada do térreo e laje do pátio recreativo .. 66 Figura 33 – Mofo/bolor na alvenaria do muro de acesso à quadra poliesportiva e na laje do pavimento térreo ... 67 Figura 34 – Eflorescência na alvenaria externa dos banheiros dos alunos e na laje do pavimento térreo ... 67 Figura 35 – Corrosão de armaduras na viga da fachada ... 68 Figura 36 – Ocorrência de manifestações patológicas na Escola E ... 68 Figura 37 – Fissuras nas alvenarias das salas de aula do primeiro e segundo pavimentos ... 69 Figura 38 – Fissuras em estruturas de concreto da laje do corredor do primeiro pavimento ... 69 Figura 39 – Mofo/bolor na alvenaria interna e na viga da fachada, ambas no pavimento térreo ... 70 Figura 40 – Eflorescência na alvenaria do pavimento térreo e, abaixo da escada e nas lajes das escadas ... 70 Figura 41 – Análise global das manifestações patológicas das escolas ... 71 Figura 42 – Valores das médias e dos desvios padrões das manifestações patológicas ...72 Figura 43 – Valores dos níveis de confiança e o número de manifestações patológicas ...72
LISTA DE QUADROS
Quadro 1 – Escolas e elementos inspecionados ... 47 Quadro 2 – Modelo de relatório de inspeção ... 54
LISTA DE SIGLAS
ABCI – Associação Brasileira da Construção Industrializada ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
APO – Avaliação Pós-Ocupação BNH – Banco Nacional da Habitação
CDHU – Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano COHAB – Companhia de Habitação Popular
DE – Diretoria de Ensino EE – Escola Estadual
EJA – Educação de Jovens e Adultos
FDE – Fundação para o Desenvolvimento da Educação
INMETRO - Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia ISO - International Organization for Standardization
PVC – Policloreto de Polivinila VU – Vida Útil
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 16 1.1 OBJETIVO DA PESQUISA ...17 1.1.1 Objetivos específicos ...17 1.2 DELIMITAÇÃO DO ESTUDO ...18 1.3 JUSTIFICATIVA ...18 1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO ...18 2 PRÉ-FABRICAÇÃO ... 20 2.1 DEFINIÇÃO DE PRÉ-FABRICAÇÃO ... 20
2.2 BREVE HISTÓRICO DA PRÉ-FABRICAÇÃO ... 20
2.3 A PRÉ-FABRICAÇÃO NO BRASIL ... 22
2.4 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÕES PRÉ-FABRICADAS ... 25
2.4.1 Fissuras e trincas ... 25
2.4.1.1 Fissuras verticais induzidas por sobrecargas ... 25
2.4.1.2 Fissuras verticais por expansão da alvenaria ... 26
2.4.1.3 Fissuras verticais junto ao solo por recalque da fundação ... 26
2.4.1.4 Fissuras verticais por movimentação térmica da alvenaria ... 27
2.4.1.5 Fissuras verticais em paredes por retração da alvenaria ... 28
2.4.1.6 Fissuras verticais por movimentação térmica da laje ... 28
2.4.1.7 Fissuras horizontais induzidas por sobrecargas ... 28
2.4.1.8 Fissuras horizontais por expansão da alvenaria ... 29
2.4.1.9 Fissuras horizontais por expansão da argamassa ... 29
2.4.1.10 Fissuras horizontais por movimentação térmica da laje ... 29
2.4.1.11 Fissuras por sobrecargas na interface alvenaria/esquadria ... 30
2.4.1.12 Fissuras pelo destacamento de paredes por retração ... 30
2.4.1.13 Fissuras por deficiência de amarração da alvenaria ... 30
2.4.1.14 Fissuras em estruturas de concreto pré-fabricado ... 30
2.4.2 Corrosão de armaduras ... 31 2.4.3 Eflorescência ... 31 2.4.4 Mofo/bolor ... 32 3 DESEMPENHO E MANUTENÇÃO ... 33 3.1 CONCEITOS ... 33 3.1.1 Desempenho ... 33 3.1.2 Manutenção ... 34 3.1.2.1 Manutenção preventiva ... 34
3.1.2.2 Manutenção corretiva ... 36
3.1.2.3 Manutenção preditiva ... 36
3.1.3 Durabilidade ... 37
3.1.4 Vida Útil ... 38
4 AVALIAÇÃO PÓS-OCUPAÇÃO (APO) ... 40
4.1 CONCEITOS ... 40
4.2 MÉTODOS DE APO ... 42
4.2.1 Medidas de aferição do desempenho físico ... 42
4.2.2 Avaliação do desempenho físico ... 42
4.2.3 Questionários ... 43
4.2.4 Entrevistas ... 43
4.2.5 Mapas comportamentais ... 44
4.2.6 Registros fotográficos ... 44
4.2.7 Grupos focais ... 44
4.3 APO EM EDIFICAÇÕES ESCOLARES ... 44
5 MATERIAIS E MÉTODOS ... 46
5.1 CARACTERIZAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES ESCOLARES ... 46
5.1.1 Escola A... 47 5.1.2 Escola B... 48 5.1.3 Escola C... 49 5.1.4 Escola D... 50 5.1.5 Escola E... 51 5.2 REGISTROS FOTOGRÁFICOS ... 52
5.3 AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO FÍSICO (MÉTODO WALKTHROUGH) ... 52
5.4 ANÁLISE ESTATÍSTICA ... 55
6 ANÁLISE DOS RESULTADOS ... 56
6.1 ESCOLA A... 56
6.2 ESCOLA B... 59
6.3 ESCOLA C... 62
6.4 ESCOLA D... 65
6.5 ESCOLA E... 68
6.6 ANÁLISE GLOBAL DAS ESCOLAS INSPECIONADAS ... 71
6.7 ANÁLISE ESTATÍSTICA DAS ESCOLAS INSPECIONADAS ... 72
7 DISCUSSÕES E CONCLUSÃO ... 73
7.2 RECOMENDAÇÕES PARA FUTURAS PESQUISAS ... 75
REFERÊNCIAS ... 76
APÊNDICE 1 – RELATÓRIOS DE INSPEÇÃO ... 86
APÊNDICE 2 – ESPECIFICAÇÕES DAS FISSURAS NAS ALVENARIAS ... 92
ANEXO A – CATÁLOGO DAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ... 98
1 INTRODUÇÃO
Quando se trata de edificações escolares, deve-se levar em consideração todos os aspectos que permitam aos usuários conforto e bem-estar para estimular o aprendizado, que não precisam estar distantes das questões educacionais (DELIBERADOR, 2010). Devido às mudanças ocorridas com os avanços tecnológicos, sociais e econômicos, e suas influências na construção, as dificuldades em atender aos requisitos quanto à qualidade final dos edifícios aumentaram, e isso não é diferente para os edifícios escolares (KOWALTOWSKI et al., 2006).
Com esses avanços, a modernização dos procedimentos e técnicas construtivas são assuntos bastante atuais e que apresentam crescimento acelerado na indústria da construção civil. A preocupação com a qualidade dos materiais empregados, a geração de entulhos, as gestões de projetos, entre outros tópicos, vão abrindo espaço para conceitos, relegados a segundo plano no mundo construtivo, tais como a durabilidade e a vida útil das edificações. Esses conceitos, que estão conectados, vêm sendo abordados, dada a norma de desempenho, a NBR 15.575 (2013b), que deve ser implementada em todas as fases do projeto e execução.
Em meados de 2003, o Estado de São Paulo iniciou o uso da pré-fabricação de elementos de concreto nas edificações escolares. A Fundação para o Desenvolvimento da Educação (FDE) é um órgão ligado à Secretaria de Educação, sendo responsável por todo o processo licitatório da contratação de empresas para elaboração do projeto de arquitetura e de execução da obra, além de promover programas de manutenção e reformas nos edifícios, quando necessários, enfatizando que essa nova concepção melhore a qualidade dos edifícios e reduza a duração da obra.
Estudos são realizados para que haja um entendimento do motivo pelo qual as práticas de manutenções em edificações serem bastante questionadas, visando desenvolver formas de corrigir os danos e diagnosticá-los, aumentando a durabilidade da edificação seja ela de origem pública ou privada (CASTRO, 1994).
A metodologia de análise das anomalias em edifícios escolares se torna difícil com o tempo, sendo condizentes pela escassa manutenção e uso intensivo
das escolas, ocasionando um elevado nível de degradação dos seus elementos, com o surgimento de anomalias de desempenho cada vez mais complexas (AZZALIN, 2005).
As manifestações patológicas não possuem uma só causa, e sim uma participação de causas diversas. É bastante comum deparar-se com uma estrutura de um edifício que traga consigo um erro de construção ou de projeto e que não acarreta danos de grande relevância, como também é possível algumas vezes um tipo de estrutura apresentar grande comprometimento como consequência de inúmeros pequenos erros. É importante frisar que uma estrutura que apresenta pequenos erros de construção que não acarretem grandes danos logo após sua ocupação, poderá provavelmente apresentar problemas durante sua vida útil em consequência de modificações que a edificação venha a sofrer (GARCIA e LIBÓRIO, 1998).
1.1 OBJETIVO DA PESQUISA
O presente trabalho teve por objetivo analisar as manifestações patológicas nas edificações escolares pré-fabricadas.
1.1.1 Objetivos Específicos
Avaliar as manifestações patológicas quantitativamente por meio da Avaliação Pós-Ocupação (APO) identificadas por meio dos métodos de Análise do Desempenho Físico e de Registros Fotográficos;
Contribuir para o desenvolvimento de um conjunto de procedimentos que possibilitem melhor desempenho das edificações escolares e redução dos custos de manutenção.
Contribuir com as informações obtidas nas pesquisas, com a intenção de que as falhas do projeto sejam corrigidas.
1.2 DELIMITAÇÃO DO ESTUDO
A pesquisa analisou escolas da Rede Estadual de São Paulo situadas na cidade de Campinas. Foram selecionadas aleatoriamente 5 (cinco) escolas dentre as 9 (nove) edificações construídas com a tecnologia pré-fabricada adotada pela FDE durante os anos de 2004 e 2009. As patologias foram delimitadas em fissuras de ordem estéticas e estruturais, a presença de umidade ou de fungos e de eflorescência ou a lixiviação nos elementos de alvenaria e nas estruturas de concreto.
1.3 JUSTIFICATIVA
Este estudo se justifica pela necessidade de avaliar e estabelecer quais manifestações patológicas podem surgir nesses prédios na fase de pós-ocupação, considerando que a construção pré-fabricada fomenta uma padronização do sistema construtivo motivada pela qualidade do controle tecnológico na execução dos elementos, pela redução do prazo de entrega das unidades escolares e pela parceria do órgão público.
Os estudos enfatizaram as manifestações patológicas analisadas nos elementos estruturais pré-fabricados e de vedação, relacionando-os com a segurança e a durabilidade dos elementos, e o bem-estar dos usuários durante a ocupação.
1.4 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO
A dissertação está estruturada em 7 capítulos. Neste primeiro capítulo, são apresentadas a sua contextualização, justificativa, seus objetivos, as delimitações da pesquisa, as justificativas e a estrutura da dissertação.
O Capítulo 2 apresenta a revisão de literatura sobre a pré-fabricação, sua evolução no Brasil e no mundo, como também das manifestações patológicas em edificações pré-fabricadas.
O Capítulo 3 apresenta a revisão de literatura sobre conceitos de desempenho e manutenção em edificações no geral.
No Capítulo 4, aborda-se, mais especificamente, a Avaliação Pós-Ocupação (APO) e seus métodos.
O Capítulo 5 descreve a metodologia empregada neste trabalho para analisar as manifestações patológicas observadas nos sistemas construtivos das escolas.
No Capítulo 6, são apresentados e discutidos os resultados obtidos na coleta dos dados.
Finalmente, no Capítulo 7, são apresentadas as considerações finais e conclusão. Neste capítulo também se encontram as contribuições que a pesquisa proporcionou o aporte para pesquisas futuras.
2 PRÉ-FABRICAÇÃO
2.1 DEFINIÇÃO DE PRÉ-FABRICAÇÃO
Para melhor entender do que se trata o sistema de pré-fabricação, devem ser distinguidos alguns conceitos:
“A pré-fabricação é um método para simplificar a construção, por aumento da percentagem de trabalho concluído antes ser construído” (KELLY, 1951).
“A pré-fabricação é a produção de elementos de construção civil em indústrias, a partir de matérias-primas cuidadosamente escolhidas e utilizadas” (REVEL, 1973). ‘Os elementos pré-fabricados de concreto são preparados, moldados
e curados nas fábricas, sendo produzidos integralmente em fábrica, e posteriormente transportados e montados
em obra” (MAGALHÃES, 2013).
A NBR 9062 (2006) define a pré-fabricação como sendo a execução de um elemento pré-moldado em instalações permanentes de uma empresa qualificada e em instalações permanentes de empresa destinada para esse fim.
2.2 BREVE HISTÓRICO DA PRÉ-FABRICAÇÃO
O sistema de pré-fabricação começou a ser usado na construção civil após o fim da Segunda Guerra Mundial, em 1945, sendo consequência do grande volume de concreto armado já utilizado (EL DEBS, 2000). Esse fato levou o uso da pré-fabricação ser considerado um tipo de manifestação considerável no processo de industrialização da construção (WRUBEL MOREIRA, 2009).
Os marcos de utilização dos pré-fabricados de concreto foram divididos em três seguintes etapas:
De 1950 a 1970 – Segundo Ferreira (2003) os fatos ocorridos no período do pós-guerra europeu na área de habitação criaram um descrédito que associava a construção pré-fabricada à uniformidade, invariabilidade e com flexibilidade quase inexistente, pois o ciclo de produção era totalmente fechado, ou seja, existia um único fornecedor para todas as etapas de execução dos elementos de concreto. Além disto, as construções eram consideradas massivas, onde a avaliação do desempenho dos sistemas construtivos era escassa e, consequentemente, associadas à manifestação de muitas patologias.
De 1970 a 1980 – Esta etapa foi marcada pelo acontecimento de diversos acidentes em alguns edifícios construídos com elementos pré-fabricados de concreto, que culminaram na reprovação a este sistema construtivo. Com isso houve um decréscimo no uso dos sistemas pré-fabricados de ciclo de produção fechada.
Pós 1980 – A grande característica desta etapa foi a demolição de grandes conjuntos habitacionais, fundamentada pela rejeição social e degradação dos elementos da edificação. Consolidou-se o sistema de pré-fabricação de ciclo aberto, que Bruna (1976) definiu como “a industrialização de componentes destinados ao mercado e não, exclusivamente, às necessidades de uma só empresa”. Ferreira (2003) afirmou que a pré-fabricação de ciclo aberto surgiu na Europa, com a padronização dos equipamentos que compõem os elementos, os quais poderiam ser associados com produtos de outros fabricantes, assim legalizando a compatibilidade entre os elementos e subsistemas.
De fato, o fim da Segunda Guerra Mundial foi o marco da industrialização da pré-fabricação; entretanto existem evidências na história onde o uso deste tipo de tecnologia construtiva se mostrou estacionário (KONCZ, 1976; WRUBEL MOREIRA, 2009; MAGALHÃES, 2013):
Vigas pré-fabricadas baseando-se na arquitetura das lajes e superfícies curvas esbeltas – Alemanha (1877);
Execução de vigas para suporte de cargas pela primeira empresa de pré-fabricação: Coighet – França (1891);
Paredes moldadas na horizontal; modelo ‘Tilt-Up’ (1907);
Início da história da pré-fabricação, principalmente na Europa (1945); Uso intensificado e em grande escala de elementos pré-fabricados de
concreto (1950 – dias atuais).
Nos últimos anos, a utilização da pré-fabricação tornou-se mais frequente, principalmente em obras de infraestrutura, galpões industriais, de pontes e viadutos, de muros de contenção, de redes de drenagem de águas (pluviais e residuais) etc. Hoje a pré-fabricação é uma opção praticável à construção em relação aos elementos tradicionais, pois as peças são produzidas em indústrias especializadas, em seguida transportadas e instaladas em canteiros de obras (MAGALHÃES, 2013).
2.3 A PRÉ-FABRICAÇÃO NO BRASIL
Diferente dos países atingidos pela Segunda Guerra Mundial, o Brasil não foi afetado por grandes devastações e demolições de edificações e, consequentemente, não foram necessárias construções em grande escala, como ocorrido na Europa. Porém o Brasil também passou por transformações de industrialização da construção civil com o uso da pré-fabricação iniciando-se um pouco mais tarde, entre as décadas de 1950 e 1960, com o surgimento das empresas Sobraf e Protendit (SERRA; FERREIRA; PIGOZZO, 2005; WRUBEL MOREIRA, 2009).
Entretanto, há registros de obras onde se empregou elementos pré-fabricados em anos anteriores à guerra, como a execução do hipódromo da Gávea, no Rio de Janeiro, que foi realizada em 1929 pela empresa dinamarquesa Christiani-Nielsen, que possuía sucursal no Brasil. No fim da década de 1950, a construtora Mauá, situada na cidade de São Paulo, já era especializada em construções industriais, e começou a utilizar a pré-fabricação para executar galpões no próprio canteiro de obras (VASCONCELOS, 2002).
As peças foram dispostas deitadas umas sobre as outras numa sequência vertical e entre elas usou-se papel parafinado (Figura 1). No processo, não havia a necessidade de esperar o tempo de endurecimento do concreto para poder iniciar a camada sucessiva e, com isso, economizava-se tempo e espaço no canteiro de obras, sendo possível empilhar até 10 peças. Assim que o concreto endurecia, montavam-se as fôrmas laterais reduzindo assim a extensão do escoramento, alcançando-se um aumento na produtividade. Depois que finalizava a primeira pilha de 10 peças, montavam-se as novas 10 pilhas em outro local e assim, multiplicava-se a produção de peças similares.
Figura 1 – Peças pré-fabricadas separadas por papel parafinado.
Fonte: Vasconcelos (2002)
No início da década de 1960, a construção civil passava por pressões por um mercado em expansão. Foram realizadas algumas experiências com pré-fabricados leves, como exemplo os painéis artesanais de concreto de Carlos Milan (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA CONSTRUÇÃO INDUSTRIALIZADA – ABCI, 1980).
Em 1966, foi criado o Banco Nacional da Habitação – BNH, que tinha como objetivo diminuir o déficit habitacional devido à grande demanda populacional. A princípio o BNH adotou uma política de redução do sistema pré-fabricado no setor da habitação, com a intenção de incentivar o aumento da mão-de-obra não qualificada nos canteiros de obra (OLIVEIRA, 2002).
Na década de 1970, o BNH adotou novas diretrizes para a indústria da construção, introduzindo novas tecnologias, mesmo que gradativamente, como a construção com elementos pré-fabricados de concreto. O BNH patrocinou algumas pesquisas de processos construtivos e instalou canteiros experimentais utilizando componentes pré-fabricados como o canteiro Narandiba, na Bahia, em 1978; o Carapicuíba VII, em São Paulo, em 1980; e o de Jardim São Paulo, em São Paulo, em 1981.
O maior problema desses canteiros experimentais foram as expressivas manifestações patológicas que foram identificadas e, consequentemente, aumentando demais o custo da sua manutenção. Houve casos tão graves de patologias nos edifícios que os mesmos precisaram até ser demolidos (OLIVEIRA, 2002).
Ainda na década de 1980, a própria COHAB – SP, juntamente com o IPT, concluíram que não havia viabilidade técnica e econômica para recuperar as edificações acometidas por manifestações patológicas, tendo sido identificadas como causas raízes o uso de material inadequado e a deficiente execução das peças, o que ocasionou diversos casos de corrosão de armaduras generalizadas. Com isso os pré-fabricados deixaram de existir na década de 1980, com retorno apenas na década de 1990, por conta dos grandes investimentos que ocorreram na cidade de São Paulo, havendo a necessidade de grande velocidade de execução que o sistema de pré-fabricação proporcionava (SERRA; FERREIRA; PIGOZZO, 2005).
Por fim, é de suma importância a utilização de sistemas de estruturas pré-fabricadas em concreto armado em obras industriais e comerciais, que possuem tipologia de galpões, cujo processo de montagem é relativamente simples (BULHÕES; PICCHI, 2013). Zhuangyu e Jessen (2011) afirmaram que as estruturas pré-fabricadas também são adequadas para a construção de casas habitacionais, além de edifícios de escritórios, plantas industriais etc., mudando a direção do desenvolvimento da indústria da construção civil.
2.4 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS EM EDIFICAÇÕES PRÉ-FABRICADAS 2.4.1 Fissuras e trincas
Thomaz (1989) apontou que as fissuras são tipos de manifestações patológicas que podem servir de alerta sobre danos mais preocupantes na edificação, vindo a modificar o desempenho das estruturas e, em alguns casos, a trazer constrangimento aos usuários.
A NBR 15.575-2 (2013) classifica as fissuras como ativas ou passivas, onde a primeira possui variações na espessura de acordo com os movimentos higrotérmicos; e a segunda possui abertura constante. A referida Norma ainda definiu que as aberturas serão chamadas de fissuras quando apresentarem espessura inferior a 0,6 mm. Serão denominadas trincas quando apresentarem espessura maior ou igual a 0,6 mm.
Independentemente da denominação que diferencia fissuras de trincas, deve-se levar em consideração que esdeve-ses tipos de manifestações patológicas exigem atenção pois atingem os usuários psicologicamente, pela sensação incômoda visual do problema da segurança (ANTUNES, 2010). Em relação aos sistemas atingidos pelas fissuras/trincas, nesta pesquisa foram avaliados estes tipos de manifestações nas alvenarias e nas estruturas de concreto armado.
Na classificação dos tipos de fissuras em alvenarias e em estruturas de concreto, são consideradas algumas configurações, destacadas a seguir.
2.4.1.1 Fissuras verticais induzidas por sobrecargas
São causadas pelo carregamento excessivo de compressão sobre a alvenaria. Na ligação entre a alvenaria e a argamassa, ocorrem tensões de tração horizontal, acarretando fissuras verticais, paralelas ao eixo de carregamento (SAHLIN, 1971; THOMAZ, 1989; JAWOROSKI, 1990; PRUDÊNCIO JÚNIOR; OLIVEIRA; BEDIN, 2002) (Figura 2).
Figura 2 – Fissuras verticais induzidas por sobrecargas.
Fonte: Thomaz (1989)
2.4.1.2 Fissuras verticais por expansão da alvenaria
Se manifestam em cantos e reentrâncias, semelhantemente representado pelas fissuras verticais por movimentação térmica da alvenaria (ELDRIDGE, 1982). Thomaz (1989) defendeu que este tipo de manifestação patológica ocorre em cantos salientes devido à expansão das paredes que são consequência da umidade absorvida por elas (Figura 3).
Figura 3 – Fissuras verticais por expansão da alvenaria.
Fonte: Argilés (2000)
2.4.1.3 Fissuras verticais junto ao solo por recalque da fundação
Manifestam-se em casos em que a fundação foi mal executada ou em pontos de grande concentração de cargas combinadas, muitas vezes, com movimentações de origem térmica, apresentando abertura da alvenaria próximo ao solo (SAHLIN, 1971) (Figura 4). Esse tipo de fissura é alarmante pois aponta problemas sérios nas
fundações, independentemente de como as mesmas foram executadas (HELENE, 1992).
Figura 4 – Fissuras verticais junto ao solo por recalque da fundação.
Fonte: Gaspar; Flores-Colen; De Brito (2006)
2.4.1.4 Fissuras verticais por movimentação térmica da alvenaria
Este tipo de manifestação surge quando ocorre contração térmica e dilatação das paredes de alvenaria (THOMAZ, 1989; VERÇOZA, 1991). É comum em alvenarias muito longas (onde não foram executadas amarrações ou juntas de dilatação), em platibandas e em muros (TRILL; BOWYER, 1982) (Figura 5).
Figura 5 – Fissuras verticais por movimentação térmica da alvenaria.
2.4.1.5 Fissuras verticais em paredes por retração da alvenaria
Ocorrem pela retração dos materiais componentes da alvenaria (tijolos, blocos de concreto ou juntas de argamassa) (THOMAZ, 1989). Entretanto, em blocos de concreto a retração por secagem é mais expressiva (BRICK INDUSTRY ASSOCIATION, 1991). Manifestam-se em encontros de paredes ou em paredes que possuem contenção por algum tipo de estrutura (concreto, metálica ou madeira) (COPELAND, 1957).
2.4.1.6 Fissuras verticais por movimentação térmica da laje
Quando as lajes se dilatam geram tensões horizontais de tração provocando fissuras verticais nas paredes (DUARTE, 1998). É visível nas partes dos topos das paredes nas proximidades das lajes e em paredes em que os tijolos foram assentados com os furos nas verticais (MAGALHÃES, 2004) (Figura 6).
Figura 6 – Fissuras verticais por movimentação térmica da laje.
Fonte: Thomaz (1989)
2.4.1.7 Fissuras horizontais induzidas por sobrecargas
Ocorrem quando as paredes sofrem carregamento excessivo ou por possíveis solicitações de flexocompressão (SAHLIN, 1971; THOMAZ, 1989). A qualidade dos materiais usados na execução da alvenaria é um outro fator relevante, pois as rupturas por esmagamento se dão por insuficiência de resistência mecânica dos materiais (MAGALHÃES, 2004) (Figura 7).
Figura 7 – Fissuras horizontais induzidas por sobrecargas.
Fonte: Sousa; Sousa (2015)
2.4.1.8 Fissuras horizontais por expansão da alvenaria
Ocorrem na presença de umidade, seja nas bases ou no painel da alvenaria (THOMAZ, 1989). É uma patologia comum em platibandas na interface alvenaria/laje de concreto, porém são mais significativas em alvenarias de tijolo cerâmico (ADDLESON, 1982; BRICK INDUSTRY ASSOCIATION, 1991).
2.4.1.9 Fissuras horizontais por expansão da argamassa
São causadas devido às reações químicas dos elementos constituintes da argamassa, ou seja, a reação dos sulfatos do ambiente externo com o cimento da argamassa. Outro fator que causa as fissuras por expansão é o processo de hidratação retardada da cal presente na argamassa (CINCOTTO, 1988).
2.4.1.10 Fissuras horizontais por movimentação térmica da laje
Ocorre quando as paredes de alvenaria servem de apoio para lajes de concreto armado, onde as mesmas estão expostas às variações de temperatura. Essas variações causam movimentos variados entre as lajes e as alvenarias, tornando possível a manifestação de fissuras (CINCOTTO, 1988).
2.4.1.11 Fissuras por sobrecargas na interface alvenaria/esquadria
Manifestam-se quando sofrem excesso de carregamentos de compressão. Têm como configuração típica as fissuras que surgem a partir dos vértices das esquadrias (THOMAZ, 1989). Em alguns casos ocorre o preenchimento com espessas camadas de argamassa, devido a incompatibilidade entre as dimensões do vão e esquadrias (LUCINI, 2001).
2.4.1.12 Fissuras pelo destacamento de paredes de alvenaria por retração
Estes tipos de fissuras que ocorrem na interface alvenaria/estrutura de concreto armado, podem surgir nos sentidos horizontais e verticais. A retração de fato ocorre através da secagem das argamassas, originada pelo abatimento na execução das alvenarias (THOMAZ, 1989).
2.4.1.13 Fissuras por deficiência de amarração da alvenaria
A amarração é realizada inserindo-se elementos metálicos nas juntas de argamassa na ligação entre os tijolos ou blocos. Quando a amarração não é executada adequadamente, podem surgir fissuras nessas ligações (MAGALHÃES, 2004).
2.4.1.14 Fissuras em estruturas de concreto pré-fabricado
As fissuras ocorrem em concretos pré-fabricados devido a dois fatores: cura mal executada ou a utilização de material de forma inconveniente para a preparação do concreto. No primeiro caso, a cura no concreto deve ser feita mantendo a temperatura controlada, para que a água, fundamental para a hidratação do cimento, não evapore. Uma evaporação excessiva da água forma vazios, e uma grande quantidade desses vazios, com a retração plástica, dá origem à fissura do concreto. Caso o consumo de cimento por metro cúbico seja elevado, o grande calor de hidratação, quando não controlado, pode originar fissuras, o que já compromete a estrutura. Outras causas de fissuras são a utilização de um material inconveniente
para a fabricação da fôrma e o excesso de água adicionada à mistura de concreto (WRUBEL MOREIRA, 2009).
2.4.2 Corrosão de armaduras
Este tipo de manifestação patológica ocorre principalmente em peças de concreto aparente, pois a ação da corrosão acontece da interação destrutiva do material com o ambiente através do processo químico e eletroquímico, ocasionado pela oxidação da armadura e, consequentemente, a ação da corrosão (MELO, 2011).
O processo de corrosão pode se iniciar em ambientes agressivos ou através de substâncias que podem despassivar as armaduras quando penetradas através de fissuras no concreto: i) redução da alcalinidade do concreto devido à carbonatação; ii) quantidade excessiva de cloretos, adicionados durante o amassamento do concreto ou que penetram através da microestrutura do concreto, ou outros íons despassivantes em contato com a armadura (CASTRO, 1994). Outro fator que pode levar à corrosão é o cobrimento da armadura insuficiente, onde o aço fica mais próximo do concreto e através das redes de poros formados, facilita a entrada de agentes agressivos (MELO, 2011).
2.4.3 Eflorescência
A eflorescência é definida como sendo depósitos salinos que se formam na superfície do elemento estrutural, resultado da migração e posterior evaporação de soluções aquosas salinizadas, conduzindo às formações esbranquiçadas na superfície dos materiais. Este tipo de manifestação patológica pode surgir nas estruturas de concreto em qualquer idade e geralmente não causa problemas maiores do que o mau aspecto resultante. Entretanto, dependendo do grau de salinidade, a eflorescência pode levar ao descolamento dos revestimentos ou pinturas, à desagregação das paredes e até à queda de elementos construtivos (VERÇOZA, 1991).
Apresenta como efeitos o surgimento de manchas de umidade e pó branco acumulado na superfície. Pode ter como causas prováveis a umidade constante em
que o elemento se encontra exposto ou à quantidade de sais solúveis nas alvenarias (CINCOTTO, 1988).
2.4.4 Mofo/bolor
Shirakawa et al. (1995) enumeraram as principais causas para que o mofo/bolor se manifeste nos elementos:
• umidade de condensação de vapores em ambientes fechados; • umidade relativa do ar em torno de 80%;
• umidade ascendente por capilaridade;
• umidade de infiltração por fachada ou telhado; • umidade acidental (vazamento de água).
Nestes tipos de manifestações patológicas surgem manchas em várias tonalidades: pretas, esverdeadas ou marrons, em tons escuros, que trazem prejuízo estético para a edificação, e caso não sejam tratados podem aumentar a proliferação de fungos em ambientes externos e internos, desenvolvendo problemas de alergias para os usuários que frequentam o ambiente (SHIRAKAWA et al., 1995).
3 DESEMPENHO E MANUTENÇÃO
3.1 CONCEITOS
3.1.1 Desempenho
Blachere (1974) apud Chevalier; Hans (2003) conceituou o desempenho de uma edificação e dos seus sistemas como o comportamento que a mesma apresenta ao longo da sua vida útil. O mesmo autor reiterou que o alcance do desempenho é possível através da racionalização e industrialização dos sistemas construtivos, quando se reduz os custos de produção e utiliza-se novas tecnologias construtivas.
Souza (2015) definiu desempenho como sendo um produto caracterizado da edificação (alvenaria, piso etc.) que seja submetido às diversas condições de exposição que atenda às necessidades dos usuários.
A ISO 6241, elaborada em 1984, define uma lista de requisitos de desempenho para os usuários de edificações. A Norma tinha como objetivo colaborar com outros países para que cada caso fosse revisado com os requisitos pertinentes à cada região.
No Brasil, a NBR 15.575 (2008a) foi implementada e tratava dos requisitos de desempenho das edificações, porém ainda apresentava diversas falhas. Em 2010 houve uma revisão, que acabou não sendo aplicada pelos construtores. Porém, em 2013, em mais uma tentativa de revisar a norma, com os requisitos de desempenho acessíveis pelos revisores e corporativo, a NBR 15.575 foi consolidada.
Com o objetivo de atender às expectativas dos usuários, a NBR 15.575 (2013b) foi reformulada para que os sistemas das edificações habitacionais tivessem requisitos mínimos de desempenho. As principais finalidades da Norma são:
Estabelecer requisitos mínimos para que as condições adequadas de uso; Possibilitar atingir parâmetros de desempenho como diferencial;
Definir responsabilidades para quem é encarregado por cada fase da obra;
Estabelecer parâmetros com o intuito de reduzir as notificações de não conformidade.
Os usuários são definidos como os ocupantes da edificação, sendo os mesmos responsáveis pela manutenção e pelo bom uso do patrimônio. Cada usuário possui um perfil característico que deve ser levado em consideração de acordo com suas exigências, diretamente ligadas ao tipo de edificação e suas particularidades (ANTUNES, 2010).
3.1.2 Manutenção
A NBR 5.674 (2012) estabelece requisitos à gestão do sistema de manutenção de edificações levando em consideração as características da construção, a redução da perda de desempenho ocorrida pela ação das manifestações patológicas.
Na construção civil muito se questiona sobre a temática da manutenção das edificações. Quando se inicia o processo de planejamento de uma obra, é importante entender que precisa ser dada a devida atenção à forma de se projetar, executar, usar da melhor maneira os materiais empregados na fase de execução e, também, na fase de pós-ocupação. No âmbito da engenharia civil, a manutenção pode ser classificada em três tipos: preventiva, corretiva e preditiva.
3.1.2.1 Manutenção preventiva
Helene (1993) concluiu que a manutenção preventiva é a alternativa menos onerosa e correta de manter o uso por um período de tempo maior da edificação, com correções mais permanentes, de maior durabilidade e fáceis de executar quanto mais cedo forem realizadas. A “Lei de Sitter” apresenta as etapas construtivas e de uso; e são divididas em quatro períodos, demonstrando que os custos com manutenção aumentam se a mesma for adiada por muito tempo (Figura 8).
Figura 8 – Lei de Sitter.
Fonte: Helene (1993)
De acordo com a Lei de Sitter, adiar uma intervenção de manutenção significa aumentar os custos diretos em uma razão progressiva dos custos de manutenção numa progressão geométrica de razão cinco. Como ilustra a Figura 1, se em t2 o
custo de intervenção é igual a R$5,00, em t3 será de R$ 25,00, e em t4 será R$
125,00.
Para que haja um diagnóstico correto das manifestações patológicas é necessário que se conheça suas formas de manifestação (sintomas), os processos de surgimento (mecanismos), os agentes desencadeadores desses processos (causas) e em que etapa da vida da edificação teve origem o problema (TUTIKIAN, PACHECO, 2013).
Moreira Filho (2002) afirmou que uma manutenção preventiva, quando bem executada, determinará uma tendência mais conservadora e antecipam-se as paralisações por prevenção, implicando em futuros reparos desnecessários.
É comprovado que a manutenção preventiva se torna uma opção mais recomendada para a diminuição de gastos com manutenção predial em geral. Ela garante o uso correto do imóvel, com redução dos riscos do surgimento de patologias, de gastos no período de garantia do imóvel e a valorização do bem.
3.1.2.2 Manutenção corretiva
Quando se detecta um problema na edificação, programa-se a manutenção corretiva para que haja uma interferência ao dano, um melhor planejamento dos serviços futuros, a garantia do uso de ferramentas adequadas e mão-de-obra qualificada. Geralmente este tipo de manutenção gera custos altos pois a intervenção deve ser imediata, devido à atenção urgente que a anomalia apresenta.
A manutenção corretiva não é a técnica mais apropriada para se adotar num plano de gestão da manutenção, pois estão envolvidos diretamente com o prazo final da entrega do produto ou do serviço. Essa técnica pode ainda ser subdividida em:
a) Manutenção corretiva não planejada: Kardec e Nascif (1998) afirmaram que essa técnica provoca uma paralisação das atividades produtivas do equipamento ou serviço, e consequentemente acarreta no desempenho da produção diária, considerando também a perda da qualidade.
b) Manutenção corretiva planejada: Esse tipo de manutenção é programado para ocorrer em um período planejado, com intervenção no equipamento ou do serviço, desde que o dano não provoque a manifestação de novos problemas. Há a opção de deixar o equipamento funcionando até danificar totalmente, porém geralmente intervêm-se antes de ocorrer a falha total (MARÇAL, 2008).
Dentre os tipos de manutenção, a corretiva é a mais onerosa devido aos custos da manutenção dos equipamentos ou serviços, somados aos custos da perda produtiva (BRISTOT et al., 2012).
3.1.2.3 Manutenção preditiva
É o tipo de manutenção que proporciona uma qualidade pretendida do serviço de forma sistemática nas análises dos problemas, onde haja uma supervisão centralizada para que as execuções de manutenções preventivas ocorram e,
consequentemente, uma diminuição da manutenção corretiva (BRISTOT et al., 2012). Os mesmos autores confirmaram que a manutenção preditiva pode ser comparada a uma inspeção sistemática onde se faz uma verificação de todo o serviço e havendo a necessidade de intervenção, realizando uma manutenção corretiva planejada (Figura 9).
Figura 9 – Manutenção preditiva e manutenção corretiva planejada.
Fonte: Bristot et al. (2012)
Permitir a coleta de dados do serviço com o mínimo de interferências e que possibilitem uma análise detalhada do processo são os requisitos mais importantes das técnicas de manutenção preditiva (BRISTOT et al., 2012).
Vaz (1997) acrescentou que quando se adota a manutenção preditiva, existe uma ideia para que a solução ideal para as falhas e defeitos dos equipamentos ou serviços, pois a preditiva propõe que seja realizada a interferência direta para que seja realizada a manutenção de maneira eficaz, no tempo satisfatório.
3.1.3 Durabilidade
Está diretamente relacionada à tendência, ao longo do tempo, em que o edifício ou seus sistemas possuem em desempenhar suas funções básicas conforme às condições de utilização e manutenção especificadas (SABBATINI, 2007).
John (2006) defendeu que a durabilidade não se trata de uma particularidade própria do material, porém ela é consequência de quando este material interage com
o meio ambiente. No entanto, um material pode apresentar funções de desempenho diferenciados de acordo com o local em que esteja exposto.
John (1988) apresentou três maneiras de se medir a durabilidade de um edifício ou sistema:
Através da vida útil (tempo em que os produtos mantem seu desempenho num nível acima do aceitável, sendo realizadas manutenções cotidianas);
Em função do desempenho variando com o tempo após a instalação do produto; Por meio de ensaios comparativos, utilizando-se de uma amostra degradada
comparando-a a uma amostra padrão com degradação mínima admitida.
3.1.4 Vida útil
De acordo com a NBR 15.575 (2013b) existem dois conceitos relacionados à vida útil de uma edificação e seus sistemas:
Vida Útil (VU): é o tempo em que os sistemas construtivos desempenham as atividades para os quais foram projetados e construídos, atendendo aos critérios de desempenho contidos na Norma (não pode ser confundida com o prazo de garantia legal).
Vida Útil de Projeto (VUP): trata-se do tempo em que o sistema é projetado, que atenda aos requisitos de desempenho contidos na Norma, considerando o atendimento aos requisitos das normas adequadas para cada sistema e a compreensão do projeto.
A vida útil de um sistema construtivo deixa de ter utilidade quando não desempenha bem os requisitos mínimos exigidos e podem ser representados na Figura 10.
Figura 10 – Desempenho ao longo do tempo.
Fonte: NBR 15.575-1 (2013b)
A vida útil da edificação aumenta com o passar do tempo quando se realiza a manutenção periódica e, consequentemente, melhora o seu desempenho. É importante salientar que essas manutenções são realizadas após a entrega da edificação. A realização da manutenção faz com que haja uma melhoria no desempenho previsto dos sistemas da edificação e as condições previstas na fase de projeto não sofrerão modificações ao longo da vida útil da construção (FAGUNDES NETO, 2013).
4 AVALIAÇÃO PÓS-OCUPAÇÃO (APO)
4.1 CONCEITOS
A Avaliação Pós-Ocupação (APO) é utilizada com ferramenta para avaliar, de maneira ordenada, os aspectos do ambiente construído com a identificação do grau de satisfação do usuário, auxiliando no aumento da qualidade dos edifícios através da retroalimentação do ciclo de produção dos mesmos (PREISER et al, 1987). Meira e Oliveira (1998) tratam a APO como um mecanismo sistemático para analisar o ambiente construído; Lay e Reis (2002) complementaram que essa ferramenta é utilizada para fomentar processos e recomendações de melhorias nas fases de projeto e execução.
Outra utilização da APO tem por finalidade diagnosticar, analisar e recomendar ações a partir das avaliações realizadas in loco nas edificações. Este tipo de avaliação é bastante significativo em habitações de interesse social ou em edifícios públicos (escolas, universidades e prédios administrativos) (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
No Brasil, a Avaliação Pós-Ocupação (APO) iniciou-se nos anos 1970 e 1980 como método usado tradicionalmente na avaliação de edifícios habitacionais e de empresas públicas (VILLA; ORNSTEIN, 2013). Há grupos de pesquisas em diversas regiões do país, como o Qualidade do Lugar e Paisagem (ProLUGAR) do Programa de Pós-graduação em Arquitetura da FAU/UFRJ (Faculdade e Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal do Rio de Janeiro), o da Escola de Arquitetura da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais), através de seu Núcleo de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, o Departamento de Arquitetura e Urbanismo/Engenharia Civil da Universidade Regional de Blumenau (FURB), o Núcleo de Pesquisa em Tecnologia da Arquitetura e Urbanismo (NUTAU) do Departamento de Arquitetura e Urbanismo da FAUUSP (Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo) e o Departamento de Arquitetura e Construção da FEC (Faculdade de Engenharia Civil e Arquitetura) da UNICAMP (Universidade Estadual de Campinas).
A primeira pesquisa de APO no Brasil foi realizada com o objetivo de averiguar os níveis de satisfação dos usuários de um conjunto habitacional na cidade de São
Paulo (DEL CARLO; MOTTA, 1975). Em seguida, muitos outros pesquisadores aprofundaram suas pesquisas em APO em diversas diretrizes.
Lay; Reis (2002), Abiko; Ornstein (2002), Kowaltowski et al. (2004), Lacerda; Marroquim; Andrade (2011) e Rodrigues et. al. (2015) buscaram na APO uma maneira de identificar problemas de desempenho do ambiente construído com a percepção do usuário, utilizando habitações de interesse social como foco do estudo. Abiko; Ornstein (2002) e Kowaltowski et al. (2004) utilizaram, além da APO, ferramentas digitais contando com contribuição dos usuários para a fase de projetos.
Priori Júnior; Hazin; Ferreira (2006) utilizaram a APO para fazer uma avaliação sistemática da manutenção preventiva de edifícios em uma construtora pernambucana, junto aos clientes. Os autores concluíram que esta forma foi eficaz uma vez que muitos usuários poderiam não ter a percepção de problemas, onde o auxílio de profissionais seria relevante para identificar manifestações patológicas e antecipar a solução de problemas.
Vale (2012) analisou um conjunto habitacional de interesse social visando estudar a relação dos usuários com as atividades cotidianas como infraestrutura urbana, a segurança, a saúde, o lazer e cultura e o trabalho, utilizando a APO por meio de visitas in loco e questionários aplicados com ajuda dos moradores.
Qualharini; Gamba (1997), Xavier et al. (2002), Penna et al. (2002) e Oliveira et al. (2009) realizaram trabalhos voltados para problemas de manifestações patológicas em edifícios públicos (um comercial e um hospital) e em dois conjuntos habitacionais de interesse social utilizando a APO como ferramenta metodológica. Penna et al. (2002) e Oliveira et al. (2009) propuseram também a implantação de manutenções preventivas e corretivas, além da retroalimentação de projetos.
Grizante; Ono (2011) fizeram um trabalho focando na percepção dos funcionários com relação aos ambientes de trabalhos em empresas multinacionais de grande porte (mais de 500 funcionários). Utilizaram-se de questionários com os funcionários e gestores sobre as questões de temperatura, iluminação, espaço físico, ruídos e qualidade do ar. Observaram que ficou claro que a relação entre ambiente de trabalho e produtividade é primordial.
Woon et al. (2015) e Nurhayati et al. (2015), o primeiro elaborou uma revisão da literatura acerca do uso da APO no ambiente construído; o segundo usou a APO para análise de edifícios de baixa renda.
Agyefi-Mensah et al. (2013), em Gana, Guerra-Santin; Tweed (2015) no Reino Unido e Zhao; Shi (2016) na China também utilizaram a APO como método de avaliação de edificações.
4.2 MÉTODOS DE APO
Pode-se afirmar que a APO consiste em um conjunto de métodos de avaliação, que varia de acordo com os objetivos que cada pesquisa se propõe. A seguir relacionam-se os tipos de métodos usados na APO; entretanto, podem ser inseridas outras abordagens metodológicas ainda na etapa de desenvolvimento (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
4.2.1 Medidas para aferição do desempenho físico
Nesta etapa verificam-se os parâmetros dos fatores ambientais dos ambientes, tais como: iluminação, pressão sonora (externa e interna), temperaturas, medições físicas dos ambientes e medições de correntes elétricas/tensões. As medições são realizadas com equipamentos específicos, devidamente aferidos conforme regulamentação do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO). A vantagem do método é que a percepção do usuário pode ou não ser levada em consideração. Entre as desvantagens estão a necessidade de se fazer tabulação dos dados e lidar com possíveis falhas dos equipamentos (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
4.2.2 Avaliação do desempenho físico
Também chamado de walkthrough, este método possibilita mapear os danos, o qual é caracterizado por fazer um levantamento in loco das características da edificação, do estado de conservação e das manutenções realizadas que são registrados por meio de fotografias/anotações (PREISER et al. (1987). Xavier et al. (2002) corroboram ainda que o método possibilita que sejam observados os aspectos técnicos e funcionais do ambiente construído. Tupin-Brooks; Viccars (2006) consideraram que o método é fundamental para iniciar o APO.
As verificações são visualmente, onde se identificam as manifestações patológicas como trincas, fissuras, umidade, bolor, corrosão de armaduras entre outras patologias existentes. A análise é realizada de forma detalhada e pode ser implementada a análise e projetos. O método torna-se vantajoso pois pode ser feito de forma rápida, é bastante confiável e de baixo custo (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
4.2.3 Questionários
É o mais utilizado pois há a participação ativa dos usuários, onde podem ser exploradas todas as informações pertinentes aos aspectos da edificação, conferindo a satisfação dos usuários em relação aos aspectos do ambiente construído (XAVIER et al., 2002; ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
Os questionários são elaborados pelo pesquisador e podem ser aplicados pessoalmente, por telefone, por e-mail ou correios, que gerarão tabulações e devem ser gerados dados estatisticamente. Trata-se de uma ferramenta de grande confiabilidade, que necessita o conhecimento da pessoa que elabora e aplica o questionário. Entretanto, não podem ser aplicados num universo menor que 30 pessoas e nem para idosos/crianças devido à falta de confiabilidade nas respostas (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
4.2.4 Entrevistas
São realizadas com pessoas importantes para a edificação, como síndicos, supervisores de manutenção, diretores, encarregados etc. As entrevistas possuem as vantagens de serem confiáveis e agilidade nas pesquisas em que são aplicadas (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
A finalidade das entrevistas é orientar o pesquisador de como deverão ser formuladas os questionários e as perguntadas abordadas de forma mais detalhada (XAVIER et al., 2002). Este método deve ser feito diretamente entre o pesquisador e o entrevistado; onde haverá melhor interpretação das perguntas, caso haja questionamentos adicionais por parte do entrevistado (VOORDT; WEGEN, 2005).
4.2.5 Mapas comportamentais
Os mapas comportamentais têm a finalidade de deixar a edificação registrada espacialmente, com suas dimensões, aspectos construtivos e localização de mobílias. Trata-se, também, de observar a relação dos usuários em determinado tempo e espaço (KITCHIN, 1994; XAVIER et al., 2002).
Podem ser usados nas áreas internas e externas da edificação, e são de grande relevância para analisar relações entre as áreas de convivências dos conjuntos habitacionais ou pátios escolares. Possuem o inconveniente de disponibilidade de tempo do pesquisador, pois este deve estar presente no local de objeto de estudo onde os levantamentos são feitos em tempos regulares (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
4.2.6 Registros fotográficos
São importantes para registrar manifestações patológicas e, em alguns casos, é necessária a autorização para proteger a privacidade dos envolvidos (VILLA; ORNSTEIN, 2013).
Podem ser utilizados nos métodos de avaliação de desempenho físico (walkthrough) e em mapas comportamentais, pois permitem que sejam feitas análises posteriores das situações. É um método de baixo custo e de confiabilidade no registro (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
4.2.7 Grupos focais
Para aplicar este método é necessário que se tenha um grupo entre 6 e 12 participantes, um moderador que seja responsável por elaborar questões e conduzir a conversa, e de um assistente que se encarregue de gravar as conversas e registrar os resultados (ROMERO; ORNSTEIN, 2003).
4.3 APO EM EDIFICAÇÕES ESCOLARES
O estudo do uso da APO em edificações escolares tem sido alvos de pesquisas em vários países. Ornstein; Martins (1997) fizeram uso da APO em 24
escolas da Grande São Paulo e utilizaram os métodos de avaliação de desempenho físico (walkthrough) e o questionário. Os mesmos métodos foram empregados nas pesquisas de Chimenti et al. (2000), Cintra (2001), Araújo et al. (2004), Ferreira; Assis (2006), Fontes et al. (2006), Klein et al. (2006), Voltari et al. (2007), Azevedo et al. (2008), Fontes et al. (2010), Teixeira et al. (2011), Newton et al. (2012), Adeyeye et al. (2013), Farias et al. (2015), Hassanain; Iftikhar (2015), Tookaloo; Smith (2015), Wheeler; Malekzadeh (2015) e Hassanain et al. (2016). Estes trabalhos se diferenciam apenas pelo local de aplicabilidade, sendo creches, escolas estaduais de ensino fundamental/médio, biblioteca e prédios universitários.
Machado et al. (2008) utilizaram os métodos de mapeamento visual e walkthrough para apresentar um diagnóstico e recomendações de melhorias na Creche Edson Luiz, localizada no Rio de Janeiro. Ficou evidente que os métodos empregados agregaram valor pois outros autores conseguiram fazer com que os arquitetos envolvidos no projeto da creche pudessem remodelar projetos futuros com base nas conclusões da pesquisa.
França (2011) analisou três edificações escolares situadas na cidade de São Paulo, usando as ferramentas de APO: walkthrough, questionários, medição de aferição de desempenho físico, entrevistas e grupos focais, onde concluiu que as decisões tomadas na fase de projeto e a utilização do edifício ao longo dos anos foram os pontos mais problemáticos e serviram como reflexão para oportunidades de melhorias na fase de concepção e preservação da vida útil de projeto.
Salleh et al. (2015) utilizaram questionários em escolas que foram reformuladas. A pesquisa teve como principal finalidade avaliar os níveis de satisfação dos usuários às novas adequações.
Dessa forma, percebeu-se que houve avanço nas pesquisas relacionadas aos ambientes das edificações escolares em vários países, além do Brasil. As contribuições das avaliações de desempenho do ambiente construído são relevantes para que o processo de projeto seja realimentado com as informações obtidas nas pesquisas, com a intenção de que as falhas do projeto sejam corrigidas.
5 MATERIAIS E MÉTODOS
Neste trabalho, optou-se por utilizar dois métodos de APO descritos no Capítulo 3: a avaliação do desempenho físico (ou método walkthrough), que fornece informações da edificação por meio de inspeções in loco; e o uso dos registros fotográficos, que foi incorporado ao método walkthrough (Figura 11). Ambos os métodos foram usados em cinco edificações escolares estaduais de tipologia pré-fabricada, localizadas na cidade de Campinas/SP.
Figura 11 – Delineamento da pesquisa.
Fonte: Autora (2016)
5.1 CARACTERIZAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES ESCOLARES
Neste trabalho, a seleção das edificações escolares foi realizada a partir do banco de dados disponível no site da FDE, que possibilitou catalogar as escolas e o contato com as DE’s (Diretorias de Ensino) Leste e Oeste. O contato com as DE’s
Revisão da
Literatura Métodos APO
Tratamento dos Dados
*
Quantificação e classificação das manifestações patológicas através dos relatórios*
Avaliação do desempenho físico (Walkthrough)*
Registros fotográficos Fotográfcos*
Pré-fabricação*
Desempenho e manutenção*
Cálculo defrequência dos danos
*
Causas e origens prováveis dos danos*
Análise estatística*
Avaliação pós-ocupaçãopossibilitou a obtenção de informações orais e formais acerca das edificações, bem como a autorização para a realização das vistorias em cada unidade.
Foram selecionadas cinco escolas estaduais (EE) para serem inspecionadas, todas situadas na cidade de Campinas/SP e construídas entre os anos de dois mil e quatro a dois mil e nove (Quadro 1). Estas escolas estaduais são frequentadas por alunos na faixa etária entre 6 e 18 anos, nas quais permanecem por até cinco horas. Todas as unidades funcionam com aulas no turno da manhã e da tarde (Ensino Fundamental I, II e Médio), além do turno da noite (EJA – Educação de Jovens e Adultos).
Quadro 1 – Escolas e elementos inspecionados.
ESCOLA ANO DE CONSTRUÇÃO ELEMENTOS ESTRUTURAIS ELEMENTOS DE VEDAÇÃO
ESCOLA A 2004 Concreto pré-fabricado Blocos de concreto
ESCOLA B 2004 Concreto pré-fabricado Blocos de concreto
ESCOLA C 2004 Concreto pré-fabricado Blocos de concreto
ESCOLA D 2004 Concreto pré-fabricado Blocos de concreto
ESCOLA E 2009 Concreto pré-fabricado Blocos de concreto
Fonte: Autora (2016)
5.1.1 Escola A
A Escola A (Figura 12) encontra-se em atividade há 12 anos, direcionada para o Ensino Fundamental I e possui 4 pavimentos: um pavimento térreo e mais 3 pavimentos (primeiro, segundo e terceiro andar). No térreo constam o pátio de serviços, a cantina, os sanitários (alunos e funcionários), refeitório, cozinha, secretaria, diretoria e o grêmio estudantil. O primeiro andar abriga as salas de aula (8 unidades), almoxarifado, depósito, coordenação e sala dos professores. No segundo pavimento há 4 salas de aula, sala de leitura, sala de reforço, depósito, sala de uso múltiplo e sala de informática. No último andar foi construída a quadra poliesportiva com fechamento em telhas de alumínio. Nesta escola foi utilizada
