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CÂMPUS GUARAPUAVA
COORDENAÇÃO DE ENGENHARIA CIVIL
Gabriel Clenio Delazeri
AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE SISTEMAS DE
VEDAÇÃO VERTICAL UTILIZANDO SISTEMAS EM LSF
PARA CASAS TÉRREAS DE ACORDO COM A NORMA DE
DESEMPENHO ABNT NBR 15575
Guarapuava Dezembro de 2018
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GABRIEL CLENIO DELAZERI
AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE SISTEMAS DE
VEDAÇÃO VERTICAL UTILIZANDO SISTEMAS EM LSF
PARA CASAS TÉRREAS DE ACORDO COM A NORMA DE
DESEMPENHO ABNT NBR 15575
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Coordenação de Engenharia Civil da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Câmpus Guarapuava, como parte dos requisitos para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientador: Rodrigo Scoczynski Ribeiro
Guarapuava
Dezembro de 2018
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AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DE SISTEMAS DE
VEDAÇÃO VERTICAL UTILIZANDO SISTEMAS EM LSF
PARA CASAS TÉRREAS DE ACORDO COM A NORMA DE
DESEMPENHO ABNT NBR 15575
Este Trabalho de Diplomação foi julgado adequado como pré-requisito para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo/a Professor/a Responsável pela disciplina Trabalho de Conclusão de Curso 2 da Universidade Tecnológica Federal do Paraná.
Guarapuava, 2018
BANCA EXAMINADORA
Prof. Me. Rodrigo Scoczynski Ribeiro - Orientador/Presidente
UTFPR - Guarapuava
Prof. Ma. Isabela Volski
UTFPR - Guarapuava
Prof. Dra. Mariane Kempka
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LISTA DE NOTAÇÕES/ABREVIATURAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas TécnicasCBIC - Câmara Brasileira da Industria da Construção CGA – Chapa de gesso acartonado
DATec – Documento de Avalições Técnica
DRYWALL – Parede leve com revestimento de gesso acartonado ELS – Estado Limite de Serviço
ELU – Estado Limite Útil
IPT – Instituto de Pesquisa Tecnológicas LSF – Light Steel Framing
OSB – Oriented Strand Board – Revestimento com chapas de madeira PFF – Perfil de Aço Formado a Frio
SINAT – Sistema Nacional de Avaliação Técnica SVVE – Sistema Verticais de Vedação Externa SVVI – Sistema Verticais de Vedação Interna
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Para atender uma demanda cada vez mais competitiva no mercado da construção do Brasil, há uma busca por melhorias na qualidade e no atendimento. Deste modo, transcorre-se uma diminuição dos desperdícios e aumento da produtividade, surgindo assim, novas tecnologias com características industrializadas, como o “Light Steel Framing” (LSF) que utiliza perfis de aço formados a frio (PFF), com características de um sistema completo, de rápida execução, manutenção e baixo desperdício de materiais. Com as exigências dos usuários, surge a norma de desempenho em edificações NBR 15575 (ABNT, 2013), trata-se de requisitos e critérios de desempenho a serem atingidos pelos sistemas e subsistemas da edificação. As vedações verticais são de extrema importância nas edificações habitacionais, apesar da maçante utilização de vedações verticais tradicionais com utilização de alvenaria, surgem novos materiais aliados ao sistema LSF, satisfazendo os critérios de desempenho da norma. Sistemas que utilizam LSF têm variadas espessuras e uma gama diversificada de materiais e revestimentos, como placas de gesso acartonado “Drywall”, chapas de OSB “Oriented Strand Board” e placas cimentícias. Para a utilização desses sistemas em edificações habitacionais, deve-se atender a critérios e requisitos mínimos impostos pela norma. No Brasil, há uma grande variedade de fabricantes destes sistemas, os mesmos, disponibilizando boletins técnicos e catálogos com dados de desempenho. O propósito deste trabalho, foi comparar e analisar estes dados entre os sistemas dos fabricantes e de acordo com os critérios de desempenho impostos pela norma. A norma NBR 15575-4 (ABNT, 2013) refere-se aos sistemas de vedações verticais internos e externos (SVVIE), com seus principais critérios sendo, o desempenho estrutural, acústico, térmico, segurança contra incêndio, bem como a estanqueidade. Além de dados coletados de fabricantes, obteve-se dados de desempenho, por meio da análise do Documento de Avalição Técnica (DATec), este aborda uma avaliação técnica realizada pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) sobre o sistema construtivo a seco em Light Steel Framing. Através da coleta de dados referente a estes sistemas, foi possível realizar a comparação entre os fabricantes e a norma de desempenho, com intuito de definir se todos os sistemas LSF disponibilizados pelos fabricantes são adequados para edificações habitacionais e atendem a norma de desempenho NBR 15575.
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ABSTRACT
To meet an increasingly competitive demand in the Brazilian construction market, there is a search for improvements in quality and service. This leads to waste reduction and increased productivity, resulting in new technologies with industrialized characteristics, such as Light
Steel Framing (LSF) using cold formed steel profiles (CFS), complete system, fast execution,
maintenance and low material waste. With the requirements of users, the standard of performance in buildings are required as NBR 15575 (ABNT, 2013), these are performances criteria to be achieved by the building systems and subsystems. Vertical fences are extremely important in residential buildings, despite the dull use of traditional vertical fences with the use of masonry, new materials emerge, allied to the LSF system, satisfying the standard performance criteria. Systems using LSF have varying thicknesses and a diverse range of materials and coatings, such as “Drywall” gypsum boards, OSB “Oriented Strand Board” slabs and cementitious slabs. For the use of these systems in residential buildings, it is necessary to attend the minimum criteria and requirements imposed by the standard. In Brazil, there is a great variability of manufacturers to those systems, as well, providing technical bulletins and catalogs with performance data. The purpose of this work was to compare and analyze this data between the systems of the manufacturers and according to the performance criteria imposed by the standard. The standard NBR 15575-4 (ABNT, 2013) refers to the systems of internal and external vertical seals, with its main criteria being: structural, acoustic, thermal performance, fire safety, just as watertightness. In addition to data collected from manufacturers, performance data were obtained through an analysis of the Technical Assessment Document, which addresses a technical evaluation carried out by the Institute of Technological Research on the Dry Steel Construction System Framing. By collecting data on these systems, it was possible to make a comparison between the manufacturers and the performance standard, in order to determine if all the LSF systems available by the manufacturers are suitable for residential buildings and meet the standard of performance NBR 15575.
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Figura 1: Representação esquemática de uma possível solução construtiva para as paredes
exteriores no sistema LSF ... 18
Figura 2: Desenho esquemático de uma residência em Light Steel Framing ... 19
Figura 3: Paredes de gesso acartonado Knauf Drywall ... 23
Figura 4: Utilização de OSB como revestimento exterior e diafragma estrutural: (a) nas paredes e (b) na cobertura inclinada ... 24
Figura 5: Paredes com utilização de OSB ... 25
Figura 6: Sistema LSF com placa cimentícia ... 27
Figura 7: Zoneamento bioclimático brasileiro ... 33
Figura 8: Condições de exposição conforme as regiões brasileiras ... 37
Figura 9: LSF e a norma de desempenho ... 38
Figura 10: Exemplo de composição de SVVIE de LSF ... 40
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LISTA DE QUADROS
Quadro 1: Dados de cargas máximas de uso aplicadas de peças suspenças... 45
Quadro 2: Dados comparados de desempenho térmico... 47
Quadro 3: Classificação segundo desempenho acústico ... 50
Quadro 4: Classificação segundo desempenho acústico ... 51
Quadro 5:Comparação segundo desempenho resistência ao fogo... 53
Quadro 6: Impactos de corpo mole para vedações verticais externas (fachadas) de casas térreas, com função estrutural ... 63
Quadro 7: Impactos de corpo mole para vedações verticais externas (fachadas) de casas térreas, sem função estrutural ... 65
Quadro 8: Impacto de corpo mole para vedações verticais internas ... 67
Quadro 9: Impacto de corpo duro para vedações verticais externas (fachadas) ... 68
Quadro 10: Impacto de corpo duro para vedações verticais internas ... 68
Quadro 11: Cargas de ensaio e critérios para peças suspensas fixadas por mão-francesa padrão ... 69
Quadro 12: Transmitância térmica de paredes externas ... 69
Quadro 13: Capacidade térmica de paredes externas ... 69
Quadro 14: Valores mínimos da diferença padronizada de nível ponderada, D2m,nT,w, de vedação externa de dormitório ... 70
Quadro 15: Valores mínimos da diferença padronizada de nível ponderada, DnT,w, entre ambientes ... 70
Quadro 16: Condições de ensaio de estanqueidade à água de sistemas de vedações verticais externas ... 71
Quadro 17: Condições de ensaio de estanqueidade à água de sistemas de vedações verticais externas ... 71
__________________________________________________________________________________________ 1 INTRODUÇÃO ... 11 1.1 Delimitação do tema ... 12 1.2 Objetivos do Trabalho ... 14 1.2.1 Objetivo Geral ... 14 1.2.2 Objetivos específicos ... 14 1.2.3 Limitação ... 15 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 16
2.1 Processos racionalizados de vedação vertical no Brasil ... 16
2.2 Sistema construtivo light steel framing (LSF) ... 17
2.3 Tipos de revestimentos de sistemas LSF ... 21
2.4 Chapa de gesso acartonado (CGA) ou “dry wall” ... 22
2.5 Placas OSB ... 23
2.6 Placa cimentícia ... 25
2.7 Aspectos gerais da norma NBR 15575 ... 27
2.8 Desempenho estrutural ... 28
2.8.1 Impactos de corpo mole nos sistemas de vedações verticais internas e externas, com ou sem função estrutural ... 29
2.8.2 Impactos de corpo duro incidente nos SVVIE, com ou sem função estrutural ... 30
2.8.3 Solicitações de cargas provenientes de peças suspensas atuantes nos sistemas de vedações internas e externas ... 30
2.9 Segurança contra incêndio ... 31
2.10 Desempenho térmico ... 32
2.11 Desempenho acústico ... 34
2.12 Estanqueidade ... 36
3 METODOLOGIA ... 38
3.1 Pesquisa... 38
3.2 Light Steel Framing ... 39
3.3 Caracterização dos dados ... 39
3.4 Análise de cenários ... 43
4 DISCUSSÕES E RESULTADOS ... 44
4.1 Desempenho estrutural ... 44
4.1.1 Impacto de corpo mole, impacto de corpo duro e ações transmitidas por portas... 44
4.1.2 Solicitação de cargas provenientes de peças suspensas ... 44
4.2 Desempenho térmico ... 47
4.1 Desempenho acústico ... 49
4.2 Desempenho de segurança contra incêndio ... 52
4.1 Desempenho de estanquiedade ... 54
__________________________________________________________________________________________ 5.1 Conclusão ... 55 5.2 Dugestões para trabalhos futuros ... 56 6 REFERÊNCIAS ... 57
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1 INTRODUÇÃO
Com as recentes instabilidades no setor econômico no Brasil e a crise no setor industrial da construção civil, tem-se ainda, a expectativa do reaquecimento da construção civil para os próximos anos e o mesmo está diretamente ligado com o desenvolvimento nacional. Apesar da situação, segundo um estudo realizado pela Fundação João Pinheiro em 2015, tem-se no Brasil um déficit habitacional estimado a 6,355 milhões de domicílios (FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO, 2018, p.31).
Para atender este mercado competitivo da construção civil, faz-se necessário a busca por alternativas que sejam mais sustentáveis e o melhor custo-benefício possível, em um mercado que exige cada vez mais produtividade e qualidade.
Segundo Santiago, Freitas e Castro (2012, p.10), a indústria da construção civil busca alternativas de sistemas mais eficientes de construção, com o propósito de aumentar a produtividade, diminuir o desperdício e custos. Apesar da predominante construção civil artesanal com baixa produtividade e grande desperdício, surgem novas tecnologias para permitir maior racionalização e industrialização dos processos construtivos.
O sistema de vedação vertical interno e externo (SVVIE) é de grande impacto econômico na obra, na qualidade, desempenho, desperdício de materiais e mão de obra. A partir das exigências da norma técnica NBR 15575 (ABNT, 2013) pelas construtoras, há um cuidado maior na escolha pelo sistema de vedação vertical que atenda os critérios e requisitos da norma e apresente o melhor custo-benefício.
As paredes de alvenaria são comumente utilizadas na construção de edifícios e seu custo pode chegar a 6% do custo total da obra, no entanto, considerando conjunto de esquadrias, instalações elétricas, sanitárias e revestimento, este conjunto pode chegar a 40% do custo total de um edifício. (BARROS, 2006, p.21). Considerando este alto custo dos sistemas de vedações verticais atrelados a um edifício, faz-se necessário a busca por alternativas que podem ser incorporadas ou substituir sistemas comumente utilizados na construção de um edifício. O sistema Light Steel Framing (LSF) utilizado no Brasil hoje tem sua origem baseado em sistemas de países mais industrializados, sendo adaptado quanto a materiais, qualidade, técnica
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e conceitos para a realidade brasileira. A utilização dos sistemas em LSF é comumente utilizado em países desenvolvidos como Estados Unidos, Japão e países da Europa Ocidental (SANTIAGO, 2008, p.47-48).
Apesar da utilização de sistemas convencionais de vedação com alvenaria usados no Brasil, tem-se um crescimento do uso de sistemas LSF como vedação interna e externa, sendo de importância o estudo dos mesmos para uma análise de comparação a fim de verificar se atende os critérios e requisitos mínimos de desempenho e qualidade prescritos na norma. A norma NBR 15575 (ABNT, 2013) discrimina o tipo de material utilizado ou o processo construtivo na construção de um edifício habitacional, ficando assim a critério dos profissionais da construção civil e do usuário da edificação, definir o melhor material e o processo construtivo a ser utilizado.
A gama de sistemas utilizados em LSF podem variar muito, variando tanto a espessura, o material utilizado, isolante térmico e acústico e ainda diferentes tipos de materiais de revestimento. É do dever dos fabricantes que esses sistemas produzidos em LSF e utilizados em edificações habitacionais estejam dentro dos parâmetros requisitados pela norma, atendendo os requisitos dos usuários quanto a segurança e desempenho.
Mesmo com a competitividade e concorrência no setor da construção civil, tem-se uma margem de qualidade entre o produto esperado pelo cliente e o disponibilizado pelo construtor. Com isso na última década, houve aumento da preocupação quanto à qualidade e desempenho das habitações.
1.1 Delimitação do tema
A norma NBR 15575 (ABNT, 2013) trouxe importante avanço tecnológico, definindo requisitos que trazem maior qualidade e segurança na construção de edifícios habitacionais no Brasil, padronizando critérios para diferentes tipos de desempenho que atendam pelo menos o mínimo regulamentado pela norma, independente do sistema construtivo e material utilizado. A norma de desempenho estabelece critérios possíveis de serem medidos, sendo em parte, no sistema de vedações verticais. Com o surgimento de novas tecnologias de vedação e dos
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critérios a serem seguidos pela norma ABNT NBR 15575, é de grande importância que seja feito uma avaliação dos processos construtivos para que atenda a norma em vigor.
Denominado sistema Light Steel Framing (LSF) tendo em sua estrutura montantes, geralmente em forma de “U” que é descrito como perfil de aço formados a frio (PFF), onde o sistema utilizado pode ter uma gama diversificada de espessuras e revestimentos, adequando-se para atender diferentes tipos vedações verticais, ou por características próprias dos fabricantes e podendo atender alto desempenho como sistema de vedação vertical.
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1.2 Objetivos do Trabalho
1.2.1 Objetivo Geral
O objetivo do presente trabalho é coletar dados de fabricantes e documentos técnicos referentes a processos construtivos racionalizados de sistemas de vedação vertical interna e externa, que utilizam do sistema Light Steel Framing (LSF) e comparar os dados entre os fabricantes e de acordo com os requisitos e critérios da norma de desempenho NBR 15575 (ABNT, 2013).
1.2.2 Objetivos específicos
Como objetivos específicos, tem-se: Identificar as características dos principais sistemas LSF para vedações verticais mais utilizados para edificações habitacionais;
Determinar os critérios e requisitos da norma NBR 15575 pertinentes a vedações verticais;
Coletar dados sobre o desempenho de sistemas que utilizam LSF de documentos técnicos e catálogos de fabricantes sobre sistemas de vedações verticais;
Comparar os dados obtidos com a norma e verificar se esses sistemas e materiais construtivos em LSF atendem aos critérios e requisitos da norma NBR 15575.
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1.2.3 Limitação
O presenta trabalho limita-se com a enorme quantidade de tipos de SVVIE que utilizam do sistema LSF e a falta de padronização desses sistemas entre os fabricantes. Assim como, dificilmente encontra-se dados dos fabricantes para todos os critérios de desempenho da norma, sendo muitas vezes impossível realizar uma comparação por falta de algum dado específico de desempenho. A enorme gama de variações de sistemas que utilizam LSF também podem influenciar diretamente na diferença de resultados obtidos, desde de sistemas mais básicos sem isolamento interno e pouco revestimento, até revestimentos mais robustos, com isolamento interno e diversas camadas de isolamento, podendo trazer uma discrepância na relação da comparação dos dados.
Em alguns casos de critérios de desempenho de SVVIE da norma NBR 15575 (ABNT, 2013), esses dependem de mais fatores além das vedações verticais, sendo necessário uma análise em conjunto com outras variáveis1 de uma edificação. Ainda vale ressaltar que, este trabalho limita-se a avaliar as vedações verticais habitacionais térreas, não promovendo limita-seu estudo para edificações até cinco pavimentos2, onde alguns valores de critérios e requisitos podem divergir.
1 Análise em conjunto das vedações verticais com sistemas de cobertura, forros, localização geográfica da
edificação, época do ano, entre outras variáveis.
2 De acordo com a norma NBR 15575 (ABNT, 2013), dependendo do critério de desempenho, regulamenta
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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Processos racionalizados de vedação vertical no Brasil
Devido à preocupação dos usuários na qualidade da construção habitacional, se faz necessário a utilização de processos construtivos onde deve-se analisar o melhor custo benefício. Seguindo essa premissa, e ainda, devido ao custo da vedação vertical em uma habitação, as empresas adotam processos construtivos racionalizados visando obter menor desperdício. Segundo Barros (1996, p.31) “[...] pode-se entender a racionalização como o esforço para tornar mais eficiente a atividade de construir, o esforço para se buscar a solução ótima para os problemas de construção. ”.
A partir da evolução da tecnologia, surge a industrialização da construção onde é possível estabelecer uma conexão com o processo construtivo racionalizando, pois pode acarretar na diminuição de custos, mão de obra e tempo da construção de uma edificação habitacional. Este processo é descrito por Sabbatini (1989, p.63) como “[...] um processo evolutivo que, através de ações organizacionais e da implementação de inovações tecnológicas, métodos de trabalho e técnicas de planejamento e controle, objetiva incrementar a produtividade e o nível de produção e aprimorar o desempenho da atividade construtiva. ”.
Segundo Barros (1996, p.31) na área de construção, entende-se racionalização como a busca de tornar a atividade de construir mais eficiente, buscando sempre uma boa solução para os problemas relacionados a construção.
A definição de racionalização construtiva é definida também por Sabbatini (1989, p.67) como um processo determinado pelo grupo de ações com o objetivo de aprimorar o uso de recursos materiais, humanos, organizacionais, energéticos, tecnológicos, temporais e financeiros em todas as fases da construção.
Sendo assim, analisando o processo de racionalização e industrialização da construção, é adequado afirmar que a utilização do processo pode trazer a vantagem de construir mais em menos tempo e menor custo ou ainda, construir em maior qualidade com o mesmo custo. No Brasil, o processo construtivo convencional é ainda amplamente o mais utilizado, sendo de
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suma importância que a indústria da construção civil se espelhe em países onde tem-se um investimento de maior impacto em pesquisa e tecnologia.
De acordo com Vivan, Paliari e Novaes (2010, p.3) o déficit habitacional fez com os profissionais da construção fossem em busca de modernização e maior qualidade do produto final. Para a solução do problema, tem-se os conjuntos habitacionais3, que apresentam características semelhantes a indústria. Assim essa produção em série fornece boas condições para alternativas tecnológicas, como a utilização do sistema construtivo LSF como uma alternativa viável para a construção de edificações habitacionais.
2.2 Sistema construtivo light steel framing (LSF)
Conhecido como Light Steel Framing (LSF), Santiago, Freitas e Castro (2012, p.12) caracterizam como “[...] um sistema construtivo de concepção racional, que tem como principal característica uma estrutura constituída por perfis formados a frio de aço galvanizado que são utilizados para composição de painéis estruturais e não-estruturais, [...]”. Os autores definem ainda que apesar da derivação do nome “Steel Framing” significar esqueleto de aço, ou ainda estrutura de aço, o Light Steel Framing (LSF) não se resume apenas a estrutura, sendo composto por diversos sistemas e subsistemas.
Já Souza, Amparo e Gomes (2011, p.114) descrevem que esse sistema LSF traz características da industrialização para a construção civil como racionalização, padronização e linha de montagem em fábrica ou em canteiro de obras. Sendo considerada uma alternativa importante, devido a seus elementos que à constituem, tecnologia de ponta, construção a seco e de fácil execução.
A Figura 1 apresenta um exemplo de parede executada em sistema LSF com revestimentos diferentes na parte externa e interna.
3 Conjuntos habitacionais pode ser descrito como edificações habitacionais padronizadas, geralmente iguais ou
semelhantes e na maioria das vezes construídas de forma industrializada, visando a racionalização de processos e materiais.
__________________________________________________________________________________________ Figura 1: Representação esquemática de uma possível solução construtiva para as paredes exteriores no sistema
LSF
(fonte: Neves, 2011, p.).
Pode-se diferenciar o sistema LSF de outros sistemas construtivos tradicionais por sua composição (estrutural, isolamento, acabamento, exteriores e interiores, instalações, etc.) trabalhando todos em conjunto. Essas vedações e acabamentos resultam em alta capacidade isolante térmica e acústica, podendo ter variados sistemas construtivos com revestimentos em gesso acartonado “Drywall” e chapa de OSB “Oriented Strand Board” (Rodrigues, 2016, p.12). Sendo uma tecnologia originada no século XIX nos Estados Unidos, o LSF é um sistema construtivo utilizado em maior escala em países em que a construção civil é predominantemente industrializada, sendo o método artesanal ainda o mais empregado no Brasil. O LSF é um sistema que consegue contemplar todos os componentes da construção de uma edificação, com ênfase na estrutura. A construção é basicamente composta de paredes, pisos e cobertura, assim proporcionando integridade estrutural da edificação. Na Figura 2 é possível visualizar de forma esquemática, a estrutura e os sistemas de uma casa com a utilização do sistema em LSF na cobertura, lajes e vedação vertical interna e externa (SANTIAGO, FREITAS E CASTRO, 2012, p.12-14).
__________________________________________________________________________________________ Figura 2: Desenho esquemático de uma residência em Light Steel Framing
(fonte: Santiago, Freitas e Castro, 2012, p.14).
Os perfis típicos para o uso em Light Steel Framing são obtidos por perfilagem a partir de bobinas de aço revestidas com zinco ou liga alumínio-zinco pelo processo contínuo de imersão a quente ou por eletrodeposição, Características do sistema light steel framing conhecido como aço galvanizado. (SANTIAGO; FREITAS e CASTRO, 2012, p.22)
De acordo com Campos (2014, p.62-63), o sistema LSF utiliza perfis de aço revestidos por uma camada de liga de alumínio-zinco ou apenas zinco, e é conhecido também como aço galvanizado. O autor afirma que os perfis mais utilizados são fabricados a partir de bobinas com chapas de 0,80, 0,95 e 1,25 mm, de geometria geralmente em “U” para guias e “Ue” (enrijecido) utilizado como montantes.
A matéria-prima na fabricação dos PFF deve ter uma espessura nominal mínima de 0,80 mm e espessura nominal máxima de 3,0 mm, respeitando todos os requisitos de qualidade e segurança. Referente aos perfis em Light Steel Frame, existe uma grande variedade e depende
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da sua finalidade na construção, as seções mais comuns são as em formato “C” e “U” (RODRIGUES, 2016, p.14; SANTIAGO; FREITAS e CASTRO, 2012, p.22).
De acordo com Komara, Wahyuni e Suprobo (2016, p.1, tradução do autor4), o sistema que utiliza LSF também pode ser conhecido como:
Cold-formed steel5 “CFS” ou construção lightweight steel frame6 constituído por
seções CFS galvanizados. Este sistema de construção também pode ser chamado de
Industrializes building system7 “IBS”, que se tornou uma escolha em construções de
casas residenciais pequenas à médias, oferecendo diversas vantagens em comparação com métodos tradicionais de construção. Construção simples e rápida, alto controle de qualidade, facilidade de pré-fabricação e produção em massa, sem fôrmas, redução de custos e tempo e ainda promove desenvolvimento sustentável, minimizando desperdício e reciclagem de elementos de construção.
Ainda segundo Santiago, Freitas e Castro (2012, p.16-17), as principais vantagens de se utilizar o sistema LSF são:
a) tecnologia avançada com produtos padronizados industrialmente, onde a matéria-prima, processos de fabricação passam por rigorosos testes de qualidade;
b) aço apresenta grande resistência e alto controle de qualidade, e ainda, permite maior precisão dimensional;
c) durabilidade e longevidade da estrutura;
d) devido a leveza dos elementos, tem-se uma facilidade no transporte, manuseio e montagem;
e) construção a seco, diminui os resíduos gerados na construção;
f) os perfis podem ser furados antes da montagem em obra e com a utilização de painéis de gesso acartonado, facilita as instalações elétricas e sanitárias; g) alto desempenho termo-acústico;
h) ligações de fácil execução; i) construção rápida;
4 Cold-formed steel (CFS) frame is referred as lightweight steel frame building that is constructed using
galvanized CFS sections. This type of construction is now called as industrialized building system (IBS) which becomes a famous construction choice in low to medium rise building and residential house construction because it provides various advantages as compared to traditional construction methods. For instance, simple and rapid construction, high quality controlled, ease of prefabrication and mass production, eliminates the need of formwork, cost and time saving, advance sustainable development by minimizing the waste of construction and recycling elements.
5 Perfil de aço formado a frio 6 Estrutura de aço leve
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j) material incombustível e reciclável;
k) proporciona grande flexibilidade no projeto arquitetônico.
Em contrapartida, de acordo com Martins, Santos e Silva (2013, p.397, tradução do autor8): “Uma das principais desvantagens dos elementos de construção LSF é a alta condutividade térmica do aço, que pode criar pontes térmicas, sempre que o projeto não é adequado, sendo importante o isolamento térmico [...]”. O autor também enfatiza que: “[...] Outra desvantagem potencial do sistema de construção LSF é a baixa massa térmica, levando a maiores flutuações diárias de temperatura, originando maior desconforto aos ocupantes e maior consumo de energia. [...]”
2.3 Tipos de revestimentos de sistemas LSF
Hoje é comumente encontrado diversos tipos de revestimentos de sistemas que são adotados para construção a seco, entre os mais utilizados estão o Drywall, que utiliza chapas de gesso acartonado, “OSB” sendo painéis de tiras de madeira orientada e placas cimentícias, e esses revestimentos podem ser encontrados em diversos espessuras, dependendo do tipo de sistema construtivo e da necessidade do cliente. Segundo Rodrigues (2016, p12) é utilizado em edificações, vedações e acabamentos que combinam em alta capacidade isolante térmico e acústico, com variadas soluções construtivas, como o subsistema em gesso acartonado, placas OSB, tela poliéster ou ainda chapa cimentícia para paredes externas.
8 One of the main drawbacks of LSF construction elements is the high thermal conductivity of the steel, which
can create thermal bridges, whenever its design is not adequate, being important to use continuous thermal insulation
Another potential drawback of LSF construction system is the low thermal mass and consequent thermal inertia, leading to higher daily temperature fluctuations, originating higher discomfort to the occupants and higher energy consumption.
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2.4 Sistema “drywall” com chapa de gesso acartonado (CGA)
De acordo com Taniguti (1999, p.13), Drywall refere-se a marca registrada pela empresa Lafarge Gypsum, não sendo somente empregado a vedações verticais que utilizam revestimento de gesso acartonado, sendo que o sistema Drywall deve ser corretamente referido a vedações utilizado na construção a seco, e este sistema que utiliza chapas de gesso acartonado como revestimento, é apenas um dos tipos de Drywall.
Segundo Camillo (2010, p.40) define que: “As chapas de gesso têm como características geométricas grandes dimensões no sentido da largura e do comprimento em relação à pequena espessura”. O autor ainda descreve que a matéria prima das chapas como: “[...] embasada na utilização do minério de gipsita, por ser resistente à compressão e facilmente moldável, reforçado com o cartão tipo duplex de papel reciclado resistente à tração”.
O sistema denominado “Drywall” é formado por perfis metálicos e chapas de gesso acartonado e vêm sendo cada vez mais utilizado como vedações internas e externas, substituindo em parte a vedação tradicional que utiliza blocos cerâmicos ou de concreto, tendo como características, o tempo de execução, funcionalidade e ainda pouco ou nada de resíduos. (CUNHA, 2012, p.22) Já de acordo com Condeixa (2015, p.7908, tradução do autor9), o Drywall é um sistema modular e leve que oferece rápida execução. Em contraposto, requer mão de obra especializada para o projeto, especificação e instalação, e esse sistema tem uma perda de material de apenas 5% do total de material utilizados na construção. Aço galvanizado, Drywall e lã mineral fazem parte do sistema constituinte Drywall.
Normalmente a utilização do Drywall são em paredes simples, dividindo ambientes internos, sendo um produto leve, de pequena espessura e possui algumas vantagens em relação aos métodos construtivos tradicionais como (LEITÃO, 2005, p.05):
Ganho de área e menor peso;
Facilidade de execução e manutenção das instalações;
9 Drywall is a modular and lightweight system that offers fast execution. Otherwise, it requires skilled labor for
design, specification and installation, and as such, losses of materials during its assembly represent only 5% of total required material for construction. Drywall system materials are galvanized steel, drywall and mineral wool.
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Desempenho acústico; Superfície lisa e precisa;
Redução no prazo de entrega e economia de recursos.
Existe uma grande variedade no mercado de sistemas LSF que utilizam chapas de gesso acartonado como revestimento e cada fabricante têm seus sistemas com características próprias, a Figura 3 mostra um sistema LSF com revestimento de gesso acartonado do fabricante Knauf Drywall.
Figura 3: Paredes de gesso acartonado Knauf Drywall
(fonte:Knauf, 2018, p.6)
2.5 Placas OSB
Segundo Cabral et al. (2006, p.660), o painel “Oriented Strand Board” (OSB) é reconstituído através de flocos de madeiras, parcialmente orientados, junto com esses flocos é utilizado um adesivo à prova d’água e prensado a quente.
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A produção do painel de tiras de madeira orientadas (OSB) é bastante recente no Brasil, tendo como características alta resistência, elasticidade e mecânica, podendo substituir os compensados estruturais perfeitamente. O custo de fabricação é baixo, pois emprega a utilização de madeiras de menor dimensão, vindo de florestas sustentáveis. (EISFELD, 2010, p.2)
Como mostrado na Figura 4, assim como a CGA, o OSB pode ser aplicado tanto em vedação vertical, como em coberturas, sendo extremamente versátil para edificações habitacionais.
Figura 4: Utilização de OSB como revestimento exterior e diafragma estrutural: (a) nas paredes e (b) na cobertura inclinada
(fonte:Pires, 2013, p.49)
De acordo com Remade (2003, p.1), os painéis OSB podem ser utilizados em aplicações estruturais, como paredes, forros, pisos, entre outros. O mercado de painéis OSB tem crescido bastante em decorrência de fatores como:
Redução das toras de qualidade superior;
Utilização de espécies de madeira de baixo valor comercial;
A largura dos painéis OSB é determinada pela tecnologia de produção e não em função do comprimento das toras como nos compensados;
Reconhecimento dos painéis OSB por grupos normativos, construtores e consumidores.
Os sistemas LSF não precisam ser necessariamente como utilizados como revestimento externo e interno, podendo ser aplicados em sistemas combinados com outros revestimentos. No caso
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da Figura 5 a seguir, onde um sistema LSF da fabricante LP Building Products, utiliza o painel OSB como revestimento externo e uma chapa Drywall como revestimento interno.
Figura 5: Paredes com utilização de OSB
(fonte:LP Building Products , 2018, p.26)
2.6 Placa cimentícia
A placa cimentícia é a principal opção no mercado nacional para fechamento de vedações externas que utilizam sistema LSF de edifícios de múltiplos pavimentos. As placas podem ser fabricadas de cimento Portland, fibras de celulose ou sintéticas e agregados. As placas
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cimentícias podem ser utilizadas em praticamente todo tipo de edificação, com rápida execução e racionalização de materiais (MEDEIROS, et al, 2014, p.25-26).
Associada como revestimento ao sistema LSF, as placas cimentícias são chapas lisas fabricadas em fibrocimento, tendo sua comercialização intensificada na década de 90 com o desenvolvimento de construção a seco. As placas são constituídas por cimento Portland, agregados naturais e reforço de fibras sintéticas, podendo ser utilizado tanto em fachadas internas como externas (MARTINETTI, 2015, p.1).
Através da produção industrializada das placas cimentícias, recebem tratamentos diversos, que podem trazer maior impermeabilização, alta estabilidade dimensional e resistência superficial a abrasão. Através da racionalização e da construção industrializada, pode trazer além do desempenho outras vantagens em relação aos sistemas construtivos tradicionais como (BRASILIT, 2016, p.10):
Baixo peso – Podendo chegar a 1/10 do peso das alvenarias convencionais, possibilitando considerável redução no dimensionamento e custo da fundação e estruturas;
Maior Limpeza e mínimo desperdício – quantitativo de materiais exato, a seco, eliminando desperdícios, umidade e sujeira;
Rapidez na montagem – Montagem rápida, podendo chegar ao tempo de 1/5 do tempo em relação a construções tradicionais, reduzindo o cronograma da obra;
Facilidade na aplicação das instalações – Sequência construtiva e espaço entre estruturas e as placas simplificam a instalação das instalações elétricas, hidráulicas, telefonia, sistemas de informação, entre outros. Sistema ainda proporciona a instalação sem a necessidade quebra e ainda a facilidade da manutenção a qualquer momento;
Durabilidade – Resistente às intempéries, umidade e microrganismos; Versatilidade – Permite uma grande gama de acabamentos, isolamentos e
facilmente adequado a qualquer espaço;
Segurança – Resistência ao fogo, não propagando chamas.
A Figura 6 demonstra um sistema de fachada para edificações residenciais, comerciais e industriais, onde a estrutura é formada por aço galvanizado, chapa cimentícia Aquapanel na face externa e chapas drywall Knauf voltado para face interna (Knauf, 2018, p.10).
__________________________________________________________________________________________ Figura 6: Sistema LSF com placa cimentícia
(fonte:Knauf, 2018, p.10)
2.7 Aspectos gerais da norma NBR 15575
A norma de desempenho NBR 15575 pode ser descrita como um conjunto de critérios e requisitos definidos com base em exigências do usuário, para uma edificação habitacional e seus sistemas, independentemente do sistema construtivo ou dos materiais constituintes (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.xi).
Segundo Borges (2008, p.26) o edifício apresenta características que o possibilita cumprir objetivos e funções para os quais foi projetado, sendo ele submetido a determinadas condições de uso, deve atender aos requisitos para o qual foi projetado. Este conceito é amplamente aplicado na indústria da construção, focando quase sempre em atingir o desempenho alvo requerido e atender aos requisitos dos usuários ao longo de sua vida útil.
Segundo a norma NBR 15575-1 (ABNT, 2013, p.ix) que tem como título geral “Edificações habitacionais – Desempenho” e contém as seguintes partes, sendo elas da Parte 1 até a Parte 6:
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Parte 1: Requisitos gerais;
Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais; Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos;
Parte 4: Requisitos para os sistemas de vedações verticais internas e externas;
Parte 5: Requisitos para os sistemas de coberturas; Parte 6: Requisitos para os sistemas hidrossanitários;
A norma de desempenho atribui que os requisitos do usuário são critérios e exigências que devem ser cumpridos, sendo os mesmos relativos à segurança, habilidade ou sustentabilidade das edificações.
Segundo o guia orientativo da CBIC sobre a norma NBR 15575, aponta que foi estabelecido um patamar mínimo (M) de desempenho, intermediário (I) e superior (S), sendo que deve ser atingido o nível mínimo (M) de desempenho pelos diferentes elementos e sistemas da construção (CBIC, 2013, p.21).
2.8 Desempenho estrutural
A norma NBR 15575 orienta diversos critérios e requisitos de usuários que devem ser seguidos no desempenho estrutural da construção de uma obra, tanto na parte dos materiais, processos construtivos e da construção como um todo.
Oliveira (1996, p.20) conceitua “estrutura” como a parte que resistente que dá suporte a edificação, seja um elemento ou um conjunto de elementos vinculados entre si, tendo como função o suporte de cargas externas e internas, sendo que, essa a segurança estrutural deve manter as características básicas de comportamento e desempenho estrutural durante sua vida útil.
As normas de projeto e execução de estruturas enfocam normalmente a estabilidade e segurança da construção frente a cargas gravitacionais, à ação do vento e a outras. As normas de desempenho incluem ainda ações decorrentes do uso e ocupação do imóvel, por exemplo resistência de pisos e paredes aos impactos de corpo mole e corpo duro, capacidade de paredes e tetos suportarem cargas suspensas etc. (CBIC, 2013, p.58)
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A norma NBR 15575-2 (ABNT, 2013) define alguns requisitos de segurança estrutural durante sua vida útil de projeto, sob algumas condições de exposição, como peso próprio, sobrecargas de utilização, vento e entre outros. A edificação habitacional deve atender aos seguintes requisitos gerais (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.4-5):
não ruir e ainda não perde estabilidade de qualquer de suas partes;
trazer segurança aos usuários sob ação de impactos, choques, vibrações e qualquer outras solicitações consequentes da utilização normal da edificação;
não causar sensação de insegurança aos usuários causado por deformações de qualquer elemento na edificação, tal qual, é permitido caso as deformações sejam mantidas dentro dos limites estabelecidos na norma; instabilidade causada não deve repercutir em estados inaceitáveis de fissura
de vedação e acabamentos;
em decorrência de deformações dos elementos estruturais, não prejudicar a utilização de partes móveis, como portas, janelas e instalações;
atender às disposições das NBR 5629(ABNT, 2006), NBR 11682 (ABNT, 2009)e NBR 6122 (ABNT, 2010), relativas com o entorno da edificação e com as interações com o solo.
2.8.1 Impactos de corpo mole nos sistemas de vedações verticais internas e
externas, com ou sem função estrutural
Impacto de corpo mole ou duro são representações de objetos ou pessoas que possam causar um impacto de forma acidental ou ainda como um ato forçado e essas vedações devem seguir os requisitos e critérios impostos pela norma NBR 15575 (ABNT, 2013).
De acordo com CBIC (2013, p.65-66): “Impactos de corpo mole procuram representar choques acidentais gerados pela utilização da edificação, atos de vandalismo, tentativas de intrusão, etc.[...]” sendo que as maiores energias se referem ao estado-limite último (impactos de segurança). O guia ainda esclarece que sob ação de impactos progressivos de corpo mole, esses elementos não podem:
sofrer ruptura, ser transpassados ou ainda sob impactos de segurança sofrer instabilidade;
não ocorrência de fissuras, escamações, de laminações ou ainda não permitido alguma falha que possa comprometer o estado de utilização.
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A energia de impacto de corpo mole é medida em Joules (J) e deve seguir os critérios da norma NBR 15575-4 (ABNT, 2013) de acordo com o local que o impacto é aplicado, de fora para dentro ou impacto de dentro para fora (impacto externo, impacto interno). As paredes externas de casas térreas com ou sem função estrutural devem seguir os requisitos que correspondem ao nível mínimo (M) de desempenho descritos nos Quadros 6 e 7 do Anexo A.
De acordo com a norma NBR 15575-4 (ABNT, 2013) as paredes internas de casas térreas podem ser com ou sem função estrutural e seguem os critérios determinados no Quadro 8 do Anexo A.
2.8.2 Impactos de corpo duro incidente nos SVVIE, com ou sem função
estrutural
A norma NBR 15575-4 estabelece também o critério de resistência a impactos de corpo duro, onde sob as ações de impacto de corpo duro, as paredes de vedações externas e internas devem resistir aos princípios do mesmo sistema que é apresentado nos impactos de corpo mole, com diferença do tipo de material utilizado no ensaio e seu devido peso e dimensões, sendo que a energia de impacto que as vedações devem resistir são diferentes das medidas por impactos de corpo mole e são descritas pela norma de acordo com os Quadros 9 e 10 do Anexo A (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.17).
2.8.3 Solicitações de cargas provenientes de peças suspensas atuantes nos
sistemas de vedações internas e externas
Em relação as solicitações de cargas de peças suspensas atuantes nos sistemas de vedações verticais, o Sistema Nacional de Avaliações Técnicas (2013, p. 27-28) determina que os SVVIE devem: “resistir às solicitações pela fixação de peças suspensas (armários, prateleiras, lavatórios, hidrantes, quadros e outros), atendendo ao critério da NBR 15575-4”. A norma NBR 15575-4 utiliza como dispositivo de fixação padrão do tipo mão-francesa, os valores e os critérios de desempenho em função da carga são descritos na Quadro 11 do Anexo A (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.8).
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As ações transmitidas por portas em paredes internas ou externas (com ou sem função estrutural), devem permitir que as portas sejam acopladas e devem manter seu desempenho atendendo às seguintes condições (CBIC, 2013, p.79):
após submetidas a 10 operações de fechamento brusco, as paredes não podem apresentar falhas, rupturas, fissuras, destacamentos no encontro com o marco, cisalhamento nas regiões de solidarização do marco e destacamento em juntas entre componentes das paredes;
Após a aplicação de impacto de corpo mole com energia de 240 J, no centro geométrico da folha da porta, não é permitido a ocorrência de arranchamento do marco, perda de estabilidade da parede e nem ruptura. É permitido que no contorno do marco, a ocorrência de danos localizados, estilhaçamentos e fissuras.
Segundo a norma NBR 15575-4, as ações estáticas horizontais, verticais e de impactos incidentes em guarda-corpos e parapeitos, devem atender a norma NBR 14718 (ABNT, 2008), assim como os guarda-corpos, o parapeito de janelas também devem atender aos esforços mecânicos. Tratando-se de caso de impactos de corpo mole e corpo duro à guarda-corpos, devem ser aplicados os critérios de resistência a impactos de corpo mole, ações transmitidas por portas internas ou externas e ainda o próprio critério aplicado a guarda-corpos (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.18).
2.9 Segurança contra incêndio
A segurança contra incêndio resume-se em fundamentos de projetos (implantação de forma geral adequada para que o incêndio não afete outras edificações próximas, compartimentação, rotas de fuga, fácil acesso a bombeiros, etc.), também é importante destacar a propriedade dos materiais e dos elementos contidos na construção (propriedade de ignição dos materiais, resistência ao fogo, etc.), e ainda, dispositivos de detecção e combate ao fogo (CBIC, 2013, p.86).
A norma NBR 15575-1 descreve os requisitos relativos a segurança contra incêndio e ainda objetivos principais a resistência ao fogo dos elementos estruturais como (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.15):
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em caso de incêndio, a proteção dos ocupantes da edificação; dificultar ao máximo possível a propagação do incêndio; possibilitar meios de controle e extinção do incêndio;
proporcionar acesso para operações do Corpo de Bombeiros;
facilitar da melhor forma possível a saída de ocupantes da edificação em segurança;
garantir tempo hábil para operações de socorro, que permita acesso a viaturas e equipamentos para exercer atividades de salvamento;
evitar ou minimizar o máximo possível danos a edificações próximas, à infraestrutura pública, meio ambiente e a própria edificação.
Em edificações habitacionais, as paredes estruturais e as vedações verticais externas e internas devem ter resistência ao fogo por no mínimo 30 minutos, preservando a estabilidade da estrutura, estanqueidade e isolação térmica (CBIC, 2013, p. 91).
2.10 Desempenho térmico
Em uma edificação habitacional, é importante que haja uma harmonia entre os períodos de inverno e verão, que em certas regiões do território brasileiro, pode-se ter uma grande diferença de temperatura. Assim a norma de desempenho ABNT NBR 15575 traz requisitos e critérios de usuários a serem cumpridos para que o a edificação tenha um desempenho satisfatório em quesitos térmicos independentemente do local, material ou tipo de obra.
Segundo Lamberts et al. (2010, p. 15) deve-se avaliar o desempenho térmico de uma edificação como uma resposta física sobre a influência externa do meio ambiente e do uso da edificação dos seus ocupantes. O comportamento térmico expresso pela variação de temperatura e de umidade nos ambientes internos, é uma resposta às variações climáticas e ao comportamento do usuário.
O conforto térmico segundo Schmid (2005, p.217), é resultado de mecanismos de transferência de calor entre o ambiente e o indivíduo. Este processo, onde os parâmetros corporais (temperatura da pele e atividade física) não podem ser negociados. Sendo impostas variáveis climáticas limitadas, onde cabe a edificação construída harmoniza-las.
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O desempenho térmico pode depender de diversos fatores característicos do local da habitação (temperatura, topografia, umidade do ar, vento, etc.) e ainda da edificação (número de pavimentos, materiais utilizados, pé-direito, arquitetura das fachadas, etc.). O conforto térmico além de outros fatores depende muito da ventilação dos ambientes, sendo influenciado pelo posicionamento e dimensões das aberturas das janelas. Devido à grande extensão territorial e o local em que se destina a obra ter grande influência, o país é dividido em oito regiões climáticas, de acordo com a norma NBR 15220-3 (ABNT, 2003), o território é dividido como mostrado na Figura 1 (CBIC ,2013, p.136-137):
Figura 7: Zoneamento bioclimático brasileiro
(fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2003, p.3).
De acordo com diretriz n° 003 do SINAT que específica dois procedimentos para avaliação de desempenho térmico, o Procedimento Simplificado do qual verifica-se critérios de desempenho para paredes externas e coberturas (transmitância e capacidade térmica). O segundo procedimento é denominado Procedimento de Simulação, onde é realizado simulação computacional. Pode ser adotado o Processo de Medição em alternativa ao Procedimento de Simulação, onde as medições são realizadas em protótipos construídos (BRASIL, 2016 p.42-43).
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Além dos critérios gerais da norma NBR 15575-1, os SVVIE devem seguir dois critérios descritos pela norma NBR 15575-4 de transmitância térmica (U), onde é definido valores máximos admissíveis para paredes de vedação externa, e ainda o critério de capacidade térmica (CT) de paredes externas, tratando de valores mínimos admissíveis para capacidade térmica das vedações verticais eternas. As vedações devem atender os valores Quadro 12 e 13 do Anexo B. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.26-27).
Deve-se escolher com cuidado o material utilizado nos sistemas LSF, pois os materiais podem ter comportamentos diferentes às condições climáticas. No qual, ao se conhecer e aproveitar as qualidades que cada material pode oferecer, pode assim ser resolvido os requisitos térmicos no qual as edificações são submetidas (PALACIO, 2013 p.41).
Segundo Cardoso (2016, p.83), devido a necessidade de maior rapidez na construção, uso de materiais mais leves, necessidade de vãos maiores de aberturas de esquadrias e a necessidade de maior quantidade de luz nos ambientes, pode levar a utilização de elementos de fachada com baixa capacidade térmica.
2.11 Desempenho acústico
Para Souza (2006, p. 23-25), o som é formado a partir da vibração de um objeto e se propaga pelo ar, caso o som for percebido entre dois ambientes, que tem como a divisão entre eles uma parede, isso significa que a superfície dessa parede é vibrante, essas vibrações sonoras têm como meio de propagação o ar, configurando-se como ondas sonoras. Ainda de acordo com o autor, para edificações, tem-se um crescente número novo de materiais, sendo muitos deles leves e com baixo isolamento acústico. Além disso, com o crescimento das cidades e sua configuração espacial, os problemas acústicos podem representar sérios agravantes ao usuário de edificações.
Já Righi (2013, p.42), define que o conforto acústico é o esperado quando o morador de uma casa ou um apartamento não ouve a conversa de vizinhos, e vice-versa. O tratamento acústico de um certo ambiente através de isolamento sonoro e absorção acústica, consegue bloquear ruídos externos e internos que prejudicam uma boa audibilidade para o usuário.
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A norma NBR 15575-4 define que uma vedação externa deve apresentar isolamento acústico quanto a ruídos aéreos oriundos do exterior da edificação, e ainda, apresentar isolamento acústico entre as áreas comuns e privadas, sendo assim, a edificação habitacional deve apresentar um isolamento acústico adequado aos usuários (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.28).
De acordo com a diretriz n° 003 do SINAT, para a verificação dos requisitos e critérios de desempenho acústico para paredes internas ou externas, pode-se optar por medições do isolamento acústico em campo ou em laboratório (BRASIL, 2016 p.44).
A norma NBR 15575-4, especifica 3 parâmetros acústicos de verificação, o índice de redução sonora ponderado (Rw), a diferença padronizada de nível ponderada (Dn,T,w) e a diferença padronizada de nível ponderada a 2 metros de distância da fachada (D2m,nT,w) (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.30).
De acordo com Pinto (2011, p.33), o índice de redução sonora ponderado (Rw) é um índice de redução do som que é transportado pelo ar, podendo ser medido em laboratório, sendo que este coeficiente equivale a diferença de nível que corresponde ao valor do receptor do som, isto em relação ao nível que é emitido pela fonte.
Segundo Silva (2013, p. 32), a diferença padronizada de nível ponderada (Dn,T,w) pode ser descrita como um número único do isolamento de ruídos em edificações, e onde (D2m, nT, w) é o mesmo valor medido a 2 metros de distância da fachada.
A NBR 15575-4 avalia o critério dos níveis de ruído permitidos na habitação como: “Diferença padronizada de nível ponderada, promovida pela vedação externa (fachada e cobertura, no caso de casas térreas e sobrados, e somente fachada, nos edifícios multipiso), verificada em ensaio de campo. ”. Para sistemas verticais de vedação interna, é necessário utilizar o método do ensaio em campo ou o método do ensaio em laboratório, isso para a mesma diferença padronizada de nível ponderada. As medições devem ser executadas em portas e janelas dos ambientes internos, da forma como foram entregues pela empresa construtora ou incorporadora e os SVVIE devem apresentar o mínimo desempenho de diferença padronizada de nível ponderada como determina a norma (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.30-31).
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Os requisitos da NBR 15575-4 de níveis de ruído permitidos na habitação podem ser observados no Quadro 14 do Anexo C e a diferença padronizada de nível ponderada, promovida pela vedação entre ambientes, que deve ser verificada em campo pode ser encontrado no Quadro 15 do Anexo C (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.30-31).
2.12 Estanqueidade
De acordo com Strabeli (2015, p. 90-92) os SVVE devem ser estanques quanto a água da chuva ou proveniente de outras fontes, considerado ainda a ação dos ventos. Para o requisito de umidade nos SVVIE, as ações decorrentes da ocupação da edificação quando em contato com áreas molháveis ou molhadas não devem permitir infiltração de água.
Já segundo Souza (2016, p. 37) enfatiza que os SVVIE além de não permitirem as infiltrações de água, destacam-se as esquadrias que devem ser devidamente vedadas para dificultar a penetração de água devido a pressão estática encontrada nas diferentes regiões do Brasil. Sabe-se que o edifício habitacional pode estar em parte em contato com água, dessa forma é importante verificar como à edificação e os materiais se comportam diante desse fator, de forma que haja boa capacidade de atender o usuário. De acordo com a NBR 15575-1, tanto à água da chuva, umidade proveniente do solo e ainda a água decorrente do próprio uso da edificação, devem ser consideradas em projeto, já que a umidade pode acarretar em aceleração de mecanismos de deterioração, sendo assim, diminuindo as condições de higiene e de habitabilidade do edifício (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.20).
A NBR 15575-4 determina que para os sistemas de vedações verticais externos, o critério de estanqueidade à água da chuva, considerando a ação dos ventos reage conforme as condições de exposição representado no Quadro 16 do Anexo D, esses sistemas devem permanecer sem infiltração de água ou umidade que proporcionem escorrimentos, borrifamentos ou formação de goteiras na face interna, entretanto a norma indica que pode ocorrer pequenas áreas limitadas com manchas de umidade de acordo com o Quadro 17 do Anexo D (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.22).
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A norma ainda prescreve que o estudo deve ser realizado considerando os ventos e assim as respectivas regiões brasileiras representado na Figura 3.
Figura 8: Condições de exposição conforme as regiões brasileiras
(fonte: ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.24).
Já de acordo com o requisito e critério de vedações verticais externas e internas por incidência direta de água, sendo essas decorrentes de ocupação do imóvel, a norma NBR 15575-4 não permite que haja infiltração de água em ambientes de áreas molháveis e molhadas. A quantidade de água a ser penetrada, não pode passar de 3 cm³, em um período de 24 horas, atuando em uma área exposta com dimensões de 34 cm por 16 cm (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2013, p.25).
De acordo com Sathler (2018, p.4), avaliar a estanqueidade de SVVE é de grande importância, é comum manifestações patológicas nas fachadas e interior de edificações que são causadas pela penetração de água, sendo a incidência direta da chuva uma das formas que a água pode causar danos as fachadas de edificações.
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3 METODOLOGIA
O presente trabalho é baseado no método quali-quanti, com pesquisa realizada em sistemas de vedação vertical externo e interno, que utilizam como base o sistema Light Steel Framing, e ainda, critérios de desempenho referentes a estes sistemas pela norma NBR 15575. O objetivo da pesquisa pode ser descrito como exploratório e descritivo, onde buscou-se familiarização com o tema e a comparação e avaliação de dados de sistemas LSF com a norma NBR 15575. O processo resumido da metodologia encontra-se na Figura 9 a seguir:
Figura 9: LSF e a norma de desempenho
(fonte: do autor).
3.1 Pesquisa
A pesquisa foi realizada em diversos sites de periódicos de universidades, teses, mestrados, doutorados, normas da ABNT, livros e catálogos de fabricantes, podendo ser classificada em 3 partes:
Pesquisa realizada sobre os SVVIE que utilizam LSF.
Familiarização com os critérios e requisitos de desempenho referentes a SVVIE da norma NBR 15575 (ABNT, 2013).
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O propósito da pesquisa é conhecer o sistema LSF, entender e relacionar os critérios de desempenho descritos na norma com esses sistemas, e ainda, coletar e comparar dados de fabricantes a fim de verificar se atendem os critérios da norma.
3.2 Light Steel Framing
Os sistemas que utilizam LSF podem contemplar toda uma edificação, sendo assim, um dos propósitos do trabalho é classificar os SVVIE e ainda quais os sistemas LSF mais utilizados tendo como premissa:
Vedações verticais internas e externas com ou sem função estrutural. Materiais mais comumente utilizados nesses sistemas.
Escolher sistemas com características parecidas com a intenção de obter proximidade na comparação de dados.
Determinar para cada critério da norma qual os sistemas que podem se enquadrar na comparação de dados.
3.3 Caracterização dos dados
As características dos perfis de LSF podem ter diversas configurações como o exemplo mostrado na Figura 10, sendo um sistema com duas placas de revestimento diferentes e com dimensões (a, b, c e d), que assim como a largura entre os montantes, podem variar de acordo com a necessidade do usuário.
__________________________________________________________________________________________ Figura 10: Exemplo de composição de SVVIE de LSF
(fonte: do autor).
Devido à grande quantidade de variações existentes de sistemas que utilizam LSF, os fabricantes comumente trazem uma classificação com o objetivo de facilitar à distinção entre os diferentes sistemas encontrados em catálogos, um exemplo de classificação de sistema LSF pode ser verificado de acordo com a Figura 11.
Figura 11: Exemplo de sistema LSF
(fonte: do autor).
Em catálogos de fabricantes pode-se encontrar geralmente outras 3 distinções de revestimento que variam de acordo com sua utilização:
ST: Placa Standard, geralmente indicado como uma placa padrão, utilizado em áreas comuns e sem à necessidade de características específicas;
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RU: Placa Resistente à Umidade, sendo uma placa que recebe um tratamento superficial para resistir em áreas que estão em maior contato com umidade; RF: Placa Resistente ao Fogo, é uma placa que recebe tratamento para dificultar
a propagação de um incêndio e ainda resistir por mais tempo ao fogo.
A coleta de dados de fabricantes e catálogos técnicos foi encontrada em meio digital e devido à grande quantidade de especificações diferentes de LSF, os dados foram classificados e organizados por fabricante:
Fabricante Knauf Brasil:
De acordo com o catálogo técnico do fabricante (Knauf Drywall – Norma de Desempenho), este sistema é classificado como sendo “1 ou 2/ST/12,5” e “2/RF/15”, esse sistema utiliza como material de revestimento gesso acartonado, destinado a paredes internas (KNAUF DRYWALL, 2015). Este sistema constará nos resultados de comparação de desempenho estrutural, desempenho acústico e resistência ao fogo.
Ainda do fabricante Knauf Brasil e o catálogo técnico (Knauf Drywall – Sistema de Fachada Knauf Aquapanel), utilizou-se dois sistemas classificados como sendo “1 ou 2/ST ou RU/12,5” e um sistema “2/RF/12,5” e utiliza chapas Aquapanel (placa cimentícia) para parte de fachada e chapa Knauf drywall na parte voltado para o interior, destinado a paredes externas (KNAUF DRYWALL, 2018). Este sistema é apresentado nos resultados de comparação de desempenho térmico e resistência ao fogo.
Fabricante Gypsum Drywall:
O fabricante Gypsum Drywall disponibiliza em seu acervo, do autor Luca (2014), o manual (Associação Brasileira do Drywall – Resistência Mecânica e Fixação de Objetos em Paredes Drywall) do qual faz uso para designar sobre seus sistemas quanto a esse desempenho. O sistema é classificado como “1 ou 2/ST/12,5” e “4/RF/12,5”, com revestimento de chapas de gesso acartonado e este sistema foi utilizado na comparação de dados para desempenho estrutural, desempenho acústico e resistência ao fogo.
