AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DO AMBIENTE CONSTRUÍDO – UM
ESTUDO DE CASO SOBRE A QUALIDADE DE EDIFÍCIO ESCOLAR
Sérgio Azevedo Coelho– bolsista ¹ Murilo Ferreira Paranhos – orientador ²
¹ IFG/Campus Goiânia/CTI Edificações – PBIC – sergio_mkr@hotmail.com ² IFG/Campus Goiânia/ Departamento de Áreas Acadêmicas 3, mfp@cefetgo.br
Palavras-chave: APO, conforto ambiental, ambiente-chave, avaliação acústica, avaliação lumínica.
1 INTRODUÇÃO
A APO (Avaliação Pós-ocupação) é uma metodologia de análise do comportamento de um ambiente construído e seus elementos. Ou como é definido por P.Rheingant, C.Cosenza, H. Cosenza e F.Lima:
Avaliação Pós-Ocupação (APO) é um processo sistematizado e rigoroso de avaliação de edifícios, passado algum tempo de sua construção e ocupação. (...) Este procedimento constitui-se na base para a criação de edifícios melhores no futuro. (P.Rheingant, C.Cosenza, H. Cosenza e F.Lima)
As percepções do ambiente são realizadas por seus usuários e por ensaios que definem o seu desempenho.
Desempenho é a denominação para o comportamento em uso de um edifício e seus sistemas. (ABNT, NBR 15575-1: 2008 p.5)
A avaliação do desempenho busca analisar a adequação ao uso de um sistema ou de um processo construtivo destinado a cumprir uma função, independente da solução técnica adotada. (ABNT, NBR 15575-1: 2008 p.9)
Toda edificação, ao ser projetada e concretizada, apresenta algum propósito no que se refere ao tipo de atividades que comportarão. Para que cada ambiente atenda as expectativas para as quais foi criado, são necessários que, nos processos construtivos e de instalações em geral, sejam atendidas algumas especificações, geralmente estabelecidas por normas que visam a otimização do desempenho da construção.
Requisitos de desempenho são as condições que expressam qualitativamente os atributos que o edifício habitacional e seus sistemas devem possuir, afim de que possam satisfazer as exigências dos usuários. (ABNT, NBR 15575-1: 2008 p.7) O atual IFG é uma instituição que, no decorrer de sua história, sofreu inúmeras transformações na estrutura didática e organizacional. Tais modificações acabaram por refletir nas várias alterações de nomenclatura e, principalmente, nas reformulações espaciais do edifício
do campus Goiânia. Em cada mudança ocorrida foram alterados, na mesma proporção, a abrangência de atuação da escola, o tipo de atividades e os cursos oferecidos. Contudo, os ambientes já construídos, permaneceram praticamente da mesma forma que foram criados, embora várias tentativas de adaptações já tenham sido realizadas.
Assim, a aplicação de uma metodologia de avaliação do ambiente construído que pudesse comprovar o desalinho que pode ocorrer entre os requisitos de desempenho e o desempenho efetivo apresentado pelos ambientes se justifica.
2 MATERIAISEMÉTODOS
2.1 AMBIENTES-CHAVE
Qualquer ambiente construído ou conjunto de ambientes construídos, independentemente da complexidade ou escala é passível de avaliação... (Orstrein
1992, p.5).
O prédio do IFG/campus Goiânia é caracterizado por sua extensa área construída, cujo valor aproxima os 25 mil m². Essa particularidade nos levou a ter que selecionar alguns ambientes para uma série de avaliações individuais, de modo que ao final pudéssemos ter resultados específicos de determinados recintos, mas que, unidas as informações, tivéssemos um trabalho bem abrangente.
A seleção dos que foram denominados “ambientes-chave”, foi feita levando em consideração a comum divisão do edifício em blocos. Os prédios mais antigos e, por dedução, com maior probabilidade de apresentarem problemas, que eram os blocos 1 e 2, constituintes das fachadas sul e leste da escola, tiveram avaliadas as salas de aula S-109 e S-209 que individualmente apresentam ambientes bastantes semelhantes aos que se localizam no mesmo bloco. Ou seja, de certo modo os resultados da avaliação de um determinado recinto podem servir de base para vários outros ambientes.
Foram também, alvos de avaliações dois laboratórios com finalidades distintas entre si. Localizados no bloco 4, foram eles, o laboratório de solos (T-405) e o laboratório de informática (S-402), localizados no térreo e superior respectivamente.
No bloco 5, onde se encontram maior parte das salas de desenho da escola, o ambiente-chave selecionado foi a sala S-507, dedicada a desenhos manuais em pranchetas.
Figura 1: Planta Baixa do IFG/campus Goiânia e esquema de divisão espacial em blocos.
Ainda foram avaliados, em função da importância que têm para a instituição e seu quadro de funcionários e alunos, os ambientes constituintes da biblioteca.
Decorre que, além da particionação da escola para efeitos de avaliação, careceram também de divisão interna, alguns ambientes-chave, como no caso da biblioteca e do laboratório de solos.
2.2 ENTREVISTAS
(...) na avaliação do desempenho é realizada uma investigação sistemática baseada em métodos consistentes, capazes de produzir uma interpretação objetiva sobre o comportamento esperado do sistema nas condições de uso definidas. Em função disso, a avaliação do desempenho exige o domínio de uma ampla base de conhecimentos científicos sobre cada aspecto funcional de uma edificação, sobre materiais e técnicas de construção, bem como sobre as diferentes exigências dos usuários nas mais diversas condições de uso. (ABNT, NBR 15575-1: 2008 p.7)
Tomando partida do fato de que as pessoas mais aptas a identificar, sensorialmente, os principais problemas de desempenho que um recinto apresente são os próprios usuários do ambiente, foram realizadas entrevistas a estes, prévias às medições técnicas, que puderam qualificar os objetos de estudo.
As entrevistas foram realizadas por meio de questionários elaborados para atingir o objetivo de qualificar os ambientes nos âmbitos de conforto, principalmente, acústico, visual e térmico. Cada questionário aplicado era composto de dez questões objetivas, cujas respostas variavam entre os cinco níveis qualitativos: ótimo, bom, regular, péssimo e precário, em que os entrevistados deveriam assinalar um.
Figura 2: Modelo de questionário utilizado nas entrevistas (Questionário referente ao ambiente da biblioteca).
2.3 MEDIÇÕES TÉCNICAS
Concluída a etapa de entrevistas, foram iniciados os serviços de medições técnicas que foram de âmbito lumínico e acústico em que cada ambiente-chave teve suas condições, não mais apenas qualificadas, mas também dimensionadas. Abaixo seguem as plantas de cada recinto com a identificação dos pontos de medição.
Figura 3: Simbologia adotada à identificação dos pontos de medições, lumínica e acústica, respectivamente
Figura 4: Planta Baixa da sala S-109 e identificação dos pontos de medições
Figura 5: Planta Baixa da sala S-209 e identificação dos pontos de medições
Figura 6: Planta Baixa do Laboratório de Solos e identificação dos pontos de medições
Figura 8: Planta Baixa da Sala de Desenhos S-507 e identificação dos pontos de medições
Figura 9: Planta Baixa da Biblioteca e identificação dos pontos de medições
2.3.1 MEDIÇÕES TÉCNICAS (CONFORTO VISUAL)
Conforto visual ou lumínico é o conjunto de condições que, num ambiente, proporciona o desenvolvimento de tarefas visuais com o máximo de acuidade e precisão visual, com o menor esforço e com o menor risco de acidentes e de prejuízos à vista.
As atividades de conferência do conforto lumínico dos ambientes-chave foram realizadas segundo norma NBR-5413/1991 que estabelece, quando proporcionado por meios artificiais, o
nível de iluminância ideal para uma comodidade visual de acordo com as atividades desempenhadas no ambiente.
O campo de trabalho (representação da altura em que normalmente são realizadas as atividades no ambiente) considerado foi de 0,75m do piso, o que representou também o nível em que o aparelho deveria estar no ato das medições.
Para as devidas medições, o aparelho utilizado foi um Digital Lux Meter (luxímetro). Marca: Instrutherm. Modelo: LD-200.
Figura 10: Aparelho Luxímetro utilizado para as medições de intensidade luminosa. 2.3.2 MEDIÇÕES TÉCNICAS (CONFORTO ACÚSTICO)
O conforto acústico e a definição para a os níveis de ruídos que não afetam a concentração dos usuários nem a forma como são desenvolvidas as atividades em um determinado recinto. Porém, o fato de haver desconforto acústico não implica necessariamente em uma situação prejudicial à saúde auditiva.
O método de avaliação utilizado para as medições do nível de ruído foi baseado na escala de compensação A, em decibel (comumente chamado dB(A)), com o equipamento configurado no modo “fast” (ou leitura rápida). As medições foram realizadas segundo a norma Cetesb-L11032 a qual estabelece que a medição deve ser feita a uma altura entre 1,2m e 1,5m do piso e a 1 m de qualquer parede ou superfície refletora. A quantidade de medições realizada por ambiente foi 36, sendo desenvolvidas em, pelo menos, 3 pontos diferentes (com exceção da sala S-209, foram 2 pontos) , distanciados entre si em, no mínimo, 1m. As leituras do aparelho foram feitas a cada 10 s. E ao final, obteve-se a média do nível de ruídos de cada recinto avaliado para a comparação com as condições estabelecidas pela norma NBR-10152.
O aparelho empregado na atividade foi um medidor de níveis de pressão sonora do tipo decibelímetro. Marca: Instrutemp. Modelo: Sound Level Meter (SL – 801).
3 RESULTADOSEDISCUSSÕES 3.1 AVALIAÇÕES TÉCNICO-FUNCIONAIS
SALA S-109: O ambiente avaliado é utilizado como sala de aula e se localiza no 2º Pavimento do Bloco 1. Ele dispõe de 45 carteiras, uma mesa para o professor (com cadeira almofadada), dois ventiladores (um de teto e um de parede, aparentemente suficientes para a ventilação artificial, porém geram muito ruído), um quadro negro (de boa visualização a toda a sala), e apresenta como revestimento de piso, tacos de madeira. Apesar de praticamente inutilizada, se encontra ao fundo do recinto uma porta de acesso à sala S-110, fator que altera a intensidade com que os ruídos oriundos dessa sala interferem no ambiente estudado.
A iluminação e a ventilação natural da sala são realizadas por quatro janelas que não são capazes de proporcionar uma iluminação confortável, ou seja, mesmo durante o dia ainda se faz necessário a utilização de iluminação artificial que, de acordo com as medições realizadas, ainda não pôde ser considerada eficiente. Outro problema em relação às janelas é que, apesar de oferecerem boa ventilação natural, já estão muito desgastadas e não podem ser trocadas por modelos diferentes, pelo fato de constituírem a fachada sul, tombada como patrimônio histórico. Em relação ao reparo: é muito difícil de encontrar alguém que o faça.
A sala tem uma boa localização tanto em relação às portarias de estudantes e funcionários quanto em relação à sala dos professores, entretanto é de difícil acesso para portadores de necessidades especiais que necessitam de rampas de acesso, pois estas se encontram relativamente distantes.
A iluminação constatada pelas medições apresentou valores variando entre 80 e 340lux, quando o recomendado pela NBR-5413 é 300lux. A média obtida foi de 221lux
O problema de iluminação encontrado neste ambiente, provavelmente, se deve ao fato da má distribuição das lâmpadas, pois o número recomendado, de acordo com o método dos lumens( Instalações elétricas - Hélio Creder.), é exatamente o já instalado, que são 20 lâmpadas fluorescentes de 32W. Acontece que estas lâmpadas foram distribuídas em 4 luminárias com capacidade para 5 lâmpadas, que, além de concentrar a iluminação logo abaixo dos 4 pontos das luminárias, ocorre também o efeito estroboscópio, que é o comum “pisca-pisca” e que pode ser atenuado quando se utiliza um número par de lâmpadas por reator. Resumindo, é recomendável a utilização de 5 luminárias, melhor distribuídas no ambiente e com capacidade para 4 lâmpadas, ou até mesmo 10 luminárias com capacidade para 2 lâmpadas. E, é claro que, se seguidas, as recomendações implicarão em gastos tanto com as novas luminárias, como também com os novos reatores.
SALA S-209: Este recinto funciona como sala de aula e se localiza ao piso superior do bloco 2. O acesso a ele é relativamente fácil se comparado à sala de professores e à entrada de funcionários, mas bastante complicado, para pessoas que necessitam da rampa de acesso, pela distância existente entre estes dois locais. O Ambiente dispõe de 23 carteiras, uma mesa para o professor com cadeira almofadada, janelas praticamente voltadas o leste (no momento da avaliação apresentavam papel pardo em substituição ao vidro), além de um quadro negro de boa visualização, e um ventilador de parede.
Essa sala é arejada e bem ventilada tanto pela janela quanto pela porta, todavia, um dos problemas identificados é em relação ao reflexo do sol frente ao quadro negro na parte da manha,
que não pode ser evitado em razão da falta de cortinas nas janelas que estão diretamente voltadas para o Nascente.
A iluminação artificial, de acordo com as medições, não foi detectada como sendo eficiente, por apresentar valor médio de iluminação de 185 lux, sendo que o estabelecido pela norma seria de 300 lux. As variações foram de 140 lux até 275 lux .
De acordo com cálculos, direcionados pelo método dos lumens (Inst. Elétricas - Helio Creder), o ambiente necessitaria de no mínimo 12 lâmpadas tubolares de 40W, enquanto apresenta apenas 8. Então o indicado é que se acrescente, no mínimo, mais uma luminária como as que já estão instaladas, com 4 lâmpadas fluorescentes de 40 W. A pendência desta alteração é que a distribuição da iluminação continuará muito irregular, portanto, para uma melhor eficiência lumínica, é aconselhável a substituição das 2 luminárias de 4 lâmpadas, existentes, por 6 de 2 lâmpadas, podendo-se assim, distribuí-las em 2 fileiras de 3 luminárias, o que melhorará bastante a iluminação dos cantos da sala, que são os locais mais prejudicados.
LABORATÓRIO DE SOLOS:O ambiente em estudo é utilizado como sala de aula e como laboratório de mecânica dos solos. Ele se localiza no térreo do bloco 4 e, portanto é acessível mesmo sendo distante da portaria e se localizando, no que poderia ser definido como “aos fundos da escola”. A parte dedicada à sala de aula dispõe de 28 cadeiras, de uma mesa para o professor, de um quadro negro, de uma estufa de ensaios e de um ventilador de parede à cima do quadro. Já a região destinada ao laboratório apresenta 2 bancadas de ensaios, 1 pia acoplada a uma bancada, 1 pia (lavabo), um fogão industrial, 2 tanques de armazenamento de água para ensaios, 1 quadro negro e 2 ventiladores de teto.
A ventilação e a iluminação natural são feitas por 3 janelas que preenchem grande área de 2 paredes e que, por si, não são capazes de oferecer iluminação eficiente, nem mesmo durante o dia.
Um dos principais problemas do ambiente é em relação à ventilação artificial da região designada à sala de aula, que normalmente se faz necessária, mas que é impossibilitada pelo tipo de material utilizado no laboratório, solo, que na presença da movimentação do ar se transforma em poeira. Problema este, agravado pela forma de armazenamento dos materiais que ficam, normalmente, em sacos plásticos ou somente estocados abertamente em bandejas ao chão. Além disso, a ventilação artificial se faz muito necessária, como forma de controle da temperatura que é elevada em função da estufa de ensaios que se localiza ao fundo da sala e próximo a algumas carteiras.
A iluminação do ambiente também se mostrou bastante precária, com valores variando de 30lux, em alguns pontos do laboratório, até 243lux, no ambiente da sala de aula. A media dos valores de iluminação que foram avaliados foi de 175lux na sala de aula e de 90lux no laboratório, sendo deveriam girar em torno dos 300lux, segundo a norma NBR-5413.
Os cálculos de correção da iluminação determinaram que o número mínimo de lâmpadas, necessárias para o conforto dos dois ambientes em conjunto (sala e laboratório), é um total de 40 lâmpadas de 40W, cuja melhor forma de distribuí-las seria de duas a duas, ou seja, 20 luminárias de 2 lâmpadas.
LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA: O espaço em questão é localizado no piso superior do bloco 4, porém, há uma certa facilidade no que condiz com a acessibilidade do ambiente, ele se encontra próximo à rampa, de dois lances, que é localizada entre os blocos 3 e 4. O ambiente é composto, em termos de mobiliário, por 30 bancadas individuais com computador, mesa para o professor, um ar-condicionado de parede, uma televisão em suporte de parede, além da central lógica e de quadros de comando.
A ventilação natural, praticamente inexiste, pois, a janela de dimensões 4m x 2m permanece fechada a todo tempo. O sistema de ventilação e o controle de temperatura são praticamente realizados pelo ar-condicionado, realmente eficiente.
As medições lumínicas apenas constataram a eficácia da iluminação artificial utilizada no local, que variou de 276 lux até 320 lux , obtendo uma média de 303 lux, enquanto o recomendado é 300lux
SALA S-507:É uma sala de desenho localizada no 2º piso do bloco 5 que dispõe de 30 pranchetas, um armário metálico, uma mesa para o professor, um quadro negro, uma bancada para corte de folhas, dois ventiladores de teto, além de um lavabo localizado à frente da sala.
O posicionamento da sala, apesar de ser de difícil resolução em uma escola do tamanho do IFG, pode ser considerado ruim por sua distância até a portaria e, principalmente, pela distância até a rampa de acesso aos deficientes. Outra desvantagem do acesso à sala é em função de uma das escadas mais próximas se encontrar descoberta, ou seja, em caso de chuva é necessário uma caminhada até a outra escada.
A iluminação e ventilação natural, apesar de insuficientes, são realizadas pela porta e por duas janelas direcionadas, praticamente, ao Norte e ao Sul.
Para a ventilação artificial, são utilizados dois ventiladores de teto que muitas vezes têm que permanecer desligados devido às atividades realizadas no ambiente, pois, em algumas ocasiões os ventiladores podem atrapalhar a permanência dos papeis sobre a prancheta.
Uma iluminação artificial eficiente, indicada pela NBR-5413, seria de 300 lux, para salas de desenho. E de acordo com as medições realizadas, com variações entre 450 e 180 lux e média 289lux (valor muito próximo recomendado), o conforto lumínico do ambiente pôde ser constatado.
Um problema apresentado pelo ambiente foi em relação ao quadro negro, pois, em função de sua grande extensão e do reflexo gerado pelos raios solares, que passam pelas janelas, a visualização de alguns pontos do quadro se torna difícil, dependendo do local em que se senta, o que poderia ser amenizado bastante com a utilização de cortinas.
BIBLIOTECA: A localização da biblioteca, em geral, é de fácil acesso, pois se dá em uma posição quase que centralizada em relação ao terreno da escola.
O ambiente normalmente destinado ao estudo em grupo dispõe de onze mesas de quatro lugares, oito mesas de seis lugares e três mesas para oito lugares, todas com cadeiras almofadadas. Dispõe também de 2 aparelhos de ar-condicionado, que realizam a ventilação do ambiente.
O ambiente destinado ao estudo individual, localizado ao fundo da biblioteca, dispõe de 104 bancadas individuais com cadeiras almofadadas e dois aparelhos de ar-condicionado. A localização deste ambiente, ao fundo da biblioteca, foi realizada de forma que os ruídos oriundos do restante da escola não interfiram no conforto acústico dos estudantes usuários desse local. A iluminação é feita por linhas de lâmpadas que foram instaladas de forma eficiente, logo acima das fileiras de bancadas individuais, ou seja, iluminando realmente os principais pontos de utilização.
A localização do recinto das prateleiras é de tal forma que o ambiente fica próximo aos ambientes de leitura, de estudo individual e em grupo, onde se encontram normalmente os usuários dos livros.
O recinto de leitura é formado por sete prateleiras, duas destinadas ao acervo de referencia, três à consulta local, uma para a disponibilização de livros voltados ao foco infantil e
uma destinada às revistas e jornais. Para acomodação dos usuários do local, são disponibilizados 11 bancos almofadados de 3 lugares.
As ventilações dos ambientes da biblioteca são realizadas por aparelhos de ar-condicionado e a iluminação por lâmpadas, pois praticamente inexistem ventilação e iluminação natural (as janelas em vidro fume permanecem fechadas quase a todo tempo), caso contrário, a ventilação e iluminação poderiam até ser otimizadas, porém o conforto acústico dos recintos seria muito afetado com a abertura das janelas.
As medições de iluminação da biblioteca indicaram variações de 248 a 425 lux e uma média de 334 lux, enquanto o recomendado é 300 lux. O que constata a eficiência da iluminação destes ambientes.
3.2 MEDIÇÕES ACÚSTICAS
Apesar de não apresentarem, em razão do tempo de exposição, condições prejudiciais a saúde (tabela 2), os níveis de pressão acústica estabelecidos pela norma NBR-10152, foram excedidos em todos ambientes avaliados (tabela 1).
Ambiente Nível de pressão acústica recomendada (dB). ( NBR-10152) pressão acústica medido Média do nível de
CIAE(informática) 40-50 56,82 Lab. Solos 40-50 74,74 Biblioteca 35-45 59,14 S-507 (Desenho) 35-45 70,06 S-109 (Aula) 40-50 61,19 S-209 (Aula) 40-50 68,69
Tabela 1: Resultado das medições acústicas de cada ambiente avaliado
Tabela 2: Tempo máximo de exposição aos diversos níveis de ruídos
4 CONCLUSÃO
Em se tratando de conforto, foi possível observar que nem sempre, é aconselhável que se altere a funcionalidade de um tipo qualquer de ambiente sem prévio estudo, pois, mesmo que apresentassem anteriormente, desempenho ideal para as atividades a que eram dedicados, os recintos em questão podem não atender aos requisitos da nova forma de utilização. Portanto, sempre é válida a realização de uma análise de desempenho de um ambiente construído, principalmente quando este já sofrera alguma alteração.
Ao término do trabalho percebemos que este pode servir de incremento para a qualidade de desempenho do edifício escolar, principalmente pelas indicações realizadas. Porém temos em consciência que, apesar de atingidos os objetivos e identificados desalinhos entre os requisitos de
Nível de ruído (dB) 85 89 93 96 100 104 108 112 115
Máxima exposição
desempenho e o desempenho efetivo, o trabalho não abrangeu toda a extensão física da escola e que, por conseguinte, representa apenas uma parte inicial de avaliações que possam vir a ser realizadas futuramente.
Esperamos, portanto, ter contribuído de alguma forma para esta instituição de tanta importância social que é o IFG.
5 REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICAS
-CREDER, Hélio. Instalações elétricas. Rio de Janeiro. LTC Editora, 15ª edição, 428 páginas. Cap. 5, Luminotécnica, pag. 144
-ORSTEIN, Sheila. Avaliação Pós Ocupação do Ambiente Construído. Editora: Estúdio Nobel e Edusp, 1992
-ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575-1: Edifícios Habitacionais até cinco pavimentos – Desempenho, Parte 1. Rio de Janeiro, 2008
-ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR-5413: Iluminância de interiores. Rio de Janeiro, 1991.
-ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10151: Avaliação de Ruído em Áreas Habitadas. Rio de Janeiro, 2000.
-ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10152: Níveis de ruído para conforto acústico. Rio de Janeiro, 2000.
-COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. L11.032: Determinação do
nível de ruído em ambientes internos e externos de áreas habitadas. São Paulo, 1992.
-RHEINGANTZ Paulo, COSENZA Carlos, COSENZA Harvey e LIMA Fernando. Avaliação
pós-ocupação. Disponível em
http://www.fau.ufrj.br/prolugar/arq_pdf/diversos/arq_80_iabrj_apo.pdf . Acesso em: 20, agosto 2010
