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ESTUDO DO NÍVEL DE CONDIÇÃO NAS DIFERENTES ZONAS DAS FACHADAS DE EDIFÍCIOS MARINA JÚLIO MENDES MONOGRAFIA DE PROJETO FINAL EM ENGENHARIA CIVIL FACULDADE DE TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA ii UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL ESTUDO DO NÍVEL DE CONDIÇÃO NAS DIFERENTES ZONAS DAS FACHADAS DE EDIFÍCIOS MARINA JÚLIO MENDES MONOGRAFIA DE PROJETO FINAL EM ENGENHARIA CIVIL BRASÍLIA/DF: SETEMBRO/2022 iii UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA FACULDADE DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL ESTUDO DO NÍVEL DE CONDIÇÃO NAS DIFERENTES ZONAS DAS FACHADAS DE EDIFÍCIOS MARINA JÚLIO MENDES MONOGRAFIA DE PROJETO FINAL SUBMETIDA AO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA COMO PARTE DOS REQUISITOS NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE BACHAREL EM ENGENHARIA CIVIL. APROVADA POR: _________________________________________________________ Profª. Jéssica Siqueira de Souza, Drª. (ENC - UnB) (Orientadora) _________________________________________________________ Prof. João Henrique da Silva Rêgo, Dr. (ENC - UnB) (Examinador Interno) _________________________________________________________ Carla Bozzi Piazzarollo, M.a. – Engefoto DNIT (Examinador Externo) BRASÍLIA/DF, 29 DE SETEMBRO DE 2022 iv FICHA CATALOGRÁFICA MENDES, MARINA JÚLIO ESTUDO DO NÍVEL DE CONDIÇÃO NAS DIFERENTES ZONAS DAS FACHADAS DE EDIFÍCIOS. ix, 45p. 210 x 297 mm (ENC/FT/UnB, Bacharel, Engenharia Civil, 2022) Monografia de Projeto Final – Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia. Departamento de Engenharia Civil e Ambiental. 1. FACHADAS 2. ZONAS 3. CRITICIDADE 4. NÍVEL DE CONDIÇÃO 5. DEGRADAÇÃO I. ENC/FT/UnB II. Bacharel REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA MENDES, M.J. (2022). ESTUDO DO NÍVEL DE CONDIÇÃO NAS DIFERENTES ZONAS DAS FACHADAS DE EDIFÍCIOS. Monografia de Projeto Final, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 45 p. CESSÃO DE DIREITOS NOME DO AUTOR: Marina Júlio Mendes TÍTULO DA MONOGRAFIA DE PROJETO FINAL: Estudo do Nível de Condição nas Diferentes Zonas das Fachadas de Edifícios GRAU / ANO: Bacharel em Engenharia Civil / 2022 É concedida à Universidade de Brasília a permissão para reproduzir cópias desta monografia de Projeto Final e para emprestar ou vender tais cópias somente para propósitos acadêmicos e científicos. O autor reserva outros direitos de publicação e nenhuma parte desta monografia de Projeto Final pode ser reproduzida sem a autorização por escrito do autor. _______________________________ MARINA JÚLIO MENDES marinajuliomendes@gmail.com mailto:MARINAJULIOMENDES@GMAIL.COM v À minha avó Sinira. vi AGRADECIMENTOS Aos meus pais, Mágda e Elian, que sempre colocaram o meu crescimento como prioridade, que sempre se dedicaram para que eu pudesse alcançar todos os meus sonhos. Que, mesmo de longe, se fizeram presentes a cada passo dessa jornada e não mediram esforços para eu chegasse a essa conquista. Serei sempre profundamente grata por todo o apoio, carinho, incentivo, cobranças e preocupações durante todos esses anos de graduação, e durante toda a vida. À minha avó Sinira, que me acolheu em sua casa, e que eu sei que sempre estará de portas abertas para me receber. Por me ensinar a importância da paciência, a aproveitar os bons momentos e as boas companhias e a valorizar aqueles que amo. Por ser o principal motivo de eu ter escolhido a UnB, e a quem dedico este trabalho. À minha irmã Elisa, que é a minha maior cúmplice e parceira, por ter cuidado de mim sempre que precisei. Por fazer parte de quem sou hoje. Aos meus familiares, em especial aos meus padrinhos Mári e Dalmo, que me receberam e cuidaram como filha. Ao meu tio Giuliano, por todo cuidado e apoio. Aos meus primos Leonardo, Bárbara, Rafael, Aline, Gabriel e Giovanna, por tornarem a caminhada, em seus momentos mais difíceis, mais leve e divertida. À minha namorada, Lorrayne, por ter acreditado em mim quando eu desacreditava. Sua presença foi fundamental para que eu começasse a enxergar a mim mesma. Aos colegas de curso, em especial à Daruick Fagundes, Gustavo Primo, Marianna Alvarenga, Maria Eduarda Almeida, Maria Eduarda Reis, Maria Luisa Duran, Marina Siqueira e Thamiris Lima, amigos onde encontrei apoio dentro e fora da universidade. Agradeço aos pesquisadores do c que está inserido no Programa de Pós-graduação em Estruturas e Construção Civil da Universidade de Brasília pela disponibilização dos dados. À minha orientadora, Jéssica Siqueira, pelo apoio, paciência e por ter me direcionado nos momentos de desespero ao longo da elaboração do meu projeto final. Sem vocês eu não teria chegado até aqui. vii RESUMO As fachadas dos edifícios atuam como o invólucro do edifício, protegendo toda a estrutura e o ambiente interno dos agentes de degradação, agregando qualidade de vida aos usuários. Desse modo, é de extrema importância a mensuração da degradação das fachadas, para que sejam tomadas as medidas adequadas de manutenção e reparo. Essa mensuração se dá a partir de vários indicadores, sendo um deles a criticidade. A criticidade é um indicador de desempenho obtido através dos critérios determinados pelo Método de Análise do Modo de Falha, Efeito e Criticidade, sendo eles a frequência e severidade para cada anomalia em cada uma das zonas. Dessa forma, este estudo tem como objetivo analisar e determinar o nível de condição para as diferentes zonas componentes das fachadas de edifícios com revestimento cerâmico utilizando a criticidade. Além disso, o estudo busca determinar a existência de uma relação matemática entre a criticidade e o índice de gravidade relativa, por meio de regressões simples lineares, para cada zona. Desse modo, foi possível determinar o nível de condição das zonas das fachadas utilizando a criticidade de forma satisfatória, bem como relacionar a piora da criticidade com a idade das amostras. O estudo também possibilitou a percepção de que a proposta de regressão linear não é a mais adequada para o modelo da relação entre os indicadores propostos, sendo necessário o aprimoramento do modelo matemático. Palavras-chave: Fachadas; Degradação; Zonas; Criticidade; Nível de Condição. viii SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................................. 1 2. OBJETIVO ......................................................................................................... 3 2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................... 3 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................... 4 3.1. REVESTIMENTO CERÂMICO DE FACHADAS ................................................. 4 3.2. ANOMALIAS EM SISTEMAS DE REVESTIMENTO CERÂMICO .................... 6 3.3. DESEMPENHO ...................................................................................................... 10 3.4. AGENTES DE DEGRADAÇÃO ............................................................................ 11 3.5. MÉTODO DE ANÁLISE DE MODO DE FALHA, EFEITO E CRITICIDADE .. 13 3.6. MÉTODO DE MENSURAÇÃO DA DEGRADAÇÃO (MMD) ........................... 15 4. METODOLOGIA ............................................................................................. 23 4.1. CRITICIDADE (CR) ...............................................................................................não é o mais adequado para a análise. Isso pode ocorrer devido aos dois indicadores partirem de parâmetros diferentes, com Cr levando em conta parâmetros que consideram a gravidade da anomalia e possuindo pesos distintos para cada anomalia presente, enquanto que IGR baseia-se somente parâmetros diretamente relacionados à área de ocorrência. Também não se observa um padrão entre os gráficos obtidos para as zonas analisadas, o que pode ocorrer pela disparidade entre tipos de anomalia mais presentes em cada zona, que impacta nos pesos utilizados para obtenção da severidade. Os dados estatísticos da regressão são expressos na Tabela 14. Tabela 14 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona CE ESTATÍSTICA DE REGRESSÃO R² 0,581 R² ajustado 0,580 Erro padrão 0,378 Observações 345 A relação entre Cr e IGR dada pelo modelo linear previsto apresentou um ajuste à amostra de apenas 58% e um erro padrão igual a 37,8%, não sendo adequado à variância apresentada pelas amostras. A Figura 17 (a) apresenta o histograma obtido para Cr e a Figura 17 (b) o histograma para IGR para as amostras referentes à zona de transição de pavimentos. Além disso, a Figura 17 (c) apresenta o gráfico obtido para Cr em função de IGR, com ajuste feito por regressão simples linear para esta mesma zona. 35 (a) (b) (c) Figura 17 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona TP Analisando os histogramas, em geral, as amostras apresentaram valores de Cr que variam entre 2,00 e 4,75 e de IGR entre 0,000 e 0,170, em maioria indicando nível de condição com degradação pontual na zona. A incidência de alguns pontos de com índices de Cr mais altos, com nível de condição em estado limite de serviço, pode ser justificada devido à zona de transição de pavimentos estar sujeita a uma maior influência das cargas do edifício, estando mais sujeita a trincas devido ao trabalho da estrutura. Além disso, podem também existir y = 18,912x + 2,2002 R² = 0,6703 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 6,000 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 C r IGR Cr 36 falhas de execução, bem como falha ou inexistência de processos de manutenção, que favorecem no surgimento e agravamento de anomalias. Através do gráfico de Cr em função de IGR, observa-se que os índices Cr e IGR não apresentam uma relação diretamente proporcional, uma vez que para um mesmo IGR temos vários valores de Cr diferentes e valores distintos de IGR convergem mais um mesmo valor de Cr, indicando que o modelo linear não é o mais adequado para a análise. Isso pode ocorrer devido aos dois indicadores partirem de parâmetros diferentes, com Cr levando em conta parâmetros que consideram a gravidade da anomalia e possuindo pesos distintos para cada anomalia presente, enquanto que IGR baseia-se somente parâmetros diretamente relacionados à área de ocorrência. Através do gráfico de Cr em função de IGR, observa-se que os índices Cr e IGR apresentam uma relação mais próxima do que para as zonas anteriores, assim como a zona de cantos e extremidades. Para um mesmo IGR temos vários níveis de Cr e o maior valor de Cr não se refere ao maior valor de IGR (0,116;4,75). Isso pode ser justificado pelo modelo linear não ser o mais adequado para a análise, visto que os dois indicadores partem de parâmetros diferentes, com Cr levando em conta parâmetros que consideram a gravidade da anomalia e IGR somente parâmetros relacionados a área de ocorrência. Além disso, comparando com o resultado observado para cantos e extremidades, observa-se certa semelhança na disposição da nuvem de pontos obtidas para as duas zonas, o que pode ocorrer por alguma semelhança entre tipos de anomalia mais presentes em cada zona, que impacta nos pesos utilizados para obtenção da severidade, tornando-os parecidos. Os dados estatísticos da regressão são expressos na Tabela 15. Tabela 15 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona TP ESTATÍSTICA DE REGRESSÃO R² 0,670 R² ajustado 0,669 Erro padrão 0,347 Observações 345 A relação entre Cr e IGR dada pelo modelo linear previsto apresentou um ajuste à amostra de apenas 58% e um erro padrão igual a 37,8%, não sendo adequado à variância apresentada pelas amostras. 37 A Figura 18 (a) apresenta o histograma obtido para Cr e a Figura 18 (b) o histograma para IGR para as amostras referentes à zona de topo. Além disso, a Figura 18 (c) apresenta o gráfico obtido para Cr em função de IGR, com ajuste feito por regressão simples linear para esta mesma zona. (a) (b) (c) Figura 18 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona TO Analisando os histogramas, em geral, as amostras apresentaram valores de Cr que variam entre 2,00 e 4,25 e de IGR entre 0,000 e 0,135, em grande maioria indicando nível de condição com degradação pontual na zona. A zona apresenta a maior quantidade de amostras y = 18,03x + 2,2403 R² = 0,3242 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 0,000 0,050 0,100 0,150 C r IGR Cr Linear (Cr) 38 com índices de Cr superior a 4, denotando nível de condição em estado limite de serviço, o que pode ser justificado devido à zona de topo ser uma região sujeita a grande exposição aos agentes de degradação, o que se soma à possibilidade de falhas de execução e especificação, favorecendo o aparecimento de anomalias. Além disso, podem também existir falhas ou inexistência de processos de manutenção, que favorecem no surgimento e agravamento de anomalias. Através do gráfico de Cr em função de IGR, observa-se que os índices Cr e IGR não apresentam uma relação diretamente proporcional, uma vez que para um mesmo IGR temos vários valores de Cr diferentes e valores distintos de IGR convergem mais um mesmo valor de Cr. Além disso o máximo valor de Cr não se refere ao máximo valor de IGR (0,0,92;5,25) indicando que o modelo linear não é o mais adequado para a análise. Isso pode ocorrer devido aos dois indicadores partirem de parâmetros diferentes, com Cr levando em conta parâmetros que consideram a gravidade da anomalia e possuindo pesos distintos para cada anomalia presente, enquanto que IGR baseia-se somente parâmetros diretamente relacionados à área de ocorrência. Além disso, comparando com o resultado observado para as zonas de paredes contínuas e aberturas, observa-se certa semelhança na disposição da nuvem de pontos obtidas para as duas zonas, o que pode ocorrer por alguma semelhança entre tipos de anomalia mais presentes em cada zona, que impacta nos pesos utilizados para obtenção da severidade, tornando-os parecidos. Os dados estatísticos da regressão são expressos na Tabela 16. Tabela 16 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona TO ESTATÍSTICA DE REGRESSÃO R² 0,324 R² ajustado 0,322 Erro padrão 0,558 Observações 345 A relação entre Cr e IGR dada pelo modelo linear previsto apresentou um ajuste à amostra de apenas 32,4% e um erro padrão igual a 55,8%, não sendo adequado à variância apresentada pelas amostras. A partir da base de dados e dos resultados obtidos, outra análise pode ser feita, verificando a tendência da criticidade em relação ao envelhecimento das edificações. A Figura 19 39 representa as quantidades de ocorrência dos níveis de criticidade para cada idade presente na base de dados. Figura 19 - Quantidade de amostras por idade para os valores de Cr Analisando o gráfico de barra, os edifícios mais jovens, até os 15 anos, apresentam amostras com criticidade com valores até 4, com 42,97% das amostras indicando boa condição e 57,03% com ocorrência pontual de degradação. Os edifícios com idade entre 15 e 30 anos também possuem uma criticidade máxima de 4, com 45,52% das amostras indicando boa condição, um percentual mais alto que os edifícios mais jovens, e54,48% com ocorrência pontual de degradação. Já para os edifícios mais velhos, com idade entre 30 e 48 anos, a criticidade atinge seu valor máximo em 5,25, com 32,52% das amostras indicando boa condição, 64,92% com ocorrência pontual de degradação e 2,56% apresentando estado limite de serviço. A criticidade tende a crescer com o envelhecimento dos edifícios, uma vez que estes passaram por um maior período de exposição à degradação sem os devidos cuidados de manutenção. A proporção de amostras com criticidade até 2,00 é menor nos edifícios com idade até 15 anos do que nos edifícios com até 30 anos, podendo indicar uma maior presença de falhas de execução nos mais jovens ou até mesmo uma combinação de falhas ou inexistência de manutenção nesses edifícios ao mesmo tempo em que mais medidas de manutenção adequadas foram tomadas nos mais velhos. Além disso, também foi determinado o nível de condição de para cada zona conforme a criticidade. Os resultados podem ser observados na Tabela 17. 214 325 279284 389 557 0 0 22 0 0 0 0 100 200 300 400 500 600 0 a 15 15 a 30 30 a 48 O co rr ên ci as Idade Cr = 0 - 2 Cr = 2 - 4 Cr = 4 - 6 Cr = 6 - 8 40 Tabela 17 – Quantidade de amostras por zona para cada nível de condição conforme Cr NÍVEL DE CONDIÇÃO POR ZONA Nível de Condição Classificação PC AB SC CE TP TO 1 Condição boa (aceitável) 63 156 253 210 123 95 2 Condição de Degradação Pontual 268 187 92 123 209 228 3 Condição de Estado Limite de Serviço 14 2 0 12 13 22 4 Condição de Estado Limite Último 0 0 0 0 0 0 A partir desses resultados, é possível constatar que a maioria das amostras apresenta nível de condição igual a 2, apresentando degradação pontual. Para o nível de condição 1, destacam-se as zonas de sacadas e cantos e extremidades com maior quantidade de amostras, e a zona de paredes contínuas e topo com as menores quantidades. Isso pode ser justificado pela maior exposição aos agentes de degradação aos quais as zona de paredes contínuas é sujeita. Para o nível de condição 2, destacam-se as zonas de paredes contínuas e topo com maior quantidade de amostras, e a zona de sacadas com a menor quantidade. Isso pode ser justificado pela maior exposição aos agentes de degradação aos quais as zonas de paredes contínuas e topo estão sujeitas. Para o nível de condição 3, destacam-se as zonas de paredes contínuas, cantos e extremidades e topo com maior quantidade de amostras, e as zonas de abertura e sacadas com as menores quantidade. Isso pode ser justificado pela maior exposição aos agentes de degradação aos quais as zonas de paredes contínuas e topo estão sujeitas, e à maior fragilidade da zona de cantos e extremidades. Por fim, nenhuma das amostras atingiu nível de condição igual a 4. 41 6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES A classificação do nível de condição das zonas das amostras disponibilizadas na base de dados a partir da criticidade, utilizando o FMECA, ocorreu de forma satisfatória. As zonas de transição de pavimentos e topo apresentaram os piores resultados de criticidade, com as maiores proporções de amostras com criticidade superior a 4. Isso pode ocorrer pela zona de transição de pavimentos estar mais suscetível anomalias causadas pelo trabalho das estruturas, e pela zona de topo estar mais exposta à ação dos agentes de degradação. Os índices de gravidade relativa, em sua maioria, apresentaram valores numéricos muito baixos, uma vez que varia num intervalo de 0 a 1 e os resultados obtidos apresentaram um máximo de 0,164. Isso pode ter ocorrido devido à utilização de amostras com idades bastante discrepantes, e à não separação das amostras em classes de idade para cálculo de IGR. Os modelos matemáticos propostos utilizando regressão simples linear para análise da relação entre Cr e IGR não alcançaram seus objetivos, uma vez que não foram adequados à variância observada nas amostras. A criticidade tende a aumentar conforme o envelhecimento do edifício, devido ao aumento de tempo em exposição aos agentes de degradação, desde que nenhuma intervenção para manutenção ocorra. Criticidades altas em edifícios de pouca idade tendem a indicar falhas de execução. As amostras apresentaram, em sua maioria, resultados que indicavam nível de condição com ocorrência pontual de degradação. Nenhuma amostra apresentou condição em estado limite último. 6.1. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS • Verificar a validade da escala de frequência utilizada para o cálculo da criticidade. • Verificar a validade da escala de níveis de condição pela criticidade proposta. • Utilizar classes de idade para determinação de IGR. • Aplicação de outras formas de regressão para obtenção de um modelo matemático capaz de relacionar Cr e IGR de forma eficaz. 42 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT NBR 15575-1. Edificações habitacionais - Desempenho. Parte 1: Requisitos gerais. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, Brasil. 2021. ABNT NBR 15575-2. Edificações habitacionais - Desempenho. Parte 2: Requisitos para os Sistemas Estruturais. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, Brasil. 2021. ABNT NBR 15575-4. Edificações habitacionais - Desempenho. Parte 4 : Sistemas de vedações verticais internas e externas. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Rio de Janeiro, Brasil. 2021. ALMEIDA, L. L. Patologias em Revestimento Cerâmico de Fachada. Monografia de Especialização. Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais.Belo Horizonte, Brasil. 74p, 2012. ANTUNES, G. R. Estudo de Manifestações Patológicas em Revestimento de Fachada em Brasília: Sistematização da Incidência de Casos. Dissertação de Mestrado. Universidade de Brasília. Brasília, Brasil. 166p. 2010. BAUER, E.; CASTRO, E. K.; SILVA, M. N. B. Estimativa da degradação de fachadas com revestimento cerâmico: estudo de caso de edifícios de Brasília. Cerâmica. v. 61, n. 358, p. 151–159, 2015. BAUER, E.; KRAUS, E.; SILVA, M. N. B.; ZANONI, V. A. G. Evaluation of damage of building facades in Brasília. DBMC - International Conference on Durability of Materials and Components. São Paulo, Brasil.v. XIII, n. 1, p. 535–542, 2014. COSTA, P. L. A. Patologias do Processo Executivo de Revestimentos de Fachada de Edifícios. Monografia de Projeto Final. Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, Brasil. 81p. 2013. DAS, S.; CHEW, M. Y. L. Generic Method of Grading Building Defects Using FMECA to Improve Maintainability Decisions. Journal of Performance of Constructed Facilities. v. 25, n. 6, p. 42 - 57. 2011. 43 DE OLIVEIRA, A. M. S. S.; TERRIBELE, A. B.; SWIDERSKI, B.; OLIVEIRA, R. R. Classificação do Estado de Conservação de Fachadas de Edificações Públicas. E&S Engineering and Science. v. 7, n. 3, p. 42–57, 2018. DHILLON, B. S. Maintainability, Maintenance, and Reliability for Engineers. 1aed. Boaca Raton, Estados Unidos: CRC Press. 2006. FLORES-COLEN, I.; DE BRITO, J. M. C. L.; DE FREITAS, V. P. Methodology for in- Service Performance Assessment of Rendering Façades for Predictive Maintenance. TG75, W014, W080, W083 and W086. p.388. 2011. FLORES-COLEN, I.; DE BRITO, J.; FREITAS, V. Discussion of Criteria for Prioritization of Predictive Maintenance of Building Façades: Survey of 30 Experts. Journal of Performance of Constructed Facilities, v. 24, n. 4, p. 27, 2010. FLORES, I.; BRITO, J. De; FREITAS, V. P. Methodology for Vertical Envelope Design, Inspection and Maintenance. CIB Student Chapters International Symposium-Sustainability and Innovation in Construction and Real Estate, Tsinghua University. Pequim, China. 2004. ISO 15686-2. Buildings and constructed assets - Service life planning - Part 2: Service life prediction procedures. International Organization for Standardization. 2012. KAZMIERCZAK, C. S.;KULAKOWSKI, M. P.; BREHM, F. A.; SENTENA, J. A. A.; MARQUETTO, L. Avaliação de Desempenho de Tecnologias Construtivas Inovadoras: Materiais e Sustentabilidade. 1aed. Porto Alegre: ANTAC, 2016. LEE, J.-S. Value Engineering for Defect Prevention on Building Façade. Journal of Construction Engineering and Management, v. 144, n. 8, p. 04018069, 2018. MEDEIROS, J. S. Tecnologia e Projeto de Revestimentos Cerâmicos de Fachadas de Edifícios. Tese de Doutorado. Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo, Brasil. 457p. 1999. NASCIMENTO, M. L. M. Aplicação da Simulação Higrotérmica na Investigação da Degradação de Fachadas de Edifícios. Dissertação de Mestrado. Universidade de Brasília. Brasília, Brasil. 173p. 2016. OLIVEIRA, L. A. Metodologia para Desenvolvimento de Projeto de Fachadas Leves. 44 Tese de Doutorado. Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. São Paulo, Brasil. 267p. 2009. PEZZATO, L. M. Patologias no Sistema Revestimento Cerâmico: um Estudo de Casos em Fachadas. Dissertação de Mestrado. Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo. São Paulo, Brasil. 162p. 2010. PIAZZAROLLO, C. B. Estudo da Evolução e da Gravidade da Degradação nas Diferentes Zonas Componentes da Fachada. Tese de Mestrado. Universidade de Brasília. Brasília, Brasil. 152p. 2019. PINHEIRO, P. I. S. Aplicação do Método de Mensuração da Degradação (MMD) ao Estudo das Fachadas de Edifícios em Brasília. Monografia de Projeto Final, Universidade de Brasília. Brasília, Brasil. 83p. 2017. POTIGUARA, L. G. P. Fachadas Cortina: Processo Construtivo E Patologias Associadas. Monografia de Projeto Final. Escola Politécnica, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, Brasil. 63p. 2017. RIBEIRO, F. A.; BARROS, M. M. S. B. de. Juntas de movimentação em Revestimentos Cerâmicos de Fachadas. 1aed. São Paulo: Editora Pini LTDA, 2010. SILVA, M. N. B. Avaliação Quantitativa da Degradação e Vida Útil de Revestimentos de Fachada - Aplicação ao Caso de Brasília/DF. Tese de Doutorado. Universidade de Brasília. Brasília, Brasil, 198p. 2014. SILVESTRE, J. D.; BRITO, J. de. Classificação de Anomalias em Sistemas de Revestimentos Cerâmicos Aderentes. Congresso Construção 2004. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. Porto, Portugal. v 2, n. 1, p. 879 - 884, 2004. SOUZA, J. S. de. Evolução da Degradação de Fachadas - Efeito dos Agentes de Degradação e dos Elementos Constituintes. Dissertação de Mestrado. Universidade de Brasília. Brasília, Brasil. 114p. 2016. SOUZA, J. S. de. Impacto dos Fatores de Degradação Sobre a Vida Útil de Fachadas de Edifícios. Tese de Doutorado. Universidade de Brasília. Brasília, Brasil. 139p. 2019. SOUZA, J. S. de; BAUER, E.; NASCIMENTO, M. L. M.; CAPUZZO, V. M. S.; ZANONI, 45 V. A. G. Study of Damage Distribution and Intensity in Regions of the Facade. Journal of Building Pathology and Rehabilitation. v. 1, n. 1, p. 9. 2016. TALON, A.; BOISSER, D.; HANS, J.; LACASSE, M. A.; CHORIER, J. FMECA and Management of Building Components. 11th International Conference on the Durability of Building Materials and Components. Istambul, Turquia. p. 1 - 9, 2008.24 4.1.1. SEVERIDADE DA ANOMALIA ................................................................ 24 4.1.2. FREQUÊNCIA DA ANOMALIA ................................................................ 25 4.2. NÍVEL DE CONDIÇÃO PELA CRITICIDADE ................................................... 26 4.3. ÍNDICE DE GRAVIDADE RELATIVA................................................................ 26 4.4. RELAÇÃO CR X IGR .............................................................................................. 26 5. RESULTADOS ................................................................................................. 27 6. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ........................................................ 41 6.1. SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ............................................ 41 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................... 42 3.2.1. Descolamento ou Desplacamento .................................................................... 7 3.2.2. Fissuras ............................................................................................................. 8 3.2.3. Falhas de Rejunte e de Vedação ....................................................................... 9 3.2.4. Eflorescência .................................................................................................... 9 3.6.1. Inspeção de Fachada ....................................................................................... 15 3.6.2. Mapeamento de Danos ................................................................................... 16 3.6.3. Quantificação da Degradação ......................................................................... 20 3.6.3.1. Fator de Danos (FD) ................................................................................ 20 3.6.3.2. Fator Geral de Danos (FGD) ................................................................... 21 3.6.3.3. Fator de Danos Ponderado (FDw) ............................................................ 21 3.6.3.4. Índice de Gravidade Relativa (IGR) ........................................................ 22 ix LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Esquema das camadas do sistema de revestimento cerâmico (Souza, 2019) ........... 5 Figura 2 – Descolamento de revestimento cerâmico (Silvestre; Brito, 2004) ............................ 7 Figura 3 – Descolamento (a) e desplacamento (b) de revestimento cerâmico em fachadas (Antunes, 2010) .......................................................................................................................... 8 Figura 4 – Fissuração em fachadas (adaptado de Nascimento, 2016) ........................................ 8 Figura 5 – Falha de rejunte em revestimento cerâmico (Souza, 2019) ...................................... 9 Figura 6 – Eflorescência em fachada (Nascimento, 2016) ....................................................... 10 Figura 7 – Solicitações em sistema de vedação vertical (Kazmierczak et al., 2016) ............... 12 Figura 8 – Esquema de aplicação do FMECA (adaptado de Talon et al., 2008) ..................... 14 Figura 9 – Definição das amostras de fachada (Piazzarollo, 2019).......................................... 16 Figura 10 - Exemplo de edifício com malha sobreposta e divisão em zonas (Pinheiro, 2017) .... .................................................................................................................................................. 17 Figura 11 - Esquema ilustrativo de registro de anomalias sobre malha sobreposta (Piazzarollo, 2019) ......................................................................................................................................... 19 Figura 12 – Estrutura da metodologia de pesquisa ................................................................... 23 Figura 13 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona PC (c) ..... 27 Figura 14 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona AB (c) ..... 29 Figura 15 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona SC (c) ..... 31 Figura 16 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona CE (c) ..... 33 Figura 17 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona TP ........... 35 Figura 18 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona TO .......... 37 Figura 19 - Quantidade de amostras por idade para os valores de Cr ...................................... 39 x LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Classificação das anomalias quanto às causas (Flores-Colen et al., 2010) .............. 6 Tabela 2 - Vida útil de projeto e níveis de desempenho mínimo e superior de sistema de revestimento (adaptado da ABNT NBR 15575-1, 2021) ......................................................... 11 Tabela 3 – Agentes de degradação em função da natureza (adaptado da ASTM E632:1996 e ISO 15686-2:2012) ................................................................................................................... 13 Tabela 4 - Instruções para divisão das amostras de fachadas (Piazzarollo, 2019) ................... 17 Tabela 5 - Especificações e definições das zonas de fachadas (Piazzarollo, 2019) ................. 18 Tabela 5 - Especificações e definições das zonas de fachadas (Piazzarollo, 2019) (continuação) ............................................................................................................................ 19 Tabela 6 - Etapas para a quantificação de danos por MMD ( Piazzarollo, 2019) .................... 19 Tabela 6 - Etapas para a quantificação de danos por MMD ( Piazzarollo, 2019) (continuação) .................................................................................................................................................. 20 Tabela 7 - Descrição dos níveis de condição (Souza, 2019) .................................................... 24 Tabela 8 - Severidade das anomalias conforme kn (Souza, 2019) ............................................ 25 Tabela 9 – Classificação do índice de frequência de anomalia ................................................ 25 Tabela 10 – Proposta de distribuição em níveis de condição para a criticidade ...................... 26 Tabela 11 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona PC .................................... 28 Tabela 12 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona AB .................................... 30 Tabela 13 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona SC .................................... 32 Tabela 14 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona CE .................................... 34 Tabela 15 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona TP ..................................... 36 Tabela 16 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona TO .................................... 38 Tabela 17 – Quantidade de amostras por zona para cada nível de condição conforme Cr ...... 40 xi LISTA DE ABREVIAÇÕES, SIGLAS E SÍMBOLOS ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas Cr Criticidade por Anomalia por Amostra Crt Criticidade Total por Amostra FD Fator de Danos FDw Fator de Danos Ponderado FGD Fator Geral de Degradação FMECA Método de Análise de Falha, Efeito e Criticidade IGR Índice de Gravidade Relativa ISO InternationalOrganization for Standardization MMD Método de Mensuração da Degradação NBR Norma Brasileira Registrada no INMETRO Qi Frequência de Ocorrência da Anomalia Si Severidade da Anomalia 1 1. INTRODUÇÃO Os sistemas de vedação vertical externos, também denominados fachadas, são responsáveis por compartimentar e definir os ambientes internos dos externos, de forma a controlar a ação de agentesindesejáveis. As fachadas atuam como o invólucro do edifício e geram ganho de qualidade de vida e satisfação para os usuários. Além disso, contribuem também para a qualidade do ambiente urbano, por ser a parte mais visível e caracterizar a estética do edifício (Flores; Brito; Freitas, 2004; Oliveira, 2009; Potiguara, 2017). No Brasil, devido à predominância do clima tropical, o revestimento cerâmico ocupa uma posição de destaque no acabamento de fachadas de edifícios e é a opção mais interessante para aplicação devido aos aspectos de desempenho e durabilidade. Além disso, possuem maior valorização estética, facilidade de limpeza, possibilidades de composição harmônica, melhor estanqueidade da vedação, conforto térmico e acústico da fachada e maior valorização econômica do empreendimento (Medeiros, 1999). As fachadas atuam como limitadores verticais da edificação (ABNT NBR 15575-4, 2021), possuindo também funções estéticas e de estilo, bem como de proteção contra intempéries, de modo a proporcionar conforto e segurança aos usuários e um melhor desempenho e durabilidade do edifício (Piazzarollo, 2019). Devido a isso, as fachadas são constantemente afetadas pelos efeitos do clima e da poluição urbana e demais agentes, o que eleva as taxas de degradação e a frequência da ocorrência de falhas, que podem ter consequências graves na segurança e conforto dos usuários (Flores-Colen; De Brito; Freitas, 2010; Bauer et al., 2014). Os agentes de degradação são todos os fatores que afetam o desempenho dos componentes dos edifícios, principalmente das fachadas. Esses agentes podem estar relacionados ao clima, a agentes biológicos, esforços mecânicos, incompatibilidades e, também, a fatores relacionados ao uso da edificação (Nascimento, 2016). A ocorrência desses agentes pode acarretar surgimento de anomalias nas fachadas, que tem como consequência a perda de desempenho da edificação. Essas anomalias são identificadas a partir da avaliação do estado de conservação da fachada. Esse estado é entendido como o nível de condição da fachada, que leva em conta os tipos de anomalias presentes e o grau de manifestação (De Oliveira et al., 2018). 2 O estudo do nível de condição das fachadas é o ponto de partida para a implementação, planejamento e gestão de intervenções de manutenção, reparação, reabilitação e outras. Isso pois identificam as anomalias existentes nos elementos funcionais e comparam as características atuais com as características que o edifício deveria apresentar. Com os resultados obtidos, é permitida uma análise que permite a identificação da urgência de intervenção e a determinação da técnica mais adequada de reparo (De Oliveira et al., 2018). Por ser a camada externa da edificação, e estar sob constante ação de fatores de degradação, é necessário estudo e desenvolvimento de metodologias que permitam determinar o nível de degradação das fachadas, para que sejam identificadas e classificadas as anomalias, de forma a permitir adequada manutenção e restauração da integridade da fachada e que garanta o pleno desempenho de suas funções. Uma dessas metodologias é o Método de Análise do Modo de Falha, Efeito e Criticidade (FMECA), que originalmente era utilizado para determinação de desempenho em sistemas da aeronáutica norte-americana, e possibilita que todos os modos de falhas possíveis de um sistema e seus efeitos no desempenho da edificação sejam identificados. Possui como indicador final a criticidade e para anomalias de fachada, o FMECA leva em conta a severidade e a frequência de ocorrência da anomalia por zona estudada (Lee, 2018). Outra metodologia é o Método de Mensuração de Degradação (MMD), que traduz o comportamento da degradação em indicadores quantitativos, com o objetivo mensurar a degradação de fachadas de edifícios (Souza, 2019). O MMD possui vários indicadores resultantes da aplicação do seu método, de forma que, neste trabalho, é utilizado o índice de gravidade relativa, voltado para a análise da degradação nas zonas das fachadas. Este trabalho consiste no estudo do nível de condição das zonas das fachadas de edifícios revestidos com revestimento cerâmico na cidade de Brasília, Distrito Federal, utilizando o método de análise do modo de falha, efeito e criticidade, buscando uma relação matemática entre a criticidade e o índice de gravidade relativa, a fim de relacionar as duas metodologias. 3 2. OBJETIVO O objetivo geral do estudo é analisar o nível de condição nas diferentes zonas componentes dos sistemas de vedação vertical de edifícios com revestimento cerâmico a partir do Método de Análise do Modo de Falha, Efeito e Criticidade. 2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS • Analisar a criticidade dos defeitos para cada zona das fachadas selecionadas, segundo o Método de Análise de Modo de Falha, Efeito e Criticidade; • Averiguar o índice de gravidade relativa para cada zona das fachadas selecionadas, segundo o Método de Mensuração de Degradação; • Verificar a existência de uma relação entre a criticidade e o índice de gravidade relativa; • Constatar a existência de uma relação entre a criticidade da zona e a idade do edifício; • Determinar a classificação da condição das zonas das fachadas selecionadas a partir da criticidade. 4 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3.1. REVESTIMENTO CERÂMICO DE FACHADAS A cerâmica é um material resultante de um processo de produção a partir da argila e outras matérias primas inorgânicas, não metálicas, como quartzo, feldspato e materiais sintéticos. Esse material é moldado e submetido a altas temperaturas, conferindo-o rigidez e resistência, podendo ser utilizado para revestimento de pisos e paredes internos e externos (Pezzato, 2010). Os revestimentos de fachada devem cumprir as funções e atender os requisitos de desempenho expressos pela norma ABNT NBR 15575:2021 (Ribeiro; Barros, 2010). De acordo com Medeiros (1999), devem cumprir as funções de: • Proteger a edificação: proteger os vedos e a estrutura contra a ação de agentes agressivos, evitando a degradação precoce, aumentar a durabilidade e reduzir os custos de manutenção do edifício; • Auxiliar as funções da vedação: auxiliar as vedações a proporcionar à edificação estanqueidade ao ar e à água e o adequado desempenho termoacústico e contra a ação de fogo e intrusões; • Acabamento: definir as características estéticas do edifício, participando do estabelecimento do seu valor econômico; • Integrar-se à base: acomodar pequenos movimentos diferenciais entre a alvenaria e a estrutura, de forma a manter a perfeita interação com a base. Os revestimentos cerâmicos de fachada podem ser classificados em revestimentos aderidos, quando trabalham completamente aderidos sobre bases e substratos que lhes servem de suporte, ou revestimentos não aderidos, quando precisam ser fixados por meio de dispositivos especiais em função da presença de camadas de isolamento térmico, acústico ou impermeabilização que não permitem a aderência entre as camadas (Medeiros, 1999). Para este trabalho, serão considerados somente revestimentos cerâmicos aderidos. É definido como o conjunto monolítico de camadas aderidas à base suportante da fachada do edifício (alvenaria ou estrutura), cuja capa exterior é constituída de placas cerâmicas, assentadas e rejuntadas com argamassa ou material adesivo (Medeiros, 1999), conforme o esquema apresentado na Figura 1. 5 Figura 1 – Esquema das camadas do sistema de revestimento cerâmico (Souza, 2019) A base ou substrato é constituída por uma superfície plana de parede, podendo ser a própria estrutura concreto armado e alvenaria de blocos cerâmicos, de concreto, concreto celular ou sílico-calcários. O substrato pode influenciar no desempenho dos revestimentos no que diz respeito à ancoragem física, químicaou mecânica do revestimento, podendo ser comprometida caso ocorram contaminações que impeçam o contato da argamassa com a superfície ou reduzam a área de contato (Costa, 2013). O chapisco é a etapa de preparo da base que objetiva torná-la mais rugosa e homogênea quanto à absorção de água, sendo necessária uma vez que a base possui baixa capacidade de aderência, por apresentar superfície muito lisa, porosidade inadequada e/ou capacidade de sucção incompatíveis para uma boa colagem (Almeida, 2012; Costa, 2013). O emboço é o componente responsável por cobrir e regularizar a superfície da base ou chapisco, é a primeira camada do revestimento e deve apresentar resistência de aderência compatível com os esforços solicitantes, uma vez que deverá suportar a camada de revestimento cerâmico aderida sobre ele sem que ocorra descolamento (Antunes, 2010; Costa, 2013). A argamassa colante representa a camada de fixação, sendo ela responsável por unir e manter a fixação das placas cerâmicas ao emboço. Para isso, deve resistir às tensões de tração e cisalhamento que ocorrem nas interfaces emboço-argamassa colante e argamassa colante- cerâmica (Almeida, 2012). 6 A placa cerâmica, as juntas e o rejunte continuem a camada de acabamento, que é a camada final do sistema de revestimento cerâmico. Por ser a camada mais externa, está exposta à ação das intempéries e é a mais afetada por variações térmicas e de umidade, sendo responsável, portanto, por resistir às variações de dimensões ocasionadas pela expansão e retração às quais estará sujeita. O revestimento cerâmico também possui funções arquitetônicas e participa da definição estética do edifício (Almeida, 2012). 3.2. ANOMALIAS EM SISTEMAS DE REVESTIMENTO CERÂMICO Anomalias são manifestações físicas das patologias, que levam à perda precoce de desempenho do sistema, podendo ser classificadas como congênitas, construtivas, adquiridas ou acidentais, a depender das causas, conforme observado na Tabela 1 ((Flores-Colen et al., 2010). Tabela 1 – Classificação das anomalias quanto às causas (Flores-Colen et al., 2010) CAUSA DAS ANOMALIAS DESCRIÇÃO (i) Congênitas (ii) Construtivas (iii) Adquiridas (iv) Acidentais Originadas nas etapas que precede a execução, isto é, etapa de projeto e definição dos materiais; Resultantes da fase de execução, isto é, qualidade de mão-de-obra e ausência de fiscalização de controle de qualidade; Decorrentes da ação humana, isto é, uso incorreto do sistema de revestimento ou manutenção inadequada ou inexistente, ou da ação da natureza, tais como chuva, radiação solar e vento; Relacionadas à ocorrência de algum fenômeno atípico, tais como, terremoto, recalques e incêndios, isto é, esforços imprevisíveis da natureza. As anomalias geralmente são resultantes da combinação de vários fatores, podendo ser sucedidas por uma sobreposição de efeitos que se acumulam até a manifestação de um dano maior (Antunes, 2010). Ciclos de umedecimento e secagem do sistema de revestimento, mudanças químicas e físicas na estrutura, mudanças de temperatura, radiação e transferência de sais são alguns desses fatores a serem considerados (Antunes, 2010; Piazzarollo, 2019). As principais anomalias em sistemas de revestimento cerâmico de fachadas observados em Brasília são o descolamento ou desplacamento cerâmico, fissuração, falhas de rejunte, falhas de vedação e eflorescência (Bauer et al., 2015). 7 3.2.1. Descolamento ou Desplacamento O descolamento ocorre pelo afastamento das placas de sua base de ancoragem, devido à perda de aderência parcial ou total entre as camadas constituintes do sistema de revestimento, caracterizado pela ausência de contato entre o revestimento e a argamassa de emboço ou colante, que aumenta ao longo do tempo (Bauer et al., 2015; Nascimento, 2016; Piazzarollo, 2019). Essa anomalia pode ser observada na Figura 2. Figura 2 – Descolamento de revestimento cerâmico (Silvestre; Brito, 2004) A ocorrência do descolamento normalmente está associada a um conjunto de fatores, entre eles à movimentação excessiva do edifício, à expansão por umidade e dilatação térmica das placas cerâmicas, aos erros de especificação e execução da argamassa colante e à falta de manutenção (Flores-Colen et al., 2011). O descolamento (Figura 3a) não está associado ao desplacamento (Figura 3b) imediato das placas cerâmicas, porém, mais cedo ou mais tarde, esse desplacamento ocorrerá. Os desplacamentos gradual e imediato apresentam as mesmas consequências para o sistema de revestimento e a mesma necessidade de reparo. Por apresentar possibilidade de queda, o descolamento é considerado uma anomalia bastante grave para revestimentos cerâmicos de fachada, uma vez que acarreta riscos à integridade física dos usuários (Silvestre; Brito, 2004). 8 (a) (b) Figura 3 – Descolamento (a) e desplacamento (b) de revestimento cerâmico em fachadas (Antunes, 2010) 3.2.2. Fissuras Fissura, conforme apresentado na Figura 4, é um seccionamento na superfície ou em toda seção transversal de um componente, com abertura capilar, provocado por tensões normais ou tangenciais. As fissuras podem ocorrer na superfície sobre a interface de dois materiais distintos, em situações em que ocorram deformações excessivas, retração de materiais cimentícios, variações bruscas de temperatura, recalques de fundações, sobrecargas, variações higroscópicas ou alterações químicas (ABNT NBR 15575-2, 2021; Nascimento, 2016). (a) (b) Figura 4 – Fissuração em fachadas (adaptado de Nascimento, 2016) As aberturas presentes na fachada podem dar origem a outras anomalias, como eflorescências, manchas de umidade, bolor, corrosão de armaduras e descolamento de placas cerâmicas, por permitir a penetração de agentes agressivos externos (Antunes, 2010). 9 3.2.3. Falhas de Rejunte e de Vedação A falha de rejunte, observada na Figura 5, consiste no surgimento no fissuramento ou desprendimento do rejunte entre as placas cerâmicas, que ocorrem devido à ação de intempéries no decorrer do tempo, pela fadiga por ciclagem higrotérmica, infiltração de água e outros produtos potencialmente agressivos, e envelhecimento da resina, erros de especificação ou da própria aplicação do rejunte (Antunes, 2010; Bauer et al., 2015; Piazzarollo, 2019). Figura 5 – Falha de rejunte em revestimento cerâmico (Souza, 2019) As falhas de vedação ocorrem devido à queda do rejunte, pela má aplicação ou falta de manutenção, e à corrosão das esquadrias metálicas, se manifestando mais frequentemente entorno do vão das esquadrias, o que permite que a água percole pela abertura e leve ao surgimento de infiltrações (Antunes, 2010; Nascimento, 2016). As falhas de rejunte e vedação podem implicar na fissuração do revestimento, uma vez que a falta do rejunte reduz a capacidade do sistema de absorver as deformações, e no surgimento de outras anomalias relacionadas à infiltração, por resultarem na perda de estanqueidade e permitirem o ingresso de umidade no sistema de revestimento (Nascimento, 2016; Piazzarollo, 2019; Souza, 2019). 3.2.4. Eflorescência A eflorescência, apresentada na Figura 6, é a aparição de manchas brancas formadas pela deposição de sais oriundos da alvenaria ou do próprio revestimento. É uma anomalia que ocorre pela percolação de água através de materiais porosos, carregando substâncias solúveis que serão depositadas na superfície do revestimento cerâmico após a evaporação da água (Almeida, 2012; Bauer et al., 2015). 10 Figura 6 – Eflorescência em fachada (Nascimento, 2016) Quando a fachada permanece umedecida por longos períodos, alguns sais, hidróxidos e carbonatos presentes na argamassa ou na alvenaria são dissolvidos e depositados nosporos dos materiais, sendo levados para a superfície por difusão e evaporação, o que resulta em um depósito salino na superfície do revestimento, que comumente apresenta coloração esbranquiçada (Antunes, 2010; Nascimento, 2016; Souza, 2016). Para que ocorra, é necessária a presença simultânea de três fatores: o teor de sais solúveis presentes nos materiais ou componentes, água e a diferença de pressão para que os sais migrem para a superfície. Normalmente não causa falhas significativas, mas leva a desconforto estético (Antunes, 2010). 3.3. DESEMPENHO Desempenho é definido como o comportamento em uso de uma edificação e de seus sistemas, associado às condições de uso de projeto, ao atendimento às normas e uso de materiais e elementos adequados durante o processo construtivo. Além disso, também é levado em conta a implementação de programas de manutenção corretiva e preventiva durante a operação e ao longo da vida útil da edificação (ABNT NBR 15575-1, 2021). Segundo a norma ABNT NBR 15575 (2021), o sistema de vedação vertical externa tem sua vida útil de projeto estimada em 40 anos, enquanto o revestimento aderido de fachadas deve estar projetado para um período mínimo de 20 anos. Por estarem expostas a condições adversas, e possuírem extrema importância para a conservação do edifício, as fachadas devem ser preservadas a fim de evitar a ocorrência de infiltrações internas e deterioração de elementos construtivos (Pinheiro, 2017). 11 Esse cuidado é necessário para que o edifício tenha seu nível de desempenho e sua estética mantidos, configurando uma grande importância às manutenções periódicas, que têm o intuito de estabilizar e prolongar a vida útil da edificação, prevenindo ou corrigindo a perda de desempenho pelo dano aos componentes ou pela atualização das necessidades dos usuários (Silva, 2014; Pinheiro, 2017). Os níveis de desempenho mínimos (M) são constituídos essencialmente de condições da análise do projeto. Para se ter uma melhor qualidade da edificação, faz-se uma pesquisa de valor da relação custo-benefício dos sistemas, e determina-se o nível de desempenho superior (S), demonstrando um limite de exigência para atendimento de desempenho conforme a ABNT NBR 15575-1:2021, como apresenta a Tabela 2. Tabela 2 - Vida útil de projeto e níveis de desempenho mínimo e superior de sistema de revestimento (adaptado da ABNT NBR 15575-1, 2021) SISTEMAS, ELEMENTOS OU COMPONENTES VUP (Anos) M S Paredes de vedação externas, painéis de fachada, fachadas, cortina. ≥ 40 ≥ 60 Revestimento de fachada aderido e não aderido, revestimento, molduras, componentes decorativos e cobre muros. ≥ 20 ≥ 30 Componentes de juntas e rejuntamentos; mata-juntas, sancas, golas, rodapés e demais componentes de arremate. ≥ 4 ≥ 6 Janelas (componentes fixos e móveis), portas-balcão, gradis, grades de proteção, cobogós, brises. Inclusos complementos de acabamento como peitoris, soleiras, pingadeiras e ferragens de manobra e fechamento. ≥ 20 ≥ 30 O desempenho da fachada pode ser analisado através de vários métodos de determinação do nível de degradação, que relacionam, de forma quantitativa, a perda de desempenho dos elementos às condições de idade ou serviço por meio de indicadores de degradação (Silva, 2014). Alguns desses métodos são a Metodologia de Avaliação do Estado de Degradação do Edificado, o Método de Avaliação do Estado de Conservação, o Método de Mensuração de Degradação, o Método de Análise do Modo de Falha, Efeito e Criticidade, entre outros. 3.4. AGENTES DE DEGRADAÇÃO É importante que seja dada a devida atenção à qualidade dos revestimentos de fachada, para que desempenhem as suas funções e satisfaçam as necessidades dos usuários. Isso, pois, as fachadas interagem com os demais componentes do edifício e com o próprio ambiente, necessitando capacidade de suporte a esforços. Além disso, devem garantir a proteção do 12 edifício quanto aos agentes de degradação externos, exercendo funções como estanqueidade à água, isolamento térmico e acústico, entre outros (ABNT NBR 15575-1, 2021). A degradação pode ser entendida como qualquer ação que cause deterioração de uma ou mais propriedades do componente do edifício, prejudicando o seu desempenho (ABNT NBR 15575-1, 2021; ISO 15686-2, 2012). Por isso, é necessário que os agentes responsáveis pela degradação sejam classificados para que seja possível a execução de um projeto de fachadas adequado às solicitações, particulares de cada agente atuante, algumas estão presentes na Figura 7. Figura 7 – Solicitações em sistema de vedação vertical (Kazmierczak et al., 2016) Os agentes de degradação podem ser classificados, conforme a natureza, em climatológicos, biológicos, mecânicos, eletromagnéticos, químicos e biológicos, conforme as especificidades contidas na Tabela 3. 13 Tabela 3 – Agentes de degradação em função da natureza (adaptado da ASTM E632:1996 e ISO 15686-2:2012) NATUREZA CLASSE Agentes mecânicos Gravidade Esforços e deformações impostas ou restringidas Energia cinética Vibrações e ruídos Agentes eletromagnéticos Radiações Eletricidade Magnetismo Agentes térmicos Níveis extremos ou variações muito rápidas de temperatura Agentes químicos Água e solventes Agentes oxidantes Agentes redutores Ácidos Bases Sais Quimicamente neutros Agentes biológicos Vegetais e microrganismos Animais 3.5. MÉTODO DE ANÁLISE DE MODO DE FALHA, EFEITO E CRITICIDADE O método de análise de modo de falha, efeito e criticidade (Failure Mode, Effect, and Criticality Analysis – FMECA) é um método relativamente simples e sistemático para identificação e classificação de falhas, capaz de identificar todos os modos de falhas possíveis de um sistema e seus efeitos no desempenho da edificação (Lee, 2018; Talon et al., 2008). Permite determinar uma série de fenômenos de degradação associados a componentes particulares e ao ambiente, de forma a identificar as causas, consequências e relacionar aos componentes danificados do edifício (Talon et al., 2008). O FMECA surgiu por volta de 1950, sendo denominado apenadas Análise do modo de Falha e Efeito (failure mode and effect analysis – FMEA), no escritório de aeronáutica da marinha dos EUA, juntamente com o desenvolvimento dos sistemas de controle de voos da aeronáutica norte-americana. Essa metodologia de análise tinha o objetivo de estabelecer um mecanismo de controle de confiabilidade dos sistemas. Depois disso, a Administração Nacional da Aeronáutica e Espaço (NASA) passou a utilizar a metodologia na categorização dos efeitos de cada falha em potencial de acordo com a sua severidade, dando origem ao FMECA (Dhillon, 2006). A NASA atribuiu sete passos para aplicação do FMECA (Dhillon, 2006): 1. Defina os limites do sistema e os requisitos associados em detalhes. 2. Liste todas as partes e componentes do sistema e subsistemas. 14 3. Liste todos os modos de falha possíveis e descreva e identifique o componente ou parte em consideração. 4. Atribuir taxa ou probabilidade de falha apropriada a cada modo de falha para componente ou peça. 5. Liste os efeitos de cada modo de falha nos subsistemas e na planta. 6. Insira as observações apropriadas para cada modo de falha. 7. Revise cada modo de falha crítica e tome as medidas apropriadas. O FMECA foi aprimorado em 1970 com o desenvolvimento do setor de armas nucleares, e desde então tem sido amplamente aplicado em diversas áreas industriais, como aeroespacial, química, automotiva e projeto de usinas nucleares (Talon et al., 2008). A aplicação dessa metodologia apresenta várias vantagens, dentre elas ser um método sistemático de fácil compreensão para classificação de falhas, ser uma ferramenta visual que agrega a possibilidade de comparação entre alternativas, permitira análise eficaz de sistemas simples ou complexos, possibilitar a geração de dados de entrada aplicáveis durante o planejamento do sistema, entre outras (Das; Chew, 2011). O FMECA pode ser descrito como uma abordagem para a análise do modo de falha de cada sistema e seus efeitos no sistema total, categorizando o efeito de cada falha com base na sua criticidade (Dhillon, 2006). O processo de análise consiste na seleção de um sistema para estudo e no levantamento dos dados relacionados às anomalias desse sistema. Depois, os dados passam pela análise de desempenho FMECA, da qual é extraída a criticidade do sistema. Figura 8 – Esquema de aplicação do FMECA (adaptado de Talon et al., 2008) A criticidade é definida como o nível da anomalia obtido a partir da sua frequência e severidade. A severidade da anomalia (Si) relaciona o grau mais ou menos elevado da degradação e a sua reparação, enquanto índice de frequência das anomalias (Qi) na fachada é razão entre a área ocupada por determinada anomalia em relação à área total da fachada. 15 A criticidade pode ser utilizada para análise do sistema como um todo ou para estudo de setores em separado, representando o somatório das criticidades de cada anomalia presentes no sistema ou zona estudados, e é calculada a partir da Equação 1 (Lee, 2018). 𝐶𝑟𝑡 = ∑ 𝑆𝑖 5 + 𝑄𝑖 5 𝑛 1 Equação 1 Sendo: Crt = criticidade total do sistema; Si = severidade da anomalia; Qi = frequência da anomalia; n = número de anomalias. Para cálculo da criticidade, tanto a severidade quanto a frequência das anomalias são dadas em escala Likert, com intervalos de 1 a 5. 3.6. MÉTODO DE MENSURAÇÃO DA DEGRADAÇÃO (MMD) O Método de Mensuração da Degradação (MMD) é uma metodologia desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Brasília, orientados pelo Professor Bauer e colaboradores (Antunes, 2010; Silva, 2014; Pinheiro, 2016; Souza, 2016; Piazzarollo, 2019; e demais pesquisadores do DMM Project do PECC/UnB). Consiste em um método de avaliação do comportamento da degradação, que a traduz em indicadores quantitativos, e tem por objetivo mensurar a degradação de fachadas de edifícios. A aplicação do MMD proporciona a obtenção de diversos indicadores de degradação, o que permite diversas análises comportamentais da degradação, viabiliza a reprodução de modelos matemáticos de degradação e possibilita a estimativa de vida útil das fachadas. Essa metodologia é desenvolvida em etapas que envolvem a inspeção de fachada, mapeamento e quantificação da degradação (Souza, 2019). 3.6.1. Inspeção de Fachada A inspeção de fachada diz respeito à etapa de observação da fachada e identificação das anomalias nela presentes. Para isso, é necessária a utilização de equipamentos que possibilitem o registro do maior nível de detalhamento, como câmeras fotográficas de alta definição e trenas a laser, priorizando o emprego de técnicas não destrutivas para que a integridade da fachada seja mantida. Além disso, são utilizadas câmeras termográficas, que 16 auxiliam na identificação de anomalias que passariam desapercebidas na inspeção visual e fotográfica (Souza, 2019). 3.6.2. Mapeamento de Danos A etapa de mapeamento de danos consiste na elaboração de desenhos esquemáticos responsáveis por indicar as anomalias identificadas na inspeção. Para isso, é necessário que, primeiro, as amostras de fachada sejam definidas (Souza, 2019). O processo de degradação de fachadas não ocorre de maneira uniforme, isso pois cada região da fachada está exposta a solicitações e fatores de degradação diferentes, de forma que cada região da fachada deve ser analisada de forma independente (Souza et al., 2016). As amostras de fachada são trechos ou prumadas inspecionados, que são definidas conforme o critério de limitação da amostra. A amostra é limitada quando há juntas de movimentação vertical, quando há descontinuidades do plano de fachada (reentrâncias ou avanços) ou quando são áreas ou muito pequenas ou muito grandes, considerando-se áreas mínimas de 50m² e máximas de 500m² (Souza, 2019). A Figura 9 apresenta um exemplo de divisão da fachada em amostras. Figura 9 – Definição das amostras de fachada (Piazzarollo, 2019) No MMD, para determinação a fachada deve ser dividida de forma a obedecer às instruções presentes na Tabela 4. 17 Tabela 4 - Instruções para divisão das amostras de fachadas (Piazzarollo, 2019) Onde fazer a divisão Em juntas de movimentações verticais. Em descontinuidades. Em caso de a fachada ser interrompida por reentrâncias ou por uma quebra no plano de avanços. Instruções para a divisão das amostras Uma amostra não deve apresentar diferenças de orientação em sua área. Áreas revestidas sobre elementos não habitáveis acima da cobertura devem ser divididas em suas próprias amostras, que terão suas áreas inteiramente consideradas zona de topo na fase de mapeamento. É o caso caixas d’água, casas de máquinas de elevadores, depósitos de materiais, cercado de jardins, entre outros. Na existência de uma caixa de escada deve-se dividir os lados da caixa em amostras diferentes, assim como em outros planos que causem uma descontinuidade em um dos lados do edifício. Caso exista uma reentrância no edifício que se estenda por todos os andares, deve-se dividir as fachadas nessa região em amostras diferentes, de acordo com as suas orientações. Elementos revestidos do prédio que se projetam para fora do plano das fachadas, como sacadas, devem ter os seus lados contabilizados em amostras. Nomenclatura Para a identificação de cada amostra do edifício adota-se um prefixo "A", seguido de um número para identificar o edifício inspecionado, um ponto e, por fim, o número da amostra da fachada inspecionada (ex: A1.4). Para a obtenção dos indicadores de degradação, uma malha com dimensões 0,50m x 0,50m e área 0,25m² é sobreposta ao mapeamento da fachada, definindo as unidades de malha. Feito isso, são definidos os andares e, sem seguida, as zonas constituintes da fachada, conforme exemplificado na Figura 10, em que se observam as aberturas, sacadas, cantos e extremidades, transição entre pavimentos, paredes contínuas e topo. Figura 10 - Exemplo de edifício com malha sobreposta e divisão em zonas (Pinheiro, 2017) 18 As especificações e definições utilizadas para identificação e denominação das zonas estão apresentadas na Tabela 5. Tabela 5 - Especificações e definições das zonas de fachadas (Piazzarollo, 2019) ZONA DEFINIÇÃO CLASSIFICAÇÃO OBSERVAÇÃO Sacadas (SC) Áreas de paredes que se sobressaem do plano de fachada. Unidades diretamente sobrepostas à guarda-corpos e parapeitos de sacadas em balanço, unidades sobre marquises ou outros elementos que se sobressaiam a fachada, incluindo as unidades que estiverem sobre as extremidades desses elementos. A particularidade dessa zona é o balanço do elemento do edifício. Guarda-corpos de varandas que existirem internamente ao edifício, sem se sobressair ao plano da fachada, não são classificados nessa zona. Podem ser classificados como parede contínua e suas extremidades como cantos e extremidades, ou como outras zonas que as podem definir. Se não possuírem esquadrias não devem ser consideradas zonas de abertura. Topo (TO) Áreas acima do último pavimento Unidades em áreas revestidas acima da laje de cobertura do último pavimento tipo. Unidades que estiverem sobre platibandas, paredes ou outro tipo de proteção, que se ergam acima da cobertura ou terraço do prédio. Prédios escalonados, com coberturas a diferentes níveis, também devem ter unidades classificadas como topo sobre as platibandas de cada cobertura. Áreas revestidas sobre elementos não habitáveis acima da cobertura, como caixasd'água, casas de máquina de elevadores,depósitos de materiais, cercado de jardins, entre outros, também devem ser consideradas como topo. A transição entre o último pavimento tipo e a cobertura deve ser considerada como transição entre pavimentos. Abertura (AB) Áreas em torno de janelas e portas. Unidades de fachada que estiverem contornando aberturas, sobre as suas esquadrias, caixilhos ou extremidades. Unidades sobre trilhos e conexões de fechamentos de vidro sobre sacadas ou varandas também são consideradas unidades de abertura. Unidades que não estiverem contornando as extremidades e estiverem sobre a parte interior das aberturas não são classificadas em nenhuma zona e não entram no somatório de área total. Transição de Pavimentos (TP) Áreas entre os andares a cada pé direito. Unidades que estiverem diretamente sobre a divisão entre dois pavimentos sequenciais, seja essa divisão visível por juntas horizontais ou não. Em um edifício com pilotis, a primeira linha inferior de unidades, sobre a laje do primeiro pavimento, deve ser considerada como uma zona de cantos e extremidade. Cantos e Extremidades (CE) Áreas de contorno do plano da fachada e de descontinuidades. Unidades que estiverem diretamente ligadas as extremidades da fachada até uma unidade de distância destas. Unidades no limite de reentrâncias ou projeções, também devem ser consideradas nessa classificação. Unidades que estiverem sobre descontinuidades no plano da fachada devem ser consideradas como em zonas de cantos e extremidades caso o elemento não esteja em balanço, como por exemplo, a transição entre a fachada e uma caixa de escadas que se estende a todos os andares do prédio. 19 Tabela 5 - Especificações e definições das zonas de fachadas (Piazzarollo, 2019) (continuação) ZONA DEFINIÇÃO CLASSIFICAÇÃO OBSERVAÇÃO Paredes Contínuas (PC) Áreas contínuas do plano. Unidades sobre extensões sem descontinuidades da fachada. Unidades sobre planos contínuos de revestimentos da amostra de fachada, sem peculiaridades, que não foram classificadas em nenhuma das outras zonas. A Figura 11 apresenta um exemplo de esquema ilustrativo de registro de anomalias em uma fachada com as zonas delimitadas e a malha sobreposta. Figura 11 - Esquema ilustrativo de registro de anomalias sobre malha sobreposta (Piazzarollo, 2019) A Tabela 6 apresenta o resumo dos procedimentos que devem ser adotados para a quantificação de danos em fachadas utilizando o MMD. Tabela 6 - Etapas para a quantificação de danos por MMD ( Piazzarollo, 2019) ETAPA PROCEDIMENTO Sobreposição da malha sobre as amostras Sobreposição da malha com unidades nas dimensões de 0,50m x 0,50m, sobre a amostra, partindo do ponto inferior esquerdo do mapeamento Divisão da malha por andares e por zonas Divisão da fachada por andares e, em seguida, classificação de cada unidade em zonas, que serão determinantes nos cálculos dos índices de 20 Tabela 6 - Etapas para a quantificação de danos por MMD ( Piazzarollo, 2019) (continuação) ETAPA PROCEDIMENTO Divisão da malha por andares e por zonas degradação. Esta divisão permite a verificação da intensidade e/ou gravidade da degradação da fachada em análise, associada à importância das zonas incidentes e sua frequência de ocorrência. Contabilização dos danos e preenchimento da ficha de quantificação Avaliação da presença de descolamento de peças cerâmicas (DC), falha de rejunte (FR), fissuração (FI) e eflorescência (EF) e contagem das unidades de malha com anomalias em cada amostra de fachada, registrando informações de identificação e, a partir uma contagem simples de unidades de malha, o valor da área da total e da área danificada, de forma a classificar o tipo, o andar e a zona do dano identificado. Aplicada a metodologia, e de posse da quantificação da ocorrência das anomalias, é possível proceder para a avaliação da degradação da fachada. 3.6.3. Quantificação da Degradação A degradação de uma fachada é quantificada através da utilização de indicadores de degradação, que, posteriormente, são utilizados na avaliação da degradação. Isso, pois, estes indicadores quantificam fisicamente propriedades críticas da fachada, medindo a deficiência de desempenho e comparando-a com as exigências e requisitos dos usuários. Através do MMD podem ser obtidos o fator de danos (FD), o fator geral de danos (FGD), o fator de danos ponderado (FDW) e o índice de gravidade relativa (IGR). 3.6.3.1. Fator de Danos (FD) O fator de danos é o índice utilizado para que seja feito um diagnóstico inicial da fachada, e, representa a extensão de área degradada em determinada amostra em função da área total da fachada. Permite determinar a degradação para análises mais complexas e é dado pela Equação 2 (Pinheiro, 2016; Piazzarollo, 2019; Souza, 2019). 21 𝐹𝐷 = ∑ 𝐴𝑑(𝑛) 𝐴𝑡 Equação 2 Sendo: FD = fator de dano total da fachada; Ad(n)= área danificada de determinada anomalia (n) em m²; At = área total da amostra de fachada em m². As fachadas que apresentam maior FD são aquelas em que é observado um processo maior de degradação. Além disso, o índice não considera a influência e a importância de cada tipo de anomalia presente na amostra, sendo, por isso, utilizado como análise preliminar do estudo de degradação (Pinheiro, 2016; Silva, 2014). 3.6.3.2. Fator Geral de Danos (FGD) O FGD é um indicador de degradação que permite identificar a tendência de comportamento da degradação considerando a influência e a importância de cada tipo de anomalia presente na amostra, sendo mais aplicável às condições de construção, exposição e uso de edifícios. Isso é possível pois permite o cálculo da degradação ponderando pesos relativos a cada anomalia, o que possibilita estabelecer o estágio de degradação total dos edifícios, sendo descrito pela Equação 3 (Piazzarollo, 2019; Souza, 2019). FGD = ∑ 𝐴𝑑(𝑛) × 𝑘𝑛𝐴 × 𝑘𝑐𝑛 𝐴𝑡 × ∑ 𝑘𝑚𝑎𝑥 Equação 3 Sendo: FGD = fator geral de danos; Ad(n)= área danificada de determinada anomalia (n) em m²; knA = constante de ponderação para cada anomalia em função do nível de condição; kc(n) = constante de ponderação de importância relativa para cada anomalia (n); At = área total da amostra de fachada em m²; kmáx = constante de ponderação equivalente ao pior nível de condição para cada anomalia (n). 3.6.3.3. Fator de Danos Ponderado (FDw) O FDW é o indicador utilizado para a avaliação da intensidade de degradação nas zonas das amostras. Esse indicador torna possível a comparação direta entre o efeito da degradação das 22 anomalias por zonas dentro de uma mesma amosta. É a razão entre a área afetada da zona pela área total da zona, para cada amostra, dada pela Equação 4 (Piazzarollo, 2019; Souza, 2019). 𝐹𝐷𝑤 = 𝐴𝑑𝑧 𝐴𝑧 Equação 4 Sendo: FDW = fator de danos ponderado; Adz = área danificada da zona analisada na amostra em m²; Az = área total da zona na amostra em m². 3.6.3.4. Índice de Gravidade Relativa (IGR) O IGR é um indicador aplicado às zonas das fachadas com o intuito de verificar a gravidade da degradação, presente de maneira pontual ou generalizada. Consiste no produto da média de FDW pela frequência de ocorrência das anomalias na zona, dada pela Equação 5 (Piazzarollo, 2019; Souza, 2019). 𝐼𝐺𝑅 = FDW̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅(x) × 𝑓𝑥 Equação 5 Sendo: IGR = índice de gravidade relativa; 𝐹𝐷𝑊̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅(𝑥)= média do indicador de degradação na classe x; fx= frequência de ocorrência de FD na classe, variando de 0 a 1. 23 4. METODOLOGIA Este capítulo apresenta os processos metodológicos utilizados. Inicialmente, é obtida a criticidade, por zona da fachada, através do método FMECA, utilizando a frequência e a severidade dasanomalias por zona. Em seguida, é determinado o nível de condição para cada zona da fachada a partir da criticidade. Depois, é obtido o fator de danos ponderado. Por fim, é determinado o índice de gravidade relativa, para análise de uma relação entre este indicador e a criticidade. A Figura 12, a seguir, apresenta a metodologia proposta. Figura 12 – Estrutura da metodologia de pesquisa O estudo é direcionado para análise de anomalias de edificações residenciais com sistema de vedação revestidos com revestimento cerâmico. As informações acerca das fachadas dos edifícios estudados foram obtidas a partir da base de dados desenvolvida por pesquisadores do Projeto “Degradação, Mensuração e Modelação (DMM)” do PECC/UnB. A base de dados compreende um total de 46 edifícios, localizados na cidade de Brasília, Distrito Federal, que juntos totalizam 345 amostras, com diferentes idades, cada qual dividida conforme cinco zonas: paredes contínuas, aberturas, sacadas, cantos e extremidades e topo. 24 4.1. CRITICIDADE (Cr) A criticidade é obtida para cada zona das amostras e é determinada conforme a severidade e a frequência de cada anomalia presente na zona. Para este estudo, é utilizada uma adaptação da equação de Lee (2018), uma vez que as escalas utilizadas para a severidade e a frequência são distribuídas em 4 níveis, conforme a Equação 6. 𝐶𝑟 = ∑ 𝑆𝑖 4 + 𝑄𝑖 4 𝑛 1 Equação 6 A partir dos resultados obtidos é feita uma regressão linear para verificar a relação entre Cr e a idade das amostras por zona da fachada, de forma a buscar o modelo matemático que melhor se ajusta a amostra. 4.1.1. Severidade da Anomalia Nesta pesquisa, é feito um paralelo entre a severidade e o nível de ponderação kn (Souza, 2019), que representa o nível de condição de degradação e classifica a extensão da degradação em uma escala hierárquica, conforme a sua ocorrência. Os níveis de condição são classificados em quatro categorias, conforme apresentado na Tabela 7. Tabela 7 - Descrição dos níveis de condição (Souza, 2019) NÍVEL DE PONDERAÇÃO (kn) CLASSIFICAÇÃO DESCRIÇÃO 1 Condição boa (aceitável) Apresenta boas condições, em que a ocorrência de anomalias não prejudica a funcionalidade e durabilidade do sistema. Não causa riscos à segurança dos usuários - manutenção preventiva 2 Condição de Degradação Pontual Presença de anomalias pontuais que não prejudicam a funcionalidade do sistema de vedação, porém prejudicam a durabilidade e segurança dos usuários - manutenção periódica 3 Condição de Estado Limite de Serviço Presença generalizada e simultânea de anomalias que prejudicam funcionalidade e durabilidade do sistema de vedação, causando impacto visual que podem gerar insegurança e transtornos psicológicos aos usuários - manutenção corretiva 4 Condição de Estado Limite Último Presença generalizada de anomalias que prejudicam funcionalidade e durabilidade do sistema de vedação, reduzindo significativamente os níveis de segurança e apresentando risco de colapso ou ruína do sistema – restauração ou reabilitação 25 Para determinação da severidade é utilizada a correspondência entre a área degradada e seu nível de condição característico, para cada anomalia. A severidade é dada em escala que varia de 1 (baixa) a 4 (extremamente alta). Dessa forma, os intervalos utilizados para determinação de Si estão discriminados na Tabela 8. Tabela 8 - Severidade das anomalias conforme kn (Souza, 2019) 4.1.2. Frequência da Anomalia A frequência é dada em uma escala de 1 (raro) a 4 (muito frequente), como mostrado na Tabela 9. Os intervalos da escala são determinados a partir da distribuição da área afetada por cada anomalia. Tabela 9 – Classificação do índice de frequência de anomalia ÍNDICE DE FREQUÊNCIA (Qi) ÁREA AFETADA [%] CLASSIFICAÇÃO 1 0 – 5 Rara 2 5 – 50 Média 3 50 – 80 Frequente 4 80 – 100 Muito Frequente Anomalias consideradas de ocorrência rara são aquelas que ocupam até 5% de toda a área da fachada, isso pois, eventos raros apresentam uma pequena probabilidade ocorrência. Anomalias com ocorrência média, têm um intervalo de aparição de 5% a 50% da área total da fachada, determinando uma classificação de frequência média para eventos que tenham até 50% de probabilidade de ocorrência. São classificadas como anomalias de ocorrência frequente aquelas que ocupam de 50% a 80% da área total da fachada e, como muito frequentes, aquelas que ocupam a partir de 80% da área total da fachada. NÍVEL DE CONDIÇÃO (kn) SEVERIDADE (Si) ÁREA DEGRADADA [%] DESCOLAMENTO CERÂMICO FISSURAÇÃO FALHA NAS JUNTAS EFLORESCÊNCIA 1 1 10% 10% 2 2 5% 20% 30% 30% 3 3 30% 50% maior que 30% maior que 30% 4 4 maior que 30% maior que 50% 26 4.2. NÍVEL DE CONDIÇÃO PELA CRITICIDADE Para determinação do nível de condição da zona, é utilizada a distribuição em quatro níveis, conforme a Tabela 7. Levando em consideração que criticidade varia no intervalo de 2 a 8, é proposta a distribuição apresentada na Tabela 10. Tabela 10 – Proposta de distribuição em níveis de condição para a criticidade NÍVEL DE CONDIÇÃO CLASSIFICAÇÃO CRITICIDADE (Cr) 1 Condição Boa (aceitável) 2 2 Condição de Degradação Pontual 2 – 4 3 Condição de Estado Limite de Serviço 4 – 6 4 Condição de Estado Limite Último 6 – 8 4.3. ÍNDICE DE GRAVIDADE RELATIVA O índice de gravidade relativa é determinado para cada amostra, conforme a média dos fatores de danos ponderados calculados para cada anomalia e a frequência de ocorrência desse fator de danos para cada zona. Para este trabalho, os fatores de danos não foram divididos em classes, dessa forma, a frequência para cada fator de danos é determinada para a quantidade total de amostras para uma mesma zona. 4.4. RELAÇÃO Cr x IGR A partir dos resultados obtidos para Cr e IGR, é verificada a existência de relação entre os dois indicadores para cada zona da amostra e feita uma regressão simples linear de forma a buscar o modelo matemático que melhor se ajusta a amostra. 27 5. RESULTADOS A Figura 13 (a) apresenta o histograma obtido para Cr e a Figura 13 (b) o histograma para IGR para as amostras referentes à zona de paredes contínuas. Além disso, a Figura 13 (c) apresenta o gráfico obtido para Cr em função de IGR, com ajuste feito por regressão simples linear para esta mesma zona. (a) (b) (c) Figura 13 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona PC (c) Analisando os histogramas, em geral, as amostras apresentaram valores de Cr que variam entre 2,00 e 4,75 e de IGR entre 0,000 e 0,051, em grande maioria indicando nível de y = 33,607x + 2,1274 R² = 0,583 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 C r IGR Cr Linear (Cr) 28 condição com degradação pontual na zona. A incidência de alguns pontos de com índices de Cr mais altos, com nível de condição em estado limite de serviço, pode ser justificada devido à zona de paredes contínuas estar sujeita a uma maior exposição aos agentes de degradação, uma vez que ocupa a maior parte das fachadas dos edifícios. A zona de paredes contínuas também sofre influência das cargas do edifício, estando sujeita a trincas devido ao trabalho da estrutura. Além disso, podem também existir falhas de especificação de materiais, como especificação de argamassa e rejuntes inadequada às solicitações, ou de execução, como execução inapropriada do substrato, com lançamento de argamassa com energia insuficiente para adequada fixação, ou a não quebra dos cordões de argamassa no momento de assentamento do revestimento, que favorecem o aparecimento de anomalias, bem como falha ou inexistência de processos de manutenção. Através do gráfico de Cr em função de IGR, observa-se que os índicesCr e IGR não apresentam uma relação diretamente proporcional, uma vez que para um mesmo IGR temos vários valores de Cr diferentes e valores distintos de IGR convergem mais um mesmo valor de Cr. Além disso o máximo valor de Cr não se refere ao máximo valor de IGR (0,042;4,75), indicando que o modelo linear não é o mais adequado para a análise. Isso pode ocorrer devido aos dois indicadores partirem de parâmetros diferentes, com Cr levando em conta parâmetros que consideram a gravidade da anomalia e possuindo pesos distintos para cada anomalia presente, enquanto que IGR baseia-se somente parâmetros diretamente relacionados à área de ocorrência. O dados estatísticos da regressão simples linear obtida são expressos na Tabela 11. Tabela 11 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona PC ESTATÍSTICA DE REGRESSÃO R² 0,583 R² ajustado 0,582 Erro padrão 0,389 Observações 345 A relação entre Cr e IGR dada pelo modelo linear previsto apresentou um ajuste à amostra de 58,2% e um erro padrão igual a 38,9%, não sendo adequado à variância apresentada pelas amostras. 29 A Figura 14 (a) apresenta o histograma obtido para Cr e a Figura 14 (b) o histograma para IGR para as amostras referentes à zona de aberturas. Além disso, a Figura 14 (c) apresenta o gráfico obtido para Cr em função de IGR, com ajuste feito por regressão simples linear para esta mesma zona. (a) (b) (c) Figura 14 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona AB (c) Analisando os histogramas, em geral, as amostras apresentaram valores de Cr que variam entre 2,00 e 4,50 e de IGR entre 0,000 e 0,061, com uma grande parte das amostras apresentando condição boa. Apesar de grande parte das amostras apresentar um bom nível de y = 21,538x + 2,18 R² = 0,429 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 0,000 0,010 0,020 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070 C r IGR Cr Linear (Cr) 30 condição, a maioria das amostras apresenta nível de condição com degradação pontual na zona. Além disso, a ocorrência de apenas 1 amostra com de com nível de condição em estado limite de serviço pode ser justificada por alguma ocorrência particular de falha executiva ou de manutenção ou até mesmo uma maior exposição a algum agende de degradação mais agressivo sobre essa amostra. Através do gráfico de Cr em função de IGR, observa-se que os índices Cr e IGR não apresentam uma relação diretamente proporcional, uma vez que para um mesmo IGR temos vários valores de Cr diferentes e valores distintos de IGR convergem mais um mesmo valor de Cr. Além disso o máximo valor de Cr não se refere ao máximo valor de IGR (0,026;4,50), indicando que o modelo linear não é o mais adequado para a análise. Isso pode ocorrer devido aos dois indicadores partirem de parâmetros diferentes, com Cr levando em conta parâmetros que consideram a gravidade da anomalia e possuindo pesos distintos para cada anomalia presente, enquanto que IGR baseia-se somente parâmetros diretamente relacionados à área de ocorrência. Além disso, comparando com o resultado observado para paredes contínuas, observa-se certa semelhança na disposição da nuvem de pontos obtidas para as duas zonas, o que pode ocorrer por alguma semelhança entre tipos de anomalia mais presentes em cada zona, que impacta nos pesos utilizados para obtenção da severidade, tornando-os parecidos. Os dados estatísticos da regressão são expressos na Tabela 12. Tabela 12 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona AB ESTATÍSTICA DE REGRESSÃO R² 0,429 R² ajustado 0,427 Erro padrão 0,400 Observações 345 A relação entre Cr e IGR dada pelo modelo linear previsto apresentou um ajuste à amostra de somente 42,7% e um erro padrão igual a 40%, não sendo adequado à variância apresentada pelas amostras. A Figura 15 (a) apresenta o histograma obtido para Cr e a Figura 15 (b) o histograma para IGR para as amostras referentes à zona de sacadas. Além disso, a Figura 15 (c) apresenta o 31 gráfico obtido para Cr em função de IGR, com ajuste feito por regressão simples linear para esta mesma zona. (a) (b) (c) Figura 15 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona SC (c) Analisando os histogramas, em geral, as amostras apresentaram valores de Cr que variam entre 2,00 e 3,25 e de IGR entre 0,000 e 0,087, em grande maioria indicando nível de condição boa, com algumas amostras apresentando nível de condição com degradação pontual na zona, podendo resultar tanto de falhas executivas como de falhas ou ausência de manutenção. y = 8,7626x + 2,0941 R² = 0,1798 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 0,000 0,020 0,040 0,060 0,080 0,100 C r IGR Cr Linear (Cr) 32 Através do gráfico de Cr em função de IGR, observa-se que os índices Cr e IGR não apresentam uma relação diretamente proporcional, uma vez que para um mesmo IGR temos vários valores de Cr diferentes e valores distintos de IGR convergem mais um mesmo valor de Cr. Além disso o máximo valor de Cr não se refere ao máximo valor de IGR (0,006;3,25), indicando que o modelo linear não é o mais adequado para a análise. Isso pode ocorrer devido aos dois indicadores partirem de parâmetros diferentes, com Cr levando em conta parâmetros que consideram a gravidade da anomalia e possuindo pesos distintos para cada anomalia presente, enquanto que IGR baseia-se somente parâmetros diretamente relacionados à área de ocorrência. Além disso, observa-se graficamente que IGR cresce bastante, em comparação com as demais zonas, mesmo com a estabilidade de Cr em valores numericamente mais baixos. Também não se observa um padrão entre os gráficos obtidos para as zonas analisadas, o que pode ocorrer pela disparidade entre tipos de anomalia mais presentes em cada zona, que impacta nos pesos utilizados para obtenção da severidade. Os dados estatísticos da regressão são expressos na Tabela 13. Tabela 13 - Dados de estatística de regressão Cr x IGR para zona SC ESTATÍSTICA DE REGRESSÃO R² 0,180 R² ajustado 0,177 Erro padrão 0,269 Observações 345 A relação entre Cr e IGR dada pelo modelo linear previsto apresentou um ajuste à amostra de apenas 17,7% e um erro padrão igual a 26,9%, não sendo adequado à variância apresentada pelas amostras. A Figura 16 (a) apresenta o histograma obtido para Cr e a Figura 16 (b) o histograma para IGR para as amostras referentes à zona de cantos e extremidades. Além disso, a Figura 16 (c) apresenta o gráfico obtido para Cr em função de IGR, com ajuste feito por regressão simples linear para esta mesma zona. 33 (a) (b) (c) Figura 16 - Histograma Cr (a); Histograma IGR (b); Relação Cr x IGR para zona CE (c) Analisando os histogramas, observa-se que as amostras apresentaram valores de Cr que variam entre 2,00 e 5,00 e de IGR entre 0,000 e 0,164, em maioria indicando nível de condição com degradação pontual na zona. A incidência de alguns pontos de com índices de Cr mais altos, com nível de condição em estado limite de serviço, pode ser justificada devido à zona de cantos e extremidades ser uma região de fragilidade na estrutura, com presença de quinas que podem dificultar que o sistema de revestimento da fachada e os serviços de manutenção sejam executados de forma adequada, favorecendo o aparecimento de anomalias. y = 22,28x + 2,1815 R² = 0,5808 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 C r IGR Cr Linear (Cr) 34 Através do gráfico de Cr em função de IGR, observa-se que os índices Cr e IGR não apresentam uma relação diretamente proporcional, uma vez que para um mesmo IGR temos vários valores de Cr diferentes e valores distintos de IGR convergem mais um mesmo valor de Cr. Além disso o máximo valor de Cr não se refere ao máximo valor de IGR (0,164;5,00) indicando que o modelo linear