Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Indaial – 2020 Tecnologia da consTrução de edificações ii Profa. Madeleing Taborda Barraza 1a Edição Copyright © UNIASSELVI 2020 Elaboração: Profa. Madeleing Taborda Barraza Revisão, Diagramação e Produção: Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri UNIASSELVI – Indaial. Impresso por: B269t Barraza, Madeleing Taborda Tecnologia da construção de edificações II. / Madeleing Taborda Barraza. – Indaial: UNIASSELVI, 2020. 210 p.; il. ISBN 978-65-5663-092-9 1. Estrutura da edificação. – Brasil. Centro Universitário Leonardo Da Vinci. CDD 624 III apresenTação Estimado acadêmico! Seja bem-vindo ao mundo da tecnologia da construção civil. Pretendemos que, durante as próximas folhas, seu conhecimento, compreensão e interesse pelos diferentes materiais e técnicas utilizadas para dar forma às edificações continue crescendo, estruturando- se da mão das normatividades que envolvem a instalação dos diferentes componentes nas edificações. Lembrando que este conteúdo será um guia para você continuar pesquisando mais e novas possibilidades durante a instalação dos componentes, tendo a certeza de que não existe um único caminho para atingir os objetivos, porém é necessário conhecer as diversas possibilidades para escolher a melhor. Isso, para questões de engenharia, se traduz no melhor desempenho com um custo razoável. Durante as unidades seguintes, você terá uma aproximação dos conceitos, procedimentos e técnicas associadas à ciência da impermeabilização, do isolamento termoacústico, das diversas instalações hidrossanitárias e a gás, dos revestimentos, esquadrias e pisos. Especificamente, a primeira unidade introduz os conceitos de impermeabilização, isolamento térmico e isolamento acústico, deixando clara a importância de acondicionar a nossa edificação ao meio externo. A segunda unidade aborda conceitos das diferentes instalações hidrossanitárias, elétricas e a gás que são incorporadas para dar conforto e proteção aos usuários. Finalmente, a terceira unidade abrange conceitos de acabamentos quando a estrutura da edificação já foi definida e seus espaços foram fechados corretamente, apontando conceitos de revestimento, esquadrias e pisos. Estamos motivando você a não deixar de sentir interesse pelas operações que acontecem durante a estruturação de uma edificação. É excelente quando, inicialmente, compreendemos a objetividade e funcionalidade dos procedimentos e depois conseguimos vê-los materializados na instalação e uso destes. A tecnologia da construção continuará se renovando a cada novo material ou técnica que surge para facilitar a permanência do usuário dentro das edificações, introduzindo componentes ambientais e oferecendo acessibilidade no uso deles. Bons estudos! Profª. Madeleing Taborda Barraza IV Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novidades em nosso material. Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagramação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo. Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilidade de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assunto em questão. Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa continuar seus estudos com um material de qualidade. Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de Desempenho de Estudantes – ENADE. Bons estudos! NOTA Olá acadêmico! Para melhorar a qualidade dos materiais ofertados a você e dinamizar ainda mais os seus estudos, a Uniasselvi disponibiliza materiais que possuem o código QR Code, que é um código que permite que você acesse um conteúdo interativo relacionado ao tema que você está estudando. Para utilizar essa ferramenta, acesse as lojas de aplicativos e baixe um leitor de QR Code. Depois, é só aproveitar mais essa facilidade para aprimorar seus estudos! UNI V VI Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela um novo conhecimento. Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complementares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento. Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo. Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada! LEMBRETE VII UNIDADE 1 - IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES .......................1 TÓPICO 1 - IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES ............................................................3 1 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................................3 2 REVISÃO DE CONCEITOS .................................................................................................................3 2.1 FORMAS DE ATUAÇÃO DA ÁGUA SOBRE A ESTRUTURA ..................................................5 3 CLASSIFICAÇÃO DE IMPERMEABILIZANTES ...........................................................................6 3.1 RÍGIDOS ..............................................................................................................................................7 3.2 SEMIFLEXÍVEIS .................................................................................................................................8 3.3 FLEXÍVEIS...........................................................................................................................................8 4 APLICAÇÃO E USO.............................................................................................................................10 4.1 IMPERMEABILIZAÇÃO DAS FUNÇÕES ..................................................................................10 4.2 IMPERMEABILIZAÇÃO NA ALVENARIA ................................................................................11 4.3 IMPERMEABILIZAÇÃO DAS FACHADAS ...............................................................................12 4.4 IMPERMEABILIZAÇÃO EM COBERTURAS .............................................................................12 5 REFERÊNCIAS NORMATIVAS ........................................................................................................13 6 CUIDADOS DURANTE E APÓS A EXECUÇÃO DA IMPERMEABILIZAÇÃO ....................15 7 DURABILIDADE E MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ASSOCIADAS À FALHA NA IMPERMEABILIZAÇÃO .............................................................16 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................20 AUTOATIVIDADE .................................................................................................................................21TÓPICO 2 - ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES .......................................................23 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................................................23 2 REVISÃO DE CONCEITOS ...............................................................................................................23 2.1 CONDUTIVIDADE TÉRMICA .....................................................................................................24 2.2 RESISTIVIDADE TÉRMICA OU RESISTÊNCIA TÉRMICA ....................................................26 2.3 COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA TÉRMICA OU TRANSMITÂNCIA TÉRMICA ....26 2.4 RESISTIVIDADE GLOBAL E CONDUTIBILIDADE GLOBAL ................................................27 2.5 COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA .............................................................................27 3 INTERAÇÃO MEIO AMBIENTE-EDIFICAÇÃO ..........................................................................27 3.1 TRANSMISSÃO DO CALOR EM PAREDES ...............................................................................30 4 DESEMPENHO E CONFORTO TÉRMICO ....................................................................................33 5 TIPOS DE ISOLANTES TÉRMICOS ..............................................................................................34 5.1 MATERIAIS TRADICIONAIS .......................................................................................................35 6 ISOLAMENTO TÉRMICO NA EDIFICAÇÃO ..............................................................................38 6.1 ISOLAMENTO TÉRMICO DE FACHADAS ..............................................................................38 6.2 ISOLAMENTO TÉRMICO DE COBERTURAS ...........................................................................39 7 NOVOS MATERIAIS ...........................................................................................................................40 8 REFERÊNCIAS NORMATIVAS ........................................................................................................41 RESUMO DO TÓPICO 2........................................................................................................................44 AUTOATIVIDADE .................................................................................................................................45 TÓPICO 3 - ISOLAMENTO SONORO EM EDIFICAÇÕES ..........................................................47 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................................................47 sumário VIII 2 REVISÃO DE CONCEITOS ...............................................................................................................47 2.1 MEDIÇÃO E CONTROLE DO SOM-RUÍDO ..............................................................................50 3 TRANSMISSÃO DO SOM .................................................................................................................55 4 O MATERIAL ISOLANTE SONORO ..............................................................................................56 5 MATERIAIS ADICIONAIS E SUAS PROPRIEDADES ...............................................................57 6 ISOLAMENTO ACÚSTICO ...............................................................................................................58 6.1 ISOLAMENTO SONORO EM PAREDES E FACHADAS .........................................................58 7 REFERÊNCIAS NORMATIVAS ........................................................................................................59 LEITURA COMPLEMENTAR ...............................................................................................................61 RESUMO DO TÓPICO 3........................................................................................................................65 AUTOATIVIDADE .................................................................................................................................66 UNIDADE 2 - INSTALAÇÕES PREDIAIS .........................................................................................67 TÓPICO 1 - INSTALAÇÕES HIDRÁULICO-SANITÁRIAS..........................................................69 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................................................69 2 ABASTECIMENTO DE ÁGUA ..........................................................................................................69 3 CONSUMO DIÁRIO E CRITÉRIOS ...............................................................................................71 4 INSTALAÇÕES DE ÁGUA POTÁVEL ............................................................................................71 4.1 COMPONENTES DO SISTEMA DE ABASTECIMENTO .........................................................72 4.2 ALIMENTADOR ..............................................................................................................................73 4.2.1 Barrilete ....................................................................................................................................73 4.2.2 Coluna de distribuição, ramais e sub-ramais .....................................................................73 4.2.3 Perda de carga .........................................................................................................................73 4.2.4 Peças de utilização .................................................................................................................74 4.2.5 Pré-dimensionamento da rede .............................................................................................74 4.3 RESERVATÓRIOS ...........................................................................................................................76 4.3.1 Reservatório inferior ...............................................................................................................76 4.3.2 Reservatório superior .............................................................................................................76 4.3.3 Dimensionamento ..................................................................................................................77 4.4 MATERIAIS ......................................................................................................................................78 4.5 ÁGUA QUENTE ..............................................................................................................................79 4.5.1 Consumo diário de água quente ..........................................................................................79 4.5.2 Aquecedores e tipos ...............................................................................................................80 4.5.3 Dimensionamento...................................................................................................................81 4.5.4 Materiais ...................................................................................................................................81 4.6 ESGOTO SANITÁRIO ....................................................................................................................81 4.6.1 Aparelhos sanitários e acessórios .........................................................................................82 4.6.2 Ramais de descarga e de esgoto ..........................................................................................83 4.6.3 Tubo de queda e coluna de ventilação ................................................................................84 4.6.4 Coletor e subcoletor ...............................................................................................................87 4.6.5 Caixa de inspeção e gordura .................................................................................................884.6.6 Fossa séptica ............................................................................................................................88 4.6.7 Filtro anaeróbico .....................................................................................................................90 4.7 ÁGUAS PLUVIAIS ..........................................................................................................................92 4.7.1 Estimativa de precipitação ...................................................................................................92 4.7.2 Calhas .......................................................................................................................................93 4.7.3 Condutores .............................................................................................................................94 4.8 CUIDADOS DURANTE A EXECUÇÃO ......................................................................................95 RESUMO DO TÓPICO 1........................................................................................................................97 AUTOATIVIDADE .................................................................................................................................98 IX TÓPICO 2 - INSTALAÇÕES DE SISTEMAS DE PREVENÇÃO CONTRA INCÊNDIO..........99 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................................................99 2 CLASSIFICAÇÃO DAS EDIFICAÇÕES .........................................................................................99 2.1 NORMATIVIDADE DE SEGURANÇA CONTRA INCÊNDIO .............................................100 2.2 RESISTÊNCIA E COMBATE AO FOGO ....................................................................................102 2.3 SISTEMA DE PROTEÇÃO E COMBATE CONTRA INCÊNDIO ...........................................103 2.3.1 Convergência De Sistemas ..................................................................................................104 2.4 PROTEÇÕES ESTRUTURAIS ......................................................................................................107 2.4.1 Em estruturas de aço ............................................................................................................107 2.4.2 Em estruturas de madeira ..................................................................................................108 2.5 ESQUEMATIZAÇÃO DA REDE DE PREVENÇÃO ................................................................109 CONTRA INCÊNDIO ...................................................................................................................109 RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................110 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................111 TÓPICO 3 - INSTALAÇÕES ELÉTRICAS ........................................................................................113 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................113 2 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .........................................................................................................113 3 FORNECIMENTO DE TENSÃO ....................................................................................................114 3.1 LIMITES DE FORNECIMENTO .................................................................................................116 3.2 TIPO DE FORNECIMENTO PARA UNIDADES CONSUMIDORAS INDIVIDUAIS .......117 3.3 PROCEDIMENTO DAS INSTALAÇÕES ...................................................................................118 3.4 ESQUEMATIZAÇÃO DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO ELÉTRICA ........................................122 RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................125 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................126 TÓPICO 4 - INSTALAÇÕES DE REDE DE GÁS ............................................................................127 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................127 2 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .........................................................................................................127 3 SISTEMA DE COMBUSTÍVEL EM EDIFICAÇÕES ...................................................................127 3.1 EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO ...................................................................................131 3.2 MATERIAIS ...................................................................................................................................132 3.3 NORMATIVA ................................................................................................................................132 3.4 ESQUEMATIZAÇÃO DA REDE DE GÁS .................................................................................133 LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................134 RESUMO DO TÓPICO 4......................................................................................................................136 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................137 UNIDADE 3 - REVESTIMENTOS, ESQUADRIAS E PISOS .......................................................139 TÓPICO 1 - REVESTIMENTOS .........................................................................................................141 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................141 2 REVISÃO DE CONCEITOS .............................................................................................................141 2.1 REVESTIMENTO DE ARGAMASSA .........................................................................................142 2.1.1 Revestimento de argamassa por camadas ........................................................................142 2.2 ESPECIFICAÇÕES DE ARGAMASSA ......................................................................................144 2.3 REVESTIMENTO INTERNO-EXTERNO ...................................................................................148 2.3.1 Revestimento com cerâmica ...............................................................................................148 2.4 REVESTIMENTO A GESSO ........................................................................................................150 2.5 REVESTIMENTO COM ESCAIOLA ..........................................................................................150 3 REVESTIMENTO ESPECIAL PARA PAREDES EXTERNAS ....................................................151 3.1 REVESTIMENTO COM PEDRAS NATURAIS ..........................................................................151 X 3.2 REVESTIMENTO COM PRODUTOS ESPECIAIS ....................................................................152 4 ENSAIOS SOBRE REVESTIMENTOS ..........................................................................................153 4.1 RESISTÊNCIA À ABRASÃO ........................................................................................................153 4.2 RESISTÊNCIA A MANCHAS ......................................................................................................153 4.3 RESISTÊNCIA AO ATAQUE QUÍMICO ....................................................................................154 4.4 ABSORÇÃO DE ÁGUA E RESISTÊNCIA MECÂNICA ..........................................................1545 CUIDADOS NA EXECUÇÃO ..........................................................................................................155 6 PATOLOGIAS RELACIONADAS COM O REVESTIMENTO .................................................156 RESUMO DO TÓPICO 1......................................................................................................................158 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................159 TÓPICO 2 - ESQUADRIAS .................................................................................................................161 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................161 2 CONCEITOS BÁSICOS ....................................................................................................................161 3 MATERIAIS UTILIZADOS ..............................................................................................................162 4 EXIGÊNCIAS DE DESEMPENHO ..................................................................................................163 5 TIPOS DE ESQUADRIAS .................................................................................................................164 5.1 ESQUADRIAS DE PORTAS ........................................................................................................164 5.2 ESQUADRIAS DE JANELAS .......................................................................................................168 5.3 ESQUADRIAS EM COBERTURAS .............................................................................................170 5.4 ESQUADRIAS EM ESCADAS .....................................................................................................171 5.5 ESQUADRIAS DE FACHADAS ..................................................................................................172 6 ASSENTAMENTO ..............................................................................................................................174 7 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ..............................................................................................176 8 INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS .....................................................................................................176 9 VISUALIZAÇÃO ................................................................................................................................177 RESUMO DO TÓPICO 2......................................................................................................................178 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................179 TÓPICO 3 - PISOS .................................................................................................................................181 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................181 2 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .........................................................................................................181 3 BASE DE CONTRAPISO ..................................................................................................................182 4 TIPOS DE PISO ...................................................................................................................................183 4.1 CERÂMICO ...................................................................................................................................183 4.2 CONCRETO ....................................................................................................................................184 4.3 MADEIRA .......................................................................................................................................185 4.4 PISO DE PEDRA NATURAL – ALTA RESISTÊNCIA..............................................................187 4.5 BLOCOS PRÉ-MOLDADOS .........................................................................................................189 5 CUIDADOS NA EXECUÇÃO – NORMAS ...................................................................................190 6 MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ..............................................................................................191 LEITURA COMPLEMENTAR .............................................................................................................192 RESUMO DO TÓPICO 3......................................................................................................................195 AUTOATIVIDADE ...............................................................................................................................196 REFERÊNCIAS .......................................................................................................................................197 1 UNIDADE 1 IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM PLANO DE ESTUDOS A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de: • conhecer os conceitos básicos associados à forma em que água, o som e o calor incidem sobre os materiais da construção e usuários das edificações; • identificar quais são os materiais e as tecnologias que envolvem o processo de impermeabilização, isolamento térmico e acústico; • discutir técnicas de ensaios para avaliar a impermeabilização, o isolamento acústico e térmico nas edificações; • reconhecer a importância de aplicar tratamentos sobre a envolvente da edificação. Esta unidade está dividida em quatro tópicos. No decorrer da unidade você encontrará autoatividades com o objetivo de reforçar o conteúdo apresentado. TÓPICO 1 – IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES TOPICO 2 – ISOLAMENTO SONORO NAS EDIFICAÇÕES TÓPICO 3 – ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá melhor as informações. CHAMADA 2 3 TÓPICO 1 UNIDADE 1 IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 1 INTRODUÇÃO A água tem um papel fundamental durante a execução dos projetos de construção. Sempre visando ter o controle sobre ela, em quantidade e em finalidade. Quando esta começa a se introduzir de modo aleatório e supersaturar materiais que não têm proteção da sua ação, ou aos componentes diluídos nela, podem ser registrados danos que, como Lima, Passos e Costa (2013) inferem, comprometem a vida útil do componente, expondo-os a agentes agressivos. É por isso que se indica a necessidade de aplicar impermeabilização em todos os componentes da construção, desde a aplicação de silicone em juntas de esquadrias até a adição de aditivos dentro de misturas de concreto ou argamassa, passando pelo recobrimento de reservatórios de água e a instalação de sistemas coletores de água de chuva. A informação compartilhada por Porcello (1998) indica que o investimento das atividades de impermeabilização na construção civil está compreendido entre 1 a 3% do custo total da obra, porém, quando a implementação da impermeabilização não é feita de modo integral e com qualidade, essa porcentagem pode atingir 5 a 10% do custo total da obra, fato que foi comprovado por Lima (2012) e outros autores que indicam que esse valor pode atingir 15% do custo total da construção (ARQUITETURA E CONSTRUÇÃO, 2005). 2 REVISÃO DE CONCEITOS De acordo com Salgado (2012), impermeabilizar pode ser definido como um procedimento que pretende evitar a influência da água nos projetos de construção. É necessário indicar que não se especifica simplesmente se é dentro das construções, uma vez que quando se tem projetos de pavimentação associados a residências, a devida condução da água evitará transtornos de assentamentos no solo. Baseados na definição da NBR 9575: 2010,a impermeabilização refere-se a um conjunto de operações e serviços que procuram proteger as construções da ação deletéria de fluidos, de vapores e da umidade. Assim, deve ser implementado um projeto de impermeabilização para cada obra, de modo que sejam especificados os passo a passos dos sistemas e materiais a serem empregados. UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 4 FIGURA 1 – ESPALHAMENTO DA ÁGUA NUMA SUPERFÍCIE COM REVESTIMENTO FONTE: <https://pixabay.com/es/photos/lluvia-gota-de-agua-piso-443015/>. Acesso em: 9 set. 2019 Poderíamos nos perguntar: o que um pouco de água a mais poderia ocasionar para ter que desenvolver e aplicar sistemas de impermeabilização? A resposta está associada aos componentes que estariam dissolvidos nessa água, que são capazes de promover reações não desejadas nos materiais cerâmicos e metálicos que compõem a estrutura da edificação. Porém, não só a água na forma de líquido, gelo ou vapor é que causa danos, também o ar que a acompanha, a temperatura e o tempo de exposição. Esse detrimento nos componentes traduz-se em gastos financeiros que poderiam ter sido poupados se inicialmente tivessem sido executados de maneira correta. Conforme Soares (2014), existem aspectos que devem ser garantidos com a implementação de uma impermeabilização completa: FIGURA 2 – ASPECTOS ESSENCIAIS DE UMA BOA EXECUÇÃO NA IMPERMEABILIZAÇÃO FONTE: Adaptada de Soares (2014) TÓPICO 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 5 O cumprimento desses aspetos está associado basicamente a três questões: 1. a implementação do tipo de impermeabilizante correto; 2. a boa execução da instalação do material; 3. a manutenção da instalação. Só considerando esses componentes pode ser garantida a eficiência do sistema, todas contempladas durante o planejamento e execução do projeto, de modo que os custos sejam devidamente justificados. 2.1 FORMAS DE ATUAÇÃO DA ÁGUA SOBRE A ESTRUTURA A água tem a possibilidade de se manifestar em diferentes estados, e conhecer a forma em que se incorpora na estrutura é fundamental para identificar o tipo de impermeabilização durante o projeto executivo (SOARES, 2014). No Quadro 1 estão registradas as principais formas de atuação da água, assim como suas possíveis origens. QUADRO 1 – FORMAS DE ATUAÇÃO DA ÁGUA SOBRE A ESTRUTURA Forma de atuação Origem Água sob pressão (unilateral ou bilateral) Piscinas elevadas, subsolos, banheiros Água de percolação Chuva e lavagem Água capilar Umidade do solo Água condensada Saunas e câmaras frigoríficas FONTE: Adaptado de Freire (2007) De modo específico, a água sob pressão é aquela água que fica exercendo pressão sobre o componente estrutural de modo lateral, podendo ser confinada ou não. Em vista do grande volume de água que fica em contato com o componente, esta gera uma pressão sobre ele. A pressão hidrostática pode ser superior a 1 kPa (NBR 9575:2010). A água de percolação atua na superfície por ação da gravidade, escorrendo em determinada direção sem exercer pressão (PICCHI, 1986). A água capilar é aquela que depois de ser absorvida pela superfície tem a propriedade de migrar pelos poros do componente (DINIS, 1997). A água condensada é produto do fenômeno do desequilíbrio térmico entre uma superfície e o vapor de água. Ocorre quando a superfície do componente registra uma temperatura menor que a do ponto de orvalho, uma vez resfriado, o ar acaba precipitando-se na superfície (LERSCH, 2003; RIGHI, 2009). UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 6 A maioria dessas atuações podem ser observadas na figura a seguir, com exceção da água sob pressão. FIGURA 3 – ESQUEMA DE DIFERENTES FORMAS DE ATUAÇÃO DA ÁGUA EM UMA EDIFICAÇÃO FONTE: <https://bityli.com/WzAzd>. Acesso em: 16 set. 2019 3 CLASSIFICAÇÃO DE IMPERMEABILIZANTES Existem diferentes formas de categorizar os impermeabilizantes, que Bauer, Vasconcelos e Granato (2007) classificam segundo as características de: flexibilidade; metodologia de aplicação; solicitação de água; exposição ao intemperismo; e aderência ao substrato. Flexibilidade: esse parâmetro categoriza se os elementos impermeabilizantes envolvem elementos da estrutura, sujeitos ou não à fissuração. Metodologia de aplicação: nessas condições se define que o impermeabilizante deve ser moldado in loco ou o elemento é pré-fabricado e requer de uma instalação. Solicitação de água: aqui os impermeabilizantes são categorizados em função de como a água tenta permear o elemento, se acontece por pressão hidrostática (unilateral ou bilateral), por condensação, por percolação ou pela umidade do solo. TÓPICO 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 7 Exposição ao intemperismo: se os materiais impermeabilizantes estarão expostos constantemente a ações climáticas, como vento e sol, podem sofrer um desgaste contínuo na sua superfície. Se o sistema necessita ou não de componentes que incrementem essa resistência, aplicados após o impermeabilizante ter sido instalado, então o sistema pode ser classificado em: resistente ao intemperismo, autoprotegido, pós-protegido ou carente de proteção. Aderência ao substrato: o substrato é a superfície ou o componente sobre o qual será aplicado o impermeabilizante. Em algumas ocasiões é integrado a ele, ou em outras é simplesmente aplicado, por isso são categorizados em: aderido, parcialmente aderido ou não aderido. Para esse caso, tomar-se-á como referência a flexibilidade, que pode misturar categorias, porém permitem diferenciar substancialmente a forma de aplicação, da mesma maneira que classifica a NBR 9575:2010. Quando os componentes podem ser integrados ou não à estrutura da edificação, podem ser definidas várias categorias (rígidos, semiflexíveis e flexíveis) da sua natureza. 3.1 RÍGIDOS Como o Instituto Brasileiro de Impermeabilização (IBI) indica, um sistema de impermeabilização rígido caracteriza-se por ser implementado a componentes da estrutura que, teoricamente, não sofrem deformação, ficam em contato com o solo e não recebem sol de modo direto. Claramente, refere-se a todo tipo de impermeabilizantes que não apresentam características de flexibilidade frente ao componente construtivo. De acordo com a NBR 9575:2010, esses são os tipos de materiais que podem ser implementados: a) argamassa impermeável com aditivo hidrófugo; b) argamassa modificada com polímero; c) cimento cristalizante para pressão negativa; d) cimento modificado com polímero. O IBI (2018) dá orientação técnica de ser implementado nas seguintes situações: • subsolos; • poços de elevadores; • muro de arrimo; • baldrames e alicerces; • paredes internas e externas; • pisos frios em contato com o solo; • reservatórios de água potável; • piscinas de concreto enterradas; • estruturas sujeitas à infiltração do lençol freático; • revestimento anterior ao assentamento de pisos cerâmicos; • sob carpete e revestimentos de madeira em contato com o solo; • pintura na face de aderência de granitos, evitando manchas de umidade. UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 8 Pode ser observado que esses tipos de produtos são de natureza inorgânica, adicionados às misturas comumente usadas de argamassa ou concreto. De acordo com o exposto anteriormente, deve ser garantida a boa aplicação do substrato para que os pequenos defeitos no processo não comprometam o desempenho da mistura. 3.2 SEMIFLEXÍVEIS Da mesma forma que Lima (2012) indica, esse tipo de sistemas não se encaixa nem no sistema rígido nem no sistema flexível, tendo características de baixo módulo de elasticidade, assim eles podem absorver pequenas movimentações e suportar pressões positivas e negativas. Exemplo desses materiais são: a) pinturas de base epóxi; b) argamassa polimérica. Salgado (2012) indica os usos mais comuns desse tipo de impermeabilizantes: • superfícies de concreto, argamassa, alvenaria e aço; • pequenas lajes e terraços. 3.3 FLEXÍVEIS De modo contrário aos sistemas rígidos, esses componentestêm a capacidade de registrar alongamento frente à movimentação dos componentes da estrutura, intemperismo e trepidação (AECWEB, 2010). Assim, a camada deve ser submetida a um ensaio específico de estanqueidade (NBR 9575:2010), os materiais desse grupo aprovados pela mesma normativa são os seguintes: a) membrana de emulsão asfáltica; b) membrana de asfalto modificado sem adição de polímero; c) membrana de asfalto modificado com adição de polímero elastômero; d) membrana de asfalto elastomérico em solução; e) membrana elastomérica de policloropreno e polietileno clorossulfonado; f) membrana elastomérica de poliisobutileno isopreno (IIR), na forma de solução; g) membrana elastomérica de estireno-butadieno-estireno (SBS); h) membrana de poliuretano; i) membrana de poliureia; j) membrana de poliuretano modificado com asfalto; k) membrana de polímero modificado com cimento; l) membrana acrílica; m) manta asfáltica; n) manta de acetato de etilvinila (EVA); o) manta de policloreto de vinila (PVC); p) manta de polietileno de alta densidade (PEAD); q) manta elastomérica de etilenopropilenodieno-monômero (EPDM); r) manta elastomérica de poliisobutileno isopreno (IIR); TÓPICO 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 9 São de uso comum em: • lajes; • banheiros, cozinhas, caixas d’agua; • terraços; • reservatórios elevados. Certamente, quando se especifica que a impermeabilização é um sistema, diz-se que não é um simples produto. A figura a seguir especifica o conjunto de elementos que permitem atingir o objetivo da impermeabilização. FIGURA 4 – COMPONENTES DO SISTEMA DE IMPERMEABILIZAÇÃO FONTE: <https://bityli.com/BT7Zy>. Acesso em: 17 set. 2019 Esses componentes podem ser reduzidos quando a impermeabilização é do tipo rígida. Inclusive, o sistema de impermeabilização vai acompanhado de componentes adicionais que permitem dar condução ou captação da água “desviada”, tais como tubos de drenagem, calhas ou condutores (CARDÃO, 1978). Da mesma forma, pelo tipo de sistema aplicado, também se evidencia a necessidade de aplicar proteção mecânica ou não. A Figura 5 faz o contraste entre duas formas de aplicação de sistemas de impermeabilização. FIGURA 5 – MODALIDADES DE APLICAÇÃO DE UM SISTEMA DE IMPERMEABILIZAÇÃO RÍGIDO VS. UM SISTEMA DE IMPERMEABILIZAÇÃO FLEXÍVEL FONTE: <https://bityli.com/IHMId>. Acesso em: 21 set. 2019 UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 10 Embora a NBR 9575:2010 caracteriza os materiais impermeabilizantes e seus requisitos mínimos de fabricação segundo a sua aplicação, nela não são especificados os dimensionamentos. Assim, devem ser assegurados mediante ensaios mecânicos, químicos ou de estanqueidade (VASCONCELOS; BAUER, 2018). IMPORTANT E 4 APLICAÇÃO E USO A escolha do sistema de impermeabilização a ser empregado leva em consideração os seguintes fatores: pressão hidrostática, exposição ao sol, possíveis deformações no substrato e fluxo de usuários (SABBATINI et al. 2003). A seguir, indica-se a forma de abordar a impermeabilização em três componentes importantes da estrutura, assim como os sistemas neles usados. 4.1 IMPERMEABILIZAÇÃO DAS FUNDAÇÕES As fundações normalmente passam a ter contato com a água do solo, por isso é necessário criar uma barreira física que impeça a passagem de fluidos ou que pelo menos os conduza até um lugar de evacuação (HUSSEIN, 2013). Mesmo assim, é comum ter esse tipo de problema, por isso a necessidade de aplicar uma argamassa com bom desempenho mecânico, que se constitua de aditivos impermeabilizantes, seja usada emulsão impermeabilizante e/ou uma manta ou membrana asfáltica, como pode ser visto na Figura 6. FIGURA 6 – INCORPORAÇÃO DE COMPONENTES IMPERMEABILIZANTES SOBRE VIGAS BALDRAME FONTE: <https://www.pinterest.at/pin/397161260871798449/>. Acesso em: 13 set. 2019 TÓPICO 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 11 Nesses tipos de fundações podem ser usados: • produtos cristalizantes; • argamassa impermeável; • cimento polimérico; • ou mantas asfálticas (quando as fundações são pequenas); • ou mantas de PVC (quando as fundações são robustas). 4.2 IMPERMEABILIZAÇÃO NA ALVENARIA Quando se tem problemas de umidade nas fundações, ou por questões ambientais, as paredes são as primeiras a manifestar alguma patologia. O revestimento de impermeabilização é realizado normalmente até 1 m de altura acima do piso, tal como ilustra a Figura 7: FIGURA 7 – CONSIDERAÇÃO DA EXTENSÃO DA IMPERMEABILIZAÇÃO EM PAREDES SOBRE O BALDRAME E NO CONTRAPISO FONTE: <http://maosaobra.org.br/fasciculos/impermeabilizacao/>. Acesso em: 14 set. 2019 É muito comum ter deterioração nos muros perimetrais, devido às precipitações e à ação do vento. A água acaba se infiltrando e produzindo eflorescências ou manchas, basicamente porque os componentes não são hidrófugos e nem monolíticos. Para o caso da alvenaria, a água acaba penetrando pelas juntas, fato que foi registrado durante testes nos laboratórios sob a pressão eólica, a cinética da chuva e a gravidade (SCHILD et al., 1978). Basicamente, esse sistema se vale da argamassa impermeável/polimérica e cristalizantes para evitar a presença de água capilar que possa comprometer a peça. UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 12 Quando começam a ser observados problemas de umidade em paredes não perimetrais, simultaneamente com o piso, deve ser considerado que a problemática esteja associada a falta de drenagem no piso. ATENCAO 4.3 IMPERMEABILIZAÇÃO DAS FACHADAS Por ser a face da edificação, com frequência são procurados materiais que tenham o menor grau de absorção de água e após montagem da fachada são considerados adicionais que ajudem a impedir a infiltração de água da chuva, basicamente apoiando-se em resinas siliconadas ou acrílicas (pintura hidrófuga), de modo que não sejam produzidas alterações na estética da fachada. A aplicação desses produtos se dá como na pintura, como pode ser vista na Figura 8, empregando rolos, brochas e trinchas. FIGURA 8 – APLICAÇÃO DE UMA CAMADA DE PINTURA IMPERMEABILIZANTE NUMA PAREDE DE FACHADA FONTE: <https://fibersals.com.br/blog/impermeabilizacao-de-fachada/>. Acesso em: 14 set. 2019 A aplicação da impermeabilização nas fachadas favorecerá a conservação da superfície, a prevenção de umidade no interior da edificação e a durabilidade da construção. 4.4 IMPERMEABILIZAÇÃO EM COBERTURAS A cobertura recebe com maior intensidade a água da chuva. Podem ter inclinação e fluxo de usuários. Assim, devem ser considerados esses componentes na hora de fazer a instalação do sistema. Adicionalmente, durante a instalação deve ser assegurada a aderência do sistema para que o vento ou a falta de homogeneidade na superfície possa ocasionar acumulações temporais de água. A Figura 9 apresenta a instalação e cuidados que devem ser contemplados quando é realizada a impermeabilização em coberturas. TÓPICO 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 13 FIGURA 9 – APLICAÇÃO DE MANTAS ASFÁLTICAS EM LAJE DE COBERTURA FONTE: <https://www.vivadecora.com.br/revista/impermeabilizante-para-laje/>. Acesso em: 14 set. 2019 Salgado (2012) indica que, quando se trata de mantas, a superfície deve estar limpa, livre de poeiras e perfeitamente regularizada. Os cantos devem ser regularizados com acabamento meia cana, ficando atento aos ralos e às passagens de tubulação para evitar problemas de infiltração de água nesses pontos. Algumas mantas não possuem resistência à ação dos raios ultravioleta do sol, sendo que deve ser incluída uma proteção mecânica com a aplicação de uma camada de argamassa. Os sistemas que podem ser implementados nas coberturas são, entre outros: • manta líquida impermeabilizante; • membrana acrílica de poliuretano ou outras; • manta asfáltica aluminizada (quando não há trânsito de pessoas). 5 REFERÊNCIAS NORMATIVAS A NBR 9575:2010 aponta a necessidade de um especialista em impermeabilização que analise os projetos básicos da obra e indique as áreas que necessitam de tratamentocom impermeabilizantes, assumindo a responsabilidade técnica para diferenciar os tipos de impermeabilizantes a serem usados e sua devida execução. Essa informação se consolida no chamado projeto básico de impermeabilização, que dá o detalhamento dos sistemas a serem utilizados (BERNHOEFT; MELHADO, 2010). A NBR 9574:2008 especifica um processo de execução da impermeabilização com base na flexibilidade do impermeabilizante, que pode ser resumido da seguinte forma: UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 14 i) Preparação do substrato: deve ser firme, coeso e homogêneo. Limpo, livre de materiais e objetos que dificultem a aderência do impermeabilizante. Recomenda-se que esteja úmido sem estar supersaturado. ii) Aplicação do tipo de impermeabilizante: preparar os componentes de modo manual ou mecânico. Se for impermeabilização rígida, deve ser preparada in loco (mistura não industrializada – quando tem hidrofugantes), de areia com faixa granulométrica especificada e espessura mínima de 1 cm, sempre cumprindo as indicações do fabricante quanto à dosagem, tempo de mistura e aplicação por camadas, se for o caso. iii) Proteção do impermeabilizante: essa parte é recomendada e necessária quando existe a possibilidade de agressão mecânica ou incidência de raios ultravioleta. Adicionalmente ao procedimento de execução especificado pelo tipo de impermeabilizante ou substrato existem outras normas que indicam a necessidade de garantir o desempenho do elemento, tais como: a) NBR 12171:1992 – Aderência aplicável em sistema de impermeabilização composto por cimento impermeabilizante e polímeros – Método de ensaio. Especifica aplicação para sistemas impermeabilizantes rígidos, que preparados sobre um concreto de traço específico são aplicados e curados durante 28 dias para posterior ensaio de aderência com equipamento, (Figura 10), posteriormente é analisada a forma de ruptura. FIGURA 10 – FORMATO DE CORPOS DE PROVA E APLICAÇÃO DE IMPERMEABILIZANTE PARA ENSAIO DE ADERÊNCIA FONTE: Vieira e Motta (2018, p. 6) b) Novamente, a NBR 9574:2008 especifica um teste de lâmina de água, na procura de garantir a estanqueidade dela durante o mínimo de 72 horas seguintes à cura do sistema empregado, a fim de verificar a presença de falhas. c) NBR 12170:2017 – Materiais de impermeabilização – determinação da potabili- dade da água após o contato. Esse ensaio é indicado para impermeabilizantes destinados a reservatórios, de modo que a água armazenada não sofra modifica- ção do seu pH com a possível dissolução de componentes no impermeabilizante. TÓPICO 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 15 d) NBR 16548:2017 – Materiais de impermeabilização – determinação da resistência à tração e alongamento, indicando que devem ser feitos em um formato específico e com materiais de corte à base de aço. Esse ensaio é válido para materiais do tipo flexíveis. e) Finalmente, também é considerado para sistemas de impermeabilização que têm uma vida útil, especificado pela NBR 15575-1: 2013, que precisam de manutenção diferenciada pelo rompimento de material de revestimento, resumido no Quadro 2. QUADRO 2 – INDICAÇÃO DE TEMPO PARA MANUTENÇÃO PREVENTIVA EM SISTEMAS IMPERMEABILIZANTES Tipo de impermeabilização Componente Tempo de vida útil (VUP) – anos Manutenções sem rompimento do revestimento Juntas, rejuntamento, rodapés Mínimo: 4 Intermédio: 5 Superior: 6 Caixa d’água, jardineira, áreas externas com jardim, coberturas não utilizáveis, calhas Mínimo: 8 Intermédio: 10 Superior: 12 Manutenções com rompimento do revestimento Áreas internas de piscina, áreas externas com piso, coberturas utilizáveis, rampa de garagem e outros Mínimo: 20 Intermédio: 25 Superior: 30 FONTE: NBR 15.575-1 (2013, p. 56) Qualquer reparação e/ou manutenção também deve se ver apoiada nas normatividades: • NBR 5674:2012 – Requisitos para o sistema de gestão de manutenção: reconhecendo a importância da manutenção sobre as edificações e seus componentes; e • NBR 16280:2015 – Reforma em edificações – Sistema de gestão de reformas – Requisitos, que especifica como devem ser executadas as manutenções que contribuem à utilização dos componentes da estrutura. 6 CUIDADOS DURANTE E APÓS A EXECUÇÃO DA IMPERMEABILIZAÇÃO Durante a impermeabilização, a NBR 9575: 2010 indica que é necessário realizar uma inspeção sobre o substrato, registrar a presença de coletores de água, a presença de tubos, verificar se foi especificado no projeto básico de impermeabilização a necessidade de proteção mecânica e definição do sentido das UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 16 possíveis juntas a serem executadas. Da mesma forma, Souza e Melhado (1998) indicam que o sistema inicialmente definido para a impermeabilização pode ser questionado quando durante a execução podem não ser atendidos requisitos de desempenho – adequação – ou que o sistema não possua construtibilidade e produtividade. Conforme Morais (2002), depois da impermeabilização deve-se: • verificar se superfície está uniforme e com bom aspecto; • verificar o embutimento nos pluviais e canaletas; • verificar a correta superposição das juntas e sua consolidação (quando o isolante é do tipo membranas ou mantas), de modo que a água não permeie entre elas; • verificar os arremates nos ralos, encaixes, altura dos encaixes, arremate em tubulações, presença de vegetação e descida de água pluviais; • conferir o caimento final das superfícies; • após a aprovação, fazer a proteção mecânica de transição; • fazer testes iniciais, detalhados. De acordo com o Instituto Brasileiro de Impermeabilização (IBI, 2018), com o passar do tempo podem ser detectadas falhas que podem ser ajustadas antes do comprometimento total do componente, fazendo uso de várias técnicas, algumas apresentadas a seguir: 1. Uso de dispositivos elétricos: permitem identificar a presença de fissuras mediante o fenômeno de “fechamento de arco elétrico”, aplicando-se sobre as impermeabilizações para comprovação da sua estanqueidade, claramente esses testes são do tipo não destrutivo. 2. Termografia infravermelha: por meio do uso de dispositivos que podem caracterizar a variação da temperatura mediante leituras de infravermelho, o que permite identificar possíveis inconsistências no fluxo dela associadas à patologia de infiltração. 3. GPR – Ground Penetrating Radar ou escaneamento por radar: baseados na identificação do caminho de um circuito elétrico criado pela passagem da água, que segue os princípios de campos elétricos e possibilita o rastreio da sua origem . 7 DURABILIDADE E MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS ASSOCIADAS À FALHA NA IMPERMEABILIZAÇÃO São muitos os fatores que afetam a intensidade dos danos associados à falta de impermeabilização e o fator tempo de exposição também é importante. Por mais que sejam aplicadas técnicas, sempre se tem uma porcentagem de infiltração da água nos materiais, pois estes sempre são de natureza porosa. Esses fatores podem ser indicados assim: • localização geográfica da edificação; • orientação da planta; TÓPICO 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 17 • altura da edificação. • clima externo, diferencial de umidade. Salgado (2012) lista alguns dos problemas comuns decorrentes da presença indesejável da água: • presença da umidade nas estruturas executadas ao nível do solo; • presença de umidade nas paredes perto do piso; • vazamento de água em lajes; • vazamento de água em caixas d’água; • vazamento de água em piscinas; • umidade em piso. Não obstante, ainda conhecendo esses possíveis problemas, com frequência existe negligência no planejamento e execução do projeto de impermeabilização, muitas vezes pela ausência de um especialista que assuma essa responsabilidade, tanto quanto pela má execução do serviço. As figuras seguintes mostram os problemas mais comuns de origem e causa variada: FIGURA 11 – MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DE FALHAS NA IMPERMEABILIZAÇÃO EM RESIDÊNCIASFONTE: <https://bityli.com/0TQWG> e <https://bityli.com/JuNA2>. Acesso em: 20 set. 2019 FIGURA 12 – ALGUMAS MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DE FALHAS NA IMPERMEABILIZAÇÃO EM ESTRUTURAS MAIS ROBUSTAS FONTE: <https://bityli.com/Kqf09> e <https://bityli.com/04t24>. Acesso em: 20 set. 2019 UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 18 De modo específico, é apresentado na sequência um exemplo de Rodrigues, Júnior e Lima (2016). É mostrada uma problemática associada à execução da impermeabilização de um reservatório superior com capacidade de 40 m³ de água e com duas câmaras, que proveem água para um edifício misto de alto padrão, localizado no bairro de Tambaú, em João Pessoa-PB. Detalhes: A impermeabilização é executada com cimento polimérico e resina termoplástica estruturada (indicação do projetista). Porém, durante a execução, detectou-se a ausência de mísulas horizontais na estrutura de concreto do reservatório. Sem elas a pressão da água poderia fissurar ou romper o impermeabilizante, dessa forma o sistema foi trocado para manta asfáltica aderida. Procedimento: 1. Lixamento das paredes de concreto e regularização horizontal do piso. 2. Posterior limpeza. 3. Aplicação de camada asfáltica para facilitar aderência. 4. Consideração do envolvimento das tubulações com manta asfáltica (ver Figura 13). 5. Ensaio de estanqueidade em duas camadas até atingir a capacidade do reservatório. 6. Inspeção diária de umidade. 7. Detecção de falha no sistema entorno à tubulação (ver Figura 13). 8. Drenagem do reservatório. 9. Detecção de falhas nos arremates da manta na tubulação (ver Figura 14). 10. Reparo a partir do corte da manta e rebaixamento da superfície próxima às tubulações. Novo lixamento, limpeza, aplicação de argamassa polimérica e posterior aplicação de manta (fazendo um arremate na parte inferior da luva). E foi aplicado um produto à base de resina epóxi sobre a manta para garantir a aderência. 11. Um novo teste de estanqueidade foi realizado. 12. Foi inspecionada a falta de infiltração. 13. Foi aplicada a proteção mecânica horizontal. FIGURA 13 – RESERVATÓRIO E UMA DAS TUBULAÇÕES CONJUNTA FONTE: Rodrigues, Júnior e Lima (2016, p. 28) TÓPICO 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO NAS EDIFICAÇÕES 19 FIGURA 14 – DETECÇÃO DE PROBLEMAS PRÓXIMOS À TUBULAÇÃO – REPARO DO SETOR FONTE: Rodrigues, Júnior e Lima (2016, p. 29) FIGURA 15 – DETALHE DE REPARO FONTE: Rodrigues, Júnior e Lima (2016, p. 30) Finalmente, com a devida indicação, correção e ensaio de estanqueidade pode se ter a confiança de que o reservatório estará em condições de cumprir eficientemente sua função, considerando que a manutenção não pode ser deixada de lado. 20 Neste tópico, você aprendeu que: RESUMO DO TÓPICO 1 • Existe a necessidade de estruturar e supervisar as atividades associadas à aplicação do sistema de impermeabilização no planejamento e execução de obras. • O excesso da água não conduzida dentro da edificação pode causar danos internos nos componentes. • Têm-se diversos tipos de materiais e procedimentos associados à instalação de sistemas impermeabilizantes segundo a funcionalidade do componente estrutural. 21 1 Qual é a diferença significativa entre estanqueidade e impermeabilização? 2 Como acontece a eflorescência nas paredes e por quê? AUTOATIVIDADE 22 23 TÓPICO 2 ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES UNIDADE 1 1 INTRODUÇÃO A separação de ambientes dentro das edificações é uma atividade comum nas últimas décadas, dessa forma é oferecida ao usuário a possibilidade de experimentar diferentes temperaturas sem sair da sua área de trabalho, estudo ou residência. Essa necessidade humana está associada à variação da temperatura do ambiente, sua umidade e presença de vento, que claramente é capaz de modificar os pequenos ambientes internos criados pelo homem. Esse fato se manifesta pela busca de um equilíbrio térmico que pode ser ajustado de modo simples pela troca na vestimenta (NICOL; HUMPHREYS, 2001) ou de uma forma geral e fixa com a instalação de sistemas que facilitem o ajuste ambiental, tais como sistemas de isolamento térmico. Cunha e Cunha (1997) indicam que separar os ambientes por causa da temperatura ou das atmosferas é a primeira forma de gerar isolamento térmico. Esse ato, na construção, proporciona conforto, economia e estabilidade estrutural nas edificações. Essas são grandes consumidoras de energia para serem aquecidas durante o inverno e resfriadas durante o verão, precisam de isolamento térmico para sua eficiência energética. 2 REVISÃO DE CONCEITOS Isolamento térmico consiste em prover de resistência à edificação durante a influência térmica do exterior, impedindo a passagem de calor ou frio, fato que é alcançado quando são incorporados materiais isolantes (REVCOSPAIN, 2012). Dentro de cada edificação podem ser desenvolvidas condições ambientais quase que de modo unitário, ou seja, diferentes de um ambiente externo maior, e pode ser gerado um microclima que registra condições ambientais predominantemente iguais para todos os materiais que estão dentro dele (JOHN; SATO, 2006). Esse microclima tem condições de umidade, vento e temperatura que podem ser modificadas mediante composição da envolvente da edificação (paredes externas e telhado). UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 24 Essas variáveis e suas formas de serem percebidas pelo corpo humano podem gerar desconforto e adicionalmente também ocasionar deformações nos componentes da estrutura. Por isso é procurada a estabilidade térmica que permite a conservação das propriedades físicas dos materiais da edificação e, por conseguinte, a conservação da vida útil das peças. Cinco conceitos são importantes para compreender como os componentes podem se ver afetados pela temperatura externa: a condutibilidade térmica, a resistividade térmica, resistividade global, coeficiente de dilatação térmica e condutibilidade térmica global (PIRONDI, 1979). Todos baseados na possibilidade de transferência de calor, por ser a forma de transferência de energia entre os sistemas internos e externos. 2.1 CONDUTIVIDADE TÉRMICA Corresponde à capacidade de condução de calor de um material. Representado pela expressão da equação (1) (no Sistema Internacional de unidades), indica a quantidade de calor (em Joules) que pode ser transmitida entre duas faces paralelas de um corpo homogêneo, em regime estacionário, quando possuem espessura equivalente a 1 metro, durante um tempo especificado de 1 segundo, em 1 metro quadrado de área, e para cada grau centígrado de diferença entre as temperaturas superficiais das faces. (1) Em função dos valores da condutividade, o material pode ser considerado condutor ou isolante. Porém, a umidade e temperatura do ambiente podem modificar essa caracterização de condutividade térmica em alguns materiais. Por exemplo, quando a água ingressa nos vazios ou poros dos materiais, a passagem de calor é mais alta, pois a própria água tem condutividade térmica 24 vezes maior que o ar. A estimação de condutividade por grupo de materiais pode ser ilustrada na Figura 16. De modo mais específico, os valores de condutividade em materiais usados na construção civil são especificados no Quadro 3. TÓPICO 2 | ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES 25 FIGURA 16 – VARIAÇÃO NA ESCALA DE CONDUTIVIDADE SEGUNDO GRUPO DE MATERIAIS FONTE: <https://www.antonioguilherme.web.br.com/blog/condutividade-termica/>. Acesso em: 19 set. 2019 QUADRO 3 – CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE ALGUNS MATERIAIS DA CONSTRUÇÃO CIVIL Material Condutividade térmica (W/m.K) Metal 35 (Chumbo), 381 (Cobre) Cimento 1,63-2,74 Água 0,60 (Liquida), 2,50 (Gelo) Chapisco 0,35-1,40 Tijolo maciço 0,72-0,90 Bloco de concreto 0,35-0,79 Tijolo oco 0,49-0,79 Gesso 0,26-0,30 Madeira 0,10-0,21 Concreto celular 0,09-0,18 Isolamento 0,026-0,050 Ar 0,026 FONTE: <http://www.aipex.es/faq_po.php?s=9>. Acesso em: 8 nov. 2019 UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES26 Contudo, os materiais nem sempre deixam passar o calor através deles. Quando isso acontece, se diz que possuem resistência térmica, o que acontece segundo a natureza dos materiais. No caso dos materiais metálicos, essa condução é mais rápida que em materiais cerâmicos ou poliméricos, por isso esse parâmetro se torna importante na hora de considerar possíveis condutores ou isolantes térmicos. 2.2 RESISTIVIDADE TÉRMICA OU RESISTÊNCIA TÉRMICA Corresponde à capacidade interna do material de opor-se ao fluxo de temperatura, sendo inversamente proporcional à condutividade térmica: (2) Em que: E – espessura da camada (m); K – condutividade térmica do material (W/m.K). Um bom material isolante terá uma resistência térmica alta e claramente a resistência pode ser incrementada quando se tem um material de mediana resistência, mas com uma espessura maior. 2.3 COEFICIENTE DE TRANSFERÊNCIA TÉRMICA OU TRANSMITÂNCIA TÉRMICA O coeficiente de transferência térmica ou coeficiente de transferência de calor indica a quantidade de calor que foi transferido por convenção no sistema construtivo, considerando que este está constituído por diferentes materiais e cada um possui uma condutividade diferente. (3) U = coeficiente de transferência térmica, W/(m2.K); R = resistência térmica (m2.K/W); A = área de superfície de transferência térmica, m2; ΔT = diferença na temperatura entre a área da superfície do sólido e a do fluido circundante, K; Δt = período de tempo, s; TÓPICO 2 | ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES 27 Esse parâmetro permite caracterizar o isolamento da parede. Quanto mais baixo for o valor da transmitância, melhor será o comportamento térmico do sistema construtivo. A finalidade de atingir ditos valores se resume na redução de investimento na manutenção da edificação e a contribuição ao meio ambiente. Esses três conceitos inicias podem ser esboçados, como mostra a seguinte figura: FIGURA 17 – CONCEITOS BÁSICOS NA TRANSMISSÃO DE CALOR E SUA REPRESENTAÇÃO FONTE: Adaptado de <https://bityli.com/hmJZt>. Acesso em: 18 set. 2019 Adicionalmente, podem ser definidos outros conceitos que se associam com os primeiros, de forma global, no elemento através do qual passa o calor. 2.4 RESISTIVIDADE GLOBAL E CONDUTIBILIDADE GLOBAL De modo unitário, cada material possui um valor de condutividade térmica, porém os materiais são uma mistura homogeneizada de vários componentes, dos quais pode ser estimado um coeficiente de condutibilidade térmica global e uma resistividade térmica global, o que basicamente se traduz na somatória de cada um dos componentes a “reagir” com a transmissão de calor. 2.5 COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA A dilatação térmica é o fenômeno que ocasiona a deformação de um elemento pelo incremento da temperatura, produzido pela agitação nas moléculas deste. De todos os grupos de materiais, os sólidos são aqueles que mais resistem a esse fenômeno. E mesmo assim, frente à agitação térmica por uma variação abrupta de temperatura durante o dia (40 °C) e frio intenso durante a noite (9 °C), esses materiais podem sofrer de fadiga térmica e se romper, caso não sejam previstos tratamentos de proteção neles. 3 INTERAÇÃO MEIO AMBIENTE-EDIFICAÇÃO A edificação pode ser considerada célula unitária, uma vez que é incorporado um sistema de isolamento térmico eficiente, podendo gerar seus próprios microclimas. Uma edificação bem isolada consegue poupar custos de energia, a qual é obtida de recursos naturais (hidroelétricas, termoelétrica), UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 28 muitas vezes sobreexplorados. Da mesma forma, a produção e consumo dessa energia também geram gases de efeito estufa e contribuem com as mudanças no clima (REVCOSPAIN, 2012). A energia térmica que incide sobre as edificações pode ser manifestada em três modalidades (radiação, convecção e condução), todas associadas às formas de transferir o calor do ambiente ao interno dela, como representa a Figura 18: FIGURA 18 – MODALIDADES DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR FONTE: <https://www.3tc.com.br/3-formas-transferencia-calor/>. Acesso em: 12 set. 2019 A radiação é a principal forma de transmissão de calor e o principal agente externo que causa aquecimento na edificação, basicamente se propaga na forma de ondas eletromagnéticas (DARÉ, 2005). A edificação, ao entrar em contato com esse calor, pode absorver parte dele e/ou modificar parte da sua temperatura interna. A intensidade de energia recebida depende da superfície externa da edificação, da orientação desta e da época do ano (PINTO, 2000). O fluxo de calor produzido pela radiação é representado pela seguinte equação (4): (4) Sendo: = constante de Stefan-Boltzmann com valor de 5,67 × 10-8 W/ (m2. K4); A = área da superfície em m2; T = temperatura absoluta em K. TÓPICO 2 | ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES 29 Por sua vez, o ganho de calor devido à radiação solar consiste numa somatória de vários componentes, como “Radiação solar direta (onda curta), Radiação solar difusa (onda curta), Radiação solar refletida pelo solo e pelo entorno (onda curta), Radiação térmica emitida pelo solo aquecido e pelo céu (onda longa) e a Radiação térmica emitida pelo edifício (onda longa)” (PINTO, 2000, p. 20). Para o caso da transferência de calor por convecção, este ocorre entre um fluido em movimento e uma superfície, quanto mais rápido for o movimento desse fluido, maior será a transferência de calor por convenção (JORGE, 2011). Essa convecção pode ser natural ou forçada, dependendo das condições de escoamento do fluido (ORDENES; LAMBERTS; GÜTHS, 2008). A equação do fluxo de calor por esse tipo de transferência é indicada a seguir: (5) Sendo: H = coeficiente de transferência de calor em W/ (m2. K); = é a temperatura da superfície em K; = é a temperatura do fluido afastado da superfície em K; A = área da superfície através da qual se processa a transferência de calor, em m2. Por último, o calor por condução está transmitido através do contato físico dos componentes e, portanto, é proporcional à diferença de temperatura das superfícies, sendo que claramente uma delas possui um nível energético superior à outra. A representação desse sistema obedece à Lei de Fourier: (6) Sendo: K = condutividade térmica do material em W/ (m. K); = é a diferença de temperatura entre as superfícies em K; E = espessura em m; A = área da superfície em m2. A primeira lei da termodinâmica “atua” sobre a envolvente da edificação, assim, a quantidade de energia dentro da edificação será produto da energia térmica que entra mais a energia gerada dentro dela, menos o volume de energia que sai do sistema. Geralmente, deixa um saldo positivo ao interior da edificação. UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 30 3.1 TRANSMISSÃO DO CALOR EM PAREDES As paredes constituem parte da envolvente da edificação e são elas que recebem o fluxo de energia. Em função do tipo de material que as conformam, esse fluxo de calor pode ser reduzido para o interior da edificação. Na sequência, pretende-se associar os conceitos definidos previamente para compreender a importância da incorporação do isolamento térmico nas paredes. Jorge (2011) realiza o esquema de troca de calor, considerando que a temperatura do ambiente interior é superior à temperatura do ambiente exterior. Assim, o fluxo de calor registra seu gradiente do ambiente interno para o externo (Figura 19). Baseado nas diretrizes de Nepomuceno (2009), o fluxo de calor pode ser avaliado nas seguintes etapas: FIGURA 19 – SIMULAÇÃO DA FORMA DE CIRCULAÇÃO DO CALOR NUMA PAREDE EXTERNA DA EDIFICAÇÃO FONTE: Jorge (2011, p. 16) Na etapa q1 acontece o fluxo de calor promovido pela diferença térmica entre o interior e o exterior, sendo manifestado na forma de radiação e convenção: (7) Na etapa q2, o calor permeia o material e consequentemente é aquecido por condução, nesse processo é considerado que o regime é permanente e não se tem perdasde calor durante sua transmissão. Ou seja, q1 = q2 = q3 = q (8) TÓPICO 2 | ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES 31 Na etapa q3 novamente existe a transferência de calor por radiação e convenção que gera o novo ambiente: (9) Dessa forma, aplicando a continuidade do calor para as equações (7), (8) e (9): E lembrando que: para uma espessura unitária teríamos que: Chegando a definir o calor transmitido assim: (10) É importante indicar que o valor de condutividade térmica do material não é o único fator que determina a indicação do seu uso, também a resistência à compressão, suas características químicas, sua capacidade de absorção de água, estabilidade dimensional e resistência química, pois o processo de instalação UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 32 do isolamento apoia-se em outros tipos de componentes que devem assegurar a condensação do sistema e não sua desintegração ao longo do tempo por incompatibilidades deste. A envolvente da edificação recebe mais atenção na instalação de sistemas isolantes, visando poupar o maior consumo de energia que ajuste a perda de conforto no interior da edificação. É por isso que a primeira técnica de proteção consiste em aplicar materiais capazes de refletir os raios solares (CARDÃO, 1978) e a segunda em incrementar a espessura das paredes ou coberturas com inclusão de isolantes térmicos entre as unidades de constituição delas. A Figura 20 mostra as possíveis camadas de isolantes aplicadas a coberturas e paredes: FIGURA 20 – DIFERENTES MODALIDADES QUE INFLUENCIAM O ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES FONTE: <https://www.atex.com.br/blog/materiais/como-melhorar-isolamento-termico/>. Acesso em: 11 set. 2019 Cunha e Cunha (1997) indicam as áreas que necessitam de isolamento: • paredes que dividem banheiros de outras áreas; • paredes de cozinha; • lajes de cobertura; • poços de elevadores com pouca circulação de ar; • paredes do subsolo com pouca circulação de ar; • paredes ensolaradas; • câmaras frias ou quentes; • coberturas. TÓPICO 2 | ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES 33 O importante, ao fazer uso de isolantes térmicos, é conseguir a diminuição da transmissão de calor, que pode ser alcançado intercalando uma camada de material que seja mau condutor de calor. Mesmo assim, nenhum material é perfeitamente isolante ao ponto de impedir a transferência de calor, por isso os isolantes são bons à medida que sua condutibilidade térmica seja menor que os materiais usuais. Os sólidos são bons condutores de calor e os gases estagnados são maus condutores, daí os isolantes se apresentarem na forma de lâminas ou produtos celulares, registrando densidades menores (CUNHA; NEUMANN, 1979). 4 DESEMPENHO E CONFORTO TÉRMICO Segundo a American Society of Heating Refrigerating and Air conditioning Engineers – ASHRE (2013), o conforto térmico pode ser definido como um estado que reflete a satisfação do usuário com o ambiente no qual está envolvido, o que pode ser manifestado pela presença nula de calor e temperatura superficial confortável. Sobre esse conceito incidem variáveis ambientais, variáveis físicas e de vestimenta (LAMBERS; DUTRA; PEREIRA, 1997). De modo específico, segundo Alucci, Carneiro e Baring (1986), esse desempenho térmico é produto de fatores climáticos, de entorno, de abrigo e ocupacionais. Existindo todo tipo de caracterização do entorno à edificação e seus usuários. De qualquer forma, existirá uma sensação térmica “ótima” comum aos usuários, a qual está em torno do 20 ºC e, por sua vez, segundo Cardão (1978,) essa temperatura se transforma em um fluxo de calor que não compromete o desempenho térmico dos componentes da envolvente da edificação em um valor de K ≤ 0,9 k. cal/m2.h, com o qual as operações, o conforto e a economia têm lugar conjunto. A NBR 15220-3:2005 define um zoneamento bioclimático do Brasil (dividido em oito zonas, como pode ser visto na Figura 21) estabelecendo diretrizes para melhorar o desempenho térmico das edificações, considerando parâmetros como: tipo de vedações externas, aberturas para ventilação e estratégias construtivas de condicionamento térmico. Assim, em cada zona seriam permitidos níveis de transmitância máxima, como indica o Quadro 4. UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 34 FIGURA 21 – SEPARAÇÃO DO PAÍS POR ZONAS BIOCLIMÁTICAS FONTE: NBR 15220-3 (2005, p. 2) QUADRO 4 – TRANSMITÂNCIA TÉRMICA (U) DE PAREDES EXTERNAS SEGUNDO SUA ZONA Zona 1 e 2 Zona 3,4,5,6,7,8 U ≤ 2,5 αa ≤ 0,6 αa > 0,6 U ≤ 3,7 U ≤ 2,5 αa corresponde à absorbância à radiação solar da superfície externa da parede FONTE: NBR 15575-4 (2013, p. 27) Para essa finalidade de desempenho térmico e conforto, a mesma norma NBR 155754:2013 especifica que os materiais utilizados para compor as paredes externas devem ter coeficiente de condutividade térmica ≤ a 0,065 W/m.K e também uma resistência térmica de 0,5 m2K/W. 5 TIPOS DE ISOLANTES TÉRMICOS Lobo e Cavalcanti (1981) indica a possibilidade de categorizar os isolantes segundo a temperatura de utilização e a forma em que são apresentados. Já Cardão (1978) especifica pela forma de instalação, tal como é resumido na seguinte figura: TÓPICO 2 | ISOLAMENTO TÉRMICO NAS EDIFICAÇÕES 35 FIGURA 22 – TIPOS DE ISOLANTES TÉRMICOS FONTE: Adaptado de Cardão (1978) Não obstante, geralmente aceita é a categoria em que se oferece informação sobre a temperatura que os materiais são capazes de “tolerar”, assim a ABCERAM (2015) classifica os isolantes térmicos em três tipos: 1. Refratários: pertencendo ao grupo de refratários. 2. Não refratários: materiais que não suportam um incremento superior constante aos 1100 ºC de temperatura, como vermiculita expandida, sílica diatomácea, diatomito, silicato de cálcio, lã de vidro e lã de rocha, que são obtidos por processos distintos ao do primeiro item. 3. Fibras ou lãs cerâmicas: contêm composição de sílica, sílica-alumina, alumina e zircônia, que dependendo do tipo podem chegar a temperaturas de utilização de 2000 ºC ou mais. 5.1 MATERIAIS TRADICIONAIS Sendo de origem animal ou sintéticos, existem normas NBR desde 1989 que especificam quais materiais podem ser usados no país e que ensaios devem ser realizados sobre eles para cumprir o objetivo de isolar termicamente sem comprometer outro tipo de desempenho (mecânico) por algum tipo de ataque sobre o material. Considerando essa categoria de origem, o Quadro 5 resume os materiais mais conhecidos para atribuir isolamento a componentes da edificação com as suas principais propriedades. QUADRO 5 – MATERIAIS ISOLANTES COMUMENTE EMPREGADOS E SUAS PROPRIEDADES Material Propriedades Cortiça (origem natural) Apresentação: aglomerado-painel • k: 0,039 W/(m.K) • Deve ser tratado para evitar fungos Lã de carneiro (origem natural) Apresentação: fibras ou flocos • k: 0,043 W/m.K • É muito resistente e um regulador de umidade muito eficiente, fato que contribui enormemente para o conforto no interior das edificações UNIDADE 1 | IMPERMEABILIZAÇÃO E ISOLAMENTO NAS EDIFICAÇÕES 36 Lã de vidro (origem sintética) Apresentação: rolos ou placas • Suporta temperaturas de até 450 °C e 550 °C • Não propaga as chamas • Imputrescível • Fácil de recortar e aplicar • Resistência à quebra • Também funciona como barreira de vapor • k: 0,065 a 0,056 W/m·K Lã de rocha ou lã mineral (Origem natural) Apresentação: painéis rígidos ou semirrígidos, aglomerados com resinas, feltros, mantas e coquilhas • Incombustível • Imputrescível • Leve e flexível • Resistente a vibrações • Alta resistência ao fogo • É um excelente material para isolamento acústico em construção leve, para pavimentos, tetos e paredes interiores • k: 0,030 a 0,041 W/(m.K.) Argilas expandidas (origem natural) Vermiculita Apresentação: bolinhas • Incombustível • Natureza microporosa • Deve ser espalhada até atingir uma camada de 5-10 cm ou incorporada ao concreto Fibras de madeira (origem natural) Apresentação: painel
Compartilhar