Seminário “Tecnologia de vedações com foco em desempenho e produtividade”

Porto Alegre – 29 de junho de 2017

O sistema Light Steel Framingcomo vedação externa de edifícios

Silvia Scalzo Arquiteta, Executiva de Vendas da ArcelorMittalMembro da Comissão Executiva do Centro Brasileiro de Construção em Aço (CBCA)

Tecnologia construtiva de fachada em chapas delgadas estruturadas em light steel framing

Silvia Scalzo Cardoso

Orientação:

Prof. Dra. Mercia M. S. B. de Barros

Foto: Way (2014)

• Contexto

• Caracterização da Tecnologia (Camadas e Montagem)

• Avaliações Técnicas do Sistema

• Exemplos no Brasil

Pauta

Fotos: Medabil – Vinícius Costa (2011); SCI (s.d); Kingspan (2013)

• Necessidade de produtividade

• Maior competição entre as empresas

• Maior complexidade dos empreendimentos

• Redução de custos e prazos

• Melhoria na qualidade do produto

• Redução do impacto ambiental

• Busca por inovação

Contexto

Contexto - Complexidade da fachada

• Desempenha várias funções: vedo, iluminação, ventilação

• Incorpora revestimentos, esquadrias e sistemas prediais

• Representa parte mais visível do edifício e possui área significativa (edifícios cada vez mais altos)

• Possui interfaces com outros subsistemas do edifício (estrutura, sistemas prediais, vedações horizontais)

• Tem contato com o meio e sofre sua influência

• Execução faz parte do caminho crítico da obra

• Representa alto custo de implantação (15% do custo do edifício)

• Causa impacto no custo ao longo da vida útil do edifício

• Inovação tecnológica, afeita ao tipo de inovação radical, exigindo mudanças estruturais no processo de produção(Sabbatini, 1989; Barros, 1996; OCDE, 2004)

• Sistema de produto, que compreende um conjunto de componentes e elementos que se integram e que exigem um sistema de produção previamente definido (Warszawski, 1977)

• Desempenho, que é o comportamento do produto em uso (CIB, 1975; SOUZA, 1983)

• Cadeia produtiva, conjunto das relações entre agentes produtivos (Abramat; FGV, 2007) (Bougrain; Carassus, 2003)

Contexto – Sistema de fachadas

Contexto

• Escassez de literatura sobre o tema

• Poucas pesquisas

• Catálogos de fabricantes

• Diretriz SINAT

www.cidades.gov.br/pbqp-h/projetos_sinat.php

• Classificação e terminologia

• Caracterização das camadas e suas funções

• Classificação quanto ao método de montagem

Caracterização da tecnologia

Parâmetro Classificação

Densidade Superficial Leves (< 60kg/m2)

Capacidade de suporte

Sem função estrutural ou autoportante

Conformação Acoplamento a seco

Continuidade da superfície

Modular(com juntas aparentes)

Monolítica(sem juntas aparentes)

Revestimento Incorporado Não aderido

Caracterização da tecnologia

• Camada de estruturação

• Camada externa

• Camada impermeável

• Camada de isolamento• Isolamento térmico

• Isolamento acústico

• Camada interna

Caracterização das camadas

Caracterização da tecnologia

Fontes: Placo Saint-Gobain (2013); Kingspan (2014); ITeC (2014); Brasil (2012)

Caracterização da tecnologia

Foto: Hotel Ibis Canoas (Foto 2015) Foto: Foto: Medabil Multiandares/ Prisma Engenharia (DIAS, 2014)

Caracterização da tecnologia

Edifício em Montreuil França – Foto: Arq René Deleval (2013) Fonte: Kingspan (2014)

Montagem no canteiro de obras

• Método embutido

• Método contínuo ou cortina

Métodos de Montagem

Fonte: SANTIAGO (2008)

Fonte: Kingspan (2014)

Método embutido

Foto: Construtora Mazzini Gomes (2014)

Fonte: Way e Lawson (2013); Kingspan (2013); Way (2014)

Método contínuo

Montagem fora do canteiro de obras

• Pré-fabricação dos painéis

Métodos de Montagem

Fonte: Steel Construction Institute (s.d.)

• Espaço físico para a montagem e estocagem

• Transporte das peças até o canteiro

• Execução das ligações entre os elementos

• Equipamentos

• Quantidade de atividades em obra

• Qualificação da MDO

• Precisão dimensional

• Gestão do controle da qualidade e de custos

Santiago (2008); Kingspan (2014); Metsec (2011)

Métodos de Montagem

Avaliação técnica : contexto brasileiro e internacional

www.cidades.gov.br/pbqp-h/projetos_sinat.phphttp://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:088:0005:0043:EN:PDF

http://www.eota.eu/

Avaliação técnica : contexto brasileiro e internacional

www.cidades.gov.br/pbqp-h/projetos_sinat.php http://www.eota.eu/

SINAT

Diretriz

DATec

EOTA

Doc. Avaliação

Avaliações Técnicas

Avaliações Técnicas

Avaliações Técnicas

DATec

Avaliação técnica : contexto brasileiro e internacional

www.cidades.gov.br/pbqp-h/projetos_sinat.php http://www.eota.eu/

SINAT

Diretriz

DATec

EOTA

Doc. Avaliação

Avaliações Técnicas

Avaliações Técnicas

Avaliações Técnicas

DATec

www.cstb.fr/fileadmin/documents/telechargements/Avis_technique.pdf www.facadef4.fr/Telechargements?dl=ok

CSTB: Fachada F4 – Saint-Gobain Isover

www.itec.es/certificacion/files/dau_09_052_d0e.pdf

ITeC: Sistema Aquapanel WM311C e WM411C

www.bbacerts.co.uk/CertificateFiles/S0/S034PS1i2.pdf

www.kingspanpanels.co.uk/steel-building-solutionscentre

BBA e BRE: Sistema Kingspan

www.redbooklive.com/pdf/Cert_118-06_Kingspan_BuildArch_Facades_ROI_Feb13.pdf

Comparativos entre os sistemas

• Análise da documentação técnica

• Limitações de utilização

• Caracterização das camadas e componentes

• Especificações para esquadrias

• Normas e certificações de componentes

• Desempenho e normas de verificação

Comparativos entre os sistemas

Fachada F4 Aquapanel

WM311C / WM411C

Kingspan BBA e

BRE

Diretriz SINAT nº

009

Domínio de aplicação

Edificações de habitação

individual ou coletiva,

edifícios de escritório, novos

ou existentes

Sem referência aos possíveis

usos dos edifícios

Sem referência aos possíveis

usos dos edifícios

Edificações habitacionais

Distância do piso da laje

mais alta até o solo

28 m para edifícios

habitacionais

Sem referência 18 m de altura do solo Sem referência

8 m para edifícios de

escritório ou industriais

Limite de altura do pavimentoMáximo 3,5 m Sem referência Sem referência Sem referência

Tipo de estrutura que recebe

o sistema

Estrutura primária de pilares

sob lajes ou pilares sob vigas

com laje em concreto

(sem definição sobre material

da estrutura primária:

concreto ou metálica)

Estruturas de concreto e

estruturas metálicas

Estruturas de concreto e

estruturas metálicas

Sem referência

Outras limitações

Em locais de clima de

montanha, a altitude máxima

permitida é de 900 metros

Sem referência Sem referência Os sistemas objeto dessa

diretriz não se aplicam a

guarda-corpos. Outras

restrições devem ser

registradas em DATec

Limitações de utilização

Caracterização das CamadasCamada impermeávelMembrana de estanqueidade

Itens analisados

Utilização

Localização no sistema

Nome do Produto

Composição

Gramatura

Resistência de transmissão de vapor de água

Resistência de penetração de água

Tração

Alongamento

Resistência ao Rasgo

Reação ao fogo

Itens Fachada F4 WM311C e WM411C Kingspan Diretriz

SINAT nº

009Utilização Obrigatoriedade de uso de membrana externa e interna Opcional externa

Sem

referência

Sem referência

Informação da

membrana deve

constar do

projeto e DATec

específico

Localização Externa (3 alternativas) Interna Externa (2 alternativas)

Produto 1. Tyvek Toiture 60

ou VPX

2. Intégra 3. Isover ou

Tyvek UV

Vario KM

duplex UV

1. Tyvek

StuccoWrap

2. Tyvek

HouseWrap

Composição Nãotecido

polietileno colado

sobre nãotecido

polipropileno

3 camadas

laminadas

polipropileno

Nãotecido

polietileno

colado sobre

nãotecido

polipropileno

Filme poliamida

colado sobre

véu nãotecido

polipropileno

Sem

referência

Sem

referência

Gramatura 130 g/m² 165 g/m² 195 g/m² 80 g/m² 69 g/m² 60 g/m²

Resist. transmissão vapor

de água (Sd)

0,03m 0,05m 0,04m 0,2 m a 5 m ≤0,02 ≤0,025

Resist. penetração de água

CEN EN 1928 (2000)

W1 W1 W1 - W1 W1

Tração (N/50mm) L 345 / T 290 L 330/ T 205 L 410/ T 340 L 125/ T 115 L 345/ T 300 L 310/ T 310

Alongamento (%) L 14/ T 20 L 45/ T 50 L 14/ T 19 L 60/ T 55 L 21/ T 19 L 17/ T 20

Resist. ao rasgo (N) L 180/ T 185 L 275/ T 373 L 300/ T 340 L 50/ T 50 L 50/ T 50 L 50/ T 50

Reação ao fogo

CEN EN 13501-1 (2007)E D E

Caracterização das CamadasCamada impermeávelMembrana de estanqueidade

Itens analisados

Tipo do perfil montante

Seção do perfil montante

Dimensões do perfil montante

Espessura da chapa

Grau do aço

Limite de escoamento

Resistência a tração

Alongamento

Revestimento do aço

Deslocamento horizontal máximo

Distância máxima entre eixos dos montantes

Limite de comprimento do perfil

Momento de inércia

Tensões admissíveis

Caracterização das CamadasPerfis metálicos

Caracterização das CamadasPerfis metálicos

Normas e certificações de componentes

Placa Cimentícia

Placa cimentícia

Argamassa de revestimento da placa cimentícia

Argamassa para tratamento de juntas

Argamassa de acabamento

Telas para tratamento de juntas dissimuladas

Pintura da placa cimentícia

Parafusos de fixação da placa cimentícia

Perfis metálicos

Perfis metálicos montantes

Parafusos de fixação dos perfis montantes

Perfis fixação das placas de gesso

Perfis fixação de revestimento não aderido

Normas e certificações de componentes

Outros itensRevestimento não aderido

Membrana de estanqueidade

Membrana hidroreguladora

Isolantes termoacústicos

Placas de Gesso

Esquadrias

Proteção ao fogo ao redor da esquadria

Elemento corta lâmina de ar

Elemento de apoio em esquadrias de madeira

Normas e certificações de componentes

Requisitos de Desempenho

• Desempenho Estrutural

• Segurança Contra Incêndio

• Desempenho Térmico

• Desempenho Acústico

• Durabilidade e Manutenabilidade

Desempenho e normas de verificação

Desempenho Estrutural

Itens analisadosConcepção estrutural

Ações devidas ao vento

Ações devidas ao sismo

Contraventamentos

Recomendações de projeto

Solicitações de cargas em peças suspensas

Resistência a impactos de corpo mole

Impacto de corpo duro

Ancoragens

Desempenho Estrutural

Edifício Wind. Construtora Odebrecht. Rio de Janeiro (outubro de 2014). Foto: autora

Exemplos no Brasil

Edifício Wind. Construtora Odebrecht. Rio de Janeiro (outubro de 2014). Foto: autora

Edifício Hoteleiro. Vitória. Construtora Mazzini Gomes (junho de 2014). Foto: autora

Edifício Hoteleiro. Vitória. Construtora Mazzini Gomes (junho de 2014). Foto: autora

Edifício INC. Itu. MFC Participação e Incorporação (Setembro de 2014)

Edifício residencial. São Paulo. Construtora: BKO. Foto: Leonardo Andretta (agosto de 2015)

Hotel Ibis Canoas. RS. Foto: Medabil - Vinicius Costa (outubro de 2011)

Hotel Ibis Canoas. RS. Foto: Medabil - Vinicius Costa (outubro de 2011)

Edificio Residencial de 4 andares em Curitiba (março de 2012)

Shopping Vila Olimpia. SP. Foto: Levi Simões Idea Sistemas (2007)

Ampliação de Shopping Center. Camboriú (SC) 2014. Foto: Placlux

Fonte: Fiche Chantier HD. Disponível em: www.isover.fr/content/.../fiche_chantier-HD.pdf. 2015

Desmontagem e Desmaterialização

• A evolução dos materiais de construção, modificou o axioma que material durável é aquele com maior densidade de massa (MAUGARD, 2007)

• A desmaterialização como uma das estratégias para o atendimento às metas da sustentabilidade

(AGOPYAN; JOHN, 2011; SABBATINI, 1998)

• Otimização da logística no canteiro de obra;

• Simplificação dos procedimentos de acompanhamento e controle das etapas executivas;

• Alta produtividade, com potencial redução dos prazos de obra;

• Melhor controle sobre o custo final do serviço;

• Redução de riscos quanto ao cumprimento dos prazos planejados para o desenvolvimento e conclusão da atividade.

Potenciais Benefícios

ComparativoFachada LSF Fachada

Tradicional

Consumo total de Hh14.128,20 26.814,84

Produtividade média (Hh/m² total de fachada)1,71 3,24

Média de trabalhadores (homens/mês)4,9 7,9

Quantidade de Insumos 65 58

Quantidade de fretes para entrega dos materiais no canteiro (vg) 32 49

Área para estoque dos materiais para execução de três pavimentos-tipos da torre (m²) 66 118

Duração (meses) 16,4 19,4

Custo R$ 522,75 RS 291,00

Fonte: da ROCHA (2017)

Contribuições

• Aumento de produtividade

• Processo de industrialização • Modernizar a produção

• Aprimorar avanços tecnológicos

• Possibilitar ganhos de eficiência

• Possibilidade de ganhos socioambientais

• Economia de recursos: medição dos resíduos gerados no processo,

• Eficiência do modo de produção dos painéis (canteiro de obras x instalações fabris),

• Competências para a qualificação dos agentes (instalação dos perfis, placas e acabamento externo),

• Avaliações pós-ocupação das obras,

• Desmaterialização.

Continuidade das Pesquisas

Obrigada!

silvia.scalzo@arcelormittal.com.br