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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)
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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)
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• 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)
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• 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
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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
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• 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
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Contexto
• Escassez de literatura sobre o tema
• Poucas pesquisas
• Catálogos de fabricantes
• Diretriz SINAT
www.cidades.gov.br/pbqp-h/projetos_sinat.php
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• Classificação e terminologia
• Caracterização das camadas e suas funções
• Classificação quanto ao método de montagem
Caracterização da tecnologia
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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
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• Camada de estruturação
• Camada externa
• Camada impermeável
• Camada de isolamento• Isolamento térmico
• Isolamento acústico
• Camada interna
Caracterização das camadas
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Caracterização da tecnologia
Fontes: Placo Saint-Gobain (2013); Kingspan (2014); ITeC (2014); Brasil (2012)
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Caracterização da tecnologia
Foto: Hotel Ibis Canoas (Foto 2015) Foto: Foto: Medabil Multiandares/ Prisma Engenharia (DIAS, 2014)
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Caracterização da tecnologia
Edifício em Montreuil França – Foto: Arq René Deleval (2013) Fonte: Kingspan (2014)
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Montagem no canteiro de obras
• Método embutido
• Método contínuo ou cortina
Métodos de Montagem
Fonte: SANTIAGO (2008)
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Fonte: Kingspan (2014)
Método embutido
Foto: Construtora Mazzini Gomes (2014)
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Fonte: Way e Lawson (2013); Kingspan (2013); Way (2014)
Método contínuo
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Montagem fora do canteiro de obras
• Pré-fabricação dos painéis
Métodos de Montagem
Fonte: Steel Construction Institute (s.d.)
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• 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
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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/
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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
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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
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www.cstb.fr/fileadmin/documents/telechargements/Avis_technique.pdf www.facadef4.fr/Telechargements?dl=ok
CSTB: Fachada F4 – Saint-Gobain Isover
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www.itec.es/certificacion/files/dau_09_052_d0e.pdf
ITeC: Sistema Aquapanel WM311C e WM411C
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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
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Comparativos entre os sistemas
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• 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
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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
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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
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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
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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
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Caracterização das CamadasPerfis metálicos
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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
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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
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Normas e certificações de componentes
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Requisitos de Desempenho
• Desempenho Estrutural
• Segurança Contra Incêndio
• Desempenho Térmico
• Desempenho Acústico
• Durabilidade e Manutenabilidade
Desempenho e normas de verificação
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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
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Desempenho Estrutural
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Edifício Wind. Construtora Odebrecht. Rio de Janeiro (outubro de 2014). Foto: autora
Exemplos no Brasil
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Edifício Wind. Construtora Odebrecht. Rio de Janeiro (outubro de 2014). Foto: autora
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Edifício Hoteleiro. Vitória. Construtora Mazzini Gomes (junho de 2014). Foto: autora
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Edifício Hoteleiro. Vitória. Construtora Mazzini Gomes (junho de 2014). Foto: autora
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Edifício INC. Itu. MFC Participação e Incorporação (Setembro de 2014)
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Edifício residencial. São Paulo. Construtora: BKO. Foto: Leonardo Andretta (agosto de 2015)
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Hotel Ibis Canoas. RS. Foto: Medabil - Vinicius Costa (outubro de 2011)
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Hotel Ibis Canoas. RS. Foto: Medabil - Vinicius Costa (outubro de 2011)
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Edificio Residencial de 4 andares em Curitiba (março de 2012)
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Shopping Vila Olimpia. SP. Foto: Levi Simões Idea Sistemas (2007)
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Ampliação de Shopping Center. Camboriú (SC) 2014. Foto: Placlux
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Fonte: Fiche Chantier HD. Disponível em: www.isover.fr/content/.../fiche_chantier-HD.pdf. 2015
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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)
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• 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
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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)
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Contribuições
• Aumento de produtividade
• Processo de industrialização • Modernizar a produção
• Aprimorar avanços tecnológicos
• Possibilitar ganhos de eficiência
• Possibilidade de ganhos socioambientais
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• 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