TAREFAS E FUNÇÕES FUTURAS DA ENGENHARIA CIVIL: SUSTENTABILIDADE E ENERGIA

SIMPÓSIO 5-6 DE NOVEMBRO FEUP PORTO - PORTUGAL LIVRO DE ATAS DO SIMPÓSIO TAREFAS E FUNÇÕES FUTURAS DA ENGENHARIA CIVIL: SUSTENTABILIDADE E ENERGIA GEQUALTEC 2015 5-6 NOVEMBRO, PORTO – PORTUGAL Os artigos são da exclusiva responsabilidade dos seus autores. Editado por: Hipólito Sousa Bárbara Rangel Alfredo Soeiro Com o apoio de: ii Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 COMISSÕES Comissão Organizadora Alfredo Soeiro Ana Vaz Sá Bárbara Rangel Hipólito Sousa João Poças Martins Pedro Meda Rui Calejo Vítor Abrantes Comissão Local Alfredo Soeiro Bárbara Rangel Hipólito Sousa Alcina Pereira Amelia Azeredo Lurdes Lopes Manuel Carvalho www.fe.up.pt/gequaltec2015 Depósito Legal: 400435/15 ISBN: 978-972-752-187-6 Organização: Em cooperação com: Apoio: Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 iii PREFÁCIO A sustentabilidade do mundo tornou-se uma preocupação premente para a sociedade, especialmente para as gerações mais jovens. Recursos energéticos tornam-se mais escassos e caros. A tendência é que essas características vão piorar no futuro próximo. A profissão da Engenharia Civil tem uma grande responsabilidade na abordagem destas duas questões globais. Engenheiros Civis têm os conhecimentos, as atitudes e as capacidades para ajudar o mundo a ser um lugar melhor com perspectivas positivas para o futuro. Estas são as principais motivações para o Simpósio do Gequaltec no Porto em 2015. Os interessados em Engenharia Civil (professores, investigadores, engenheiros, empresas, agências governamentais, associações profissionais, ONGs) são convidados a participar, compartilhar e debater ideias inovadoras, os resultados de investigação e os currículos educativos durante este evento. O Simpósio GEQUALTEC 2015 é o fórum ideal para nos encontrarmos e elaborar propostas para um futuro melhor da Engenharia Civil. Porto, Novembro de 2015 A Comissão Organizadora iv Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 TÓPICOS ENERGIA E CONSTRUÇÃO Materiais novos ecológicos na construção sustentável para edifícios do século XXI Soluções energéticas eficientes em edifícios novos Nova geração de sistemas e materiais eficientes INOVAÇÃO NA CONSTRUÇÃO Reabilitação, renovação e reconstrução para um ambiente construído sustentável BIM e construção sustentável: formação e prática Inovação nos processos de educação e de formação na construção sustentável ENGENHARIA CIVIL SUSTENTÁVEL Gestão sustentável de água e resíduos Avaliação da qualidade na construção sustentável Análise de ciclo de vida na Engenharia Civil CONSTRUIR PARA GERAÇÕES FUTURAS Minimização e gestão de resíduos no estaleiro Engenharia Civil num mundo sustentável Reabilitação responsável do ambiente construído Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 v ÍNDICE Análise comportamental sobre as causas do decaimento inicial dos edifícios ........................................ 1 Rui Calejo Rodrigues, Patrícia Fernandes Rocha, Joana Azevedo Metodologia para a integração de sistemas solares ativos na envolvente de edifícios .......................... 7 Luís Leite, Hipólito Sousa Setorização da maior zona de abastecimento do sistema aumenta a eficácia do controlo de perdas e a fiabilidade da rede de distribuição de água do Porto ........................................................... 13 Fernanda Lacerda, Flávio Oliveira Utilização de modelos BIM para a verificação automática de planos de acessibilidades ..................... 19 João Rodrigues, João Poças Martins, Bárbara Rangel A ideia de sustentabilidade no processo de reabilitação do Centro Histórico do Porto: o Edifício Padaria ...................................................................................................................................... 25 Ricardo Santos, Diana Barros, Luís Pinto de Faria Processo construtivo – fases, atribuições, objetivos gerais e requisitos de informação ....................... 33 Pedro Mêda, Hipólito Sousa, Joaquim Moreira Desenvolvimento de BIM em Portugal: Contributo para um sector AEC sustentável ........................... 41 M.J. Falcão Silva, F. Salvado, P. Couto, A. Vale e Azevedo Proposta de método de cálculo do coeficiente de depreciação na avaliação imobiliária ...................... 49 Rui Calejo Rodrigues, Francisco Braga, Nelson Bento Pereira Sustentabilidade nas edificações: o contributo da água quente sanitária ............................................. 55 Marco Cunha Miranda Otimização de processos de controlo da qualidade em obra através de análise SWOT ...................... 61 Rui Calejo Rodrigues, Maria João Barroso Aplicação de análise custo-benefício na gestão sustentável de infraestruturas de águas .................... 69 Maria João Falcão Silva, Filipa Salvado, Paula Couto Revisão da qualidade do projeto - Uma nova ferramenta para o futuro do controlo da qualidade em obra .................................................................................................................................. 77 Rui Calejo Rodrigues, Helena Rodrigues Revestimento e protecção química do betão em infra-estruturas de saneamento com ambientes agressivos ............................................................................................................................. 83 Gonçalo Bento, Vitor Vinagre, Humberto Gonçalves vi Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Caracterização acústica de pavimentos da Casa Burguesa Portuense ................................................ 91 Rui Calejo Rodrigues, Dóris Queirós, Rogério Silva Processos de reabilitação de caixas de visita como processo de controlo de infiltrações e garantia de estanquicidade .................................................................................................................... 97 Humberto Gonçalves, Fernando Cruz Reabilitação de condutas de grande diâmetro - Método Espiral SPR PE ...........................................109 Humberto Gonçalves, Katy Rademacher Eficiência no gerenciamento dos resíduos da construção civil com a adoção do sistema integrado de bolsa de resíduos no Brasil .............................................................................................115 Elisabeth Maria Ferreira Severo, Hipólito José Campos de Souza Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 1 ANÁLISE COMPORTAMENTAL SOBRE AS CAUSAS DO DECAIMENTO INICIAL DOS EDIFÍCIOS Rui Calejo Rodrigues¹, Patrícia Fernandes Rocha², Joana Azevedo3 1 Professor, CEES, Gequaltec/Construct, FEUP (PORTUGAL) 2Arquiteta, Investigadora, CEES, Gequaltec/Construct, FEUP (PORTUGAL) 3 Aluna de Mestrado Integrado, FEUP (PORTUGAL) Resumo Tem-se observado no parque edificado recente a presença de anomalias que não seriam expectáveis na fase inicial do comportamento em serviço. Vários estudos apontam como principais causas de anomalias em edifícios, erros de projeto e de execução, uma fraca qualidade dos materiais e uma ausência de manutenção. Perante estas constatações torna-se premente o desenvolvimento de estudos e modelos que permitam identificar e perceber as diferentes causas que vão influenciar o ciclo de vida dos edifícios e em particular, o decaimento inicial em serviço. O trabalho que se apresenta pretende contribuir para o aprofundamento do conhecimento acerca das causas das anomalias construtivas e funcionais de um edifício decorrentes da entrada inicial em serviço, e da importância que as decisões tomadas durante a fase de projeto e execução têm no eventual futuro desenvolvimento das mesmas, para além do contributo que podem ter os agentes de degradação a que o edifício estará sujeito. A relevância deste estudo, prende-se com a verificação de que a degradação precoce dos elementos que compõem o edifício, está muito associada a erros de projeto e de execução, que se reflete prematuramente após a sua entrada em serviço. Os resultados validados com a análise de um caso de estudo permitem refletir acerca da importância que possui um correto diagnóstico para a identificação das causas das anomalias a que um edifício se encontra sujeito, e em consequência disso, concluir que a degradação prematura verificada nos edifícios se deve, em muito dos casos, a erros decorrentes das fases de projeto e execução e não necessariamente ao comportamento em serviço. Palavras-chave: Decaimento inicial, Comportamento em Serviço, Anomalias, Diagnóstico, Fases de Projeto e Execução, Manutenção de Edifícios. 1 INTRODUÇÃO A crença de que é preferível utilizar um edifício até um estado de deterioração total, em detrimento da implementação de uma manutenção periódica, é ainda, um pressuposto considerado pelo cidadão comum. Deste modo, é necessário aprofundar conhecimentos, no sentido de se procurar baixar os consumos energéticos e custos de manutenção. Como tal, é importante procurar soluções de construção mais flexíveis e mais versáteis, e desta forma, contribuir para o incremento da vida útil dos edifícios. Além disso, a manutenção ao invés de outras especializações ainda se encontra com um défice de definição de conteúdos devendo existir uma preocupação, por parte dos especialistas. Estando um edifício associado a componentes estáticos e uma indústria (maquinarias) associada a componentes dinâmicos, o tema da manutenção industrial apresenta maior desenvolvimento em relação à manutenção de edifícios. Os componentes dinâmicos e o desgaste associado a este, são mais visíveis, dado que as peças se encontram em movimento e a sua degradação é direta. Neste sentido, percebe-se que a entrada em serviço de uma peça é mais facilmente abordada ao invés de um edifício que não tem demonstrações diretas. Em suma, todas as construções e elementos se degradam logo desde o dia em que são concluídos. No caso dos edifícios, este processo de envelhecimento acaba por acontecer de uma forma prolongada - durante vários anos - o que não deixa de ter a sua importância, visto estarmos cada vez mais perante uma sociedade onde os recursos escasseiam. Na Fig. 1 é possível analisar a evolução no tempo do nível de desempenho de um edifício. Sucede que, logo após a entrada em serviço, este pode apresentar um decaimento prematuro de desempenho, conforme se pode verificar: 8 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 A abordagem à sustentabilidade das obras de construção é efetuada em função da normalização europeia [2], elaborada pela comissão técnica CEN/TC 350 “Sustainability of construction works”. O recurso à normalização garante a contextualização na vida útil do edifício e a avaliação do desempenho de uma forma abrangente para além do balanço económico direto, designadamente, nos desempenhos ambiental e social. Parte-se da normalização, por oposição a outros sistemas de avaliação de sustentabilidade, uma vez que esta visa um grau de ordem internacional e uma utilização comum e repetida. 2 PROCESSO DE DEFINIÇÃO DOS PARÂMETROS Para a definição dos parâmetros da metodologia foram analisadas as questões relacionadas com a integração de SSA na envolvente de edifícios do ponto de vista da integração “vitruviana” (funcional, construtiva e formal) e da sustentabilidade (social, ambiental e económica). A partir desta análise selecionaram-se os parâmetros relevantes que posteriormente foram sintetizados e agrupados num conjunto de categorias que constituem a metodologia para a integração de sistemas solares ativos na envolvente. 2.1 Integração “vitruviana” Num processo de projeto, a envolvente é concebida de forma a dar resposta às ações a que está sujeita e dotá-la de determinadas funções e qualidades, no cumprimento de uma quantidade considerável de exigências e requisitos (estabilidade, segurança contra incêndio, conforto acústico, entre outros). Segundo Strube [3], a função principal, de separação física entre ambientes distintos, pode ser decomposta em quatro subcategorias funcionais: suporte, controle, acabamento e distribuição (Tabela 1). Tabela 1 – Subcategorias funcionais da envolvente. Suporte Suportar, resistir, transferir e acomodar todas as ações estruturais impostas pelo ambiente exterior e interior e pelo edifício (envolvente incluída). Controle Controlar, regular e moderar todas as ações devido à separação entre o ambiente exterior e interior – maioritariamente o fluxo de massa (ar, humidade, etc.) e energia (calor, som, etc.) Acabamento As superfícies que compõem a interface da envolvente com o ambiente exterior e interior devem responder aos requisitos de desempenho relevantes (visuais, estéticos, desgaste, etc.) Distribuição Distribuição de instalações como energia, comunicações, águas, gás para, de e no interior da envolvente. Estas subfunções são desempenhadas pela articulação de elementos/componentes que formam o sistema envolvente. Os SSA como produtos de construção devem contribuir funcionalmente como parte desse conjunto articulado. Nesse sentido, devem cumprir os seguintes requisitos básicos, de acordo com o regulamento europeu dos produtos de construção [4]: resistência mecânica e estabilidade; segurança contra incêndio; higiene, saúde e ambiente; segurança e acessibilidade na utilização; proteção contra o ruído; economia de energia e isolamento térmico; e utilização sustentável dos recursos naturais. Apesar dos SSA ainda não possuírem informação comparável à tipicamente disponibilizada pelos materiais de construção correntes, este é um cenário em mudança. Relativamente aos sistemas fotovoltaicos, a norma “EN 50583-1 Photovoltaic in buildings” encontra-se em curso [5,6] e alguns fabricantes já fornecem informação relativa a aspetos pertinentes para a integração, como a caracterização do desempenho acústico. Verifica-se também uma crescente atividade de investigação em termos caracterização dos produtos em função das propriedades relevantes para a integração em edifícios. Por outro lado, os SSA como parte da envolvente devem também cumprir os requisitos desta, que dependem da solução construtiva e do papel que os sistemas desempenham, e que no contexto da norma EN 50583-1 [5], são os seguintes: rigidez mecânica e integridade estrutural; proteção climatérica primária (chuva, neve, vento, granizo); redução do consumo de energia (através de medidas como sombreamento, iluminação natural, isolamento térmico); proteção contra incêndio; proteção contra o ruído; separação entre o ambiente interior e exterior; e segurança e abrigo. Estes requisitos gerais são essencialmente idênticos aos “Requisitos básicos das obras de construção” [4], embora seja atribuído maior enfase ao comportamento básico inerente à envolvente – o de proteção e abrigo às condições climatéricas e ambiente exterior, designadamente através dos Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 9 pontos “Estanquidade à água e a impermeabilização da estrutura edificada “, “Proteção climatérica” e “Separação entre o ambiente interior e exterior”. Salienta-se que na norma EN 50583-1 [5], as propriedades eletrotécnicas inerentes aos fotovoltaicos, tais como função de antena, geração de energia, ou proteção eletromagnética, entre outros, não qualificam, isoladamente, os fotovoltaicos como integrados em edifícios. Deste modo, para alcançar uma integração coerente dos SSA na envolvente, definiram-se as seguintes categorias de integração: energética, multifuncional, construtiva (suporte, controle e distribuição), e formal. Pela especificidade funcional dos SSA como componentes que geram energia, optou-se por uma categoria independente à funcionalidade para a definição da integração energética, que inclui os seguintes parâmetros: produção de energia; características do sítio em termos de radiação solar; contributo energético; e morfogénese (conceito introduzido por Bonomo [7] que traduz o contributo das condicionantes de aplicação de SSA, tais como orientação e inclinação ou sombreamento, para a génese da forma do edifício). A multifuncionalidade reporta-se ao modo como cada edifício é construído de acordo com as necessidades funcionais e a utilização que lhe é atribuída. A integração funcional implica assim que os SSA potenciem essa funcionalidade e utilização. Nesse sentido, implica também que estes desempenhem outras funções da envolvente para além da sua função principal, que consiste em gerar energia. Tal pode ser ponderado através da adequação ao programa funcional, no papel a desempenhar pelos sistemas, e valorizando a interferência dos sistemas no desempenho do edifício (não energético) e as qualidades que lhe adicionam. A integração construtiva diz respeito à compatibilidade construtiva entre os SSA e os restantes componentes que compõem a envolvente. Subdivide-se nos aspetos de suporte (resistência mecânica e estabilidade), controle (proteção climatérica, segurança contra incêndio, higiene, saúde e ambiente, segurança e acessibilidade na utilização, e proteção contra o ruido) e distribuição (os SSA fazem parte de um sistema que se prolonga para o interior do edifício e requererem espaço na própria envolvente para acomodar componentes acessórios e caminhos de cabos/tubagens). Os parâmetros formais assentam maioritariamente nos critérios de integração e orientações definidos pelo grupo de trabalho “Solar Energy and Architecture” [8], onde a integração morfológica-figurativa parte da capacidade dos SSA participarem na estruturação e composição da linguagem arquitetónica do edifício. Nesse sentido, as características formais e materiais dos SSA que afetam o aspeto do edifício devem ser coerentes com a composição geral deste. 2.2 Sustentabilidade das obras de construção A sustentabilidade das obras de construção divide-se nas dimensões social, ambiental e económica. Foram analisados os respetivos indicadores e parâmetros com influência e/ou influenciáveis pela integração de SSA, tendo-se verificado que existem aspetos específicos e ligações às questões de integração, no campo da multifuncionalidade, com implicações em termos construtivos e formais. A nível social são relevantes as questões de acessibilidade universal, adaptabilidade (nos aspetos construtivos relativos a independência, capacidade de atualização, facilidade de acesso e compatibilidade de vida útil), saúde e conforto (térmica, acústica e conforto visual), pressões na vizinhança (encandeamento, perigo de choque), manutenção (impacto sobre a utilização do edifício), e segurança e proteção (resistência às alterações climáticas, às ações acidentais, segurança pessoal, segurança contra a intrusão e vandalismo e segurança de interrupção no abastecimento). Em termos ambientais, os indicadores pertencem às seguintes categorias: impacto ambiental, entrada de recursos, desperdício, e fluxos de saída do sistema. Em termos económicos é avaliado o custo e o valor financeiro. Na norma, estes parâmetros são balançados ao longo do ciclo de vida em função de cenários 1 e de um equivalente funcional 2 . 1 Os cenários consistem numa coleção de informações e suposições relativas a uma sequência expectável de possíveis eventos futuros, representam o ciclo de vida do edifício com base nos requisitos funcionais e técnicos. 2 O equivalente funcional consiste nos requisitos funcionais e/ou requisitos técnicos quantificados para um edifício ou um sistema instalado (parte de obras) para usar como base de comparação. 10 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 3 PARÂMETROS PARA A INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS SOLARES ATIVOS NA ENVOLVENTE DE EDIFÍCIOS Com base num exercício de síntese entre a integração “vitruviana” e os indicadores de sustentabilidade, foram definidas as seguintes categorias de integração: balanço energético; morfogénese; contributo funcional; construtiva; formal; ciclo de vida; e económica. Cada categoria de integração possui parâmetros de permitem avaliar a integração dos SSA através da comparação de soluções alternativas em função de um equivalente funcional e dos cenários pressupostos (Tabela 2). Tabela 2 – Categorias de integração e respetivos parâmetros. A Balanço energético A.1 Produção energética anual (kWh/a) Valor total anual da energia produzida pelos SSA. A.2 Balanço energia renovável (%) Percentagem do contributo renovável por parte dos SSA. A.3 Balanço CO2 (%) Contributo dos SSA no balanço global da produção de CO2. Relação entre o CO2 evitado pelos SSA e o produzido para dar reposta às restantes necessidades (gás, etc). A.4 Energia exportada (MJ) Contabilização da energia (térmica, elétrica) produzida no local e exportada. A energia exportada é considerada (sustentabilidade) como uma função adicional do edifício (com influência no modo de atribuição dos impactos). A.5 Energia gerada/necessidades (%) Avaliação do contributo dos SSA face às necessidades energéticas (aquecimento, arrefecimento, AQS, …) sendo utilizado o conceito de NetZero para valorização dos resultados. A.6 Segurança abastecimento Avaliação da capacidade do edifício manter as funções e serviços no caso de interrupção da rede (SSA como equipamento backup para aquecimento e eletricidade). A.7 Tipo tecnologia Escolha do tipo de tecnologia em função do tipo de radiação predominante. A.8 Contributo para o desempenho energético Contributo dos SSA na redução total do consumo energético, através da forma como são articulados em projeto (influência na iluminação natural, na proteção solar, no isolamento térmico, na ventilação, entre outros aspetos). B Morfogénese (energético-funcionais-formais) B.1 Posicionamento Contributo para a génese da forma através de síntese de parâmetros específicos dos SSA (orientação e inclinação otimizada, evitar o sombreamento, entre outros). B.2 Temperatura (PV) Previsão do controlo da temperatura de funcionamento dos sistemas fotovoltaicos (depende do tipo de células). B.3 Coeficiente reflexão A radiação incidente numa superfície dos SSA pode ser potenciada pela utilização de superfícies refletivas no edifício ou adjacentes a este. C Contributo Funcional C.1 Adequação funcional O papel a desempenhar pelos SSA reflete o programa funcional. C.2 Interferência funcional Interferência funcional dos SSA (temperatura radiante das superfícies, atenuação de ruído aéreo, iluminação natural, proteção solar, ligação visual ao exterior, resistência às ações climáticas). C.3 Operabilidade Universalidade na operação de interruptores e sistemas de controlo, capacidade de adaptabilidade no sentido de articular requisitos individuais. D Construtiva D.1 Grau de integração Ponderação dos SSA como pré-requisito para a integridade funcional. D.2 Suporte Adequação da solução construtiva aos requisitos de estabilidade para determinado local (resistência às alterações climáticas, às ações acidentais e à intrusão e vandalismo). Avaliação das questões de independência (adaptabilidade - interfaces projetados para a separação). D.3 Controle Adequação das características SSA na compatibilização construtiva (proteção climatérica, resistência às alterações climáticas, segurança contra incêndio, segurança e proteção, iluminação natural, térmica, acústica). D.4 Distribuição Compatibilização construtiva do circuito solar e partes complementares (inversor, cabos, conexões, dispositivos de segurança, estruturas e elementos de correlação, entre outros). Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 11 E Formal E.1 Integração contexto urbano Questões de materialidade e de acabamento no contexto urbano. Pressões na vizinhança (encadeamento). E.2 Superfície Coordenação dimensional e consonância da estratégia global de composição formal entre a superfície geradora de energia e a restante envolvente (localização, posição e dimensão dos módulos/coletores, tipo de junta, tipo de fixações). E.3 Componente Coordenação dimensional do módulo/coletor (forma e dimensão, material e textura superficial, tipo e qualidades do vidro, cor e material do absorsor/células, tipo de juntas). E.4 Partes complementares Coordenação dimensional do circuito solar e partes complementares (inversor, conexões, dispositivos de segurança, estruturas e elementos de correlação, entre outros). F Ciclo de vida F.1 Manutenção Impacto das ações de manutenção sobre a utilização do edifício em função das soluções conformadas pelo SSA. F.2 Ambiente Impacto ambiental dos SSA ao longo do ciclo de vida (seleção produto, transporte, construção, uso, manutenção, substituição, fim de vida, reciclagem). F.3 Adaptabilidade Capacidade de atualização, compatibilidade de vida útil, facilidade de acesso, facilidade de reconfiguração. G Económico G.1 Custo Todos os custos inerentes (custo dos SSA incluindo os respetivos componentes, custo da instalação, custo de operação e manutenção, custo de fim de vida). G.2 Valor financeiro Balanço entre o custo e as receitas (acesso a tarifas especiais, custos de energia evitados, energia exportada). A integração na envolvente implica que a abordagem aos SSA faça parte da conceção do edifício desde o seu início. O processo de conceção de um projeto de arquitetura não é linear, no entanto, assenta num faseamento linear. A Figura 1 demonstra o processo metodológico para a integração de SSA na envolvente de edifícios em paralelo com as fases de projeto. Fig. 1 – Integração de SSA na envolvente do edifício – Fases de projeto. Informação Projeto (Programa, requisitos, …) Informação Sítio (Exposição solar, sobreamento, …) Regulamentação (Incentivos, condicionantes à edificação, …) Geração de alternativas - Forma edifício e materialidade (solução construtiva) Avaliação das alternativas - Ponderação através das Categorias de integração Decisão Viabilidade SSA - Implantação, volumetria, superfícies disponíveis, (…) SIM NÃO Entradas Programa Preliminar Geração de alternativas e dos respetivos cenários Programa Base e Estudo Prévio Fases de projeto Processo metodológico Novo local? 12 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 O processo metodológico consiste, numa primeira fase, na determinação da viabilidade da utilização de sistemas solares ativos, e, numa segunda fase, na geração de alternativas e na definição de cenários com base num mesmo equivalente funcional. As soluções alternativas são depois ponderadas em função das categorias de integração e respetivos parâmetros. 4 CONCLUSÃO O trabalho desenvolvido permite a avaliação da integração de SSA na envolvente de edifícios, através de um conjunto de categorias de integração e respetivos parâmetros. A comparação de soluções alternativas de integração numa fase inicial de projeto permite otimizar esse processo enquanto este decorre em detrimento da atribuição de uma classificação após a sua conclusão. Pretende-se assim potenciar um resultado melhorado do ponto de vista do desempenho dos SSA como elementos construtivos na envolvente e do seu contributo para a sustentabilidade das obras de construção, reduzindo o desfasamento entre o rápido desenvolvimento tecnológico e os processos mais lentos de adaptação a nível conceptual de projeto, contribuindo para a procura de novos modelos de abordar as necessidades e o desempenho dos “edifícios solares”. AGRADECIMENTOS O primeiro autor no desenvolvimento do trabalho descrito neste artigo conta com o apoio financeiro da Fundação Ciência e Tecnologia, através de uma bolsa de doutoramento (ref. SFRH/BD/46289/2008). REFERÊNCIAS [1] Vitrúvio, Marco (2009). Vitrúvio: Tratado de Arquitectura. Traduzido por Manuel Justino Pinheiro Maciel. Lisboa: IST Press. [2] CEN (2010). EN 15643-1: Sustainability of construction works: Sustainability assessment of buildings - Part 1: General framework. CEN. [3] Straube, John (2006). The Building Enclosure. Building Science Digest. [4] (2011). REGULAMENTO (UE) N.º 305/2011 DO PARLAMENTO EUROPEU E DO CONSELHO de 9 de Março de 2011 que estabelece condições harmonizadas para a comercialização dos produtos de construção e que revoga a Directiva 89/106/CEE do Conselho. [5] CENELEC (2014). Photovoltaics in buildings - Part 1: Modules. Brussels: CENELEC. [6] CENELEC (2014). Photovoltaics in buildings - Part 2: Systems. Brussels: CENELEC. [7] Bonomo, Pierluigi (2012). "Integrazioni di sistemi fotovoltaici nell'involucro edilizio. Sviluppo di un metodo di valutazione per applicazioni di BIPV." Tese de doutoramento, Università degli Studi di Pavia. [8] Farkas, Klaudia; Frontini, Francesco; Maturi, Laura; Probst, Maria Cristina Munari; Roecker, Christian; Scognamiglio, Alessandra; Zanetti, Isa (2013). T.41.A.2: Solar Energy Systems in Architecture: Integration Criteria and Guidelines. In IEA SHC Task 41 Solar energy and Architecture, Maria Cristina Munari Probst & Christian Roecker (ed.) (EPFL-LESO): IEA - SHC. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 13 SETORIZAÇÃO DA MAIOR ZONA DE ABASTECIMENTO DO SISTEMA AUMENTA A EFICÁCIA DO CONTROLO DE PERDAS E A FIABILIDADE DA REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DO PORTO Fernanda Lacerda1, Flávio Oliveira2 1Engenheira Civil, Diretora Técnica da Águas do Porto, EM (PORTUGAL) – [email protected] 2Engenheiro Civil, Direção Técnica – Rede de Abastecimento de Água da Águas do Porto, EM (PORTUGAL) – Flavio.Olivei[email protected] Resumo A cidade do Porto tem um dos maiores e mais antigos sistemas de abastecimento de água do país que, à data de 2006, apresentava taxas de perdas de água de cerca de 54%. Fruto dos esforços internos de redução das perdas de água, em 2012 o índice da água não faturada atingia já 25,9%. Com o objetivo de reduzir o índice de ANF do sistema, a Águas do Porto, EM, delineou uma metodologia com vertentes reativas e preventivas, muito apoiadas na deteção e reparação célere de roturas, quer pela atividade de controlo ativo de perdas, quer pela setorização da rede de distribuição, acompanhada por uma estratégia de redução de pressão nas zonas de pressões mais elevadas, pela substituição planeada e criteriosa de condutas e pela renovação do parque de contadores da cidade. Contudo, em 2012 o objetivo da setorização não foi alcançado na maior ZMC do sistema, designada de Média Central. Esta registava, à data de 2012, um índice de ANF de 35%, contra a média de 25,9% verificada na globalidade do sistema, sendo, portanto, o ponto frágil do próprio sistema. Neste sentido, foi desenvolvido o projeto de “Setorização e Controlo de Perdas da ZMC Média Central”, que visou a setorização da ZMC em 13 sub-ZMC distintas munidas de equipamentos de monitorização e controlo em tempo real e válvulas redutoras de pressão nas zonas de pressão mais elevada, de forma a otimizar o controlo do escoamento e das perdas de água. O projeto englobou ainda a divisão da adução à ZMC que anteriormente era realizada a partir de dois reservatórios em contínuo e atualmente cada um abastece determinadas sub-ZMC definidas, facilitando o processo de monitorização e controlo, e aumentando a fiabilidade da rede de distribuição. O projeto proporcionou uma redução do índice de ANF na ZMC de 35% em 2012 para 23,1% em 2014, representando um encaixe financeiro para a empresa de aproximadamente €264.800 nestes dois anos. Palavras-chave: água não faturada, setorização, zonas de medição e controlo, perdas de água, rede de distribuição 1 INTRODUÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO A cidade do Porto tem um dos maiores e mais antigos sistemas de abastecimento de água (SAA) e de saneamento do país. O abastecimento de água domiciliário remonta a finais do século XIX, tendo sido por essa altura concessionado o sistema de captação, elevação, transporte e distribuição domiciliária à Compagnie Générale des Eaux pour l'Étranger, por um período de 99 anos. Em 1927, a concessão foi resgatada dessa empresa, tendo sido criados, nesse mesmo ano, os Serviços Municipalizados de Água e Saneamento (SMAS) do Porto, que tinham como missão melhorar a qualidade de vida dos portuenses e o ambiente na cidade, através de um sistema que garantisse o fornecimento constante de água com qualidade e o tratamento completo das suas águas residuais. A partir de Janeiro de 1998, com a criação do sistema multimunicipal do Grande Porto, o abastecimento de água em alta passou a ser garantido pela Águas do Douro e Paiva, SA (atual Águas do Norte, SA), passando os SMAS do Porto a garantir a distribuição de água domiciliária à cidade. Em Outubro de 2006 foi constituída a empresa municipal Águas do Porto, EM, tendo em vista a reforma geral do setor de abastecimento de água à cidade, que apresentava problemas diversos, entre os quais se destacavam níveis de perdas de água preocupantes. A empresa dá continuidade 14 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 aos serviços prestados pelos antigos SMAS do Porto, abarcando novas áreas de atuação, correspondendo o seu objeto social à gestão integral e sustentável de todo o ciclo urbano da água no Município do Porto. A Águas do Porto, EM, focou-se de imediato nas elevadas perdas de água que indicavam um índice de Água Não Faturada (ANF) de 54% à data da sua criação. Os primeiros meses de atividade da empresa revelaram resultados imediatos muito positivos que surpreenderam, não só pelos valores absolutos atingidos mas, sobretudo, pela rapidez com que foram alcançados. 2 SITUAÇÃO DE PARTIDA Desde a criação da Águas do Porto, EM, em outubro de 2006, como já foi referido, a redução da Água Não Faturada (ANF) tem vindo a ser um dos principais objetivos da empresa. A média de água entrada no sistema no ano de 2006 rondava os 104 000 m3/dia, cifrando-se o índice de ANF na ordem de 54%. Em 2014 a média de água entrada no sistema cifrou-se nos 55.700 m3/dia (redução de 46,4%), sendo o índice de ANF de 21,49%. A redução da quantidade de água adquirida para satisfazer os consumos da cidade do Porto tem sido conseguida quer através da deteção e reparação precoces de roturas, quer pela atividade de Controlo Ativo de Perdas (CAP) (que consiste na “auscultação” das condutas para detetar fugas invisíveis, em que a água se perde para ribeiras ou coletores de águas pluviais, sem aparecer à superfície), pela setorização da rede de distribuição, acompanhada por uma estratégia de redução da pressão nas zonas de pressões mais elevadas, pela substituição planeada e criteriosa das condutas mais antigas, com materiais obsoletos e com maior incidência de avarias, bem como pela renovação do parque de contadores da cidade, substituindo os equipamentos mais antigos e com maior desgaste, aumentando, assim, a eficiência da faturação. O concelho do Porto, de topografia ondulada, desenvolve-se ao longo duma área aproximada de 41,42 km2 [1], entre o nível do mar e a cota 160 metros, sendo a sua população, em 2011, de cerca de 238 mil habitantes [2]. A rede de distribuição de água tem uma extensão total de 760 km, dos quais 42 km correspondem a condutas adutoras e 720 km a condutas distribuidoras, e possui cerca de 67.400 ramais domiciliários, sendo cerca de 151.000 clientes no total. Até finais de 2006, o SAA do Porto estava dividido em 7 setores de abastecimento: zonas Inferior, Pasteleira, Média Oriental, Média Central, Média Ocidental, Alta e Superior (fig. 1), mas que, com exceção da zona da Pasteleira, estavam interligados entre si pelas condutas de distribuição Fig. 1 – Setores de abastecimento da rede de distribuição do Porto (outubro de 2006). Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 15 3 METODOLOGIA USADA 3.1 Setorização da rede O primeiro passo foi a setorização das diferentes zonas de consumo, criando Zonas de Medição e Controlo (ZMC). Para tal, foram identificados os locais de comunicação entre zonas, tendo sido necessário substituir válvulas de seccionamento existentes e instalar novas. A subsetorização foi igualmente implementada criando zonas de menor dimensão dentro das grandes zonas de abastecimento. Em junho de 2015, o SAA do Porto encontrava-se já dividido em 18 ZMC principais e 33 sub-ZMC interiores (fig. 2), perfazendo um total de 51 zonas. Fig. 2 – Zonas de Medição e Controlo do SAA do Porto (junho de 2015). 3.2 Monitorização dos volumes horários e da pressão na rede Todas as ZMC encontram-se munidas de equipamentos para monitorização em tempo real dos caudais e das pressões (e nalguns casos do ruído). De igual forma, as sub-ZMC contêm monitorização em tempo real das mesmas variáveis, permitindo um controlo mais refinado e direcionado dos consumos. A monitorização destes parâmetros através de sistemas de Telemetria e Telegestão nos pontos de entrega, reservatórios e em cada zona, com representação gráfica do consumo horário e comparação com os valores máximos e mínimos históricos, das últimas semanas, e valores das tendências (fig. 3), prova-se determinante para identificar as zonas com maior incidência de fugas através da elaboração do Balanço Hídrico (metodologia da International Water Association – IWA). 16 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Fig. 3 – Plataforma online com os dados da Telemetria e Telegestão do sistema. Paralelamente foi implementado um sistema de envio de alarmes para alerta de valores de consumo, por comparação com os intervalos de referência, de caudal e de pressão, não só para a sala de comando da empresa, como também para os telemóveis dos colaboradores da área. A comparação dos consumos mínimos diários de cada ZMC e sub-ZMC revela-se de extrema importância, permitindo avaliar as tendências dos consumos noturnos ao longo do tempo em cada zona, permitindo detetar a existência de fugas de água e a sua evolução diária (fig. 4). Fig. 4 – Plataforma de análise dos consumos mínimos noturnos por zona. 4 CARACTERIZAÇÃO DO PROJETO 4.1 Objetivo O principal objetivo de setorização não foi alcançado na maior ZMC do sistema, designada de Média Central, pelo facto de ser uma rede complexa com uma extensão geográfica muito elevada, Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 17 excessivamente emalhada, e que abrange o centro histórico da cidade, onde coexistem as condutas mais antigas da rede de distribuição e de menores diâmetros. A ZMC Média Central registava, em 2012, cerca de 125 km de condutas distribuidoras, 11 730 ramais domiciliários, mais de 23 mil clientes e um índice de ANF de 35%, contra a média de 25,9% verificada na globalidade do sistema, sendo, portanto, o ponto frágil do próprio sistema. Para além disto, a ZMC Média Central caracteriza-se por uma rede de condutas muito antigas, com 60% delas em PEAD, 27% em Ferro Fundido, 5% em Fibrocimento, 5% em Ferro Fundido Dúctil e 3% em Aço. Neste sentido, o projeto de “Setorização e Controlo de Perdas da ZMC Média Central” tem a sua génese na problemática desta zona, tendo sido estruturado com o objetivo fulcral de controlar as perdas de água nesta ZMC. 4.2 Controlo e Redução da pressão Com base na modelação hidráulica da ZMC, foi possível identificar as áreas com níveis de pressão mais elevados, com potencialidade de redução, sem afetação, no entanto, do abastecimento ao consumidor final. Foram delimitadas estas áreas com pressões elevadas e foi estudada a melhor solução de instalação e localização das válvulas redutoras de pressão (VRP). Paralelamente, a modelação hidráulica permitiu o estudo de várias formas de programação das VRP a instalar, de forma a atingir o melhor ajuste do nível de pressão de jusante face às diferentes solicitações horárias e diárias da rede. Já existindo, à data de 2012, uma VRP instalada nesta ZMC (VRP do Freixo), foram dimensionadas mais duas válvulas, de forma a reduzir e controlar a pressão nas zonas de cota inferior, perfazendo três zonas com pressão reduzida. 4.3 Subsetorização da ZMC Fruto do estudo das sondas multiparamétricas instaladas à data na rede de distribuição da ZMC Média Central, estes equipamentos foram reestruturados tendo em conta o objetivo de setorização da zona. Foram, portanto, criadas oito novas sub-ZMC interiores fechadas, consolidando a setorização da ZMC em 12 sub-ZMC (fig. 5), munidas de equipamentos de monitorização criteriosamente instalados e softwares adequados para controlo dos consumos, pressões e níveis de ruído e, consequentemente, das perdas de água. Fig. 5 – Setorização final da ZMC Média Central. De acordo com outro dos objetivos do projeto, a setorização permitiu ainda o controlo da adução à ZMC. Anteriormente a adução era realizada através de dois reservatórios a abastecer em contínuo, dificultando o controlo da entrada de água na zona. Com a setorização da ZMC, a adução passou a ser realizada de forma controlada, ficando cada um dos reservatórios a abastecer determinadas subZMC interiores (fig. 6), conferindo, ainda, uma maior fiabilidade à rede de distribuição desta zona. 24 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Os resultados obtidos (descritos em maior extensão e detalhe em [3]) demonstram que é possível verificar diretamente algumas disposições regulamentares, mas que a redação dos regulamentos e a impossibilidade de definir livremente regras no Solibri Model Checker inviabilizam a verificação de determinados requisitos impostos pelo plano de acessibilidades. A utilização de modelos de informação (BIM) em processos de verificação automática exige que estes contenham níveis de detalhe compatíveis com os processos de verificação a realizar, quer durante a fase de projeto, quer durante o processo de licenciamento. Deverão ser adotadas regras de modelação que permitam estabelecer uma correspondência entre níveis de desenvolvimento de modelos e as fases de projeto definidas na Portaria 701-H/2008 [12], de modo a formalizar os requisitos de modelação a impor aos modelos BIM a adotar na construção nacional. REFERÊNCIAS [1] DRE (2006). Decreto-Lei Nº 163/2006 de 8 de Agosto [2] INR (2009). Acessibilidade e Mobilidade para todos. Apontamentos para uma melhor interpretação do DL 163/2006 de 8 de Agosto [3] Rodrigues, João (2015). Utilização de modelos BIM para a verificação automática de projetos – Plano de Acessiblidades. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto. [4] Poças Martins, J.P. (2009). Modelação do Fluxo de Informação no Processo de Construção – Aplicação ao Licenciamento Automático de Projetos. Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto [5] Eastman, C.T., Paul, R. Sacks, and K. Liston (2008). BIM handbook a guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. New Jersey: John Wiley and Sons Ltd. XIV, 490 p.-XIV, 490 p. [6] GEQUALTEC (2013). Industry Foundation Classes. 2013; Disponível em: http://paginas.fe.up.pt/~gequaltec/w/index.php?title=IFC#cite_note-SIGABIM-0. [7] M.A.T. Lê, et al. The HITOS Project - A Full Scale IFC Test [8] Poças Martins, J.P (2015). Verificação automática de projetos: para além da desmaterialização de processos. – Construção Magazine (aguarda publicação) [9] BIMforum (2013). Level of Development Specification. Disponível em: http://bimforum.org/wp-content/uploads/2013/05/DRAFT-LOD-Spec.pdf [10] Eastman, C., et al.(2009). Automatic rule-based checking of building designs. Automation in Construction, 2009. 18(8): p. 1011-1033 [11] Solibri (2014). Getting Started with Solibri Model Checker, Disponível em: http://www.solibri.com/wp-content/uploads/2014/12/Getting-Started-v9.5.pdf [12] DRE (2008). Portaria Nº 701-H/2008 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 25 A IDEIA DE SUSTENTABILIDADE NO PROCESSO DE REABILITAÇÃO DO CENTRO HISTÓRICO DO PORTO: O EDIFÍCIO PADARIA Ricardo Santos1, Diana Barros2, Luís Pinto de Faria3 1 RIELZA, ricardosant[email protected] (PORTUGAL) 2 MCMF, [email protected] (PORTUGAL) 3 UFP, [email protected] (PORTUGAL) Resumo Os três pilares do “desenvolvimento sustentável” - a “prudência ambiental” a “justiça social” e a “eficácia económica” - foram ao longo das últimas décadas profusamente debatidos na comunidade científica sendo maioritariamente associados a novos modos de “saber fazer”: a criação de novas práticas, produtos e medidas legislativas com vista a um desenvolvimento sustentado. No entanto, como foi reconhecido na na Conferencia das Nações Unidades sobre Desenvolvimento Sustentável Rio +20 “(…)apesar dos esforços de Governos e agentes não estatais em todos os países, o desenvolvimento sustentável continua a ser uma meta distante e ainda restam grandes barreiras e lacunas sistêmicas na implementação de compromissos aceites internacionalmente” (ONU, 2012). Ciente deste aparente impasse, a organização da “United Nations Conference on Human Settlements -HABITAT III”, a realizar em 2016, propôs já como seu objectivo principal a tarefa de identificar novos desafios emergentes no sentido de mobilizar a população e garantir um novo compromisso político para que as cidades desempenhem o seu papel enquanto principais “motores” do desenvolvimento sustentável. Tomando como base a análise de um caso de estudo concreto, o “Edifício Padaria” localizado no Centro Histórico do Porto, o presente artigo propõem-se explorar não só a dimensão ambiental e económica do respectivo projecto e processo construtivo, tido como exemplar, como também o seu impacte e a sua ressonância relativamente às dimensões territorial, cultural e política, hoje tidas como indissociáveis de uma visão actualizada sobre a sustentabilidade. Mais do que um enunciado de soluções e processos, este trabalho explora o carácter único da obra estudada para, de modo articulado e transdisciplinar, confrontar a teoria com a prática, os problemas e as oportunidades, num palco laboratorial real e actual. Palavras-chave: Reabilitação, sustentabilidade, cidade, estratégia, cultura. 1 APRESENTAÇÃO DO EDIFÍCIO O edifício que serve como caso de estudo localiza-se na Rua de São Bento da Vitória, nº 42 a 46. É um edifício constituído por dois pisos e mais dois pisos intermédios, sendo um deles parcialmente enterrado. O edifício foi construído em 1850, com licença de construção de obra nº203/1850, e nessa altura ainda não estava definido completamente o seu uso total. Em 1929, foi licenciada a alteração que corresponde ao edifício atual, que consistiu na ampliação e construção de um forno. Desde então e até à data o edifício era destinado a uma padaria nos pisos inferiores e a habitação nos pisos superiores. Hoje o edifício apresenta algumas anomalias funcionais decorrentes do seu abandono e da falta de manutenção do edifício, e depara-se com um novo desafio, onde se pretender adaptar o mesmo a um novo uso. Foi adquirido pelo atual proprietário, MCMFImobiliária SA, que pretende criar espaços para arrendamento de preferência a atividades ligadas à área da reabilitação e regeneração urbana, ou seja, no futuro será, unicamente, um edifício destinado a serviços. A proposta de arquitetura é da autoria da Arq. Diana Barros. A proposta de intervenção/alteração de execução, está a cargo da Arq. Diana Barros e do Eng. Ricardo Santos. O edifício foi transformado num caso de estudo onde, ao longo do desenvolvimento do projeto, com as alterações e adaptações que iam sendo realizadas, criou-se um espaço de análise, de crítica, e testou-se sistemas que caíram em esquecimento mas que se apresentam como funcionais para este 26 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 tipo de estruturas, tudo isto sem nunca comprometer o prazo de execução da obra nem o cumprimento das normas e regulamento a que devem obedecer. 2 ENQUADRAMENTO O projeto deste edifício é uma resposta diferente a uma abordagem à reabilitação que tem como principais princípios base a sustentabilidade, a utilização de materiais naturais, utilização de técnicas vernaculares, o controlo financeiro e otimização e eficiência energética 2.1 Sustentabilidade A demolição dos elementos obsoletos, degradados ou necessários para o cumprir o programa traçado para o edifício, é realizada com total separação dos resíduos de construção para permitir a reaplicação, como matéria-prima, em novos elementos construtivos idênticos ao elementos onde estava incorporado, utilização e valorização, para dar uma utilidade reciclando no local ou em outro local, como matéria-prima, tratamento e/ou valorização, como resíduo. A madeira resultante das demolições de elementos da estrutura, pisos interiores e cobertura, dos soalhos dos pavimentos, das paredes em tabique interiores, elementos de carpintaria não reutilizáveis é utilizada como biomassa para alimentar recuperadores, estufas e fogões. No entanto, não foi possível a sua utilização no local porque a opção para aquecimento passa pela utilização de um sistema a Pellets. O granito proveniente da demolição de paredes e pavimentos, foi posteriormente aproveitado para criar espaços de circulação exteriores. Para os rebocos e estuques, sempre que possível, optou-se por consolidação e tratamento sem remoção. O resultante, da demolição, rebocos soltos e degradados, foram usados como inerte nos novos rebocos utilizados para os revestimentos das zonas demolidas e como matéria-prima para a composição do pavimento térreo. Da demolição de paredes resultaram tijolos maciços cerâmicos que foram utilizados como elemento de inércia na composição da parede de trombe. Resultante da demolição das estruturas degradadas de betão, lajes, vigas e pilares em betão armado, o betão, foi posteriormente empregue na base de pavimentação e enchimentos dos pneus. A armadura entregue para reciclagem. O solo que resultou da escavação de valas para a instalação de caixas de visita e depósitos serviu para alteração de cotas e nivelamento de terreno em zona florestal destinado a uma plantação de oliveiras. E por ultimo, as telhas provenientes da remoção da cobertura existente foram aproveitadas para o sistema de pavimento como proteção aos canais de circulação de ar. 2.2 Materiais Naturais e Sistemas A escolha dos materiais utilizados neste edifício teve como objetivo privilegiar a utilização de materiais naturais, que exigem o mínimo de processamento, e que possam ser reutilizáveis. E os sistemas, que estão implementados ou que serão implementados, foram desenvolvidos com base em princípios de construções vernaculares, e adotados em função do local da sua aplicação, tipo de elemento e sua localização, devidamente compatibilizado com os elementos existentes que se pretendem manter, sem nunca afetar a funcionalidade e durabilidade do conjunto. O funcionamento das paredes foi pensado de modo a garantir a total difusão do vapor de água através das camadas constituintes. Para o revestimento de paredes sem características térmicas foram realizados rebocos de cal hidráulica natural (NHL5 e NHL3,5) ou de cal aérea em pasta, composição em obra, e rebocos pré-compostos do sistema Reabilita Cal da Secil. Para paredes exteriores orientadas a nascente e a Sul, paredes do alçado posterior corpo superior cobertura plana, foi utilizado um revestimento pelo exterior em cortiça e cal da Weber, sistema weber.therm.natura permitindo melhorar o isolamento térmico. Nas paredes orientadas a Sul, do corpo com cobertura plana, como fazem meação com a propriedade vizinha, foram executadas forras em Fermacell com isolamento em fibras de madeira. Nas restantes paredes, separação do exterior com área útil interior, Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 27 executado revestimento pelo interior em argamassa doseada em obra com reboco de demolição, cortiça e cal área em pasta. Os pavimentos térreos serão executados com aproveitamento de material resultante da demolição e com material natural sem impedimento à difusão do vapor de água, e foram desenvolvidos em colaboração com o laboratório da SG Weber usando materiais da própria marca. A cobertura, com desvão não utilizável e fortemente ventilado, é constituída por uma membrana permeável ao vapor de água, funcionando como sub-telha, telha Marselha cerâmica, telhas de ventilação e entradas de ar em zinco. O isolamento aplicado no desvão da cobertura plana é constituído por cortiça virgem triturada com 15cm de espessura, aplicada sobre uma estrutura de pinho nacional e placas de OSB. O teto falso possui caixa de ar com estrutura de aço e placas de Celenit (fibras de madeira com ligante hidráulico colorido). 2.3 Controlo financeiro Em termos de controlo financeiro, o objetivo é realizar o processo de reconversão do edifício, com adoção de soluções diferentes das inicialmente pensadas, dentro dos limites orçamentais impostos por parte do promotor. 2.4 Eficiência A eficiência energética do edifício teve em conta tornar o balanço energético o mais próximo possível do zero. O aproveitamento da exposição solar e do posicionamento do edifício face aos ventos, foi tido em conta na modelação do edifício de forma a adaptar este para tirar o máximo benefícios. Outro aspeto tido em conta foi a gestão das águas residuais e pluviais. As águas cinzentas dos lavatórios, após tratamento, são reutilizadas para abastecimento das cisternas das sanitas. Foi igualmente pensado um sistema de reutilização das águas pluviais. Em termos de drenagem de águas, esta é realizada por gravidade, à exceção da alimentação dos reservatórios existentes na cobertura que servem de alimentação das sanitas, rega e arrefecimento da cobertura. 3 ELEMENTOS E SISTEMAS CONSTRUTIVOS O edifício em estudo localiza-se no Grande Porto, a uma distância superior a 5km do mar e a uma altitude de cerca de 70 metros. Está inserido na zona climática de Inverno “I1”, e na zona climática de Verão ”V2”. O número de graus-dia (GD) de aquecimento correspondente à estação convencional de aquecimento é igual a 1211.6ºC, a duração da estação de aquecimento (M) é igual a 6,2 meses, a energia solar média mensal incidente numa superfície orientada a sul na estação de aquecimento (Gsul) é de 130kWh/m2.mês, a temperatura exterior média do mês mais frio da estação de aquecimento (Θext,i) toma o valor de 10.5ºC, e a temperatura do ar exterior para a estação convencional de arrefecimento (Θext,v) é igual a 20,9 ºC, sendo a duração desta estação de 4 meses, ou seja 2928 horas. Na estão representados os valores de coeficientes de transmissão térmica (U) dos vários elementos construtivos que serão pormenorizados mais à frente. Fig. 1 – Esquema representativo dos coeficientes de transmissão térmica. 3.1 Cobertura inclinada A cobertura inclinada é constituída por placas de OSB, com espessura de 18mm, o isolamento é uma camada de 15cm de cortiça virgem, seguida de caixa de ar com cerca de 15cm e celenit com 25mm. O valor da transmitância térmica (U) obtido para a cobertura é de 0,22 W/m2ºC e 0,21 W/m2ºC consoante o fluxo seja ascendente ou descendente respetivamente. O valor de permeância (Pe) 28 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 máximo para o teto é de 62,505x10-11 kg/m2sPa, sendo que se obtém um valor de Pe de 2,572x10-11 kg/m2sPa para a camada de OSB, o que significa que a permeância desta camada é muito baixa. Optou-se para escolha do material celenit, por se tratar de um produto constituído unicamente por materiais naturais (madeira de abeto, cimento Portland, pó de mármores e água) aliado a boas condições térmicas (cerca de 15 vezes mais capacidade isolante que outros materiais leves) e acústicas (bom comportamento tanto na absorção sonora – reduz tempo de reverberaçãocomo na transmissão de ruídos aéreos). A cortiça virgem usada como isolamento, foi uma escolha obvia nesta obra, uma vez que apesar se encontrar mais fissurada, este material consegue aliar as suas capacidades tal como conhecemos ao seu reduzido valor económico. Em termos de funcionamento, a cobertura está projetada com desvão não utilizável e fortemente ventilado. A ventilação da face inferior da telha é assegurada pela entrada natural do ar no telhado, através da ação do vento, o vento entra pelo beirado e pelas telhas de ventilação existentes (3 por cada 10m2) e sai pela cumeeira. A ventilação do desvão não habitado da cobertura, faz-se pela circulação natural do ar nas aberturas existentes para esse fim ( 5 unidades de 120 mm no corpo maior do edifício, e 2 unidades de 120mm no corpo mais pequeno). 3.2 Cobertura plana A cobertura plana é constituída por 8cm da solução Leca Mix, seguida da laje aligeirada com 25cm, uma camada de celenit ABE com 15mm, a caixa-de.ar com 15cm e por fim, servindo como isolamento uma camada de celenit CL/45 com 4cm. O valor de transmitância térmica obtido para este tipo de cobertura é de 0.44 W/m2ºC considerando a situação de fluxo ascendente e 0.41 W/m2ºC quando se trata de um fluxo descendente. 3.3 Paredes Em termos de paredes exteriores existem 4 tipos fundamentais de paredes que serão descritos seguidamente: Parede 1: Constituída pelo sistema weber.therm.natura, com espessura de 5cm, seguido de reboco de cal (5cm), pedra de granito com 20cm e reboco interior de cal com 5cm. O valor de U obtido é de 0.57 W/m2ºC Parede 2: Possui uma camada de celenit ABE, seguida de caixa de ar de 48mm preenchida parcialmente com celenit FL/45 com 40mm, pedra de granito com 20cm e reboco de cal com 5cm. O valor de U obtido para este tipo de parede é de 0.55 W/m2ºC Parede 3:Composta por pedra de granito com 20cm e reboco interior e exterior de cal com 5cm. Para esta parede o valor de U é de 2.73 W/m2ºC. Parede 4: Formada por uma camada de 7cm de reboco com isolamento de cortiça incorporado, pedra de granito com 20cm e reboco de cal com 5cm, conduzindo a um valor de U de 1.83 W/m2ºC. Nestes elementos, é importante destacar o sistema de reaproveitamento do reboco demolido para as argamassas. 3.4 Pavimentos térreos A solução executada para o pavimento teve a colaboração da SG Weber que estudou 3 soluções de argamassas de enchimento e acabamentos apresentando-se as mesmas na Tabela 1. Tabela 1 – Principais propriedades das argamassas de enchimento e acabamento estudadas. Formulação Leca mix LM00 LM01 LM02 Leca Dur (L) 1055 1055 1055 Cimento, cz, II, 42,5 (ou 32,5) (kg) 300 --- 150 Cal hidráulica NHL 5 (ou HL 5) (kg) --- 300 150 Areia fina (0/2) (kg) 158 158 158 Água (L) 170 240 210 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 29 Propriedades em pasta Densidade 780 750 (mais pastoso) 750 (similar a padrão) Tempo de “cura” Após 2 a 3 h Após 7 a 8h Após 4 a 5 h Propriedades endurecido (7 dias) Densidade 720 710 710 Resistência à compressão (N/mm2) 2,30 a 4,0 1,12 1,76 Coeficiente de absorção de água por capilaridade (kg/m2.min.1/2) < 0,10 0,35 0,14 De acordo com os resultados obtidos, a solução executada no pavimento foi a solução LM02, que foi escolhida tendo em conta os bons resultados apresentados quanto à resistência à compressão (1,76N/mm2) e o baixo coeficiente de absorção de água (0,14 kg/m2.min.1/2). O que permitiu superar o grande desafio presente na solução para o pavimento que foi a opção pela não colocação de uma barreira para-vapor, o que aumenta a probabilidade da ocorrência de patologias relacionadas com humidade ascensional. Para a execução do pavimento (Fig. 2), em primeiro lugar procedeu-se à abertura do mesmo, reaproveitando a terra removida para logradouro ajardinado. Seguiu-se a colocação de uma base com resíduos da demolição das estruturas de betão armado, onde foram colocados pneus, formando espaços entre si, preenchidos com resíduos do mesmo tipo da base. Posteriormente foi colocada uma manta geotextil, argamassa de NHL5 com reboco, recuperado das demolições dos rebocos interiores, ao traço em volume 1:5. Após, foi colocada uma manta geotextil para proteção das bolsas de ar, reforçada com telha da cobertura e regularizada com os rebocos resultantes das demolições das paredes interiores. Por fim colocou-se uma camada de 15cm de argamassa de leca com NHL5 com adição de ligante hidraúlico (Leca mix) e como camada de regularização recorreu-se à solução weber.floor.light com 5cm. O revestimento final é uma emulsão de tinta à base de óleo de linhaça. Fig. 2 – Execução do pavimento térreo. Para a análise a nível térmico do pavimento térreo (Fig. 3) apenas foram utilizadas as camadas acima do espaço ventilado, nomeadamente a camada de betonilha tradicional leve weber.floor light de 5cm, a camada de 15cm de Leca mix, e ainda uma camada de reboco solto de regularização de 6cm. O valor de U obtido foi de 0,78 W/m2ºC e 0.70 W/m2ºC, para fluxo ascendente e descendente respetivamente. Fig. 3 – Corte construtivo do pavimento. 3.5 Clarabóia A clarabóia (Fig. 4) é um elemento central do edifício, isto é, o seu funcionamento, quer na estação de aquecimento, quer na estação de arrefecimento, vai condicionar o funcionamento de todo o edifício. 30 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Fig. 4 – Clarabóia existente no edifício. A sua estrutura foi pensada para um funcionamento solar, onde na estação de aquecimento, através da parede de trombe. Constituída por uma estrutura metálica, com caixa-de-ar, separada por um vidro laminado e por uma parede de tijolo maciço (reaproveitado do edifício) isolada na face voltada para o desvão com 10cm de aglomerado de cortiça. O vidro laminado é constituído na face exterior por Planitherm 4S de 6mm, caixa de ar com argon 90% de 14mm, e na face interior duplo Planilux com PVB silence 2, o valor do fator solar deste vidro é de 0,41 e o valor de U é de 1,1 W/m2ºC. Em termos de funcionamento, pretende-se que no inverno (Fig. 5), seja feita a admissão de ar a uma cota inferior, pelo desvão fortemente ventilado da cobertura, e a captação do ar, a uma cota superior. Através de um ventilador é insuflado em todos os compartimentos do edifício, tendo sido dimensionado para 3 renovações por hora. Para controlo da qualidade do ar, optou-se por uma grelha oposta a esta parede, a uma cota o mais baixo possível, servindo para ventilação de acordo com as necessidades dos parâmetros previamente estabelecidos: humidade e CO2. Será ainda instalada uma caldeira a granulado de madeira, para fazer face aos períodos sem incidência solar, onde nesta situação, a clarabóia funciona como elemento de permutação, ou seja, o ar interior pré-aquece o ar novo insuflado. No verão (estação de arrefecimento) (Fig. 5), a clarabóia funciona como uma bomba solar. Pelo exterior existe um elemento de ensombramento desenhado para permitir a incidência dos raios solares na parede de trombe. Através do diferencial de temperatura produzido, há entrada e saída de ar, conseguindo-se desta forma uma ventilação por efeito chaminé. O objetivo é produzir correntes interiores obrigando o ar a entrar pelos niveis inferiores (logradouro voltado a Norte em zona de ensombramento) e tubagem inserida no pavimento. Fig. 5 – Esquema tipo da clarabóia, parede de trombe e ventilação. 3.6 Gestão de águas Tirando partido das diferenças de cotas, foi pensado o reaproveitamento das águas pluviais e das águas cinzentas que serão canalizadas para uma zona técnica no exterior para posterior utilização nos sanitários, sistemas de rega e arrefecimento da cobertura plana (Fig. 6). No que respeita às águas pluviais, são recolhidas em tubos de queda provenientes das coberturas e encaminhadas para um reservatório situado à cota do piso térreo mais elevado. Este reservatório alimenta a zona técnica, anteriormente referida, e permite, por gravidade, a condução da água excedente através de caixas de visita para o coletor público. Na concepção das redes prediais de águas residuais, foram instalados dois coletores: um para águas cinzentas e outro para águas negras. As águas cinzentas, direcionadas para a zona técnica, e após o seu tratamento, são lançadas na cisterna onde se efetua a re-circulação do sistema de reaproveitamento. Da estação elevatória (cisterna de circulação) eleva-se para a cobertura, onde se Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 31 instalou dois reservatórios, estabelecendo-se no primeiro reservatório a prioridade para alimentação dos sanitários e rega, com possibilidade de alimentação pela rede pública, e no segundo reservatório a re-circulação com a finalidade de condução através de uma rede de coletores e tubos de queda das águas para a cobertura plana. Todo o sistema que constitui a camada superior do pavimento após impermeabilização, foi pensado para permitir a circulação da água, bem como promover a evaporação, reduzindo a temperatura deste elemento. As águas desta cobertura são recolhidas no ponto mais afastado do local de descarga proveniente da cobertura e conduzidas para uma caleira, a céu aberto, percorrendo todo o perímetro deste corpo e, desta forma, emcaminhada para a zona técnica, nomeadamente, para a designada caixa de re-circulação, estando desta forma encerrado um ciclo. REFERÊNCIAS [1] Associação Portuguesa de Industriais de Cerâmica e Construção. Manual de aplicação de telhas cerâmicas. [2] F.Pereira da Costa. Enciclopédia prática da construção civil. Portugália Edições.1955 [3] Vitor M. R. Pedroso. Manual dos sistemas de distribuição e drenagem de água. LNEC. 2008 [4] Vasco Peixoto Freitas. Manual de apoio ao projecto de edifícios antigos [5] Vasco Peixoto Freitas. Humidade Ascencional. FeupEdições. 2008 [6] M. Paula, C. Rodrigues, M. Isabel Eusébio, Alexandre Ribeiro. Revestimento por pinturadefeitos, causas e reparação. LNEC. 2006 [7] Revestimentos de paredes em edifícios antigos, caderno edifícios 02. Outubro 2002 Fig. 6 – Esquema de reaproveitamento das águas. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 33 PROCESSO CONSTRUTIVO – FASES, ATRIBUIÇÕES, OBJETIVOS GERAIS E REQUISITOS DE INFORMAÇÃO Pedro Mêda1, Hipólito Sousa2, Joaquim Moreira1 1 CONSTRUCT-Gequaltec, Faculty of Engineering (FEUP), University of Porto. Instituto da Construção (PORTUGAL) 2 CONSTRUCT-Gequaltec, Faculty of Engineering (FEUP), University of Porto (PORTUGAL) Resumo A cadeia produtiva do setor da construção envolve um conjunto muito significativo acções e agentes que têm como objetivo a materialização física de um empreendimento. O sucesso de uma construção e o desempenho do setor dependem em grande medida da articulação destas relações e processos. A bibliografia refere que a baixa produtividade do setor se deve a uma excessiva fragmentação da sua cadeia produtiva. Em parte esta afirmação é verdadeira, mas é necessário ter em consideração que esta caraterística é intrínseca ao setor e manter-se-á sempre em algumas operações. Assim, torna-se premente o desenvolvimento de mecanismos que permitam uma sistematização do processo e do modo de articulação/relacionamento dos agentes. Deste modo, a fragmentação tenderá a não ser entendida necessariamente como uma característica tão negativa, tendo menores efeitos sobre a produtividade e sobre o desempenho das operações de construção. Um dos mecanismos de apoio à gestão do processo construtivo mais conhecidos é o RIBA Plan of Work. Este documento, que conta com várias revisões, é muito utilizado não só no Reino Unido mas também noutros países. A sua versão mais recente introduz alterações que se consideram de grande relevo. Atendendo a esta observação, o presente trabalho pretendeu desenvolver uma análise da versão de 2013 do RIBA Plan of Work de forma a aferir a sua adequação à realidade portuguesa, procedendo a uma análise crítica sumária da estrutura e identificando necessidades de adaptação de conteúdos. Este processo tem necessariamente em consideração a legislação aplicável. Os resultados dizem respeito a uma fase preliminar dado este estudo continuar a ser desenvolvido de modo a sistematizar informação de pormenor e de modo a aferir da possibilidade de transposição da estrutura deste plano para Portugal. Esta acção tem como objectivo a constituição de um guia técnico de apoio ao desenvolvimento e gestão mais sustentável de projetos para a nossa realidade. Palavras-chave: gestão de projetos, eficiência, integração de processos, sustentabilidade 1 INTRODUÇÃO O processo construtivo é caracterizado tradicionalmente por duas grandes fases, o projeto e a construção [1]. Nos processos de obras públicas a estas fases poderá adicionar-se uma outra de carácter transversal que é a contratação. Esta transversalidade justifica-se pelos diferentes tipos de procedimento de contratação permitidos pelos diferentes enquadramentos legais [2,3]. No passado, foram desenvolvidos alguns guias técnicos muito vocacionados para a gestão da fase de projecto [4]. A versão inicial de um documento homólogo produzido no Reino Unido, o RIBA Plan of Work, incidia também especificamente sobre esta fase. Com efeito, as metodologias de trabalho das equipas de projeto têm vindo a ser objecto de análise e avaliação [5,6], devido à influência que o seu melhor ou pior desempenho tem quer na qualidade do objecto construído quer na performance do processo no seu todo. As crescentes preocupações com a sustentabilidade da construção, a gestão da utilização e a realização de avaliações do comportamento dos empreendimentos ao longo do seu ciclo de vida reforçam as atribuições da fase de projeto, assim como as preocupações em matéria de garantia do seu bom desempenho. A motivação para o desenvolvimento deste trabalho tem em consideração todas estas preocupações, bem como o enquadramento legal e normativo atualmente em vigor e revisões em perspetiva. Com efeito, a entrada em vigor do Código dos Contratos Públicos [2] e sua legislação de suporte incluíram novas dinâmicas, requisitos e exigências que carecem de instrumentos de apoio. Conforme referido, o RIBA Plan of Work é um instrumento muito utilizado e seguido por diferentes profissionais, não só no Reino Unido mas também noutros países. A sua estrutura é apontada como sendo de referência em vários manuais de gestão de projetos [7]. No âmbito do grupo de Sistemas de Informação da PTPC – Plataforma Tecnológica Portuguesa da Construção, foi produzida uma reflexão que teve como objectivo a sistematização das várias fases do processo construtivo, bem como de algumas acções, tendo sido validada por representantes de todos 40 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 [5] B.K. Baiden, A.D.F. Price, A.R.J. Dainty (2006). The extent of team integration within construction projects. International Journal of Project Management, Volume 24, Issue 1, January, pp. 13-23. [6] Sousa, H., Moreira, J., Mêda, P. (2011). Projeto, Gestão e Execução de Obras – Contributos do ProNIC, ICEUBI2011 ICEUBI2011 - Innovation and Development, Covilhã, Portugal. [7] Forward, F. (2002). The NEC Compared and Contrasted. ISBN 9780727731159. Thomas Telford Ltd., London, United Kingdom. [8] GT-SIC (2013) Relatório de Atividades 2012-2013 – Grupo de Trabalho n.º 4. Plataforma Tecnológica Portuguesa da Construção, Porto, Portugal. [9] Sinclair, D. (2013) Guide to using the RIBA Plan of Work 2013. ISBN 9781859465042. RIBA Publications Limited, London, United Kingdom. [10] Instituto Português da Qualidade (2013) NP 4519 – Gestão de Projetos – Vocabulário. C. Caparica, Portugal. [11] Project Management Institute (2013). A Guide to the Project Management Body of Knowledge (PMBOK® Guide) — Fifth Edition, ISBN 9781935589679, USA. [12] RIBA Plan of Work 2013 (http://www.ribaplanofwork.com/). Setembro 2015. [13] Sinclair, D. (2013) Assembling a Collaborative Project Team: Practical Tools Including Multidisciplinary Schedules of Services. ISBN 9781859464977. RIBA Publications Limited, London, United Kingdom. [14] RIBA Plan of Work 2007 (http://www.architecture.com/Files/RIBAProfessionalServices /ClientServices/RIBAOutlinePlanOfWork2008Amend.pdf.). Abril 2013 [15] Diário da República, 1ª série – N.º 145 – 29 de Julho (2008). Ministério das Obras Públicas, Transportes e Comunicações, Portaria n.º 701-H/2008. [16] Diário da República, 1.ª série A — N.º 251 – 29 de Outubro (2003). Ministério da Segurança Social e do Trabalho, Decreto-Lei n.º 273/2003. [17] Diário da República, 1ª série – N.º 173 – 9 de Setembro (2014). Ministério do Ambiente, Ordenamento do Território e Energia, Decreto-Lei n.º 136/2014 [18] Diário da República, 1ª série – N.º 162 – 21 de Agosto (2009). Ministério das Obras Públicas, Transportes e Comunicações, Portaria n.º 959/2009. [19] Machado, A. (2014). Critérios de eficiência em projeto de arquitectura. Programa Doutoral em Engenharia Civil, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, Portugal. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 41 DESENVOLVIMENTO DE BIM EM PORTUGAL: CONTRIBUTO PARA UM SECTOR AEC SUSTENTÁVEL M.J. Falcão Silva1, F. Salvado2, P. Couto3, A. Vale e Azevedo4 1 Bolseira de Pós-Doutoramento, LNEC, [email protected] (PORTUGAL) 2 Bolseira de Doutoramento, LNEC, as[email protected] (PORTUGAL) 3 Investigadora Auxiliar, LNEC, [email protected] (PORTUGAL) 4 Investigador Principal, LNEC, [email protected] (PORTUGAL) Resumo A implementação de Building Information Modelling (BIM) no sector da Arquitetura Engenharia e Construção (AEC) marca uma mudança radical na abordagem de diversas actividades. Até à data a utilização de BIM internacionalmente tem sido desigual, com apenas alguns países agindo como percursores que levam à sua adoção. O presente artigo tem como objectivo apresentar o enquadramento internacional no que respeita à implementação de BIM no sector AEC de forma a propor um plano de acção sustentável para a sua difusão em Portugal. Neste sentido são apresentados os principais desafios identificados e estratégias a adotar de forma a proporcionar uma implementação faseada e estruturada seguindo os mais recentes desenvolvimentos internacionais. Para finalizar são identificadas as principais ações desenvolvidas até ao momento a nível nacional. Palavras-chave: BIM, setor AEC, implementação, estratégias, desafios 1 INTRODUÇÂO O Building Information Modelling (BIM) é uma tecnologia relativamente recente numa indústria tipicamente lenta em adotar mudanças, como a da construção. Comparativamente com as práticas internacionais do BIM no que se refere ao planeamento, adoção, tecnologia e desempenho, Portugal encontra-se muito atrás da maioria dos países desenvolvidos em que a sua implementação é já uma realidade ou se encontra prevista para breve [1]. No entanto, é inquestionável que o BIM é cada vez mais uma realidade a considerar, não só para a fase de projeto, mas também para as restantes fases do ciclo de vida de um empreendimento de construção, contribuindo para uma evolução sustentável no setor Arquitetura, Engenharia e Construção (AEC). A sua aplicação a médio e longo prazo trará seguramente sucesso e eficácia ao setor em Portugal, dado tratar-se de uma metodologia de partilha de informação e de comunicação entre todos os intervenientes e durante todas as fases do ciclo de vida de um empreendimento de construção [2]. No entanto, há já um número considerável de utilizadores em Portugal que estão cada vez mais confiantes que a utilização de BIM irá crescer em Portugal nos próximos anos alavancada pela necessidade das empresas e alicerçada por políticas governamentais. As sinergias criadas entre empresas e o Governo permitirão que Portugal siga, entre outros, o exemplo dos EUA, com iniciativas de referência na área do BIM a partir de 2003, de Singapura [3], com obrigatoriedade de utilização de BIM a partir de 2015 ou o caminho trilhado mais recentemente pelo Reino Unido, com obrigatoriedade de utilização do BIM em obras públicas a partir de 2016. 2 ENQUADRAMENTO INTERNACIONAL DA IMPLEMENTAÇÃO BIM A adoção de BIM é já uma tendência global (Figura 1), sendo apresentados de seguida os principais desenvolvimentos a nível internacional [4-9]:  Austrália – Não é obrigatório, no entanto, foi usada para o projeto da Sydney Opera House;  Brasil – Começou a ser implementado em 2006 em algumas iniciativas privadas. Foi criada em 2010 a comissão especial ABNT / 134 EEC para estudar a implementação de BIM. Em 2011 o BIM foi generalizado em iniciativas públicas; 42 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015  Canada - Foi criado no final de 2008, o Conselho BIM Canadá para o apoio à adopção de modelos normalizados na arquitetura, engenharia e construção, para gerir a implementação nacional e apresentar boas práticas e normas. Requer o uso do BIM em projetos de construção de obras públicas;  Dinamarca – O BIM começou a ser usado em projetos durante 2001. A sua utilização tornouse obrigatória em projetos federais durante o ano de 2007;  Finlândia – Requer IFC/BIM nos projetos (edifícios públicos) e pretende ter uma operação integrada com base em modelos no futuro (proposta desde 2007). Obrigatória para projeto de infra-estruturas, desde 2014;  India – Na India o BIM é também conhecido como VDC: Virtual Design and Construction. Existem muitos profissionais qualificados na área do BIM que se encontram a implementar essa tecnologia em projetos indianos, bem como prestando apoio em projetos no setor AEC nos EUA, Austrália, Reino Unido, Médio Oriente, Singapura e África do Norte;  Irão – A Iran Building Information Modeling Association (IBIMA), fundada em 2012, promove a partilha conhecimento para apoio ao processo de tomada de decisão na gestão da construção;  Lituânia – O país está-se a organizar no sentido da adopção do BIM, tendo sido fundando um organismo público, Skaitmeninė statyba, para o efeito. O BIM, os IFC (Industry Foundation Classes) e a Classificação Nacional da Construção serão adotados em breve como normas;  China (zona continental e Hong Kong) – Na parte continental, o BIM foi incluído como parte integrante do National 12th Five Year Plan (2011 – 2015). Foi criada uma parceria entre a Academy of Building Research Technology e a Autodesk para modelos BIM. O Building Information Modelling de Hong Kong (HKIBIM) foi estabelecido em 2009 e a Hong Kong Housing Authority estebeleceu uma meta de implementação completa para 2014/2015;  Noruega – O BIM tem vindo a sur usado de uma forma crescente desde 2000. Vários grandes donos de obras públicas requerem o uso de BIM em formatos abertos (IFC) na maioria ou totalidade dos seus projetos. O desenvolvimento nacional de BIM encontra-se centrado em organizações locais, buildingSMART Noruega que representa 25% da indústria de construção norueguesa. Requer IFC/BIM em construções novas desde 2010;  Singapura – O Roadmap de âmbito nacional foi implementado em 2011. O BIM foi considerado como parte integrante dos contratos de projetos de construção no setor público em 2012. Em 2013 o BIM foi inserido na especialidade de Arquitetura e em 2014 nas especialidades de Estrutura e de Instalações Especiais. A partir de 2015 a utilização de BIM torna-se obrigatória.  Coreia do Sul – Nos final dos anos 2000 a indústria da Construção coreana pensar na utilização de BIM, tendo-se difundido muito rapidamente. Desde 2010, que o governo coreano tem vindo a aumentar gradualmente o âmbito da obrigatoriedade de projetos BIM. Em 2012 foi publicado um relatório detalhado sobre a adoção e implementação de BIM;  Suécia – A utilização de BIM revela-se importante em projetos de infraestruturas. Criação do openBIM com 95 parceiros;  Holanda – Até o final de 2011, a agência do governo holandês que gere os edifícios governamentais (Rijksgebouwendienst), introduziu a RGD (norma BIM) que foi atualizada em Julho de 2012. BIM é obrigatório para obras públicas de valores superiores a 10M €;  Reino Unido – Em 2011, o Estado publicou a sua estratégia BIM, exigindo a sua utilização no sector público (£ 5 M) a partir de 2016. A sua meta é tornar-se como líder BIM na Europa;  EUA – A Administração de Serviços Gerais exige a utilização de BIM como obrigatório para projetos do de obras públicas desde 2008. São especialistas em BIM e estão difundindo diversas práticas BIM;  Outros países – Alguns países europeus (França, Suíça, etc.) requerem o uso de BIM em projetos de construção de obras públicas, sendo que alguns deles requerem a criação de agências para a gestão da sua implementação nacional e a introdução de boas práticas e normas. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 43 Fig. 1 – Perspetiva global da implementação BIM a nível internacional. 3 BIM EM PORTUGAL: PROPOSTA DE PLANO DE AÇÃO 3.1 Desafios e estratégias para a implementação BIM em Portugal Seguindo o exemplo de outros países, a difusão da utilização do BIM para a realidade Português trará num futuro próximo [4]: i) Melhor visualização; ii) Aumento da produtividade devido a fácil estruturação de informação; iii) Maior organização dos documentos da construção; iv) Incorporação e vinculação de informação vital, tal como fornecedores de materiais específicos, localização de detalhes e quantidades necessárias para a estimativa e apresentação de propostas; v) Aumento da velocidade de entrega; vi) Redução de custos, e, por último mas não menos importante; vii) Abordagem do que está acontecendo nos chamados "países mais desenvolvidos" e, consequentemente, a criação de um grande potencial para o desenvolvimento da indústria da construção e áreas afins. No entanto há desafios que devem ser ultrapassados, como: i) Falta de procura do BIM; ii) Práticas atuais de projeto (2D e 3D); iii) Necessidade de recursos qualificados para BIM. Apesar dos desafios a superar podem ser identificadas estratégias no sentido de fomentar a difusão e generalização da utilização do BIM na indústria da construção em Portugal nos próximos anos, como: i) Imposição do BIM por parte do setor público; ii) Divulgação de casos BIM de sucesso; iii) Minimizar impedimentos e incentivar a adoção do BIM; iv) Desenvolver competências em BIM. 3.2 Proposta de plano de ação nacional Considerando o que foi apresentado de uma forma esquemática no ponto anterior, uma proposta para a implementação do BIM em Portugal nos próximos anos poderá compreender na generalidade as estratégias previamente apresentadas para cada um dos desafios, bem com as ações que se passam a resumir nas Figuras 2 a 4. 44 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Fig. 2 – Ações propostas e horizonte temporal para superar o desafio Falta de procura BIM. Relativamente à ação Criação de um Centro IT consideram-se como linhas de atuação mais relevantes: i) Proposta de desenvolvimento de um plano estratégico nacional; ii) levantamento e análise dos sistemas de classificação internacionais; iii) criação de um sistema adaptado à taxonomia Português da ISO / IFC / Códigos OmniClass / Uniclass; iv) definição de níveis de detalhes e níveis de desenvolvimento para a realidade portuguesa; v) interligação entre o BIM e outros sistemas de informação da construção nacionais; vi) criação de uma norma BIM e disseminação pelo meio técnico nacional (proprietários, consultores, projetistas, construtores, donos de obra pública, gestores de exploração e manutenção). No que se refere à ação Trabalho colaborativo preconiza-se que este deverá ser desenvolvido por diferentes organismos e no âmbito de projetos piloto que considerem todos os intervenientes no sector AEC de modo a preparar e orientar a difusão do BIM. A obrigatoriedade de submissão de projetos das diversas especialidades em BIM trata benefícios relacionados com a transparência na troca de informação e minimização de eventuais erros inerentes às atividades envolvidas. No âmbito da ação Divulgação de estratégias e de resultados obtidos a nível nacional e internacional pretende-se divulgar casos BIM de sucesso de forma a sensibilizar os intervenientes do sector AEC dos benefícios da implementação de BIM e incentivar a sua generalização a Portugal a curto/médio prazo. No que respeita a “Competições” BIM pretende-se promover a participação de utilizadores de BIM, no sector AEC, em iniciativas internacionais patrocinadas por organizações de reconhecido mérito e já identificadas, bem como promover novas iniciativas a nível nacional. Fig. 3 – Ações propostas e horizonte temporal para superar os desafios Práticas atuais de projeto (2D e 3D) e Necessidade de recursos qualificados para BIM (I). Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 45 No que se refere à ação Crescimento da comunidade BIM preconiza-se a promoção: i) do contato com as autoridades locais com vista a estabelecer relação mais próxima para sinergias e apoio ao crescimento da comunidade BIM, para posterior difusão do conhecimento a projetistas, construtores e intervenientes nas atividades de arquitetura, construção e engenharia locais; ii) do contato direto com grandes empresas de construção para apoiar a implementação da metodologia BIM; iii) de sinergias com as empresas de software a fim de criar produtos mais simples e económicos para utilização; iv) do desenvolvimento de módulos de uso livre para diferentes especialidades. Para promover a Liderança BIM a nível nacional pretende-se potenciar a utilização de normas BIM bem como promover um aconselhamento orientado para uma implementação eficaz de BIM concretizado através de desenvolvimento de: i) um guião BIM para trabalho colaborativo; ii) grupos de trabalho dedicados a questões legais e contratuais; iii) grupos de trabalho multidisciplinares. Finalmente, tendo por objetivo a criação de um Fundo de Capacitação & Produtividade da Construção (Fundo BIM) perspetiva-se: i) a candidatura a fundos estruturais nacionais ou internacionais para a implementação apoio à implementação do BIM em Portugal; ii) a definição de esquemas a nível empresarial e de um regime de colaboração de projetos Fig. 4 – Ações propostas e horizonte temporal para superar os desafios Práticas atuais de projeto (2D e 3D) e Necessidade de recursos qualificados para BIM (II). Relativamente à ação Equipar as gerações futuras consideram-se como linhas de atuação estruturantes: i) o contacto com universidades para apoio à definição de disciplinas na área do BIM (com a participação do LNEC em alguns módulos); ii) convênios com universidades e outras instituições do sistema científico e tecnológico, a fim de desenvolver teses de mestrado e de doutoramento e disseminar o conhecimento; iii) promoção de seminários, sessões, workshops, divulgação (para técnicos e estudantes nacionais; e iv) estabelecimento de protocolos com entidades profissionais (engenheiros, arquitetos, etc.) para incentivar o uso de BIM pelos técnicos nacionais. 4 AÇÕES INTEGRADAS NO PLANO NACIONAL DE IMPLEMENTAÇÃO De forma a dar resposta aos desafios identificados no ponto anterior, diversas ações foram desenvolvidas no sentido de integrar o plano nacional de implementação BIM.  Relativamente ao Trabalho colaborativo: o Salienta-se a criação de um grupo de trabalho BIM no âmbito das atividades desenvolvidas pela Plataforma Tecnológica Portuguesa da Construção (PTPC), pertencente à European Construction Technologic Platform (ECTP); o No seio dos desenvolvimentos verificados, não só a nível do CEN mas também dos países que fazem parte do grupo CEN/BT WG 215, entendeu-se como pertinente a criação de uma comissão nacional capaz de colaborar nos desenvolvimentos do CEN e de dinamizar a divulgação e a implementação dos desenvolvimentos normativos relacionados com o BIM. Deste modo foi a criada no inicio de 2015 a Comissão Técnica de Normalização (CT197-BIM) cujo trabalho tem vindo a ser acompanhado por diversas entidades da maior relevância no sector AEC nacional. 46 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015  Relativamente à Divulgação de Estratégias e Resultados: o Refere-se a organização de conferências internacionais desde 2013 (BIC2013, BIC2014 e BIC2015) com a participação de peritos de renome e utilizadores nacionais e internacionais; o No âmbito das atividades da PTPC foi organizado já em 2014 um fórum de grande impacto no sector AEC subordinado ao tema “Até hoje fui sempre futuro” no qual foi dado especial ênfase à importância do papel do BIM no futuro da construção em Portugal; o Na generalidade as conferências nacionais dos últimos, na área da construção, tem vindo a incluir cada vez mais sessões temáticas relacionadas com o BIM e a sua implementação; o O Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) deu inicio em finais de 2014 a um ciclo de sessões de divulgação BIM, tendo sido a primeira ação subordinada ao tema Building Information Modelling (BIM) Desafios para a sua implementação no setor da construção de edifícios em Portugal.  Relativamente às “Competições” BIM: o Refere-se que, muito embora ainda não se encontrem estruturadas iniciativas deste tipo a nível nacional, tem-se verificado que portugueses que se encontram já a implementar BIM nas suas atividades tem vindo a ser vencedores nos últimos anos deste tipo de iniciativas a nível internacional.  Relativamente ao Crescimento da comunidade BIM: o Tem-se verificado que o número de artigos científicos e publicações de carácter técnico tem vindo a aumentar muito significativamente nos últimos anos; o As empresas do sector AEC, devido às necessidades de operarem em mercados internacionais em que o BIM é já uma realidade efetiva, tem vindo a investir na utilização de BIM. Desta forma, em Portugal são cada vez mais as empresas que utilizam BIM para dar resposta a solicitações internacionais, contribuindo também para o crescimento da comunidade BIM nacional.  Relativamente a Equipar gerações futuras: o Referem-se os cursos das ordens profissionais que tem vindo a ter lugar; o Salienta-se também iniciativas de carácter mais restrito como sejam alguns cursos de formação específica leccionados por Universidades públicas e privadas nacionais; o Diversas universidades públicas e privadas tem vindo a incluir nos seus programas de disciplinas na área da construção conteúdos relacionados com BIM e com a sua importância e necessidade de implementação no sector AEC; o Observa-se um aumento muito significativo ao nível das dissertações de mestrado e teses de doutoramento apresentadas e em curso na área do BIM. Perspetiva-se que este aumento se intensifique nos próximos anos. 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Em Portugal, a base fundamental para uma adoção de BIM de forma alargada, de acordo com a opinião geral, prende-se com o cumprimento das normas BIM nacionais, sendo também necessário equacionar a adopção obrigatória desta metodologia, semelhante ao que se tem verificado como tendência em outros países. A interoperabilidade entre os vários projetos e procedimentos, normalização de procedimentos, envolvimento do Governo e dos diversos atores do processo de construção e a criação de uma rede de trabalho colaborativo é fundamental para otimizar a disseminação da implementação do BIM em Portugal. A indústria de construção portuguesa deverá ser fortemente encorajada a tentar apanhar o ritmo acelerado da adoção do BIM a nível internacional, de modo a aumentar a competitividade tanto a nível nacional como a nível internacional do setor AEC Considerando o aumento da utilização de sistemas de gestão de informação na construção, as necessidades emergentes das empresas do setor AEC e a perspetiva de obrigatoriedade imposta Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 47 pelas políticas Governamentais recentes, espera-se que a utilização de BIM em Portugal, em processos de obras públicas, seja tornada obrigatória. A proposta preliminar apresentada para Portugal tem como objetivo a realização da visão de um sector de construção moderno, perfeitamente integrado e tecnologicamente avançado e sustentável durante a década de 2020, que será liderado por empresas com elevado grau de progresso e inovação e apoiado por uma força de trabalho altamente qualificada e competente. REFERÊNCIAS [1] Falcão Silva, M.J., Salvado, F., Couto, P., Vale e Azevedo, A. (2014). Implementing BIM: Roadmap proposal for Portugal, BIM International Conference - BIC2014, Lisboa, Portugal [2] Falcão Silva, M.J., Salvado, F., Couto, P., Vale e Azevedo, A. (2014). Sistemas de informação de apoio ao projeto: Informação técnica normalizada para objetos BIM, Jornadas Portuguesas de Engenharia de Estruturas 2014 – JPEE 2014, 26 a 28 de novembro, Lisboa, Portugal. [3] Cheng Tait Fatt, 2013, Singapure BIM Roadmap, Building and Construction Authority, 42pp [4] http://en.wikipedia.org/wiki/Building_information_modeling (Accessed on 16-10-2015). [5] RGD BIMnorm – http://www.rgd.nl/onderwerpen/diensten/bouwwerk-informatie-modellenbim/rgd-bimnorm/#c16783. (Accessed on 16-10-2015). [6] http://www.canbim.com/. (Accessed on 16-10-2015). [7] http://www.ibima.ir/. (Accessed on 16-10-2015). [8] http://www.bca.gov.sg/publications/BuildSmart/others/buildsmart_11issue9.pdf. (Accessed on 16-10-2015). [9] http://www.sia.ch/de/der-sia/berufsgruppen/technik/jahrestagung-2013/ (Accessed on 16-102015). Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 49 PROPOSTA DE MÉTODO DE CÁLCULO DO COEFICIENTE DE DEPRECIAÇÃO NA AVALIAÇÃO IMOBILIÁRIA Rui Calejo Rodrigues1, Francisco Braga2, Nelson Bento Pereira3 1 Professor, CEES, Gequaltec/Construct, FEUP. (PORTUGAL) 2 Eng. Civil, FEUP. (PORTUGAL) 3 Eng. Civil, Investigador, CEES, Gequaltec/Construct, FEUP. (PORTUGAL) Resumo A avaliação imobiliária influi diretamente na vida quotidiana da sociedade, seja em caso de necessidade de recurso a um pedido de empréstimo, na indeminização relativa a uma expropriação, em atos de partilhas, ou mesmo para efeitos de cálculo do imposto municipal sobre imóveis. Na determinação do valor de um imóvel, o estado de conservação é uma das variáveis com peso mais relevante. Nesse contexto, o cálculo do coeficiente de depreciação que visa traduzir a vetustez e o estado de conservação apresenta fragilidades, dado verificar-se alguma dispersão e diversidade nos resultados definidos por diferentes peritos avaliadores. O trabalho que se apresenta desenvolve um método de cálculo do coeficiente de depreciação, tendo em consideração a decomposição do edifício em vários elementos funcionais do sistema construtivo, em função do seu estado de conservação, da vida útil e idade efetiva que cada um possui. O coeficiente de depreciação global do bem imóvel é calculado através da média ponderada dos coeficientes para cada elemento e adotando a ponderação proposta pelo Método de Avaliação do Estado de Conservação – MAEC. Os resultados obtidos permitem garantir uma diminuição significativa da dispersão de valores atribuídos pelos peritos avaliadores na definição do coeficiente de depreciação, e assim, concluir acerca da necessidade de discussão do método de cálculo deste coeficiente suportado, na generalidade, pelo método de Ross-Heidecke no processo da avaliação imobiliária. Palavras-chave: Avaliação imobiliária, Coeficiente de depreciação, Métodos de avaliação, Método de Ross-Heidecke. 1 INTRODUÇÃO 1.1 A avaliação imobiliária Avaliar implica estimar o valor de um bem, expresso em montante monetário e reportado a uma determinada data. Ainda que sujeita a uma interpretação pessoal por parte do avaliador, a avaliação deve ser baseada em critérios objetivos. Existem três métodos tradicionalmente utilizados com o propósito de aferir o valor de um imóvel: o método comparativo de mercado, o método do custo e o método do rendimento. A escolha do método ou métodos a utilizar na avaliação de determinado imóvel depende de vários fatores, sendo os mais preponderantes o fim a que se destina a avaliação, o tipo de imóvel e suas características, a existência, ou não, de mercado e o tipo, se de arrendamento ou venda, em que o imóvel se encontra inserido. Independentemente do método utilizado, o estado de conservação é uma das variáveis com peso mais relevante na determinação do valor de um imóvel. 1.2 Coeficiente de depreciação O coeficiente de depreciação (K) traduz a vetustez e o estado de conservação de um edifício. Existem várias metodologias utilizadas pelos peritos avaliadores para a determinação do coeficiente de depreciação, entre elas, as mais correntes são: o Método Linear; o Método Exponencial (Kwentzle), o Método da Média de Ross; o Método Ross-Heidecke; o Método Linear Variante; o Método do Valor Decrescente; o Método do CIMI [1] [2]. 56 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 aquecimento de águas quentes sanitárias corresponde à segunda maior utilização doméstica de energia, que ainda assim corresponde a mais de metade do consumo de energia na cozinha, que é a principal consumidora de energia [3]. Gráfico 1 – Distribuição do consumo de energia no alojamento por tipo de energia e tipo de utilização (Portugal 2010). À excepção do carvão, o consumo e a despesa associada com energia para o aquecimento de águas quentes sanitárias reparte-se por todos os tipos de energia, com maior expressão no GPL garrafa butano e gás natural [3]. Gráfico 2 – Distribuição do consumo de energia para aquecimento de água por tipo de fonte (Portugal 2010). Constata-se que a redução dos consumos de água é uma prioridade, proporcionando também uma diminuição dos consumos de energia ao nível da produção de águas quentes sanitárias, devendo inserir-se na vertente da qualidade, e não do luxo, na construção de edificações. Presentemente, há a tendência de se confundirem os conceitos, de qualidade e luxo. Qualidade, de uma forma simplista, é o essencial ao objecto material e o luxo, a ostentação. 2 REQUISITOS DOS SISTEMAS DE ÁGUA QUENTE SANITÁRIA Os sistemas de produção e distribuição de água quente sanitária deverão garantir as condições mínimas de utilização necessárias nos pontos de consumo, função dos requisitos de desempenho e economia pretendidos. A temperatura da água quente desempenha um papel fundamental na economia de água e de energia. Com a água quente em repouso, isto é, quando os dispositivos de utilização não estão a ser utilizados, a temperatura tende a dissipar-se pelas tubagens e pelo meio envolvente, até ser encontrado o equilíbrio térmico entre a água e a sua envolvente. O utilizador, ao abrir o dispositivo de utilização na posição de água quente, deverá aguardar um determinado tempo para que a água saia à temperatura mínima de conforto. Este tempo de espera depende fundamentalmente do comprimento da tubagem entre o sistema de produção de água quente sanitária, do diâmetro da tubagem e do caudal do dispositivo de utilização (torneiras e chuveiros). A limitação das perdas térmicas na tubagem (tipo de tubo e isolamento térmico), da temperatura de saída do sistema de produção, da temperatura considerada de conforto nos pontos de consumo e a redução da pressão de funcionamento do sistema têm também reflexo. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 57 A limitação do comprimento entre a produção e o dispositivo de utilização - menos consumo de água e de energia e menor tempo de espera - é fundamental, antes de serem consideradas outras medidas mitigadoras do problema. Os sistemas de retorno ou de recirculação, a partir de uma determinada distância, minimizam este desperdício de água e de energia, com a redução do tempo de espera No passado, a produção de água quente sanitária estava junto aos centros de consumo. Com as imposições arquitectónicas e a introdução de sistemas de produção alternativos aos tradicionais, estes equipamentos passaram a estar localizados em zonas técnicas. Esta situação potenciou o aumento das distâncias entre a produção e os pontos de consumo de água quente sanitária. A legislação portuguesa é omissa na definição destes parâmentos, sendo necessário o recurso a fontes de outros países europeus [4]. 3 TEMPOS DE ESPERA Para a manutenção das perdas na tubagem de água quente sanitária, em limites economicamente aceitáveis para satisfação das exigências de conforto do utilizador, é recomendável a consideração de determinados tempos de espera máximos. O grau de satisfação do utilizador diminui com o tempo de espera (ver gráfico 3). Gráfico 3 – Caracterização do grau de satisfação em função do tempo de espera [5]. Da leitura do gráfico, verifica-se a partir dos 10 segundos uma queda acentuada da satisfação do utilizador, tempo esse que ainda assim corresponde a um grau de satisfação superior a 50%. Há normalização que distingue o tempo de espera para sistema com e sem recirculação de água quente sanitária, nomeadamente a SAI 385/1. Tabela 1 – Tempo de espera máximo em função do tipo de dispositivo [6]. Tipo de dispositivo Tempo de espera máximo Sem retorno de AQS Com retorno de AQS Lavatório, chuveiro, pio lava louça 15 s 10 s A consideração de um tempo de espera de 10 segundos, conduz a comprimentos máximos de tubagem entre o equipamento produtor de água quente sanitária e o ponto de consumo de cerca de 8,0 m. O recurso a dispositivos de utilização (torneiras e chuveiros) com rótulo de eficiência hídrica aumenta o tempo de espera, o que incrementa a necessidade de se recorrer a circuitos de retorno [7]. 4 LIMITAÇÃO DE PERDAS TÉRMICAS O calor é transmitido por condutividade através das paredes das tubagens de água quente, do interior para o exterior. Com o objectivo de minorar a transferência de calor e incrementar a eficiência do Grau de satisfação (%) Tempo de espera (s) 58 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 sistema de distribuição, deverão ser aplicados materiais isolantes na tubagem, com características de baixa condutividade térmica. A perda de calor na tubagem é função do diferencial de temperatura entre o ambiente e o fluido, e das características da tubagem (tubo e isolamento). A selecção do tipo de tubagem tem uma relativa influência nas perdas térmicas finais. Presentemente utilizam-se tubagens metálicas, termoplásticas e mistas. Tabela 2 – Características térmicas dos tubos. Material Condutividade térmica (W/m.K) Dilatação térmica (mm/m.K) Aço inox 15,00 0,016 Tricomposto 0,43 0,026 Polipropileno 0,24 0,150 O isolamento das tubagens de água quente desempenha um papel importante. Na legislação portuguesa as referências às características do isolamento estão caracterizadas na regulamentação relativa ao desempenho energético dos edifícios. O Decreto-Lei n.º 118/2013 de 20 de Agosto [8], remetendo para a leitura da Portaria n.º 349-B/2013 de 29 de Novembro [9] refere que a espessura mínima do isolamento das tubagens de distribuição de água quente (redes de sistemas secundários sem recirculação) deverá ser superior a 10 mm, independentemente do diâmetro exterior. Para redes de transporte de fluidos térmicos, sem particularizar, define as espessuras mínimas retratadas na tabela 3. No entanto e de uma forma similar, com diferença da temperatura na condutividade térmica de referência, o Código Técnico de la Edificación (CTE) espanhol [10], através do Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edifícios (RITE) [11] define de forma clara a espessura do isolamento térmico da tubagem de ida e de retorno da água quente, cujos valores são ligeiramente superiores aos nacionais em algumas situações (ver tabela 3). Tabela 3 – Espessura mínima do isolamento para tubagem de sistemas de água quente com desenvolvimento no interior de edificações. Diâmetro exterior (mm) Temperatura do fluido 40 - 65 (C) REH Temperatura do fluido 40 - 60 (C) RITE D  35 20 25 35  D  60 20 30 60  D  90 30 30 90  D  140 30 30 D  140 30 35 Os valores das perdas térmicas nas tubagens podem ser caracterizadas em função da condutibilidade do isolamento, da espessura e das características dimensionais dos tubos (gráfico 4). Gráfico 4 – Perdas de calor função do diâmetro exterior do tubo e da espessura de isolamento (=0,036 W/m.C) Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 59 Pode-se verificar que a partir da espessura de 20 mm, as perdas de calor passam a ser uma linha quase plana. Atendendo às espessuras existentes no mercado, haverá a necessidade de adaptação das espessuras de isolamento. 5 TEMPERATURA DE ÁGUA QUENTE A temperatura da água nos sistemas de produção de água quente poderá atingir valores consideráveis, porém, a água não é utilizada a essa temperatura. A nova regulamentação no domínio da térmica dos edifícios não define de forma clara as temperaturas da AQS, ao contrário da anterior, esclarecendo somente a definição de AQS, que é a água potável aquecida em dispositivo próprio, com energia convencional ou renovável, até uma temperatura superior a 45 °C, e destinada a banhos, limpezas, cozinha ou fins análogos. Para a sua utilização, há a necessidade de se misturar a água quente com água fria (à temperatura ambiente) e chegar a uma temperatura de utilização indicada para esse propósito. Em função do grau de satisfação, é possível estimar as necessidades de água quente por dispositivo. Tabela 4 – Necessidades de água em função do grau de satisfação [4]. Necessidades de água quente sanitária por dispositivo e utilização Critérios Volume de água misturada (l) Débito de água misturada (l/min) Temperatura (°C) Grau de satisfação 50 % 90% 50 % 90% 50 % 90% Lavatório 3 5 5 8 35 42 Chuveiro 40 85 8 13 37 41 Pio lava louça 20 47 6 10 44 51 A temperatura de saída do equipamento produtor de AQS e a temperatura de utilização é relevante no tempo de espera. Uma diminuição da temperatura de saída no equipamento implica um acréscimo nesse tempo de espera. No gráfico abaixo pode-se avaliar, de uma forma genérica, a evolução da temperatura da água com o tempo de espera (gráfico 4). Gráfico 4 – Tempo de espera para a duração da fase fria e início da fase quente. De modo a prevenir os riscos de saúde pública, por proliferação de legionella, nas tubagens de água quente sanitária deverá ser evitada a estagnação da água e assegurar uma boa circulação; manter a água a uma temperatura elevada dentro da instalação ( 50 C), depois da produção e em todo o comprimento do traçado de distribuição; promover a mistura de água o mais próximo possível dos pontos de consumo, evitando as temperaturas favoráveis ao desenvolvimento de micro-organismos (25 C a 45 C). 60 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 6 CONCLUSÕES É consensual que devido à deficiente gestão da água, recurso natural finito, revela-se necessário promover soluções aos mais diversos níveis de actuação nas edificações, de modo a reduzir as perdas de água. O presente trabalho tem como objectivo fomentar a discussão de como a água quente sanitária pode contribuir de forma significativa na gestão sustentável da água nas edificações. A eventual consideração de espessuras de isolamento de tubagem inferiores às retratadas não se enquadra na actual tendência global da gestão sustentável dos recursos naturais (água) e de certificação das edificações, tais como LiderA, LEED, Passive House e outros tipos de certificações cujo objectivo é a optimização da eficiência. Os dispositivos de utilização certificados hidricamente, torneiras e chuveiros, consoante a sua classificação implicam uma redução de caudal em relação ao definido regulamentarmente. Esta redução de caudal, implica um maior tempo de espera, potenciando a existência de circuito de retorno, reduzindo assim a água desperdiçada à espera que a água atinja a temperatura desejada. A limitação do comprimento entre a produção de AQS e os dispositivos de utilização é imperativa, devendo ser objecto de enquadramento normativo. REFERÊNCIAS [1] European Commission (2012). A Blueprint to Safeguard Europe’s Water Resources, Consultation Document. [2] CESR (2011). Final Report for the Project Climate Adaptation – modelling water scenarios and sectoral impacts. [3] Instituto Nacional de Estatística e Direcção Geral de Energia e Geologia (2010). Inquérito ao Consumo de Energia no Sector Doméstico 2010. [4] Decreto Regulamentar n.º 23/95 de 23 de Agosto, Diário da República (1995). Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais. [5] Gelle Environnment (2014).Guide Installations D’Eau Chaude Sanitaire. [6] SIA (2011). Norma SIA 385/1-C1:2011. [7] ANQIP (2011). Dimensionamento de Sistemas de Circulação e Retorno de Água Quente Sanitária. [8] Decreto-Lei n.º 118/2013 de 20 de Agosto, Diário da República (2013). O Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE), o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) e o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS). [9] Portaria n.º 349-B/2013 de 2 de Dezembro (2013). Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) - Requisitos de Concepção para Edifícios Novos e Intervenções. [10] Real Decreto n.º 314/2006, de 17 de Marzo (2006). Código Técnico de la Edificación (CTE), Documento Básico HS: Salubridad. [11] Real Decreto n.º 1027/2007, de 20 de Julio (2007). Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) - Instrucciones Técnicas Complementarias (ITE). Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 61 OTIMIZAÇÃO DE PROCESSOS DE CONTROLO DA QUALIDADE EM OBRA ATRAVÉS DE ANÁLISE SWOT Rui Calejo Rodrigues1, Maria João Barroso2 1 Professor, CEES, Gequaltec/Construct, FEUP, (PORTUGAL) 2Engenheira Civil, FEUP, (PORTUGAL) Resumo O Controlo da Qualidade em Obra padece da ausência de procedimentos normalizados. Assiste-se a iniciativas mais ou menos avulsas que os diferentes autores implementam muitas vezes com a intensão de policiar. Nada mais errado, as gerações futuras devem poder usufruir de construções que estejam de acordo com as perspetivas do projeto e para isso é necessário que em fase de construção sejam implementadas medidas de controlo da qualidade. Neste trabalho desenvolve-se de forma original uma análise a um caso de estudo a partir do qual foi possível propor a implementação de novos procedimentos e a adaptação de outros já existentes. Esta análise foi elaborada com base na metodologia SWOT complementada com uma valoração multicritério dos aspetos em análise. Esta abordagem multicritério (que se reputa de original neste domínio) permitiu com independência do analista obter indicações válidas sob a forma de otimizar os processos de controlo da qualidade. Recorre-se a um caso de estudo para validação da metodologia proposta tendo sido possível concluir de forma extensa sobre a eficácia desta proposta assim como, complementarmente produzir um conjunto de orientações para a empresa objeto do estudo. Palavras-chave: Qualidade na construção; Controlo da Qualidade; Análise SWOT; Multicritério. 1 PROBLEMÁTICA 1.1 Descrição da Problemática A conformidade é um dos passos para a garantia da qualidade. Garantir a qualidade de um empreendimento é garantir a qualidade da mão-de-obra, dos materiais, dos equipamentos e das tecnologias. Com a garantia de materiais e equipamentos em conformidade com o previsto e de mãode-obra qualificada e com tecnologias ajustadas às tarefas a executar, pode garantir-se a qualidade de um empreendimento (ver Fig. 1). Note-se que a garantia da conformidade é da responsabilidade do empreiteiro e nunca da fiscalização. Todavia, a fiscalização implementa mecanismos destinados a garantir que a totalidade do projeto é executada e em conformidade com o mesmo, cumprindo as disposições legais. Fig. 1 – A fiscalização no controlo de qualidade. A eficiência trata de se trabalhar corretamente para alcançar determinado objetivo. Será possível avaliar a eficiência de uma empresa de fiscalização no controlo de conformidade? É ou não possível depurar um sistema de controlo de conformidade? MATERIAIS FISCALIZAÇÃO TECNOLOGIAS QUALIDADE EQUIPAMENTOS MÃO-DE-OBRA 62 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 1.2 Âmbito e Objetivos Este trabalho surge como um contributo para o aprofundamento do conhecimento do sistema de controlo de conformidade de microempresas que prestam serviços de engenharia civil, uma vez que é este o universo do caso de estudo. Os objetivos primordiais são analisar a eficiência no que diz respeito ao controlo de conformidade, identificar as causas da possível falta de eficiência, através de uma análise SWOT baseada em análise multicritério, e apontar um conjunto de propostas de desenvolvimento do sistema de controlo de conformidade do caso de estudo. Para analisar a eficiência do sistema de controlo de conformidade, é necessário elaborar fluxogramas das atividades de fiscalização do caso de estudo. Seguem-se ainda mais dois objetivos: a familiarização com os procedimentos de gestão do empreendimento e o controlo da qualidade em fase de execução relativo ao caso de estudo e a observação da organização das equipas de fiscalização. 2 ENQUADRAMENTO 2.1 Enquadramento Teórico 2.1.1 Áreas Funcionais e Funções da Fiscalização A fiscalização é o interveniente na equipa de produção de uma obra ao qual lhe compete promover a qualidade, defendendo os lícitos interesses do dono de obra. Cabe à fiscalização facilitar e clarificar a relação entre os diferentes intervenientes e funciona, por isso, como a água entre os grãos de areia e de cimento que formam uma argamassa. Com o objetivo de clarificar as relações entre os intervenientes de um empreendimento, são implementados procedimentos que se podem subdividir em sete áreas funcionais [1]:  Conformidade;  Economia;  Planeamento;  Informação/Projeto;  Licenciamento/Contrato;  Segurança/Ambiente;  Qualidade. Note-se que apesar de divididas, estas áreas funcionais se encontram interligadas entre si. No fundo, a área funcional Conformidade não é mais do que um método de garantia de Qualidade (ver Fig. 2). Fig. 2 – Relação entre áreas funcionais (adaptado de [1]). 2.2 Enquadramento Tecnológico 2.2.1 O Sistema de Controlo de Conformidade As atividades de fiscalização da empresa ao abrigo desta área funcional podem associar-se em seis grupos de procedimentos: Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 63  Reuniões de preparação de obra;  Rotinas de inspeção dos trabalhos;  Ensaios de desempenho e receção;  Autorização de tarefas;  Pedido de alterações;  Não conformidades. 2.2.2 Análise SWOT As forças de um sistema de uma empresa representam os recursos e capacidades que podem ser utilizadas como base para desenvolver uma vantagem competitiva. Se é eficaz, é uma força que a empresa deve manter e que promove o bom funcionamento. São as vantagens do sistema, isto é, os aspetos existentes no sistema que podem potenciar a qualidade em obra. As fraquezas representam os recursos (ou falta deles) que podem prejudicar a produtividade e desempenho geral. São os procedimentos existentes que não promovem a qualidade. A ausência de certas forças podem ser vistas como fraquezas. As oportunidades são os procedimentos que podem potenciar o sistema e que ainda não foram implementados. Podem surgir da evolução dos procedimentos existentes. As ameaças são os riscos que podem surgir de acordo com os procedimentos e, embora não detenha controlo sobre estas, a empresa deve conhecê-las / estudá-las e monitorizá-las, de maneira a atenuar os seus efeitos. 3 INVESTIGAÇÃO / DESENVOLVIMENTO 3.1 Fluxogramas de Procedimentos do Sistema de Controlo de Conformidade Foram elaborados seis fluxogramas de procedimentos correspondentes aos seis grupos de procedimentos ao abrigo da área funcional Conformidade. Dá-se o exemplo do fluxograma de procedimentos das rotinas de inspeção dos trabalhos (ver Fig. 3). Fig. 3 – Fluxograma de procedimentos das rotinas de inspeção dos trabalhos. 3.2 Análise SWOT ao Sistema de Controlo de Conformidade Para clarificar o impacto de cada força, fraqueza, oportunidade e ameaça sobre a empresa, avaliouse o sistema de controlo de conformidade. Essa avaliação irá ser feita, sob o ponto de vista experimental, por três auditores diferentes e por três métodos diferentes: 64 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015  De 1 a 5, conforme a importância (como mostra o Quadro 1), e pela média (Quadro 2);  De 1 a 5 e por pontos (Quadro 3);  De A a E e por critérios (Quadro 4). A média é o método mais utilizado pela sua simplicidade, no entanto, este método “tenta apagar todos os fogos da mesma maneira”. Quer dizer, a média indica que há tanta probabilidade da avaliação de uma força, fraqueza, oportunidade ou ameaça estar abaixo - ditar maior gravidade - como acima - ditar menor gravidade - da medida indicada pelo método. A avaliação por pontos colmata essa situação. Com a avaliação pontuada e por patamares, passa a existir uma relação direta entre a avaliação de uma força, fraqueza, oportunidade ou ameaça e a gravidade da medida a adotar. Porém, uma avaliação mais gravosa passa despercebida. Isto é, apenas com muitas avaliações gravosas se pode notar que o sistema necessita de uma medida mais gravosa. Por isso, fez-se a avaliação por critérios. É a avaliação que mais se ajusta. À medida que as avaliações gravosas chegam a um certo número, aumenta a gravidade da medida a adotar. Contudo, é a utilização dos três métodos e dos três auditores que vai permitir que se possa ou não concluir, por convergência, sobre a ação a tomar (ação essa com grande força), ou pela divergência dos métodos e das opiniões, respetivamente. É esta a metodologia inovadora proposta neste trabalho. Quadro 1 – Avaliação das forças, das fraquezas, das oportunidades e das ameaças. Quadro 2 – Avaliação pela média das forças, das fraquezas, das oportunidades e das ameaças. Definir uma escala gradual de ação de 1 a 5 não é tarefa fácil. Se por um lado, é complicado que esta seja contínua, por outro, é difícil denominar cada parâmetro da escala. Começou-se por definir os limites da escala entre “avançar” e “não agir”. Estabeleceram-se também dois parâmetros intermédios: “programar” e “vamos ver”. O parâmetro “avançar” poderia ainda ser dividido conforme a urgência ou falta dela para agir. Daí surgiram os cinco parâmetros da escala:  1 → Agir urgentemente - é o “avançar com urgência” e quer dizer que se tem de agir imediatamente para que o sistema deixe de degradar a empresa;  2 → Agir de acordo com o plano - é o “avançar sem urgência”, ou seja, o sistema tem graves problemas que devem ser corrigidos conforme um plano a ser elaborado e implementado no prazo de um ano;  3 → Programar em tempo e em recursos para agir - é o “programar” e essa programação deve ser feita no tempo e em recursos;  4 → Agir sem necessidade imediata, quando houver meios - é o “vamos ver”, isto é, a ação vai ter de acontecer para que haja o desenvolvimento do sistema, no entanto, esta pode ser adiada até que haja meios (tempo e/ ou recursos), num prazo de cinco anos; Avaliação: 1 ou E → Extremamente importante 2 ou D → Muito importante 3 ou C → Importante 4 ou B → Pouco importante 5 ou A → Sem importância Avaliação pela média 1 → Agir urgentemente 2 → Agir de acordo com o plano 3 → Programar em tempo e em recursos para agir 4 → Agir sem necessidade imediata, quando houver meios 5 → Não agir Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 65  5 → Não agir - como o próprio nome indica, daqui resulta uma inação, já que não é possível depurar o sistema. Como se pode observar, o tempo aqui também é escalado. Começa-se por ter uma ação dentro de alguns meses até não ter ação nenhuma, passando por agir num prazo de um ano, de três ou de cinco. Quadro 3 – Avaliação por pontos das forças, das fraquezas, das oportunidades e das ameaças. A definição dos limites dos patamares da avaliação por pontos e da avaliação por critérios só foi possível após ter sido feita a análise SWOT. Desta resultam, no total, 43 forças, 26 fraquezas, 31 oportunidades e 33 ameaças. Assim, a avaliação por pontos das forças, por exemplo, tem como limite mínimo 43 pontos (43 avaliações 1 ou E) e como limite máximo 215 pontos (43 avaliações 5 ou A). Os limites intermédios são calculados por percentagem. A cada patamar corresponde, aproximadamente, 20% do intervalo entre 43 e 215 pontos. Para definir os limites dos patamares das fraquezas, das oportunidades e das ameaças, procedeu-se de igual modo. Quadro 4 – Avaliação por critérios das forças, das fraquezas, das oportunidades e das ameaças. Na avaliação por critérios, considerou-se que a partir de, aproximadamente, 20% do total com avaliação 1 ou E era imperativo “agir imediatamente”. Da mesma forma, a partir de 20% do total com avaliação 2 ou D a medida a tomar é “agir de acordo com o plano”, mas sem prejuízo do primeiro, ou seja, a percentagem de avaliações 1 ou E terá de ser menor ou igual a 20% do total. E por aí em diante até se definirem os cinco patamares. Imagine-se, agora, uma avaliação das forças (43 no total) com 10 avaliações 1 ou E, 31 avaliações 2 ou D e 2 avaliações 3 ou C. Pelo método da avaliação por pontos, a medida a tomar passa por “agir de acordo com o plano”. Pelo método da avaliação por critérios, a conclusão a que se chega é de “agir urgentemente”. Assim, a avaliação por critérios é tida em conta por causa da importância que dá às avaliações gravosas. Avaliação por critérios FORÇAS FRAQUEZAS > 9 E → Agir urgentemente > 5 E → Agir urgentemente ≤ 9 E e > 9 D → Agir de acordo com o plano ≤ 5 E e > 5 D → Agir de acordo com o plano ≤ 9 E, ≤ 9 D e > 9 C → Programar em tempo e em recursos para agir ≤ 5 E, ≤ 5 D e > 5 C → Programar em tempo e em recursos para agir ≤ 9 E, ≤ 9 D, ≤ 9 C e > 9 B→ Agir sem necessidade imediata, quando houver meios ≤ 5 E, ≤ 5 D, ≤ 5 C e > 5 B→ Agir sem necessidade imediata, quando houver meios ≤ 9 E, ≤ 9 D, ≤ 9 C, ≤ 9 B → Não agir ≤ 5 E, ≤ 5 D, ≤ 5 C, ≤ 5 B → Não agir OPORTUNIDADES AMEAÇAS > 6 E → Agir urgentemente > 7 E → Agir urgentemente ≤ 6 E e > 6 D → Agir de acordo com o plano ≤ 7 E e > 7 D → Agir de acordo com o plano ≤ 6 E, ≤ 6 D e > 6 C → Programar em tempo e em recursos para agir ≤ 7 E, ≤ 7 D e > 7 C → Programar em tempo e em recursos para agir ≤ 6 E, ≤ 6 D, ≤ 6 C e > 6 B→ Agir sem necessidade imediata, quando houver meios ≤ 7 E, ≤ 7 D, ≤ 7 C e > 7 B→ Agir sem necessidade imediata, quando houver meios ≤ 6 E, ≤ 6 D, ≤ 6 C, ≤ 6 B → Não agir ≤ 7 E, ≤ 7 D, ≤ 7 C, ≤ 7 B → Não agir Avaliação por pontos FORÇAS FRAQUEZAS 43 a 77 pontos → Agir urgentemente 26 a 47 pontos → Agir urgentemente 78 a 112 pontos → Agir de acordo com o plano 48 a 68 pontos → Agir de acordo com o plano 113 a 146 pontos → Programar em tempo e em recursos para agir 69 a 88 pontos → Programar em tempo e em recursos para agir 147 a 181 pontos → Agir sem necessidade imediata, quando houver meios 89 a 109 pontos → Agir sem necessidade imediata, quando houver meios 182 a 215 pontos → Não agir 110 a 130 pontos → Não agir OPORTUNIDADES AMEAÇAS 31 a 56 pontos → Agir urgentemente 33 a 59 pontos → Agir urgentemente 57 a 81 pontos → Agir de acordo com o plano 60 a 86 pontos → Agir de acordo com o plano 82 a 105 pontos → Programar em tempo e em recursos para agir 87 a 112 pontos → Programar em tempo e em recursos para agir 106 a 130 pontos → Agir sem necessidade imediata, quando houver meios 113 a 139 pontos → Agir sem necessidade imediata, quando houver meios 130 a 155 pontos → Não agir 140 a 165 pontos → Não agir 72 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 O investimento no sector pode ser subdividido em duas categorias de projetos, o que condiciona a definição de objetivos específicos. Assim, no caso de projetos destinados a promover o desenvolvimento local identificam-se como objetivos específicos do investimento em IADA [8]: i) a população a servir e a disponibilidade média do recurso (em litros/habitante/dia) ou ii) as superfícies a irrigar; dependendo dos tipos de culturas, da produção média prevista, da disponibilidade do recurso (em litros/hectare/ano), do momento e da periodicidade da irrigação. No caso de projetos de âmbito não local, isto é, destinados a promover o desenvolvimento a nível regional e nacional referem-se, por exemplo, como objetivos específicos: i) os volumes disponibilizados (em milhões de metros cúbicos por ano); ii) os débitos máximos (em litros/segundo) transportados e iii) a capacidade global de regulação do recurso que o sistema terá a longo prazo. É necessário incluir toda a informação que permita a identificação objetiva do projeto e demonstrar a compatibilidade do projeto de investimento em IADA com o planeamento para o setor, nomeadamente: i) compatibilidade com o planeamento económico e financeiro do setor da água; ii) compatibilidade com as políticas setoriais nacionais em especial, o projeto deve estimular ativamente a realização dos objetivos de industrialização do sector e iii) compatibilidade com as políticas ambientais comunitárias, nacionais e regionais nomeadamente de utilização da água para fins humanos e da proteção das massas de água. 3.3 Análise de Viabilidade (FASE 2) A FASE 2 da metodologia corresponde à realização de uma análise que permita garantir a viabilidade do projeto em estudo, de um ponto de vista técnico [7]. A análise de viabilidade de um projeto investimento em IADA não se refere apenas à verificação da possibilidade de concretização das diferentes especialidades do projeto, mas implica também, a consideração de aspetos relacionados com marketing, gestão, análise da execução, etc., dado que podem ser adotadas diferentes alternativas, tendo em vista os objetivos socioeconómicos identificados. No caso de um projeto investimento em IADA à que ter em conta os dados sobre consumos históricos, o número de utilizadores e a quantidade de água necessária durante um determinado período de tempo, de forma a se poder determinar diretamente a procura. Outro elemento importante a considerar corresponde à elasticidade da procura perante os diferentes tarifários, sendo por vezes necessário proceder-se à avaliação e distinção entre diferentes grupos de rendimentos e entre pequenos e grandes consumidores. A opção escolhida deve basear-se numa previsão da procura durante o período correspondente ao ciclo do projeto, devendo conter os seguintes elementos [7]: i) previsões demográficas; ii) fluxos migratórios; iii) planos de desenvolvimento agrícola, industrial e urbanos; iv) estrutura temporária da procura a curto prazo. Para um determinado projeto, é necessário verificar se a opção escolhida corresponde à melhor de entre as alternativas possíveis e que foram devidamente ponderadas outras opções. Para tal, deve ter sido anteriormente efetuada uma análise das alternativas possíveis, sendo necessário considerar pelo menos as seguintes opções: i) ausência de intervenção (“nada fazer”); ii) alternativas possíveis no quadro da mesma infraestrutura; iii) alternativas possíveis para a evacuação de águas residuais; iv) soluções globais alternativas. 3.4 Análise Financeira (FASE 3) A FASE 3 permite obter a informação necessária em termos de receitas e despesas, seus preços de mercado relativos e como se distribuem ao longo do tempo previsto para a implementação e exploração do projeto. Esta análise tem três finalidades: i) reunir a informação necessária para a análise do cash-flow; ii) avaliar a viabilidade financeira do projeto (análise de sustentabilidade); e iii) avaliar os benefícios financeiros calculando a rentabilidade do ponto de vista do investidor privado (retorno financeiro do projeto e do capital). As previsões do cash-flow do projeto são utilizadas para calcular as taxas de rentabilidade apropriadas, em especial a Taxa Interna de Rentabilidade Financeira (TIRF), a Taxa Interna de Rentabilidade Financeira calculada sobre o Custo do investimento (TIRF/C) e a Taxa Interna de Rentabilidade Financeira calculado sobre fundos próprios (TIRF/K), bem como o correspondente Valor Atual Líquido financeiro (VALF). A análise financeira fornece informações essenciais sobre a relação entre os fatores de produção e o produto, os seus preços e a estrutura global da programação de receitas e despesas. É realizada com base num conjunto de tabelas de dados que reúnem os fluxos financeiros do investimento, distribuídos entre o investimento total (custos de Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 73 investimento e valor residual), as despesas e receitas de exploração (custos operacionais e eventuais receitas), as fontes de financiamento e a análise do cash-flow para a viabilidade financeira [11]. No caso de projetos de investimento em IADA há que ter em consideração que as entradas financeiras consistem geralmente em: i) taxas ou tarifas aplicadas ao serviço de abastecimento de água e ii) possíveis reembolsos relativos à recolha e transporte de águas pluviais, as eventuais receitas da venda de água reutilizada ou os rendimentos da venda de qualquer serviço suplementar que o responsável possa oferecer ao utilizador. Relativamente às saídas, há que ter em conta o preço de aquisição dos produtos e serviços necessários ao funcionamento da instalação e aos serviços suplementares fornecidos. Uma vez que as IADA têm, geralmente, uma vida útil prolongada, a análise financeira deverá integrar o valor residual do investimento, segundo os métodos apropriados e recomenda-se a consideração de um horizonte temporal de 30 anos. A FASE 4 requer a existência de informação estruturada relacionada com [7]: i) dados operacionais de base; ii) dados de ordem territorial relativos à construção da infraestrutura e iii) dados físicos e características. No que se refere a dados operacionais de base surgem como relevantes: i) número de habitantes servidos; ii) superfície irrigada (ha); iii) número e tipo de estruturas de produção servidas; iv) disponibilidade de água por habitante ou por hectare; v) qualidade da água; vi) número de equivalentes-habitante, débitos e parâmetros relativos à carga poluente da água a tratar. Relativamente a dados de ordem territorial são de considerar: i) localização dos trabalhos no território, apoiada em cartas a uma escala apropriada; ii) ligações físicas entre as estruturas e as instalações (novas ou já existentes), podendo ser útil incluir desenhos técnicos; iii) interferência e/ou interligação com as estruturas existentes. No que respeita a dados físicos e características indicamse as seguintes: i) extensão total, diâmetros nominais, débito nominal e diferenças de altitude dos dispositivos de alimentação ou dos eixos principais; ii) volumes nominais preenchidos e altura das barragens; iii) número, extensão e débito normal das condutas de água corrente; iv) número, profundidade, diâmetro, débito evacuado das áreas de captação; v) capacidade dos reservatórios; vi) superfície ocupada, débito normal e diferença de altura entre os dispositivos elevatórios; vii) débito nominal, produção e potência absorvida/consumida das instalações de depuração ou de dessalinização; viii) características técnicas e configuração das principais estruturas; ix) características técnicas e de construção do principal dispositivo elevatório, das instalações de produção e de tratamento; x) débito nominal, capacidades, eficácia do tratamento das instalações de depuração, bem como as características técnicas e de construção das condutas de evacuação; xi) características técnicas e de construção dos edifícios e outras estruturas de serviços; xii) elementos técnicos pertinentes, como cruzamentos, reservatórios enterrados, galerias, instalações automatizadas de comando à distância ou de gestão do serviço, etc.; xiii) identificação das principais componentes e dos materiais propostos no projeto, com indicação das disponibilidades na área coberta pelo investimento; xiv) identificação de qualquer característica técnica que possa ter sido proposta para realizar a infraestrutura, com indicação da sua disponibilidade e dos seus aspetos práticos [9]. 3.5 Análise Económica (FASE 4) A FASE 4 representa uma etapa essencial numa metodologia baseada em ACB pois permite estudar a adequabilidade de um projeto em termos dos valores económicos dos custos e dos benefícios. Na metodologia proposta, com a análise económica pretende avaliar-se a contribuição de um determinado projeto de investimento para o bem-estar económico de uma região ou país dado que, na prática, a análise económica aborda a avaliação da oportunidade para a sociedade e da melhor utilização dos recursos. Partindo da análise financeira (estudo do desempenho do investimento, independentemente das suas fontes financeiras), a análise económica aplica uma série de correções aos dados financeiros, e considera os benefícios e custos sociais não contabilizados na análise financeira. Estas correções consistem em eliminar efeitos fiscais, em considerar as externalidades que conduzem a custos e benefícios sociais, e em converter os preços do mercado utilizados na análise financeira. Isto é possível atribuindo, a cada elemento de entrada e de saída, um fator de conversão que transforma os preços de mercado em preço fictícios [11]. Considerando projetos de investimento em IADA, poderá ser útil avaliar os principais benefícios sociais a introduzir na análise económica com base em estimativas da procura de água prevista e que será coberta pelo investimento. O cálculo do preço fictício da água poderá basear-se na disposição do utilizador para pagar por esse serviço e que pode ser quantificada aplicando os preços do mercado de serviços alternativos (camiões-cisterna, água engarrafada, distribuição de água potável, 74 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 depuração por dispositivos instalados pelos utilizadores, etc.). Relativamente a qualquer infraestrutura de gestão da água em áreas industriais ou agrícolas, é possível avaliar o valor acrescentado do produto suplementar obtido com a disponibilidade de água. No caso de qualquer intervenção destinada a garantir a disponibilidade de água potável em áreas onde se colocam problemas sanitários porque as fontes estão poluídas, o benefício pode ser calculado diretamente avaliando as mortes e/ou doenças que foram evitadas devido a um serviço eficaz de abastecimento de água. Neste sentido, para se efetuar uma avaliação económica, é necessário considerar i) o custo total dos tratamentos hospitalares ou ambulatórios e as perdas de rendimentos decorrentes das possíveis faltas ao trabalho e ii) o valor da vida humana quantificado, por exemplo, com base no rendimento médio e na esperança de vida residual. Do mesmo modo, as externalidades ambientais devem ser sempre quantificadas, tendo em conta o seguinte: i) a eventual valorização da área servida, quantificável, por exemplo, por uma reavaliação real dos preços dos bens imóveis e dos edifícios ou da superfície agrícola; ii) o aumento de rendimentos decorrente de atividades colaterais (turismo, pesca, agricultura costeira, etc.); iii) as externalidades negativas resultantes de possíveis impactes sobre o ambiente (consumo de solo e de materiais inertes, danificação da paisagem, impacte sobre o meio ambiente natural ou outra infraestrutura, etc.) e iv) as externalidades negativas durante a fase de construção resultantes da criação de estaleiros e nomeadamente no caso de redes urbanas (impactes negativos em termos habitacionais, de produção e serviços, mobilidade, património histórico e cultural, quadro agrícola, infraestruturas, etc.) [7]. 3.6 Análise Multicritério (FASE 5) Este tipo de análise é um instrumento de apoio à decisão e aplica-se na comparação de projetos alternativos, permitindo ter em conta vários critérios em simultâneo. O seu objetivo consiste em estruturar e combinar as diferentes análises consideradas no processo de tomada de decisão. Este processo deve assentar em escolhas múltiplas, sendo o tratamento dado a cada uma das escolhas condicionante no que respeita à decisão final. É, normalmente, usada para sintetizar opiniões expressadas, para determinar prioridades, para analisar situações de conflito, para formular recomendações ou proporcionar orientações de natureza operacional [11]. A FASE 5 revela-se particularmente útil para uma abordagem quantitativa, sendo que os resultados de tal análise podem dar lugar a uma profunda alteração do investimento proposto, ou mesmo à sua rejeição. No caso de projetos de investimento em IADA, considera-se que esta fase é bastante útil para uma avaliação específica da eficácia do sistema proposto quando o projeto está implantado numa área sensível do ponto de vista ambiental. Assim, nesta fase é necessário analisar a incidência no ambiente dos trabalhos a realizar no quadro do projeto, e verificar qualquer possível deterioração do solo, das massas de água, da paisagem, do meio ambiente natural, etc. Deve ser dada uma atenção especial à utilização de áreas de valor, como parques naturais, áreas protegidas, santuários naturais, áreas sensíveis, etc. Em certos casos, é igualmente necessário saber se as perturbações provocadas pela construção da IADA e as inerentes atividades de gestão implicam riscos para a fauna e flora adjacente. No caso de IADA localizadas em centros urbanos, é necessário considerar os impactes negativos que a abertura de estaleiros poderá ter sobre a vertente habitacional e os serviços, a mobilidade, as infraestruturas existentes, etc [7]. 3.7 Análise de Sensibilidade e Risco (FASE 6) O objeto da FASE 6 é a seleção das variáveis e parâmetros “críticos” do modelo ACB, ou seja, aqueles cujas variações, positivas ou negativas em relação ao valor utilizado como melhor estimativa no caso de referência, têm um efeito mais pronunciado nos parâmetros económicos determinados. Os critérios a utilizar para a escolha das variáveis críticas diferem em função das caraterísticas do projeto considerado e devem ser avaliados com rigor em cada caso. Após a identificação das variáveis críticas, é necessário, para proceder à análise de risco, associar a cada variável uma distribuição de probabilidades, definida numa gama de valores em torno da melhor estimativa utilizada no caso de referência. A apresentação do resultado consiste em exprimi-lo em termos de distribuição de probabilidades ou de probabilidades acumuladas da TIR ou do VAL num determinado intervalo de valores. A curva de probabilidades acumuladas permite assim atribuir ao projeto um grau de risco [11]. No final da FASE 6 torna-se possível obter indicadores de desempenho de projeto que permitem a tomada de decisão por parte dos intervenientes no processo. Consideram-se como fatores críticos Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 75 determinantes para o êxito de um investimento em IADA os seguintes: i) acontecimentos imprevistos na construção da instalação que seja suscetível de alterar consideravelmente o custo do investimento; ii) previsões da dinâmica da procura; iii) alterações de taxas e tarifas, largamente dependentes de decisões tomadas pelos organismos reguladores nacionais ou regionais; iv) insuficiência de fundos que permitam reagir em caso de choques na realização do investimento; v) influência determinante de intervenções colaterais e vi) eficácia da gestão. Neste sentido, numa análise de sensibilidade e risco, deve-se ter em conta, determinadas variáveis, tais como: i) o custo do investimento; ii) a taxa de crescimento demográfico; iii) as previsões de fluxos migratórios; iv) a taxa de desenvolvimento das culturas e a dinâmica nacional e/ou internacional dos preços de venda dos produtos agrícolas; v) a variação das rendas e das taxas durante um determinado período; vi) a dinâmica da procura e dos preços da água tratada e suscetível de ser reutilizada; vii) os custos de exploração, manutenção e gestão, bem como a sua dinâmica no tempo, em ligação com a avaliação da boa adequação dos sistemas de gestão e viii) a dinâmica temporal dos custos de alguns bens e serviços críticos para determinados projetos. [7] 4 INDICADORES TÉCNICO-ECONÓMICOS NA ACB Um indicador representa um resultado atingido em determinado processo e refere-se ao comportamento de um produto relacionado com determinadas variáveis. Neste sentido, entende-se que um sistema de indicadores de desempenho representa um conjunto de medidas integradas em vários níveis (organização, processos e pessoas), definidas a partir da estratégia e de objetivos e tem como propósito fornecer informações relevantes sobre o desempenho de um produto, a todos os intervenientes no processo de decisão [12]. A importância da medição de desempenho está tanto na disciplina envolvida na análise da relação entre os resultados, as atividades e os intervenientes no processo, como nos valores das próprias medidas. A compreensão dos relacionamentos entre as medidas permite uma melhor focalização no alcance dos objetivos pretendidos. Na implementação de uma melhoria é essencial que um ou mais indicadores de desempenho, associados à mesma, sejam monitorizados e a sua evolução seja amplamente divulgada. No sector da construção, os indicadores de desempenho podem ser definidos como compilações de dados de medidas utilizadas como métodos de gestão para avaliação do desempenho de uma dada operação ou para controlo da produtividade. Essas avaliações geralmente comparam o desempenho real e o desempenho estimado em termos de eficácia, eficiência e qualidade do produto [12]. Tendo por base informação relacionada com projetos de investimento em Infraestruturas de abastecimento e distribuição de água (IADA), podem ser determinados indicadores técnico-económicos. Estes indicadores poderão ser úteis na implementação de ACB a futuros projetos de de IADA, contribuindo para: i) estruturação de informação; ii) melhoria do rigor e qualidade da informação; iii) redução de indefinições e erros; iv) agilização do acesso à informação; e v) contribuição para uma maior eficiência no apoio ao intervenientes envolvidos no processo de decisão. Os indicadores assim determinados podem ser estruturados em diferentes níveis: i) de carácter geral (custo/metro de infraestrutura, custo/habitante, consumo/habitante); ii) de carácter intermédio (custo de manutenção da infraestrutura/habitante, custo da gestão da infraestrutura/habitante, custo de manutenção da infraestrutura/metro de infraestrutura, custo da gestão da infraestrutura/metro de infraestrutura) e iii) de carácter específico (custos das diferentes soluções técnicas, características técnicas das diferentes soluções, etc.). De seguida apresenta-se de que forma pode contribuir cada tipo de indicador nas diferentes FASES da proposta de ACB apresentada em 3. Tabela 1 – Contribuição Tipo de Indicador / Fase da ACB. Fase Indicador Contribuição Geral Intermédio Específico 1 x x Quantificação de efeitos sociais do projeto 2 x Concretização das especialidades de projeto 3 x x x Previsão do cash-flow de projeto 4 x x Correção de externalidades 5 x Apoio à decisão no caso de aspetos não quantificáveis 6 x x x Otimização de indicadores de desempenho e análise de alternativas 76 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS A tomada de decisão sobre projetos de investimento deverá ser suportada por uma ACB, assente em modelos económicos de Custo-Benefício (MECB), que contemple várias áreas, das quais assumem particular relevância as áreas: i) técnica, ii) financeira, iii) ambiental, iv) ordenamento do território, v) competitividade e vi) desenvolvimento económico e social. A metodologia proposta para ACB de projetos de investimento para a reabilitação de estruturas de edifícios apresenta uma mais-valia, quer técnica quer científica, pois permite: i) expressar um juízo sobre a conveniência económico-social desses projetos; ii) estabelecer uma comparação entre diferentes alternativas de projeto; iii) incentivar a prática de identificação e contabilização de custos e de benefícios económicos, mesmo que estes não sejam imediatamente convertíveis em unidades monetárias. No entanto, e tal como verificado em outras áreas, a aplicação de ACB a projetos de reabilitação de estruturas de edifícios, requer rigor e coerência metodológica. Após a implementação das medidas previstas num projeto de investimento em IADA e conclusão das correspondentes ações de investimento público ou privado, deve ser efetuada uma avaliação final que permita uma análise comparativa entre os resultados obtidos e as previsões iniciais. Desta forma, torna-se possível introduzir em futuros projetos similares e processos de tomada de decisão a experiência e informação adquiridas durante o referido processo de avaliação. A avaliação final de um projeto de investimento em IADA deverá ser conduzida do mesmo modo que a apreciação das opções, com procedimentos idênticos, incluindo a realização de uma ACB baseada em dados reais em vez de previsões. REFERÊNCIAS [1] Schultmann et al., (2010). Collection of information for the development of EMAS pilot reference sectorial documents: Construction sector. [2] EC (2008). Europe 2020 targets. Diretiva 2008/98/CE do Parlamento Europeu e do Conselho relativa aos resíduos e que revoga certas directivas. [3] Mansfield, J.R. (2001). Refurbishment: some difficulties with a full definition. 7th int. Conf. Insp. Appr. Repairs & Maint. Nottingham. [4] Barbisan, A; Spadotto, A; Nora, D; Turella, E; Wergenes, T. (2012). Impactes ambientais causados pela construção civil. [5] Leitão, J.P. (2013). A Gestão Patrimonial de Infraestruturas de água e saneamento em Portugal e a sua importância, LNEC, julho. [6] Guia para a Avaliação do Desenvolvimento Socioeconómico – EVALSED, Manual Técnico II, Comissão Europeia,2004 e Observatório QREN (2013). [7] Manual de análise de custos e benefícios dos projetos de investimento. DG Política Regional da Comissão Europeia (2003). [8] Introduction to Cost-benefit analysis and alternative evaluation methodologies, Financial management reference material n.º5, Department of Finance and Administration, Australia, ISBN 1921182 02 4, (2006). [9] EC (2008). Guide to cost benefit analysis of investment projects, Structural Funds, Cohesion Funs and Instrument for Pre-Accesion, European Comission, july. [10] Mishan, E. J. (1988). Cost-Benefit Analysis, Forth Edition, New York. [11] Falcão Silva, M.J., Salvado, A., Coelho,E. (2014). Proposta de metodologia para uma análise custo-benefício de projetos de reabilitação, Jornadas Portuguesas de Engenharia de Estruturas 2014 – JPEE 2014, 26 a 28 de novembro, Lisboa, Portugal. [12] Salvado, F., Almeida, N., Manso, A., Vale e Azevedo, A. (2015). Indicadores para avaliação económica do ciclo de vida dos edifícios, CONPAT2015, IST, Lisboa, Portugal. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 77 REVISÃO DA QUALIDADE DO PROJETO - UMA NOVA FERRAMENTA PARA O FUTURO DO CONTROLO DA QUALIDADE EM OBRA Rui Calejo Rodrigues1, Helena Rodrigues2 1 Professor, CEES, Gequaltec/Construct, FEUP. (PORTUGAL) 2 Engenheira Civil, FEUP. (PORTUGAL) Resumo O Sistema Nacional da Qualidade – SNQ - exibe, no domínio da construção, um conjunto de omissões relativamente ao processo de execução. A certificação de empresas, eventualmente de profissionais e de produtos da construção, não salvaguarda os aspetos tecnológicos da fase de construção. A atividade conhecida como fiscalização de obras desempenha um papel fundamental no âmbito do controlo da qualidade em obra durante a fase de execução. Contudo, os instrumentos de intervenção da fiscalização não estão correntemente estabilizados assistindo-se a processos muitas vezes próximos do policiamento que naturalmente não se deseja. O futuro desta atividade vai acontecer no domínio dos métodos a aplicar. Neste trabalho apresenta-se um método inovador de apoio prévio ao controlo da qualidade que passa por fazer preceder a fase de construção de uma revisão do projeto na ótica do controlo da qualidade. Sob a forma de lista de verificação, propõe-se uma auditoria ao projeto procurando identificar erros, omissões e incoerências que na fase de construção possam potenciar não conformidades. O resultado deste desenvolvimento é aplicado a um caso de estudo cujas conclusões evidenciam bem a necessidade desta nova metodologia pois permitiram eliminar (identificar) mais de uma centena de casos dos quais umas dezenas teriam implicações graves no orçamento e/ou no prazo da obra bem assim como na qualidade do produto final. Uma análise de custos desta metodologia revela ser insignificante quer no âmbito dos encargos com a fiscalização quer, naturalmente, quando comparada com os encargos globais do empreendimento. Palavras-chave: Qualidade na construção; controlo da qualidade; revisão de projeto. 1 INTRODUÇÃO 1.1 Enquadramento Teórico A qualidade de um empreendimento é de natureza horizontal: incide sobre a problemática da garantia da qualidade ao longo de todo o processo do empreendimento, ou seja, antes, durante e após a execução das obras [1]. Contudo, reconhece-se, cada vez mais, que os defeitos dos projetos são uma das mais significativas causas dos problemas e conflitos que surgem na construção de um empreendimento. Investigações realizadas em diversos países europeus mostram isso mesmo. Tal como se observa na Quadro 1. em todos os países representados, a fase de projeto é a principal responsável pelo aparecimento de deficiências construtivas, podendo essa responsabilidade variar entre os 36% e os 49%. Quadro 1 – Causa de patologias da construção em diversos países europeus [adaptado de [2]]. Bélgica % Reino Unido % Alemanha % Dinamarca % Roménia % 46 49 37 36 37 15 11 14 25 22 810 11 911 22 29 30 22 19 9 1 8 8 11 Causas de deficiências Projeto Execução Materiais Utilização Outros 78 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Ora, sendo reconhecido o grande peso que o projeto tem ao longo de todo o processo de construção de um empreendimento e as implicações resultantes da falta de qualidade que geralmente enferma, tem total cabimento proceder atempadamente à sua revisão. A revisão de projeto é considerada a peça mais importante para a economia da construção. De acordo com os resultados apresentados pelo Eng.º Nuno Costa, no ciclo de conferências organizado pela EPUL em setembro de 2011, a revisão de projeto de um edifício habitacional representa cerca de 2% do investimento na fase de construção (Fig. 1). No entanto, consegue não só uma poupança de 10% a 20% dos custos de obra como também uma redução da incerteza sobre o custo e prazo de execução [3]. Fig. 1 – Investimento na fase de construção [adaptado de [3]]. Todavia, importa que se entenda que a revisão descrita no parágrafo anterior não corresponde ao procedimento realizado no âmbito do controlo da qualidade em fase de execução. A poupança que esta conquista deve-se, sobretudo, ao facto de se concentrar na discussão das soluções. Quando realizada na ótica do controlo da qualidade em fase de execução, a revisão de projeto para além de também possibilitar uma redução da incerteza sobre o custo e prazo da obra, permite à fiscalização, incumbida de controlar e monitorizar a execução do empreendimento, conhecer os objetivos, requisitos e características dos elementos técnicos necessários à completa definição da obra a executar. Este procedimento servirá assim para identificar uma série de problemas que, desta forma, não surgirão mais tarde em obra, contribuindo para que o trabalho da fiscalização se desenvolva com a máxima eficácia. 1.2 Fundamentação da Problemática Com o objetivo de se fundamentar a importância de se rever um projeto para o controlo da qualidade em fase de execução, procurou-se, através da elaboração de um breve questionário, conhecer a opinião de engenheiros e técnicos envolvidos na prestação de serviços de fiscalização relativamente a esta temática. Tal como mostra o gráfico 1 (Fig. 2), a maioria dos inquiridos (74%) partilha da opinião de que iniciar a atividade de fiscalização com uma revisão da qualidade do projeto é muito útil. Dos restantes, 23% considera, ainda, que este procedimento se revela útil, existindo apenas 3% dos inquiridos que entende que esta revisão é pouco útil no desempenho da sua atividade. Sobre a eventualidade de existir, na revisão de projeto realizada na ótica do controlo da qualidade em fase de execução, uma qualquer outra vantagem que não o corrigir um conjunto de problemas e evitar, consequentemente, o seu aparecimento na fase de obra, 81% dos inquiridos (a maioria), conforme se observa no gráfico 2 (Fig.2), admite existir outras vantagens. De acordo com a opinião da generalidade dos inquiridos, a revisão da qualidade do projeto permite, para além de corrigir atempadamente um conjunto de problemas que poderiam mais tarde surgir em obra, um estudo e conhecimento mais profundo do projeto, uma preparação atempada da fase de procurement, a garantia de qualidade, o rigor orçamental e o cumprimento de prazos. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 79 Fig. 2 – Distribuição da opinião dos inquiridos quanto à utilidade da revisão de projeto, realizada na ótica do controlo de qualidade em fase de execução. 2 METODOLOGIA De modo a corroborar o resultado dos inquéritos e melhor fundamentar a problemática em discussão, desenvolveu-se um procedimento teórico e inovador de revisão de projeto na ótica do controlo da qualidade em fase de execução. A metodologia desenvolvida não tem como finalidade garantir uma revisão de projeto de elevada especialização, isto é, que equacione desde os objetivos do programa preliminar às soluções propostas em projeto, pondo em causa os critérios e métodos de dimensionamento. O procedimento desenvolvido preocupa-se, sobretudo, em não permitir que haja diversas interpretações do projeto, ou mais grave ainda, que este seja omisso ou contenha erros/incompatibilidades relativamente a soluções, materiais ou tecnologias. Assim sendo, a metodologia desenvolvida propõe que a revisão de projeto, na ótica do controlo da qualidade em fase de execução, percorra, pela ordem que de seguida se apresenta, os seguintes passos: 1. Revisão dos objetivos do Projeto:  Verificação do cumprimento do programa preliminar;  Verificação da existência dos elementos do projeto;  Análise de Custos;  Análise de Prazos. 2. Revisão de medições 3. Confronto entre “Condições Técnicas” e “Listagem de Tarefas” em cada uma das especialidades 4. Confronto entre “Condições Técnicas” e “Peças Desenhadas” em cada uma das especialidades 5. Rastreio de erros e omissões entre especialidades De modo a tornar mais percetível a metodologia proposta elaborou-se o fluxograma apresentado na Fig.3. Esta representação esquemática do procedimento de revisão da qualidade do projeto encontrase dividido em duas grandes etapas. A primeira diz respeito à verificação da existência dos diversos elementos referentes a cada especialidade (peças escritas e desenhadas) e correspondente registo num mapa de controlo, do tipo check-list, existente na Ficha de Verificação Documental (Fig. 4). Relativamente à segunda etapa, o fluxograma propõe uma sequência de ações que se inicia com a revisão das medições, por se considerar que este é o procedimento mais eficaz na identificação de erros, omissões e incompatibilidades de um projeto, seguindo-se o confronto entre, por um lado, as “Condições Técnicas” e ”Listagem de Tarefas” e por outro, entre as “Condições Técnicas” e as “Peças Desenhadas”. No caso do percurso atrás descrito conduzir à deteção de um erro, omissão ou incompatibilidade procede-se ao registo (KO!) e descrição da ocorrência na coluna, correspondente ao documento que 80 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 contém a anomalia, da Matriz de Soluções (Fig.5). Se nenhuma deficiência for detetada é inscrita na correspondente coluna da matriz a sigla OK! em sinal de conformidade. Cumpridas as etapas anteriores, impõe-se uma fase de rastreio de erros e omissões entre especialidades, cujo resultado deverá seguir os passos anteriormente descritos. Como nota final, refira-se que o fluxograma não inclui, nem a verificação do cumprimento do programa preliminar, nem a análise de custos e de prazos por se tratarem de etapas já de si simplificadas. Fig. 5 – Exemplo de Matriz de Soluções. 3 ANÁLISE DE RESULTADOS O facto de a metodologia de revisão de projeto desenvolvida ter sido aplicada a um caso de estudo foi fundamental não só para se encontrar um “fio condutor” que permitisse desenvolver, aprofundar e otimizar o processo de revisão proposto como também para identificar os problemas recorrentes dos projetos que, frequentemente, impedem o bom desenvolvimento dos trabalhos na fase de construção. Pelo facto da aplicação do processo de revisão de projeto ao caso de estudo ter sido da responsabilidade de um engenheiro civil fez com que apenas se analisassem os projetos que fazem parte das competências que lhe são reconhecidas face ao colégio de especialidade a que pertence. OK! KO! N/A Empreendimento: Código do Projeto Responsável da Fiscalização Data de Verificação Logotipo da Fiscalização de Obras Ficha de Verificação Documental Referência REVISÃO DE PROJETO NA ÓTICA DA FISCALIZAÇÃO DE OBRAS RP_FVD Dono de Obra: _ /_ /_ Documentação relativa aos vários planos Peças Escritas Peças Desenhadas Mapa de Acabamentos Outras representações necessárias à construção Memória Descritiva e Justificativa Condições Técnicas Gerais Condições Técnicas Especiais Notas justificativas de cálculo Plantas Cortes Alçados Especificações Técnicas (Caderno de Encargos) Mapa de Trabalhos e Quantidades Folhas Detalhadas de Medições Estimativa Orçamental Gerais Pormenores Instalações e Equipamentos Elétricos Projeto Geral Arquitetura Projetos de Especialidade Fundações e Estruturas Instalações Hidráulicas Condicionamento Acústico Comportamento Térmico Rede de Gás Instalações Mecânicas de AVAC Plano de Prevenção e Gestão de Resíduos de Construção e Demolição Instalações e Equipamentos de Telecomunicações Instalações e Equipamentos de Segurança Gestão Técnica Centralizada Transporte Eletromecânico de Pessoas Arranjos Exteriores Segurança Contra Incêndio Documentação relativa aos vários planos Existe ou não existe? Plano de Gestão Ambiental Plano de Segurança e Saúde Observações Legenda Existe Não existe Não aplicável Fig. 3 – Fluxograma da metodologia de revisão de projeto na ótica do controlo de qualidade em fase de execução [adaptado de [4]]. Fig. 4 – Ficha de Verificação Documental. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 81 Da aplicação da metodologia ao caso de estudo foi possível a deteção de um elevado número de casos que se sintetizam na Quadro 2. que abaixo se reproduz. Quadro 2 – Distribuição dos casos encontrados por capítulo e natureza. Como resultado prévio importa realçar o elevado número de casos encontrados: 277 em apenas quatros especialidades, o que faz adivinhar um número ainda mais elevado caso se tivesse estudado todas as especialidades que compõem o projeto de execução. O projeto de Arquitetura, pelo facto de envolver um maior número de tarefas, já que constitui a especialidade que define o edifício, é a que apresenta também um número mais elevado de casos encontrados: 108. Por sua vez, a especialidade que se apresenta com menor número de casos é a de Estruturas, o que também facilmente se compreende dado o caso de estudo se tratar de um projeto de reconversão, onde a maioria dos elementos estruturais é mantida. Quanto à natureza dos casos encontrados, verifica-se que em todas as especialidades os casos mais comuns são o da incompatibilidade entre peças do projeto, o da deficiente pormenorização do mesmo e o facto do projeto se encontrar incompleto. Nos capítulos de Estruturas e Arquitetura, o maior número de casos encontrados corresponde a incompatibilidades entre peças do projeto. Já nos capítulos de Arranjos Exteriores e Instalações Hidráulicas, os casos encontrados com maior número correspondem, respetivamente, a deficiente pormenorização do projeto e ao facto de este se encontrar incompleto. Para uma melhor compreensão das implicações que os casos encontrados teriam na fase de execução, elaborou-se um quadro (Fig. 6) onde estes são representados segundo uma hierarquia de gravidade, figurada através de um código de cores. Assim, partindo da situação mais crítica para a menos grave, teremos:  Vermelho – situação que implicará correções em obra com o consequente aumento de custos e prazo de execução. A impossibilidade das referidas correções traduzir-se-á na diminuição da qualidade da obra;  Laranja – situação que revestida de alguma gravidade é mais facilmente contornável;  Amarelo – situação que a não ser corrigida não terá consequências significativas. Fig. 6 – Distribuição dos casos encontrados segundo uma hierarquia de gravidade. 277 TOTAL DE CASOS ENCONTRADOS: 88 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Os testes e a supervisão da instalação da soldadura é efetuado apenas por pessoal qualificado ou por uma empresa de terceiros devidamente qualificada e deve ser realizada logo após termo da mesma, através de testes visuais através de teste de faísca (ou vácuo) em todas as juntas soldadas. As amostra das soldas serão retiradas de cada local de obra durante o processo de soldadura e enviadas para o departamento de garantia da qualidade para testes. Os seguintes testes são realizados: cisalhamento e descasque/raspagem. Os resultados de teste de solda por cisalhamento devem manter ou exceder em pelo menos 80% a força do material de origem num teste destrutivo, o que puxa a amostra para além da parte de trás da solda com um movimento do tipo de peeling. Os resultados deste teste devem manter ou exceder 70% do valor do material original. Se um teste falhar, é da responsabilidade do aplicador corrigir todas as deficiências antes da aprovação pelo representante do teste. 4 APLICAÇÃO EM OBRA DO LINER TERMOPLÁSTICO Este material pode ser aplicado tanto em obras novas como em obras de reabilitação. Em obras novas este sistema é muito simples de aplicar, apenas necessita de ser convenientemente fixado à cofragem, incluindo a execução dos remates e dos pontos singulares do elemento. Terminado a aplicação da cofragem é necessário ter cuidados redobrados durante a colocação de betão, sempre com apoio de manga e com colocação lenta do betão no interior da cofragem para evitar descolagem ou deslocação do liner de protecção. Após descofragem procede-se à execução das soldaduras por extrusão na ligação dos painéis e remates existentes de acordo com as normas DVS. No final procede-se ao ensaio das soldaduras com o ensaio “Spark test”. Fig. 4 – Estação Elevatória em Mafra (ALVT) com Sure Grip® HDPE. Em obras de reabilitação de betão há possibilidade de instalar o Sure Grip® HDPE, no entanto será um processo mais moroso e com mais actividades. O processo de reabilitação de betão iniciar com a necessidade de eventual by-pass, depois procede-se à lavagem e hidrodecapagem do suporte de betão de modo a garantir uma boa rugosidade para obtermos forças de ligação entre o betão e o grout superiores a 2 Mpa, para isso será sempre necessário uma pressão entre 1500 a 2000 bar e um caudal de 21 litros/minuto. Após hidrodecapagem poderá ser necessário o tratamento de infiltrações com recurso a injecção de resinas hidroexpansivas, eventual tratamento ou substituição de armaduras. Depois de todas estas actividades procede-se à aplicação do Sure Grip® numa espessura de 3 mm e grip com 13 mm, para resistir a uma pressão negativa de 1 bar. Procede-se à execução da cofragem e escoramento com posterior injecção de grout de elevado desempenho com 90 Mpa aos 28 dias. Após descofragem procede-se à execução das soldaduras por extrusão na ligação dos painéis e remates existentes de acordo com as normas DVS. O ensaio das soldaduras é realizado através do ensaio “Spark test”. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 89 Figura 5 – Reabilitação do Reservatório Equalizador da ETAR de São João da Talha Vantagens da aplicação do Sure Grip® 1.Elevada resistência aos ataques químicos; 2.Elevada resistência à abrasão; 3.Eliminação de infiltrações; 4.Longa vida útil – Durabilidade (≥50 anos); 5.Insignificantes custos de manutenção; 6.Elevada resistência a altas temperaturas; 7.Elevada resistência ao cisalhamento; 8.Elevada resistência à pressão negativa; 9.Elevada resistência ao pull-out; 10. Emissão de Declaração de Garantia de 50 anos após aprovação de inspecção pela AGRU. 11.Produto certificado pelo DIBt – German Institute for Civil Engineering, WRc – United Kingdom, PSB – Productivity and Standars board Singapore, ONORM S2073 – Austrian Standard. Solução técnica comprovada à mais e 25 anos em países como Áustria, Alemanha, Inglaterra, Singapura, etc. BIBLIOGRAFIA NP EN 206-1:2007. Betão Parte 1: Especificação, desempenho, produção e conformidade. EN 1917:2002. Concrete manholes and inspection chambers, unreinforced, steel fibre and reinforced. MACHADO, Alexandre “O Papel do Betão na Protecção do Meio Ambiente” Encontro Nacional BETÃO ESTRUTURAL - BE2012. FEUP, 24-26 de Outubro de 2012. NASSCO, Performance Specification guideline for Manhole Rehabilitation, Decembre, 2013. ASCE (1989), Sulfide in Wastewater Collection and Treatment Systems, ASCE Manuals and Reports on Engineering Practice 69; American Society of Civil Engineers: New York, 1989. Costa, A. – “Mecanismos de Deterioração em Estruturas de Betão Armado”, IST, 1999. DESIGN & INSTALLATION HANDBOOK, AGRU Sure Grip® Concrete Protective Liner. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 91 CARACTERIZAÇÃO ACÚSTICA DE PAVIMENTOS DA CASA BURGUESA PORTUENSE Rui Calejo Rodrigues1, Dóris Queirós2, Rogério Silva2 1 Professor, CEES, Gequaltec/Construct, FEUP. (PORTUGAL) 2FEUP (PORTUGAL) Resumo O crescente aumento da reabilitação em centros históricos e a inexistência de informação clara e objetiva sobre os elementos que constituem o edificado presente nestes locais torna relevante, atual e de interesse nacional o tema desenvolvido. A reabilitação surge como meio fundamental para a sustentabilidade dos edifícios existentes e para a salvaguarda do património urbano. No entanto parte desta reabilitação opta pela substituição total de certos elementos característicos do edificado antigo para responder às exigências de conforto atuais. Pretende-se assim através de análises in situ e de modelos teóricos caracterizar um elemento construtivo da típica casa burguesa portuense, nomeadamente os pavimentos, ao isolamento a sons aéreos e de percussão, para saber se estes através da aplicação de soluções tecnológicas pouco intrusivas conseguem ter um desempenho que os permitam ser adaptados para os dias hoje evitando assim a perda de parte da historia da cidade. Os valores de isolamento a sons aéreos, DnT,w, e a sons de percussão, L’nT,w, obtidos nas medições de edifícios com o tipo de pavimento da casa burguesa, serão comparados com os valores dos índices obtidos pelo método de Sharp e pelo método da norma EN 12354-2 por forma a verificar a adequabilidade dos modelos teóricos existentes ao comportamento real das soluções. Na medição do isolamento sonoro a sons de percussão será ainda abordada a influência dos sons aéreos produzidos pela máquina de percussão no compartimento emissor na medição dos níveis de pressão sonora no recetor. Os resultados obtidos mostram um bom potencial dos pavimentos. Alguns dos pavimentos cumprem os limites impostos pela legislação sendo que os que não cumprem são facilmente adaptáveis aos confortos exigidos atualmente através de pequenas correções, os valores calculados pelos modelos teóricos revelam uma grande discrepância face aos valores obtidos in situ concluindo-se a falta de modelos de cálculo capazes de prever adequadamente o isolamento dos pavimentos de madeira. Palavras-chave: Acústica, Casa burguesa, Pavimentos, Isolamento sonoro, Modelos teóricos 1 INTRODUÇÃO Em Portugal usava-se cada vez menos e destruía-se sistematicamente o parque habitacional antigo [1] o que levou a uma degradação e abandono da maioria dos centros urbanos. São algumas as justificações para o abandono da maioria dos centros urbanos a ideia de que é necessário um gasto económico maior para as ações de reabilitação do que para a construção nova, o facto de os edifícios tradicionais deixarem de cumprir as exigências necessárias de conforto e o facto de que o processo de reabilitação é um processo intrusivo. A reabilitação surge como um meio fundamental para a sustentabilidade dos edifícios existentes e para salvaguarda do património urbano. A reabilitação deve adaptar o edifício para exigências atuais que definem a qualidade do uso. Uma das exigências fundamentais é a acústica de edifícios que constitui uma melhoria na qualidade de vida dos ocupantes. O presente trabalho recai sobre a caracterização acústica de um elemento construtivo de um edifício tradicional do Porto, a casa burguesa. Surge assim o objetivo de caracterizar o comportamento acústico de pavimentos de edifícios tradicionais e estudar o seu desempenho face às exigências acústicas que se encontram em vigor na legislação portuguesa atual. Este estudo vem no seguimento de alguns trabalhos realizados por vários autores sobre a análise de pavimentos de madeira. Em 1995 a CATED lançou o livro “Amelioration Acoustique des logements” onde se descrevem uma série de estudos realizados em vários pavimentos tradicionais em madeira, Os resultados obtidos para o isolamento a sons aéreos e sons de percussão, baseados em ensaios realizados in situ, dos pavimentos estudados são representados num gráfico onde se relacionam em 92 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 função do isolamento obtido a sons aéreos, R, e a sons de percussão, Ln. Também outros autores em Portugal têm vindo a caracterizar os pavimentos de madeira tendo em consideração resultados de várias medições in situ, como é o caso do Engenheiro Diogo Mateus, que publicou um artigo sobre o “Comportamento acústico de pavimentos (lajes) – soluções leves versus soluções pesadas” [2]. Neste artigo publicado na revista “Construção Magazine” Diogo Mateus dá a conhecer a inexistência de modelos de previsão fiáveis para o cálculo do isolamento sonoro de pavimentos leves, constituídos por soalho sobre estrutura de madeira, expondo a ineficácia dos modelos existentes e a falta de resultados experimentais. Este mesmo autor publicou ainda um artigo onde fala sobre a influencia do ruido aéreo gerado pela percussão de pavimentos na determinação do isolamento a sons de percussão. Através de ensaios realizados in situ chega à conclusão que os ecos de impacto são desprezáveis para a maioria das situações exceto para pavimentos flutuantes leves que apresentam um valor do isolamento a sons de percussão baixo e o valor do isolamento a sons aéreos reduzido [3]. Dentro do tema da casa burguesa portuense este trabalho vem na continuação de investigações do ponto de vista acústico deste edificado como é o caso da “Caracterização do comportamento acústico de edifícios reabilitados” de Dóris Queirós [4] e “ A caracterização acústica de edifícios antigos – tabique” de Kevin Moreira [5]. 2 METODOLOGIA Esta investigação pretende determinar o comportamento acústico de pavimentos típicos da casa burguesa portuense relativamente ao isolamento a ruídos de percussão, através da determinação do parâmetro do isolamento sonoro a sons de percussão (L’nT,w), e ao isolamento a sons aéreos, através do parâmetro do isolamento sonoro a sons aéreos (DnT,w), avaliando também a eficácia de soluções que se podem adotar para melhoramento do comportamento acústico. Neste sentido vai-se proceder a medições in situ de pavimentos da casa burguesa que apresentam as soluções construtivas originais da construção. Estes dados irão ser comparados com os obtidos por métodos de cálculo teóricos existentes para estes tipos de pavimentos, podendo assim verificar se estes modelos estão próximos dos valores reais o que permitirá saber a adequabilidade destes métodos. A combinação dos resultados dos ensaios experimentais in situ com os modelos teóricos resulta numa quantidade maior de informação sobre o desempenho dos pavimentos em análise. O elemento em estudo, pavimento em madeira da casa burguesa do Porto, é constituído por paus rolados que foram substituídos posteriormente por vigas de madeira esquadriada, espaçados de 50 cm e apoiados nas paredes de meação. A estabilização do vigamento era feito por tarugos, espaçados entre si de 1.5m, com travamento nas paredes de fachada. Estes pisos eram revestidos superiormente com tábuas de soalho de 3cm de espessura e inferiormente por tabuado que viria a ser substituído pelo teto estucado. Esta opção só viria a ser conseguida devido à introdução de fasquios pregados no vigamento de suporte [6]. Fig. 1 – Exemplo da estrutura tipo do pavimento em estudo (Rua dos Caldeireiros). 3 DISCUSSÃO E RESULTADOS Um dos fatores que leva à substituição dos pavimentos são os problemas associados à transmissão sonora entre pavimentos de pisos consecutivos. Estes problemas estão relacionados com o tipo de pavimento e as ligações existentes entre os vários elementos que o constituem. No caso de pavimentos estruturais em betão é mais fácil prever os valores do isolamento a sons aéreos e de percussão e como existe um maior controlo na construção destas soluções é possível garantir o isolamento pretendido ao contrário dos pavimentos de madeira onde não existem métodos próprios de cálculo para a obtenção de valores de isolamento, a sua construção e os materiais utilizados Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 93 variam de pavimento para pavimento, são pavimentos que não possuem grande massa, e os estudos que existem não chegaram a nada concreto. Assim, e com o objetivo de discutir alguns destes aspetos abordados, avaliou-se o desempenho acústico de vários pavimentos com soluções tradicionais com o objetivo de estudar as suas características acústicas. 3.1 Comparação dos valores medidos com os valores da legislação De acordo com o RRAE o valor do parâmetro L’nT,w entre o compartimento emissor onde irá ser emitida uma percussão normalizada e o quartos ou zonas de estar de fogos diferentes é de 60 dB, sendo que para zonas históricas pode ir a um máximo de 63 dB e o parâmetro DnT,w medido nos quartos ou zonas de estar dos diferentes fogos assume o valor de 50 dB podendo em zonas históricas assumir o valor limite de 47 dB. O quadro seguinte faz a comparação dos valores obtidos in situ com os valores do regulamento. Quadro 1 – Comparação dos valores dos índices DnT,w e L’nT,w com os índices expressos no RRAE. É possível concluir que dos nove pavimentos em análise seis verificam as exigências impostas pelo regulamento em zonas históricas. Os edifícios E1, E3, E6, E7 e E8 cumprem as exigências de isolamento a sons aéreos e a sons de percussão, alguns no limite e outros com um desempenho melhorado como é o caso do E6 e do E8. Estas duas soluções mostram-se assim capazes de obter valores que se aproximam dos pavimentos mais utilizados nos dias de hoje. Os restantes edifícios E2, E4 e E5 não cumprem os limites regulamentares. Estas divergências obtidas são explicadas pela grande permeabilidade destes pavimentos, a existência de ligações rígidas existentes entre os diferentes elementos dos pavimentos, na maioria através de pregagens, que são condutoras de energia sonora propiciando assim a sua transmissão. A falta de camadas contínuas e estanques permitem a passagem de som diminuindo o isolamento do pavimento a sons aéreos. Nos casos dos edifícios que não cumprem os índices de isolamento impostos pelo regulamento, E2, E4 e E5, teriam todos de ser intervencionados. O pavimento que tem um pior comportamento tanto a sons aéreos como a sons de percussão é o E5. Isto sucede porque este pavimento era constituído apenas por vigas à vista e soalho. Cria-se assim espaço para do ponto de vista acústico existir uma maior utilização dos pavimentos tradicionais evitando a sua total demolição que contribui não só para perda de parte do património histórico da cidade do Porto como num aumento do custo das ações de reabilitação, que pressupõem a demolição destes pavimentos para uma construção nova em vez de conservar as soluções melhorando-as para cumprir os requisitos atuais. Isto permite manter os materiais e características da casa burguesa sem haver perda total dos materiais que a constituem. Edifício In situ Zona histórica Restantes zonas In situ Zona histórica Restantes zonas DnT,w (dB) DnT,w ≥ 47 dB DnT,w ≥ 50 dB L’nT,w (dB) L’nT,w ≤63 dB L’nT,w ≤60 dB E1 47 Cumpre Não cumpre 63 Cumpre Não cumpre E2 39 Não cumpre Não cumpre 68 Não cumpre Não cumpre E3.1 49 Cumpre Não cumpre 63 Cumpre Não cumpre E3.2 48 Cumpre Não cumpre 56 Cumpre Cumpre E4 38 Não cumpre Não cumpre 79 Não cumpre Não cumpre E5 26 Não cumpre Não cumpre 81 Não cumpre Não cumpre E6 53 Cumpre Cumpre 61 Cumpre Não cumpre E7* 49 Cumpre Não cumpre 62 Cumpre Não cumpre E8* 51 Cumpre Cumpre 44 Cumpre Cumpre *- Valores retirados da bibliografia [42], de pavimentos de madeira 94 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Fig. 2 – Representação dos pavimentos em análise em função de L’nT,w e DnT,w Na figura é feita a representação de todos os pavimentos em análise em função do seu índice de isolamento sonoro a sons aéreos e de percussão obtido nas medições in situ. Estão também representados os valores teóricos do isolamento a sons de condução aérea e do isolamento a sons de percussão obtidos pelos métodos teóricos. Podemos observar na figura que existe uma maior concentração de pavimentos entre os 47 e os 53 dB ao nível de isolamento a sons de condução aérea. Relativamente a sons de percussão a maior concentração ocorre entre os 57 e os 63 dB. Estes pavimentos apresentam na sua constituição vigas de madeira, soalho e teto em tabuado de madeira ou estuque. Os pavimentos que são mais simples como o E5, constituído apenas por vigas estruturais de madeira e soalho, são os que apresentam piores características de isolamento a sons aéreos e de percussão encontrando-se assim mais afastados da zona de maior concentração dos pavimentos analisados. Por outro lado o pavimento E8 é o que apresenta melhores características principalmente ao nível do isolamento sonoro a sons de percussão. Isto pode suceder caso exista uma separação entre as vigas estruturais e o teto que reduz as vibrações provocadas no pavimento fazendo com que estas não se transmitam com tanta intensidade. 3.2 Comparação dos valores medidos com os valores teóricos Uma das principais dificuldades deste tipo de pavimentos é a previsão dos valores do isolamento a sons aéreos e de percussão. É percetível a falta de modelos de cálculo adaptados para o cálculo de pavimentos leves de madeira. Na elaboração deste estudo fez-se a adaptação de modelos de cálculo já existentes, nomeadamente o método de Sharp que permite a obtenção da redução sonora do pavimento para os sons aéreos, Rw, e o método da norma EN 12354-2 para obtenção do índice de isolamento sonoro a sons de percussão L’nT,w. A comparação dos valores medidos in situ com os valores obtidos pelos métodos teóricos irá permitir verificar se estes modelos se adequam ao estudo deste tipo de pavimentos. No quadro estão representados os valores obtidos in situ e os valores obtidos por modelos teóricos. Quadro 2 – Valores medidos in situ e calculados pelos modelos teóricos. Edifício DnT,w (dB) Rw (dB) teórico DnT,w (dB) teórico L’nT,w (dB) L’nT,w (dB) teórico E1 47 31 34 63 84 E2 39 33 33 68 87 E3.1 49 33 33 63 4 E3.2 48 33 37 56 84 E4 38 32 32 79 88 E5 26 27* 29 81 86 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 95 Edifício DnT,w (dB) Rw (dB) teórico DnT,w (dB) teórico L’nT,w (dB) L’nT,w (dB) teórico E6 53 33 33 60 79 *- valor calculado pelo método de Sharp simplificado No que diz respeito ao isolamento a sons aéreos podemos constatar que existe uma grande discrepância entre os valores obtidos pelo método de Sharp para elementos duplos e as medições realizadas in situ. O valor de Rw do edifício E5 foi o único estimado pelo método de Sharp para elementos simples pois o pavimento deste edifício não tinha teto sendo constituído apenas pelas vigas e o soalho. O valor teórico deste edifício é o que se encontra mais próximo dos medidos in situ. Podemos concluir que para elementos simples parece haver uma melhor adaptação do método de Sharp à realidade ao contrário da adaptação feita para elementos duplos onde a diferença entre valores varia entre 6 dB e 20 dB. Os valores de DnT,w teóricos estão afastados dos valores obtidos pelas medições in situ o que mostra a dificuldade de adaptação de métodos teóricos capazes de preverem o comportamento destes pavimentos. É no entanto de se notar que a constituição detalhada destes pavimentos é muito importante quando se tenta fazer a aproximação dos modelos de cálculo teórico aos valores reais e que o desconhecimento, pela impossibilidade de uma inspeção mais detalhada ao pavimento, das espessuras reais de cada camada que constitui o pavimento dificulta a aproximação dos valores teóricos aos reais. Relativamente ao isolamento a sons de percussão os valores estimados pela norma EN 12354-2 distanciam-se dos valores obtidos in situ. Enquanto os valores obtidos nas medições efetuadas variam entre os 56 dB e os 81 dB os valores calculados pela norma variam entre 79 dB e 88 dB. É observável a incompatibilidade, já expectável, da norma para o cálculo deste tipo de pavimentos que chega a resultados muito piores do que os reais. A menor diferença entre os valores calculados e os medidos é de 6 dB, sendo o valor teórico o quadruplo do medido. Na figura seguinte pode-se ver graficamente a diferença entre os valores medidos in situ e os valores teóricos que se encontram realçados com o quadrado vermelho. Conclui-se assim a falta de adaptação das normas para pavimentos leves de madeira e a falta de modelos de cálculo capazes de prever eficazmente valores de isolamento próximos dos obtidos pelos ensaios dos pavimentos in situ. 3.3 Influência dos sons aéreos produzidos pela máquina de percussão A medição do isolamento sonoro a sons de percussão nos pavimentos medidos pode não ser só influenciado pelo impacto produzido pela máquina de percussão sobre o pavimento mas também pelo som aéreo que esta produz na sala consequência deste mesmo impacto. Esta hipótese é colocada a estes tipos de pavimentos devido à sua maior permeabilidade aos sons em comparação com pavimentos mais atuais. De facto Diogo Mateus já publicou um artigo a abordar esta temática onde refere que para não existir influencia dos sons aéreos produzidos no compartimento emissor, aos quais dá o nome de ecos de percussão, no nível sonoro medido no recetor, o valor do nível sonoro proveniente dos ecos de percussão que chegam ao compartimento recetor tem de ser no mínimo 10 dB inferior ao valor medido só resultante da percussão. Estas medições foram efetuadas em dois dos edifícios ensaiados, E5 e E6, sendo os resultados obtidos no E6 extrapolados para os restantes pavimentos pois é o que apresenta o pavimento mais semelhante aos restantes. Quadro 3 – Nível sonoro produzido pela máquina de percussão no compartimento emissor e verificação da sua influência na medição do nível de isolamento a sons de percussão L’nT,w. f (Hz) 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k E1 L1i 77,1 80,9 85,3 85,4 84,1 84,4 87,1 85,8 85,9 85,9 82,7 81,2 78,2 75,5 72,4 67,5 (6.5) ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok E2 L1i 77,1 80,9 85,3 85,4 84,1 84,4 87,1 85,8 85,9 85,9 82,7 81,2 78,2 75,5 72,4 67,5 (6.5) ok ko ok ko ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok E3.1 L1i 77,1 80,9 85,3 85,4 84,1 84,4 87,1 85,8 85,9 85,9 82,7 81,2 78,2 75,5 72,4 67,5 (6.5) ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok 96 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 f (Hz) 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1k 1,25k 1,6k 2k 2,5k 3,15k E3.2 L1i 77,1 80,9 85,3 85,4 84,1 84,4 87,1 85,8 85,9 85,9 82,7 81,2 78,2 75,5 72,4 67,5 (6.5) ko ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ko ko ok E4 L1i 77,1 80,9 85,3 85,4 84,1 84,4 87,1 85,8 85,9 85,9 82,7 81,2 78,2 75,5 72,4 67,5 (6.5) ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok E5 L1i 57,0 67,2 71,3 70,9 73,9 76,0 79,9 81,7 84,1 86,2 86,1 85,5 84,5 82,4 79,7 75,5 (6.5) ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok E6 L1i 77,1 80,9 85,3 85,4 84,1 84,4 87,1 85,8 85,9 85,9 82,7 81,2 78,2 75,5 72,4 67,5 (6.5) ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok ok No quadro estão representados os valores do nível de pressão sonora medido no emissor e a verificação da influência da medição do nível de isolamento a sons de percussão L’nT,w. Verifica-se que nos edifícios E1, E3.1, E4, E5 e E6 não existe qualquer influência enquanto no edifício E2 e E3.2 nas bandas de baixas e altas frequências não cumpre o especificado pelo método proposto por Diogo Mateus. A influência dos sons aéreos de percussão podem estar associados a diferenças do isolamento a sons de percussão entre estes pavimentos e outros do mesmo tipo. Apesar de haver influência em algumas bandas de frequência estas são muito poucas em comparação com as restantes pelo que se conclui que não interfere no cálculo do L’nT,w. 4 CONCLUSÕES Os pavimentos em análise são capazes de verificar as exigências impostas pelo regulamento. Do edificado analisado seis pavimentos cumprem os limites mínimos impostos para zonas históricas, sendo que existe uma tendência para os pavimentos dos edifícios se concentrarem na zona de isolamento a sons aéreos de 50 dB e de isolamento a sons de percussão de 60 dB. As diferenças obtidas entre alguns pavimentos nas análises in situ são explicadas pela permeabilidade das soluções, característica destes pavimentos, pela existência de ligações rígidas entre camadas e pela falta de camadas continuas e estanques ao som. Para que estes pavimentos consigam ter um comportamento capaz de cumprir as exigências atuais podem ser feitas correções pouco intrusivas como a colocação de materiais absorventes sonoros e camadas resilientes. Surge assim espaço para uma maior utilização destes pavimentos evitando a sua total demolição. Conclui-se que existe a falta de normas e métodos teóricos capazes de prever eficazmente os valores dos índices de isolamento. Em todos os casos ensaiados os resultados obtidos para os índices de isolamento dos pavimentos leves de madeira são significativamente melhores do que os obtidos através dos modelos teóricos. Conclui-se também não existir influência significativa dos sons aéreos produzidos pela máquina de percussão no cálculo do índice L’nT,w. REFERÊNCIAS [1] Paiva, J.V., Aguiar, J. (2006). Guia técnico de reabilitação habitacional [2] Mateus, D., Comportamento acústico de pavimentos (lajes) - soluções leves VERSUS soluções pesadas, Construção Magazine. [3] Mateus, D., Influência do ruído aéreo gerado pela percussão de pavimentos na determinação de L'n,w. [4] Queirós, D., Caracterização do Comportamento acústico de edíficios reabilitados, Dissertação de Mestrado FEUP, 2010. [5] Moreira, K., Caracterização Acústica de Edifícios Antigos, Dissertação de Mestrado FEUP. 2014. [6] Teixeira, J.J.L., Descrição do sistema construtivo da casa burguesa do Porto entre os séculos XVII e XIX, Prova de aptidão pedagógica e capacidade científica. 2004. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 97 PROCESSOS DE REABILITAÇÃO DE CAIXAS DE VISITA COMO PROCESSO DE CONTROLO DE INFILTRAÇÕES E GARANTIA DE ESTANQUICIDADE Humberto Gonçalves1; Fernando Cruz2 1 Engenheiro Civil Especialista. Responsável pela Direcção Técnica da produção na empresa Limpacanal (PORTUGAL) 2 Engenheiro Geólogo especialista em Hidráulica. Professor Adjunto do Instituto Politécnico de Leira (PORTUGAL) Resumo Todas as entidades gestoras de Saneamento tem em mãos um grande desafio do controlo do efluente, por um lado reduzir as influências indevidas nas caixas de visita e por outro eliminar as contaminações resultado das infiltrações do efluente nos solos envolventes. Em relação aos caudais indevidos, estes podem ter diversas origens no entanto pretendemos aqui desenvolver as causas resultantes das infiltrações nas caixas de visita dos sistemas e também as causas das infiltrações do efluente na contaminação dos solos pelas caixas de visita. As caixas de visita será o nosso alvo de estudo no que concerne à sua responsabilidade pelo incremento de caudais de efluentes indevidos e pela sua responsabilidade pelas infiltrações de efluente nos solos. As caixas de visita são um elemento comum num sistema com uma elevada incidência condicionada pelos regulamentos, a cada 60 metros e em todos os pontos de mudança de direcção. As caixas de visita são um ponto fraco num sistema devido ao histórico do seu processo construtivo muito rudimentar e sem a existência de normas exigentes e pormenorizadas para exigir uma maior qualidade de construção e durabilidade, pelo que o panorama actual é a existência de inúmeras situações que causam aumento das efluências como: abatimentos e subpressões no pavimento, infiltrações de águas das chuvas pelas tampas e ligação do aro com a caixa, infiltrações pelas juntas dos elementos pré-fabricados, infiltrações devido a fissuras existentes nas caixas devido a sobrecargas, pressão do solo e detiorações dos elementos, infiltrações na ligação colector/caixa de visita, infiltrações devido a detioração do fundo ou ausência deste, infiltrações devido à variação do nível freático cíclico – Estabilidade hidrostática, infiltrações resultantes da corrosão, resultado da acção do H2S e H2SO4, infiltrações devido ao excesso de porosidade do betão. Numa época que começamos a registar os primeiros concursos para reabilitação de caixas de visitar é urgente estudar e caracterizar as diferentes patologias existente e apresentar soluções que garantam a eliminação das infiltrações e estanquicidade do elemento durante um longo período de vida útil para tornar os sistemas de drenagem mais eficientes. Propomos apresentar um estudo com as mais inovadoras soluções técnicas que contribuam para uma uniformização das intervenções futuras em caixas de visita. Palavras-chave: Controlo de Afluências indevidas, Caixas de Visita, Estanquicidade, infiltrações, protecção química, controlo de infiltrações, reabilitação 1. A IMPORTÂNCIA DAS CAIXAS DE VISITA PARA O AMBIENTE Os elevados índices da poluição ambiental são uma ameaça global para a saúde pública, pois têm um impacto significativo em todos os organismos vivos. As águas que após a utilização humana apresentam as suas características naturais alteradas são normalmente designadas por águas residuais. Conforme o seu uso (comercial, industrial ou doméstico), essas águas apresentam características diferentes derivadas da sua contaminação biológica (agentes patogénicos) ou química (metais, nitratos, sulfatos, pesticidas, etc). O solo, desempenha uma grande variedade de funções vitais de, carácter ambiental, ecológico, social e económico. Constitui um importante elemento paisagístico, patrimonial e físico para o desenvolvimento de infraestruturas e atividades humanas, uma vez que é um recurso complexo, dinâmico, interativo e não renovável. Para o encaminhamento adequado do saneamento que são deletérias para o ambiente e a saúde pública, é fundamental que os sistemas instalados para a sua condução garantam a total estanquidade no seu corpo e nas ligações entre todos os elementos constituintes da caixa de visita. É fundamental garantir a sua durabilidade em ambientes agressivos, de forma a garantir a sua 104 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 A reabilitação de caixas de visita pode ser complicada e a selecção adequada dos produtos ou tecnologia por vezes pode ser confusa. Existem hoje vários métodos viáveis para reabilitação de caixas de visita. A escolha do método deve ser avaliada para que se escolha a melhor técnica ao melhor preço. Durante este processo devemos ter presente que os principais objectivos da reabilitação das caixas de visita são: parar com as infiltrações, prevenir a corrosão, prevenir o colapso, garantir a sua funcionalidade, o escoamento do efluente. A impermeabilização da ligação do aro com a caixa de visita pode ser pelo exterior com telas impermeabilizantes ou aplicação de revestimento do tipo Sure Grip da AGRU pelo interior conforme figura abaixo. Para selagem das infiltrações com pressão a melhor solução é a injecção de resinas hidroreactivas. Existem no mercado diversos tipos de resinas que podem ter célula aberta ou fechada pelo que numa primeira fase deve-se optar por uma mais hidroreactiva de célula aberta com posterior reinjecção com resinas de célula fechada. A selagem das infiltrações é um trabalho muito árduo pois trata-se de vencer uma pressão negativa instalada que irá procurar sempre um ponto fraco nas paredes ou fundo da caixa de visita. Após a selagem de um ponto de infiltração poderemos obter mais infiltrações na envolvente nas zonas mais degradadas. A utilização de cimentos rápidos e cristalizante pode ser uma solução complementar, no entanto se as infiltrações tiverem pressão esta medida é ineficaz devido à lavagem do material. Fig. 5 – Sistemas e impermeabilização pelo interior e pelo exterior na ligação do aro com a caixa de visita. Em situações de degradação do fundo com infiltrações, ausência de fundo devido a corrosão, erosão e sedimentação há uma solução técnica recente que consiste na aplicação de um fundo termomoldado de acordo com o tipo de fundo (ângulo, conexões) em polipropileno ou polietileno que é selado no fundo da caixa de visita com recurso a injecção de grout. Para além da rápida selagem do fundo no interior da caixa de visita, esta inovação tem a particularidade de permite a conexão do novo fundo com Fig. 6 – Sistema de reabilitação de fundos em caixas de visita. Um dos pontos fundamentais para a durabilidade da reabilitação de caixas de visita é a escolha do tipo de revestimento. O revestimento numa caixa de visita tem as seguintes funções; de eventual reforço estrutural, garantir a impermeabilização, estanquicidade, resistência a pressões negativas e resistência química. Para uma escolha do tipo de revestimento é essencial uma campanha de medição de gases no interior das caixas de visita, durante um período de tempo capaz de classificar Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 105 a agressividade química do efluente. Para estas medições é comum a utilização de um datalog conforme Fig. 7. Fig. 7 – Instalação de Datalog para leitura de H2S. Estes resultados são essenciais para a selecção do tipo de revestimento do interior da caixa de visita. Em Portugal os revestimentos mais comuns são; Revestimentos cimenticios, revestimento epoxídicos, fibragem com resinas poliéster ou vinil éster e revestimentos termoplásticos. Para aplicação de qualquer um destes revestimentos é necessário garantir uma boa rugosidade do suporte pelo que no processo de reabilitação deve ser sempre previsto a lavagem das caixas de visita com um mínimo a 800 bar, no caso de ter revestimento existente degradado a pressão de trabalho deverá situar-se em 1500 a 2000 bar com um caudal de 21 litros/minuto. A preparação da superfície é muito importante para garantir forças de ligação entre o suporte e o novo revestimento. O quadro 3 apresentado descreve resumidamente os tipos de revestimento mais comuns em Portugal, as vantagens e desvantagens de cada um dos revestimentos a sua resistência química e a sua durabilidade. Os valores de durabilidade apresentados tiveram como base as informações fornecidas pelo fornecedor dos produtos e o registo de uma série de obras de reabilitação realizadas no Grupo Águas de Portugal onde se foi retirando algumas referências para preenchimento deste quadro. O que aqui se pretende é alertar paras as limitações de cada tipo de revestimento para que se possa seleccionar a melhor solução técnica para cada uma das situações em obra. Verificamos que a durabilidade dos revestimentos está condicionada à agressividade química do local, daí a importância da realização das medições durante a fase de inspecção das caixas de visita. Relativamente às argamassas existentes no mercado, muitas delas não são adequadas para revestimento de ambientes agressivos como as caixas de visita apesar de descreverem na sua ficha técnica “Argamassa mono-componente inorgânica para revestimento de protecção anti-corrosão para reabilitação e execução em estruturas em contacto com águas agressivas, residuais contra efluente doméstico e industrial com PH entre 3,6 a 14 utilizado de acordo com a EN 206 para as classes de exposição XA3 (ambientes com agressivo ataque químico).” Esta informação é irrelevante e duvidosa, muitas marcas de argamassas dizem-se adequadas para saneamento sem revelar o valor máximo da exposição química que a argamassa resiste em valor de PPM de H2S e H2SO4 e a sua durabilidade. 106 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Quadro 3 – Caracterização dos diferentes tipos de revestimento em caixas de visita. Abaixo juntamos um quadro 4 com o valores e mercado dos diferentes tipos de revestimento mais comuns para caixas de visita. Esta informação é preciosa para que possamos tomar decisões de métodos de reabilitação mais adequados à situação específica da obra com o menor custo possível. Verificamos para situações de elevada agressividade química a melhor solução é o revestimento termoplástico em polietileno ou polipropileno pelas suas vantagens e a sua elevada durabilidade. Tipo de Revestimento Vantagens Desvantagem Resistência ao H2S PPM / PH Durabilidade Cimenticios Minerais* - Fácil aplicação (manual ou com robot de projecção); - Processo rápido de aplicação; - Aplicação com humidade na base - Sem problema de ponto de condensação - Permite a difusão do vapor de água mas é 100 % impermeável a água; - Resistência térmica desde -30 a 570ᴼC, - Nano-secção - Cristalização dinâmica - Redução do C3A, resistência PH até 3,5 -Permitem a difusão do vapor de agua 4 mt - Argamassas com porosidade < a 6 % / Nano secção - Podem ser de base silicato - Necessidade de refechamento total da porosidade; - Necessidade de humidade relativa superior a 85% para efeitos de cura após aplicação; - Tempo de cura de 48 a 72 horas; - Baixa resistência química comparada com outros sistemas, ≤ 1 PPM* ≤ 10 PPM* ≤ 80 PPM* *a resistência aos PPM de H2S depende da constituição da argamassa 2,5 ≤ PH ≤ 14 50 anos** 30 anos** 5 anos** ** A durabilidade apresentada é com espessuras mínimas de 6 mm de revestimento Epoxídicos - Fácil aplicação (manual ou com pistola) - Boa Resistência aos gases H2S - Razoável durabilidade - Aplicação com humidade na base < 5 %; -Temperatura seca obrigatório ser superior 3 ᴼC ao ponto de condensação; -Efeito “Osmose” (não permite a difusão do vapor de água) -Necessidade de refechamento prévio da porosidade; - Elevado número de camada e tempos de cura e Necessárias medidas de protecção adequadas aos trabalhadores ≤ 180 PPM 2 ≤ PH ≤ 14 10 anos Fibragem com resinas vinil Ester - Fácil aplicação, - Boa resistência química - Boa durabilidade -Efeito “Osmose” (não permite a difusão do vapor de água) -Necessidade de refechamento prévio da porosidade; - Elevado número de camada e tempos de cura e Necessárias medidas de protecção adequadas aos trabalhadores ≤ 400 PPM 1 ≤ PH ≤ 14 10 anos Revestimento termoplástico do tipo Sure Grip da AGRU - Fácil e rápida aplicação; - Não necessita de tempos de cura; - Excelente Durabilidade; - Elevada resistência aos ataques químicos; - Elevada resistência à abrasão; - Garantia de Estanquicidade; - Insignificantes custos de manutenção; - Elevada resistência a altas temperaturas; - Elevada resistência ao cisalhamento; - Elevada resistência à pressão negativa; - Elevada resistência ao pull-out; - Necessidade de pessoal especializado e certificado pelas normas DVS; - Necessita de muita preparação de obra ante da execução; - Necessita de entidade externa para verificação e inspecção final para emissão de garantia; - Execução complexa com recurso a cofragem e injecção de grout ≤ 400 PPM 1 ≤ PH ≤ 14 50 anos Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 107 Quadro 4 – Comparação de preço dos diferentes tipos de Revestimento Esta comunicação tem como objectivo alertar para a importância das caixas de visita para a protecção do Ambiente. Esta abordagem pretende motivar para a iniciação de um processo de estudo para normalização a nível nacional das patologias das caixas de visitas e as metodologias de reabilitação mais eficientes e sustentáveis. Entendo que no futuro próximos todas a entidades gestoras de saneamento tenham obrigatoriamente de controlar as infiltrações e o excesso de caudal existente para a garantia da sustentabilidade do sector e cumprimento das metas europeias. BIBLIOGRAFIA Decreto Regulamentar nº 23/95, de 23 de Agosto - Regulamento Geral dos Sistemas Públicos e Prediais de Distribuição de Água e de Drenagem de Águas Residuais NP EN 206-1:2007. Betão Parte 1: Especificação, desempenho, produção e conformidade. EN 1917:2002. Concrete manholes and inspection chambers, unreinforced, steel fibre and reinforced. MACHADO, Alexandre “O Papel do Betão na Protecção do Meio Ambiente” Encontro Nacional BETÃO ESTRUTURAL - BE2012. FEUP, 24-26 de Outubro de 2012 NASSCO, Performance Specification guideline for Manhole Rehabilitation, Decembre, 2013 Tipo de Revestimento Resistência ao H2S PPM / PH Durabilidade Preço / m2 Cimenticios Minerais* ≤ 1 PPM* ≤ 10 PPM* ≤ 80 PPM* 2,5 ≤ PH ≤ 14 50 anos** 30 anos** 5 anos** 25,00 €/m2 35,00 €/m2 60,00 €/m2 Epoxídicos ≤ 180 PPM 2 ≤ PH ≤ 14 10 anos 65,00 €/m2 Fibragem com resinas vinil Ester ≤ 400 PPM 1 ≤ PH ≤ 14 10 anos 115,00 €/m2 Revestimento termoplástico do tipo Sure Grip da AGRU ≤ 400 PPM 1 ≤ PH ≤ 14 50 anos 140,00 €/m2 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 109 REABILITAÇÃO DE CONDUTAS DE GRANDE DIÂMETRO - MÉTODO ESPIRAL SPR PE Humberto Gonçalves1, Katy Rademacher2 1 Engenheiro Civil Especialista. Responsável pela Direcção Técnica da produção na empresa Limpacanal (PORTUGAL) 2 Engenheira Civil. Directora Técnica da delegação da Alemanha da empresa multinacional Sekisui SPR (PORTUGAL) Resumo Grande parte das entidades gestoras de Saneamento detém condutas de grande diâmetro como os interceptores, túneis, canais, etc... Na sua maioria já contam com vários anos estando numa fase de fim de vida útil e apresentando um elevado estado de degradação necessitando de reabilitação. No entanto as cidades e as suas infra-estruturas foram-se desenvolvendo exponencialmente na envolvente destas infra-estruturas tornando a sua reabilitação um grande desafio pelo enorme impacto que poderão provocar no normal funcionamento das cidades e sua população durante a intervenção de reabilitação destes órgãos de drenagem. Tendo em conta as inúmeras condicionantes deste tipo de intervenções de reabilitação de condutas de grande diâmetro, gostaríamos de apresentar um sistema inovador para reabilitação de condutas de grande diâmetro que não necessita de abertura de vala e não é intrusiva no processo de reabilitação. Este processo de reabilitação de condutas de grande diâmetro é uma solução inovadora para reabilitar condutas através do encamisamento interior mantendo a sua eficiência hidráulica (verificação hidráulica), confiabilidade e integridade estrutural das condutas existentes que se encontram em elevado estado de degradação. Trata-se de um perfil em polietileno com alma de aço reforçado concebido para garantir um revestimento de rigidez elevada que se molda “in situ” ao diâmetro interior da conduta a reabilitar. Este sistema inovador tem a capacidade para reabilitar condutas com diâmetros entre 900 mm a 3000 mm com formas circulares e tem a capacidade de se adaptar a outras formas conforme condutas existentes. O perfil em polietileno reforçado com aço completamente encapuzado dentro do material de HDPE permite um elevado reforço estrutural permitindo a verificação do cálculo mecânico e uma vez que se encontra completamente embebido no HDPE garantindo uma extrema resistência aos ataques químicos do ambiente envolvente. Este sistema apenas necessita de acesso a uma tampa de caixa de visita para se proceder à montagem da cabeça que molda a nova tubagem realizada em espiral e realizar a extrusão de ligação dos diferentes perfis em espiral. Resulta uma tubagem em HDPE com reforço em aço, para finalizar efectua-se a injecção de grout entre o espaço anelar entre a tubagem existente e a nova tubagem. Pretende-se apresentar nesta comunicação as principais características e vantagens desta tecnologia. Esta inovação é largamente utilizado no estrangeiro tendo obtido as diferentes certificações dos países como Inglaterra, Alemanha, Austrália, Japão e USA. Palavras-chave: Reabilitação de condutas, Encamisamento, Espiral, Polietileno reforçado com aço 1. DESCRIÇÃO DO PROCESSO DE REABILITAÇÃO DE CONDUTAS SPR PE Este processo inovador na reabilitação de condutas de grande diâmetro sem recurso a escavação e com uma elevada capacidade de adaptação às condicionantes dos locais de trabalho. A Técnica SPR-PE é uma técnica de reabilitação estrutural que utiliza perfis de aço revestido a PEHD com extrusão em espiral do tipo parafuso sem fim. Esta técnica permite reabilitação de condutas até três metros de diâmetro. Esta técnica teve origem na Austrália, sendo que a tecnologia foi desenvolvida posteriormente na Alemanha e actualmente pertence a uma multinacional Japonesa Sekisui. 110 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Fig. 1 – Ilustração do perfil em aço revestido a polietileno e imagem da cabeça hidráulica. A cabeça hidráulica tem a função de moldar hidraulicamente o perfil com corpo de aço à medida do diâmetro interior da conduta a reabilitar, podendo adaptar-se a qualquer diâmetro entre 900 a 3000 mm. Esta cabeça tem incorporado uma extrusora responsável por fazer a extrusão em espiral na ligação dos perfis, para um melhor controlo de qualidade final esta extrusão é realizada com polímero de polietileno da cor branca contrastando com a cor preta do perfil. Esta tecnologia de reabilitação sem recurso a escavação, tem a capacidade de realizar a reabilitação sem recurso a by-pass ou obturação da conduta. Uma vez que a cabeça extrusora se encontra sobre a parte superior da cabeça hidráulica esta poderá manter as suas funções com a manutenção do caudal, deste que este não ultrapasse a meia secção da nova conduta. Com a passagem do caudal tem a vantagem de permitir a flutuação da nova conduta durante o processo de fabrico em espiral. Esta técnica de reabilitação é estrutural com elevada capacidade de resistência mecânica devido À presença de aço envolvido em polietileno. Numa primeira fase é necessário proceder a uma inspecção e diagnóstico da conduta a reabilitar, pelo que será necessário inspeccionar todo o interior da conduta e a sua envolvente, a seguir descrevemos resumidamente os pontos fundamentais a recolher para o projecto de reabilitação; - Limpeza da conduta pelo interior para permitir a sua inspecção; - Tipo de conduta, forma da conduta material da conduta, diâmetro inicial, tipo de efluente, características do efluente, existência de ramais no interior da conduta, - Verificação de acessos, tipo de vegetação, nível freático; - Verificação de fissuras, inclinações, corrosão, colapsos parciais, estado das juntas, abrasão, existência de mecanismos de três rótulas, ovalizações, infiltrações, registo de presença de gases; - Dados do projecto inicial: Cargas de tráfego, alturas do aterro a montante e jusante, inclinações de projecto, natureza do solo ou caracterização do solo de aterro; - Levantamento do interior com laser scan que permite a recolha de inúmeros dados, como inclinações, medição das ovalizações, mudanças de inclinação, permite o estudo do máximo diâmetro possível interior para optimização hidráulica. Fig. 2 – Imagens de estudo resultado do levantamento através do laser scan. Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 111 Para efeitos do cálculo mecânico a resistência residual da conduta existente é completamente desprezada. A Reabilitação é dimensionada para restabelecer todas as cargas e solicitações da conduta existente. A reabilitação da conduta é calculada para uma duração mínima de 50 anos, tendo em conta a resistência mecânica do material ao longo do tempo, após 50 anos. O método de cálculo Cálculo mecânico é baseado nos pressupostos das directrizes francesas para a reabilitação de condutas de saneamento (RRR publicados pela AGHTM / ASTEE em 1998). Fig. 3 – Imagens dos tipos de perfis do SPR PE. Fig. 4 – Imagens de reabilitação de conduta de 1400 mm pelo método SPR PE no Port. Esta tecnologia tem a grande vantagem de aumentar a capacidade hidráulica devido ao seu reduzido coeficiente de atrito do polietileno. Um exemplo acerca da melhoria da capacidade hidráulica deste sistema foi num projecto em Paris, uma tubagem ARMCO de 3000 mm, foi reabilitada pelo sistema SPR PE com um encamisamento interior de 2750 mm. O principal problema era o escoamento hidráulico que em períodos de picos de precipitação elevados o escoamento era em secção cheia, registando se cenários de transbordo nas caixas de visita. Após a reabilitação com o sistema SPR PE o cliente, Lyonnaise des Eaux, registou que nas cargas de pico de precipitação o nível do caudal no interior não ultrapassa a cota de 1,5 metros acima da cota de soleira do tubo. Registou-se um aumento da capacidade hidráulica da estrutura em cerca de 60%. Descrição dos equipamentos que compõem o sistema Descrição do método construtivo Sistema de qualidade 112 Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 Fig. 5 – Indicação da cota do nível das águas antes (esquerda) e depois da reabilitação com o sistema SPR –PE. Após a execução do encamisamento pelo método SPR PE, procede-se ao preenchimento do espaço anelar entre a conduta existente e a nova conduta através de injecção de grout para ligação e transferência e distribuição de eventuais cargas que possam existir no futuro. A injecção do grout é realizada conforme estudo previamente realizado tendo em conta a inclinação da conduta e o seu comprimento. Este estudo avalia o impulso hidrostático resultante da injecção do grout, pelo que terá de ser feito por diferentes etapas. Fig. 5 – Imagens de execução do SPR-PR através de uma caixa e a injecção do grout. Esta tecnologia está certificada pelas diferentes normas de qualidade nomeadamente pela DIN 16961 e Pr EN 13476, a EN ISSO 9969 Thermoplastic pipes – determination of ring stiffness, EN ISSO 9967 – Fetermination of creep ratio, EN 1446 Thermoplastic pipes – determination of ring flexibility, impacto testing: EN 744 Thermoplastics pipes – tes method for resistance to external blows by the “Round the clock” method, EN 1979 Thermoplastics spirally-formed structured wall pipes – Determination of the tensile strength pf a seam e ISO 9001 quality Sytem. Esta tecnologia está certificada pelo DIBt – German Institute for Civil Engineering e WRc – United Kingdom. Esta comunicação pretende apresentar um sistema novo e inovador na reabilitação de condutas de grande diâmetro sem recurso a escavação com as seguintes vantagens técnicas, - A Fabricação da nova conduta é feita no local em espiral com rotação e flutuação da nova conduta sobre o efluente ou sobre os rails; - Sistema rápido com elevados rendimentos – 35 metros em cada duas horas; - Consegue executar grandes comprimentos a partir de um único ponto, o record são 700 metros no Japão; - Intervenção humana reduzida ao mínimo, sem exposição a riscos; - Tecnologia com baixo peso (polietileno de alta densidade) e com elevada rigidez devido ao aço revestido a polietileno; - Resistência mecânica constante devido ao perfil em polietileno reforçado com aço; - Versatilidade nos diferentes diâmetros entre 900 a 3000 mm; - Tecnologia sem recurso a escavação; - Durabilidade superior a 50 anos; - Solução económica e competitiva em relação a outras técnicas do mercado; - Sem necessidade de by-pass, necessita de pouco espaço para estaleiro; - Melhora a capacidade hidráulica; - Elevada resistência à abrasão e impacto; - Elevada resistência química; Livro de atas do simpósio: Tarefas e funções futuras da engenharia civil: sustentabilidade e energia - GEQUALTEC 2015 113 BIBLIOGRAFIA SEKISUI, Submittal Support Document SPR PE, Julho 2010. VANDAME, Éric “Réhabilitation sans tranchée de collecteurs - Introduction aux techniques spiralées” Janeiro 2015. VANDAME, Éric “Dimensionnement Mecanique des Renovations par chemisage en place ou tubage, Setembro 2014. VANDAME, Éric “Réhabilitation sans tranchée de collecteur gravitaire par construction d'un nouveau tuyau hélicoïdal en profilé PE renforcé acier”, Julho 2014. ASTEE (ex-AGHTM) “Recommandations pour la Réhabilitation des réseaux d’Assainissement “, 1998. A sustentabilidade do mundo tornou-se uma preocupação premente para a sociedade, especialmente para as gerações mais jovens. Recursos energéticos tornam-se mais escassos e caros. A tendência é que essas características vão piorar no futuro próximo. A profissão da Engenharia Civil tem uma grande responsabilidade na abordagem destas duas questões globais. Engenheiros Civis têm os conhecimentos, as atitudes e as capacidades para ajudar o mundo a ser um lugar melhor com perspectivas positivas para o futuro. Estas são as principais motivações para o Simpósio do GEQUALTEC no Porto em 2015. Os interessados em Engenharia Civil (professores, investigadores, engenheiros, empresas, agências governamentais, associações profissionais, ONGs) são convidados a participar, compartilhar e debater ideias inovadoras, os resultados de investigação e os currículos educativos durante este evento. O Simpósio GEQUALTEC 2015 é o fórum ideal para nos encontrarmos e elaborar propostas para um futuro melhor da Engenharia Civil. www.fe.up.pt/gequaltec2015 Organização: Em cooperação com: Apoio: