UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI
MARCIA BORGATO INAOKA
ROSEMEIRE DE SOUZA DIAS
SUSANA CORREIA DA SILVA
APLICAÇÃO DO PEAD NA CONSTRUÇÃO CIVIL
E ESTUDO DO SEU USO EM HABITAÇÕES DE
INTERESSE SOCIAL
SÃO PAULO
2010
2
MARCIA BORGATO INAOKA
ROSEMEIRE DE SOUZA DIAS
SUSANA CORREIA DA SILVA
APLICAÇÃO DO PEAD NA CONSTRUÇÃO CIVIL
E ESTUDO DO SEU USO EM HABITAÇÕES DE
INTERESSE SOCIAL
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial
para a obtenção do título de Graduação
do Curso de Engenharia Civil da
Universidade Anhembi Morumbi
Orientador: Prof. Me. Eng. Fernando José Relvas
3
MARCIA BORGATO INAOKA
ROSEMEIRE DE SOUZA DIAS
SUSANA CORREIA DA SILVA
APLICAÇÃO DO PEAD NA CONSTRUÇÃO CIVIL
E ESTUDO DO SEU USO EM HABITAÇÕES DE
INTERESSE SOCIAL
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial
para a obtenção do título de Graduação
do Curso de Engenharia Civil da
Universidade Anhembi Morumbi
Trabalho____________ em: ____ de_______________de 2010.
______________________________________________
Prof. Me. Eng. Fernando José Relvas
______________________________________________
Profª. Drª. Adir Janete Godoy dos Santos
Comentários:_________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
SÃO PAULO
___________________________________________________________________
2010
4
Dedico este trabalho a todos que
acreditaram em mim, que não me
deixaram esmorecer
nas
horas
difíceis. Principalmente meu filho
Felipe,
pela
compreensão
e
paciência nas minhas constantes
ausências. Espero ter deixado para
ele
um exemplo
de
força
de
vontade e perseverança.
Marcia
Dedico este trabalho à família
Souza Dias: órfã de filha, mãe, e
esposa. Espero que esta conquista
compense toda minha ausência.
Rosemeire
Dedico este trabalho primeiramente
ao Senhor Jesus, sem Ele não
saberia
qual
direção
tomar,
agradeço aos meus pais e minha
irmã por sempre me incentivarem
em tudo o que faço e agradeço às
minhas
Rosemeire.
Susana
amigas
Marcia
e
5
AGRADECIMENTOS
Agradecemos a todos que de alguma forma contribuíram para a conclusão deste
trabalho, em especial ao grande amigo Márcio Nery da Rocha que teve papel
fundamental junto à empresa Impacto Protensão para obtenção do acervo da
referência bibliográfica.
À Empresa Impacto Protensão nas figuras da Sra. Marina Pessoa e do Engenheiro
Joaquim Caracas sempre solícitos ao atendimento de nossas dúvidas e requisições.
Aos nossos queridos professores Me. Fernando José Relvas e Wilson Shoji Iyomasa
pela paciência, apoio e orientação.
6
"Nunca
ande
pelo
caminho traçado, pois
ele conduz somente
até onde os outros
foram."
(GRAHAN BELL)
7
RESUMO
O presente trabalho trata de um estudo da utilização da tecnologia de construção de
habitações de interesse social em PEAD (Polietileno de Alta Densidade). São
relatados também alguns dos conceitos relativos ao histórico, propriedades, e
aplicação do plástico na construção civil. O problema da escassez de moradia da
população brasileira, é um dos fatores de grande impulso ao estudo da viabilidade
da utilização de novos materiais, para diminuir o custo e acelerar a produção das
edificações. A utilização do material plástico na construção civil também visa sanar
parte do problema causado pela geração de resíduos, já que o material empregado
é provindo de reciclagem. Este trabalho apresenta os aspectos construtivos de
habitações fabricadas em PEAD, sua funcionabilidade, vantagens e desvantagens,
demonstrando de forma particularizada uma edificação construída em painéis de
PEAD e cimbramento metálico.
Palavras Chave: Habitação, PEAD, Interesse Social, Reciclagem.
8
ABSTRACT
This present paper is a study of using technology to build social housing in HDPE
(Polyethylene High Density). There are also reported the conception regarding the
history, properties, and application of plastics in construction. Because housing for
Brazilian population is scarce causes a great impetus to the study of the feasibility of
using new materials to reduce cost and accelerate the building´s production. Use
plastics in construction also will remedy part of the problem caused by waste generation,
since the material used is coming from recycling. This document presents the
constructive aspects of housing made from HDPE, its functionality, advantages and
disadvantages, so particularized showing a building built in panels of HDPE and metal
scaffolding.
Keywords: Housing, HDPE, Social Interest, Recycling
9
LISTA DE FIGURAS
Figura 5.1 – Cisterna em PEAD ................................................................................ 36
Figura 5.2 – Geomembrana em Aterro Sanitário....................................................... 37
Figura 5.3 – Lagoa de Vinhaça em usinas de cana de açúcar. ................................. 37
Figura 5.4 Geomembrana em lagoa para contenção de resíduos de animais. ......... 38
Figura 5.5 Revestimentos de Reservatórios enterrados. .......................................... 38
Figura 5.6 Requisitos Básicos previstos na Norma de Desempenho das Edificações
........................................................................................................................... 40
Figura 6.1 Estande projeto ECOELCE – 2008 .......................................................... 45
Figura 6.2 Vestiário na Petrobrás .............................................................................. 46
Figura 6.3 Vista Externa Refeitório Obra MPX – Integral Engenharia ....................... 46
Figura 6.4 Vista Interna - Refeitório Obra MPX - Integral Engenharia ....................... 47
Figura 6.5 Escola em Maracanaú.............................................................................. 47
Figura 6.6 Casa para certificação na Universidade Federal do Ceará ...................... 48
Figura 6.7 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Fachada Frontal ................................. 49
Figura 6.8 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Fachada dos Fundos.......................... 49
Figura 6.9 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Fachada Lateral ................................. 49
Figura 6.10 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Varanda ............................................ 50
Figura 6.11 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Estar ................................................. 50
Figura 6.12 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Dormitório ......................................... 50
Figura 6.13 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Banho ............................................... 51
Figura 6.14 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Planta baixa ..................................... 51
Figura 6.15 Placas de Plasterit – Emprego em lajes ................................................. 53
Figura 6.16 Obra em Brasília utilizando o Plasterit e o cimbramento metálico.......... 54
Figura 6.17 Placa de Vedação Interna ...................................................................... 54
Figura 6.18 Cimbramento metálico ........................................................................... 55
Figura 6.19 - Estrutura Suporte e Malha Reticulada para Piso ................................. 56
Figura 6.20 – Encaixe das longarinas verticais e horizontais com as placas externas
........................................................................................................................... 57
Figura 6.21 – Encaixe final de longarinas e placas .................................................. 57
Figura 6.22 – Montagem da cobertura com treliças metálicas e telhas .................... 58
Figura 6.23 – Instalação de esquadrias ................................................................... 58
10
Figura 6.24 – Revestimento em Áreas de Estar e Dormitórios................................. 58
Figura 6.25 – Revestimento em Áreas Molhadas..................................................... 59
Figura 6.26 – Revestimento Externo com Textura ................................................... 59
Figura 6.27 – Vista do Deck ..................................................................................... 60
Figura 6.28 - Casa Guaramiranga – Acabamento finalizado ..................................... 60
Figura 6.29 - Casa Guaramiranga – Planta baixa ..................................................... 61
Figura 7.1 - Casa de Plástico montada no Campus da UFC ..................................... 65
Figura 7.2 – Paredes externas do protótipo .............................................................. 68
Figura 7.3 – Equipamento de ensaio para verificação da estanqueidade. ................ 68
11
LISTA DE TABELAS
Tabela 5.1 – Surgimento Cronológico dos Materiais Plásticos (Modificada) ............. 23
12
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABPOL
Associação Brasileira de Polímeros
COELCE
Companhia Energética do Ceará
FINEP
Financiadora de Estudos e Projetos
J
Joules
NBR
Norma Brasileira Regulamentadora
PE
Polietileno
PEAD
Polietileno de Alta Densidade
PEBDL
Polietileno de Baixa Densidade Linear
PET
Polietileno Tereftalato (Poliéster Saturado)
PP
Polipropileno
PPI
Plastic Pipe Institute
PVC
Cloreto de Polivinila
UFC
Universidade Federal do Ceará
UV
Ultra Violeta
SVVE
Sistemas de Vedação Vertical
13
SUMÁRIO
1.
INTRODUÇÃO ................................................................................................... 16
2.
OBJETIVOS ....................................................................................................... 19
2.1
Objetivo Geral ............................................................................................... 19
2.2
Objetivo Específico ...................................................................................... 19
3.
MÉTODO DE TRABALHO ................................................................................ 20
4
JUSTIFICATIVA ................................................................................................ 21
5
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................................. 23
5.1
Histórico do plástico na construção civil ................................................... 23
5.2
Definições ..................................................................................................... 24
5.2.1 Plásticos ...................................................................................................... 25
5.2.2 Reciclagem ................................................................................................. 25
5.3
Classificação dos plásticos ......................................................................... 26
5.3.1 Termoplásticos ............................................................................................ 26
5.3.2 Termofixos ou Termorrígidos ...................................................................... 26
5.3.3 Elastômeros ................................................................................................ 26
5.3.4 Polímeros naturais ...................................................................................... 27
5.4
Reciclagem dos plásticos ............................................................................ 27
5.5
PEAD – Polietileno de Alta Densidade........................................................ 29
5.6
Propriedades e características .................................................................... 30
5.6.1 Reologia ...................................................................................................... 31
5.6.2 Propriedades Térmicas ............................................................................... 31
5.6.3 Propriedades Mecânicas ............................................................................. 32
5.6.4 Propriedades elétricas ................................................................................ 32
5.6.5 Tensão e deformação ................................................................................. 32
14
5.6.6 Resistência química, eletrolítica e à Abrasão ............................................. 32
5.6.7 Permeabilidade ........................................................................................... 33
5.6.8 Durabilidade ................................................................................................ 34
5.7
Aplicação do PEAD na Construção Civil .................................................... 34
5.7.1 Tubos e conexões ....................................................................................... 34
5.7.2 Cisternas ..................................................................................................... 35
5.7.3 Geomembranas .......................................................................................... 36
5.7.4 Casa Popular .............................................................................................. 38
5.8
Normatização ................................................................................................ 39
5.8.1 Requisitos gerais para o edifício habitacional ............................................. 41
5.8.2 Impactos de corpo mole .............................................................................. 41
5.8.3 Impactos de corpo duro .............................................................................. 42
5.8.4 Ensaio de Estanqueidade ........................................................................... 42
5.8.5 Desempenho térmico .................................................................................. 43
6
SISTEMA CONSTRUTIVO DE HABITAÇÕES EM PAINEL DE PEAD ............ 45
6.1
Aspectos gerais do projeto ......................................................................... 45
6.2
Local da construção ..................................................................................... 48
6.3
Limitações do Sistema Construtivo ............................................................ 52
6.4
Edificação em PEAD..................................................................................... 52
6.4.1 Componentes do Sistema Construtivo ........................................................ 53
6.4.2 Parâmetros de resistência .......................................................................... 56
6.4.3 Seqüência de Montagem da Casa .............................................................. 56
6.5
Avaliação e monitoramento da unidade de teste....................................... 61
6.6
Viabilidade econômica ................................................................................. 62
7
7.1
ANÁLISE DOS RESULTADOS ......................................................................... 65
Avaliação e monitoramento da unidade de teste....................................... 65
15
7.2
Fatores técnicos, financeiros e administrativos determinantes dos
desenvolvimentos alcançados............................................................................... 66
7.3
Avaliação de desempenho em Relação à estanqueidade à Água de
Chuva das Vedações Verticais de paredes externa do sistema construtivo
“Casa De Plástico” .................................................................................................. 67
8
CONCLUSÕES .................................................................................................. 70
9
RECOMENDAÇÕES.......................................................................................... 72
REFERÊNCIAS......................................................................................................... 74
16
1. INTRODUÇÃO
Na atualidade, a demanda necessária de habitações populares no Brasil suplanta o
número de oferta existente, como podem ser verificadas nas notícias diárias
publicadas nos jornais e comentários de analistas apresentados nas rádios e
televisões.
Os impactos negativos gerados no meio ambiente pelos métodos construtivos
tradicionais de moradia são fatores de impulsão para o desenvolvimento de
pesquisas tecnológicas visando o emprego de novos materiais. E para tal é de suma
importância avaliar a vida útil dos novos componentes, questionar a origem e
disponibilidade de matéria-prima, manufatura, distribuição, aplicação, reuso e
reciclagem (PROVENZANO e BARTH, 2006).
Segundo o Sindicato da Indústria da Construção Civil (2005), este setor da
construção é reconhecido como propulsor do crescimento econômico e social.
Todavia, é também grande gerador de impactos ambientais, tanto pelo dispêndio de
recursos naturais, quanto pela transformação da paisagem e geração de resíduos.
Portanto, um grande desafio a ser suplantado é a conciliação da execução das
atividades da construção civil com desenvolvimento sustentável e consciente,
tentando mitigar ou extinguir várias das agressões ao meio ambiente.
Dentro deste contexto, diversas soluções inovadoras são introduzidas no mercado
brasileiro. Contudo, há dificuldade em atender a relação de custo acessível com
qualidade (KLEIN et al., 2004).
De acordo com Nogueira e Barretos (2008), uma das maneiras de alcançar as metas
supracitadas é buscar a racionalização e industrialização da construção, de tal
maneira que a construção de edificações possa consagrar os melhores métodos
tanto na fase de projeto como na execução.
17
A implementação de um sistema de linha de produção na construção de moradias
deve ser baseada nos seguintes princípios: custo acessível; uso de materiais novos
de ampla qualidade e resistência; métodos construtivos simplificados com
características de processo industrial; que restrinjam o impacto ambiental com a
diminuição do desperdício e o reaproveitamento de materiais; redução dos resíduos
sólidos; baixo consumo de recursos naturais e energéticos; e produção de moradia
aprazível ao usuário com relação à aparência, conforto acústico, térmico e de
estanqueidade (KLEIN et al., 2004).
Está em processo de viabilização a construção de habitações populares cujo
objetivo principal é a utilização de materiais e elementos construtivos de baixo
impacto ambiental. O projeto foi idealizado pelo engenheiro Joaquim Antônio
Caracas Nogueira em conjunto com a Universidade Federal do Ceará e visa atender
a necessidade básica de habitação com qualidade e conforto.
Este protótipo utiliza placas de polietileno de alta densidade (PEAD) que embora
esteja em fase de estudos, é uma proposta que promove a sustentabilidade, pois
diminui os resíduos gerados, utiliza produtos recicláveis e emprega baixo número de
recursos naturais, causando a redução nos impactos ambientais (NOGUEIRA e
BARRETOS, 2008).
Desde a sua descoberta em 1933, o polietileno tem se tornado um dos mais utilizado
dentro da gama de materiais termoplásticos. A sua versatilidade é demonstrada por
seus diversos usos e aplicações.
Sendo comercializado a partir da década de 50, o polietileno de alta densidade na
atualidade, é o quarto termoplástico mais vendido mundialmente, e também a
segunda resina mais reciclada no mundo (PLASTIVIDA, 2002).
Atualmente as resinas de polietileno são altamente trabalhadas para muitos
empregos, como pressurização de gás, membranas, tanques e outras demandas de
aplicação (PPI, 2010).
18
Na presente pesquisa estudou-se a possibilidade do emprego do PEAD na
construção civil, em especial, para habitações simples que atendem populações de
baixa renda.
A edificação é construída utilizando placas modulares em PEAD tipo sanduiche que
são preenchidas com espuma de poliuretano, para isolamento térmico e acústico. As
juntas entre as placas são realizadas com perfis metálicos ou plásticos.
Por serem mais leves, as estruturas em plástico são praticamente auto-portantes
eliminando a necessidade de fundações e escavações, devido ao alivio de cargas,
sendo executadas diretamente sobre o terreno limpo.
Sendo assim, o processo construtivo de edificações em placas de PEAD, promove
aumento da produtividade e conseqüente redução de custo pela rapidez de
execução, diminuição de etapas construtivas (escavações, fundações, alvenarias,
pilares e contrapiso), e uso de matéria prima provinda de reciclagem. Estes fatores
além de garantir a sustentabilidade da construção, atende aos parâmetros
econômicos para execução de uma habitação de interesse social.
19
2. OBJETIVOS
Este trabalho tem como objetivo principal o estudo de materiais alternativos na
construção civil, procurando incentivar o uso de materiais provindos do processo de
reciclagem.
2.1 Objetivo Geral
O objetivo geral deste trabalho é pesquisar informações técnicas sobre as
propriedades e características do Polietileno de Alta Densidade (PEAD), bem como
o uso deste material aplicado na construção civil. Sendo assim, são descritas as
vantagens e desvantagens do uso do material por meio de detalhamento de uma
aplicação específica.
2.2 Objetivo Específico
O objetivo específico é o estudo da aplicação do uso de PEAD em um projeto de
habitação de interesse social. Visando, assim, mostrar a versatilidade do material, as
questões econômicas, ambientais e sociais do emprego deste material para esta
destinação específica. Abordou-se o método construtivo e a substituição das
técnicas convencionais de construção, contribuindo com a discussão e banco de
dados para possível normatização técnica.
20
3. MÉTODO DE TRABALHO
A primeira etapa para o desenvolvimento deste trabalho foi realizada por meio de
pesquisas bibliográficas em livros, dissertações, portais da internet e catálogos
técnicos sobre as características do material PEAD (Polietileno de Alta Densidade).
Em seguida, foram consultadas normas técnicas para considerar a viabilidade de
suas aplicações na construção civil.
Ao término da fase de pesquisa, foi desenvolvido um estudo de caso referente à
utilização do material na construção de uma habitação de interesse social (popular).
Este estudo visa demonstrar a versatilidade do material, sua viabilidade econômica,
técnica construtiva, aspectos ambientais e sociais do emprego do material para esta
finalidade.
Foi realizada visita a evento técnico (Concrete Show) onde foram colhidas, junto ao
idealizador do projeto, que é objeto do estudo de caso, informações técnicas sobre a
implantação do sistema construtivo, processo de fabricação, características, técnicas
de montagem, execução de instalações e aplicação de acabamentos.
Material fotográfico e vídeos sobre a construção da casa foram fornecidos pelo
fabricante para anexar ao estudo de caso.
O idealizador do projeto, objeto do estudo de caso, foi entrevistado para expressar
sua visão sobre as perspectivas para a empregabilidade do material no setor da
construção civil, e a importância do surgimento de novas tecnologias.
21
4 JUSTIFICATIVA
O uso do plástico vem se intensificando na engenharia civil, pois o material oferece
aos profissionais do setor combinações de vantagens não encontradas em outros
materiais, como baixo peso específico, flexibilidade, versatilidade, resiliência,
resistência à deterioração por decomposição e ataque de microorganismos,
resistência
à
corrosão,
resistência
mecânica,
transparência,
facilidade
de
processamento e baixo custo de manutenção. Além disso, algumas de suas
propriedades podem ser melhoradas com a utilização de blendas poliméricas
(mistura de polímeros de mesma família química) e adição de cargas minerais e
fibras de elevado módulo de elasticidade e resistência.
A possibilidade de reciclagem do material é um fator atrativo para a utilização do
plástico como material construtivo, pois é de significativa importância nos termos
ambientais, sociais e econômicos, contribuindo para geração de emprego e renda,
preservação de fontes esgotáveis de matéria-prima e redução de gastos com a
disposição final dos resíduos dentre outras vantagens (CANDIAN, 2007).
Os plásticos mais utilizados para reciclagem são constituídos basicamente por
termoplásticos (polímeros artificiais que, a uma dada temperatura, apresentam alta
viscosidade podendo ser conformados e moldados), dentre eles encontra-se o PEAD
(Polietileno de Alta Densidade) que é objeto do presente estudo.
O tema é pertinente no cenário atual, pois expõe uma nova tecnologia a ser
explorada com alto poder apelativo no aspecto da sustentabilidade.
Há também o aspecto social, uma vez que o problema da escassez de moradia da
população brasileira é uma realidade. Deste modo, é importante o estudo da
viabilidade da utilização de novos materiais visando diminuir o custo e acelerar a
produção das edificações.
22
O desenvolvimento deste trabalho visa apresentar os aspectos construtivos de
habitações populares fabricadas em PEAD, para demonstrar sua funcionalidade,
vantagens e desvantagens, expondo o uso do material aplicado à construção civil e
incitar novas propostas para sua utilização.
23
5
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Neste capítulo serão explanadas todas as referências bibliográficas utilizadas para
fundamentação do estudo de caso proposto neste trabalho.
5.1 Histórico do plástico na construção civil
De acordo com Danieletto (2007), o aparecimento dos materiais plásticos, em geral,
é um fenômeno relativamente recente. Para ilustrar tal fundamentação, segue a
Tabela 5.1:
Tabela 5.1 – Surgimento Cronológico dos Materiais Plásticos (Modificada)
MATERIAL
Resisna Fenólica (Baquelite)*
Acetato de Celulose
Cloreto de Polivinila
Polimetil Metacrilato (Acrílico)
Poliestireno
Estireno-Acrilonitrila
Acetato de Polivinila
Poliamida (Nylon 6.6)
Poliuretano**
Melamina Formaldeído (Fórmica)*
Polietileno de Baixa Densidade
Politetrafluoretileno
Poliéster Instaurado Reforçado com Fibra de Vidro*
Resina Epóxo (Araldite)*
Acrilonitrila-Butadieno-Estireno
Polietileno Tereftalato (Poliéster Saturado)
Polietileno de Alta Densidade
Polibutileno
Policarbonato
Poliacetal
Polipropileno
Polietileno Reticulado
Polibutileno Tereftalato (Poliéster Saturado)
Polietileno MRS 80
Polietileno MRS 100
SIGLA
PF
CA
PVC
PMMA
PS
SAN
PVA
PA
PU
MF
PEBD
PTFE
PRFV
EP
ABS
PET
PEAD
PB
PC
POM
PP
PEX
PBT
PE 80
PE 100
1ª PRODUÇÃO
1909
1916
1927
1928
1930
1936
1936
1938
1938
1939
1939
1941
1941
1943
1948
1953
1955
1955
1958
1958
1959
1968
1970
início dos 80´s
início dos 90´s
Nota: * São Termofixos; os demais são termoplásticos
** O PU pode ser encontrado como termoplástico, elastômero ou termofixo
Fonte: Danieletto (2007).
24
Pensando que os recursos naturais são finitos e estão cada vez mais escassos, a
utilização de materiais sintéticos, como os plásticos, está se intensificando.
Segundo Parente (2006), o uso do plástico na construção civil é mais freqüente em
elementos não estruturais como, por exemplo, revestimento, iluminação, isolamento
térmico e acústico, impermeabilização, adesivos e acessórios. Sendo a indústria da
construção civil, segundo Menezes (1989) apud Parente (2006), a segunda maior
consumidora
de
plásticos
do
mercado
mundial.
Apenas
em
países
subdesenvolvidos, o uso do plástico não é tão significativo.
Na década de 30, diversas casas modulares foram construídas com plástico, tanto
nos Estados Unidos como no continente europeu, a título de experiência, conforme
descreveu Quarmby (1976) apud Parente (2006). Contudo os protótipos não
conseguiram se consolidar no mercado, principalmente devido à baixa resistência
dos materiais plásticos da época.
Em 1941, a empresa escocesa Buildings Plastics Research Corporations de
Glasgow, desenvolveu o projeto de casas modulares de plástico que tinha um
sistema de montagem rápida, contudo, exigiam precisão na montagem e no
acabamento interno e externo.
Vários modelos de construções modulares com plástico foram propostos e
construídos posteriormente, mas todos sem a implantação da produção em larga
escala, fazendo com que, à época, o sistema construtivo entrasse em desuso
(PARENTE, 2006).
5.2 Definições
Para um melhor entendimento do assunto, a seguir serão relatadas as definições de
plástico e reciclagem.
25
5.2.1 Plásticos
“A palavra plástico vem do grego plastikós, que, em latim,
originou o adjetivo plasticus, que define a propriedade de um
material de adquirir diversas formas, devido a uma ação
exterior.” (PARENTE 2006, p. 1).
Os plásticos são formados a partir de longas cadeias de macromoléculas, ou
polímeros. Eles possuem propriedades que os tornam atrativos em relação a outros
materiais por serem leves, resilientes (que resistem ao impacto sem se deformar
definitivamente), não deteriorarem por decomposição e ataque de microorganismos,
serem resistentes à corrosão, de fácil processamento e com baixo custo
manutenção (PARENTE, 2006).
5.2.2 Reciclagem
“A reciclagem é um processo industrial que converte o lixo
descartado (matéria-prima secundária) em produto semelhante
ao inicial ou outro. Reciclar é economizar energia, poupar
recursos naturais e trazer de volta ao ciclo produtivo o que é
jogado fora. A palavra reciclagem foi introduzida ao vocabulário
internacional no final da década de 80, quando foi constatado
que as fontes de petróleo e outras matérias-primas não
renováveis estavam e estão se esgotando. Reciclar significa =
Re (repetir) + Cycle (ciclo).“ (AMBIENTE BRASIL, 2010).
A reciclagem pode ser dividida nas seguintes etapas:
• Coleta: etapa ligada a políticas públicas de conscientização, campanhas de
esclarecimento e infra-estrutura para coleta e armazenamento do resíduo a ser
reaproveitado;
• Separação ou triagem: triagem por tipos de material (papel, plásticos,
madeiras, metais etc.). No caso dos plásticos, deve ser feita a triagem por tipo
de plástico (PVC, polietileno, polipropileno etc.);
• Revalorização: etapa intermediária que prepara o material coletado e separado
para a comercialização e/ou etapa de transformação;
• Transformação: processamento do material para a geração de novos materiais
ou produtos (PARENTE, 2006).
26
5.3 Classificação dos plásticos
O universo dos materiais plásticos é bastante amplo, podendo ser dividido em quatro
categorias básicas (CRAWFORD, 1987 apud PARENTE, 2006):
•
Termoplásticos;
•
Termofixos ou termorrígidos;
•
Elastômeros;
•
Polímeros naturais.
5.3.1 Termoplásticos
Conforme Parente (2006), termoplástico é um plástico (polímero artificial) que,
quando aquecido a determinada temperatura, apresenta alta viscosidade tornandose flexível. É um material polimérico sintético, que se deforma facilmente quando
aquecido e pode ser remodelado e novamente solidificado mantendo a sua nova
estrutura. Este processo pode ser repetido inúmeras vezes, e, portanto, é um
material altamente reciclável. Isto acontece devido ao aquecimento provocar o
enfraquecimento das forças intermoleculares (que o torna flexível) e ao ser resfriado,
voltam a ser estabelecidas as suas ligações intermoleculares. São exemplos de
termoplásticos o polietileno (PE), cloreto de polivinila (PVC), poliestireno (PS),
poliamida e polipropileno (PP), entre outros.
5.3.2 Termofixos ou Termorrígidos
Diferente dos termoplásticos, os termofixos ou termorrígidos não podem ser
amolecidos e moldados novamente devido ao seu processo de fabricação e
moldagem. Os termofixos quando aquecidos queimam e se degradam. Exemplos:
formaldeídos, resinas epóxicas e alguns poliésteres (PARENTE, 2006).
5.3.3 Elastômeros
De acordo com Parente (2006), elastômeros são polímeros que possuem
propriedades elásticas que permitem duplicar ou triplicar o seu comprimento,
27
recuperando o seu tamanho quando se interrompe a tensão. Possuem, portanto, a
propriedade da elasticidade. Como exemplo de uso pode-se citar os pneus.
5.3.4
Polímeros naturais
Conforme definido por Parente (2006), polímeros naturais são materiais que estão
presentes na natureza, como a borracha (extraída da seringueira), a celulose e as
proteínas. Eles fazem parte dos processos orgânicos responsáveis pela manutenção
da maioria da vida vegetal e animal.
5.4 Reciclagem dos plásticos
Segundo a Associação Brasileira de Polímeros (2010), o plástico é um polímero
muito utilizado em produtos encontrados no dia-a-dia, com isso, a reciclagem é
vantajosa por reutilizar essa demanda de produtos guardando as propriedades e
características do plástico.
Nos últimos anos, entre todo o resíduo sólido que é depositado nos aterros de São
Paulo, apenas 5% deste é plástico.
Embora encontrados em muitas lojas de materiais, inclusive de construção civil, itens
fabricados de plástico reciclável sofre certa rejeição pelos consumidores finais,
devido a sua procedência. Contudo, a maioria dos usuários destes produtos não
possui conhecimento que a origem advém de reciclagem.
Se houvesse uma melhor aceitação desse material, desenvolver-se-ia um processo
sustentável, pois devido à grande produção de resíduo sólido na cidade, ter-se-ia
grandes fontes, também seria valorizado o trabalho de muitos autônomos, e apoio a
pequenas empresas que não tem apoio governamental para continuar no mercado
(ABPOL, 2010).
A melhor alternativa para a situação atual no país para diminuir os resíduos, e
aumentar o tempo de vida útil dos aterros, é incentivar a utilização desses produtos.
28
Com isso, aumentar-se-ia a oferta e procura, e conseqüentemente ampliação de
produção.
O método de reaproveitamento ou reciclagem dos produtos advindos dos aterros e
de processos industriais está dividido em 3 tipos: mecânica, química e energética.
Todos esses métodos trazem auxilio na redução de resíduos sólidos, com a
reciclagem dos polímeros. O procedimento mais utilizado no país é a reciclagem do
tipo mecânica: 15% dos reciclados são realizados dessa maneira, que é a
combinação de moagem, aglomeração, granulação (denominado de grânulos a
matéria prima usada para reciclagem).
O resíduo sólido urbano, em especial o industrial, é atualmente uma das maiores
fontes de plástico para processo de reciclagem. Em muitos locais ainda não existe a
coleta seletiva, e sem ela, o material a ser reciclado recolhido é encontrado muito
sujo e impróprio para ser reciclado diretamente. Além de outras dificuldades como:
• Dificuldade de seleção e limpeza do resíduo sólido;
• Muitos impostos cobrados para essa categoria no mercado;
• O preço do plástico sofre muitas alterações;
Depois de separado, ele pode passar pela reciclagem sem maiores problemas. E
depois da reciclagem é classificado em rígido e flexível, e pode ser dividido em três
grupos: rígido, flexível e plastisol (no processo de reciclagem essa não aparece,
prevalece então, rígido e flexível) (ABPOL, 1999).
Segundo estudos realizados pela Universidade Estadual do Maringá (UEM-PR) em
conjunto com a Universidade de Santa Cruz do Sul (UNISC-RS), os plásticos
reciclados mantêm um ótimo desempenho em relação às propriedades mecânicas.
Um destes estudos apontou que o PEAD se apresenta bastante estável, pois,
mesmo sem o acréscimo de aditivos, suas propriedades mecânicas permaneceram
relativamente constantes.
O uso do polietileno reciclado gera benefícios de redução do consumo de energia
em 33%, redução na emissão de dióxido de carbono de 66%; redução de 33% na
29
emissão de dióxido de enxofre; de 50% na de óxido nitroso e redução no consumo
de água de 90% (PETECH, 2010).
5.5 PEAD – Polietileno de Alta Densidade
O PEAD (Polietileno de Alta Densidade) pode ser chamado de um termoplástico
(plástico, ou polímero artificial, que, a uma dada temperatura, apresenta alta
viscosidade podendo ser conformados e moldados). Na atualidade seu maior uso é
em embalagens. Foi introduzido no mercado, em meados de 1950, sendo hoje um
dos mais vendidos do mundo e mais reciclados. Possui alta resistência ao impacto
mesmo em baixas temperaturas e resiste à agentes químicos (ABPOL, 1999).
O Polietileno é quimicamente inerte e é considerado o polímero quimicamente mais
simples.
Segundo Danieletto (2007), o Polietileno é obtido pela polimerização (reação
química que dá origem aos polímeros) do gás eteno e do propileno,
respectivamente, na presença de catalisadores (substância que acelera a reação) e
sob determinadas condições de temperatura e pressão.
A estrutura molecular dos plásticos é de átomos de carbono, segundo Danieletto,
2007.
“As cadeias de átomos de carbono apresentam ramificações ou
cadeias laterais, em maior ou menor quantidade. O grau de
ramificação e o comprimento dessas cadeias laterais exercem
considerável influência sobre as características do material, por
constituírem um obstáculo à formação dos cristais.” (DANIELETTO,
2007, p. 9).
Quando se varia os parâmetros de pressão, temperatura, catalisadores e
quantitativos
na
polimerização,
são
obtidos
diferentes
pesos
moleculares,
densidade, ou seja, diferentes produtos com maior ou menor flexibilidade e
resistência mecânica.
30
No caso específico do PEAD o etileno deve ser polimerizado a baixa pressão e
basicamente por dois tipos de processo: o processo ZIEGLE e PHILIPS. No
processo ZIEGLE a polimerização é feita com pressão de 3 a 4 bar e temperatura
entre 50°C e 75°C, e no processo PHILIPS a pressão é da ordem de 30 a 40 bar e
temperatura entre 120°C e 175°C (DANIELETTO, 2007).
De acordo com Danieletto 2007, o Polietileno tende a se cristalizar quando resfriado.
A cristalização dos polímeros depende da quantidade de ramificações da
macromolécula sendo mais cristalino e com maior densidade, rigidez, maciez e
flexibilidade na proporção de menor ramificação.
PEAD - Polietileno da Alta Densidade:
“Macromoléculas com estrutura linear com poucas ramificações curtas, grau de cristalização
de 60 a 80% e densidade de 0,941 a 0,965 g/cm³.” (DANIELETTO, 2007 p. 13).
O PEAD é um material de fácil reciclagem, que não causam problemas ambientais e
de saúde. Possui importante resistência à água sem segurar o oxigênio ou o gás
carbônico.
Atualmente procura-se aumentar o leque de atuação do PEAD no mercado
melhorando o processo produtivo, aumentando então sua fabricação.
Segundo a Associação Brasileira de Polímeros (2010), a construção civil participa
com 15% do consumo geral de produtos em PEAD.
5.6 Propriedades e características
Segundo o Plastics Pipe Institute (2010), o PEAD é um material que oferece uma
gama de propriedades que podem ser trabalhadas para aperfeiçoar o desempenho
de certas características dentro da engenharia.
Abaixo
seguem
algumas
descrições
das
propriedades
do
material
como
reconhecidas pelas normas especificas da ASTM para PEAD. Sendo que uma das
mais importantes propriedades é a resistência.
31
5.6.1 Reologia
Para entendimento de alguns fenômenos descrito nos próximos parágrafos, é
necessária a definição de alguns termos importantes sobre as propriedades dos
plásticos.
Em primeiro lugar, definir a reologia, que segundo Danieletto (2007), é a ciência que
estuda comportamento de deformação e do fluxo de matéria que estão sob tensões,
em certas condições termodinâmicas em um intervalo de tempo. Compreende as
propriedades tais como: elasticidade, viscosidade e plasticidade.
A viscosidade é a medida da resistência interna ou fricção interna de uma substância
ao fluxo quando submetida a uma tensão. E quanto mais viscosa a massa, maior
será a dificuldade de escoamento, significando maior coeficiente de viscosidade.
5.6.2 Propriedades Térmicas
Acréscimo e decréscimo de temperatura induzem a respectivo aumento e diminuição
no comprimento de elementos constituídos de PEAD, podendo ocasionar tensão
entre elementos devido ao aumento de temperatura, e no caso de resfriamento,
ocorrerá constrição incidindo na ruptura do material.
Se comparado ao metal, o PEAD possui um coeficiente de dilatação 10 vezes maior,
por isso ambos os efeitos, devem ser considerados no projeto, instalação, e
operação de peças de PEAD.
Em contrapartida a capacidade de condução termal dos materiais em PEAD é cerca
de um centésimo em relação ao cobre e ferro (PPI, 2010).
Segundo Danieletto (2007), estas propriedades são influenciadas pela cristalinidade
do polímero. O aumento da densidade é proporcional ao acréscimo do ponto de
fusão e a condutância térmica, e decréscimo do calor específico, no intervalo de
temperatura abaixo do seu ponto de fusão.
32
5.6.3 Propriedades Mecânicas
Sob o aspecto de resistência, o PEAD, assim como os demais plásticos, não se
comporta como a maioria dos materiais na construção civil que seguem a Lei de
Hook. Neles a deformação não é proporcional ao esforço, nem independente do
tempo de duração de aplicação da carga.
A resistência dos elementos em PEAD diminui com o tempo e por isso a tensão de
projeto depende da vida útil desejada (DANIELETTO, 2007).
5.6.4 Propriedades elétricas
De acordo com o Plastics Pipe Institute (2010), elementos metálicos são melhores
condutores elétricos porque suas estruturas atômicas e cristalinas disponibilizam
mais elétrons livres para participar do processo de condução. O PEAD é um mau
condutor elétrico, e também não dissipa facilmente cargas resultantes de eletricidade
estática.
Os plásticos em geral são bons isolantes, eles tendem a acumular uma carga
estática através do atrito. As fontes de fricção podem ser simplesmente pelo
manuseio, carregamento ou instalação.
5.6.5 Tensão e deformação
Segundo Haddad (1995) apud Parente (2006), vários materiais na construção civil,
como os polímeros, sob altas temperaturas, escoam quando tensionados ou
deformados. Esta fluidez é seguida de uma dissipação de energia que se deve a
algumas estruturas internas de perdas das ligações, formações e subestruturas. A
este comportamento denomina-se viscoelasticidade.
5.6.6 Resistência química, eletrolítica e à Abrasão
O polietileno é uma escolha vantajosa para transporte de granulares, pois possui
grande resistência ao desgaste. As propriedades elásticas do PEAD, que sob
33
condições normais, permitem que as partículas saltem fora da sua superfície. Esta
característica combinada com a resistência dos polietilenos resulta em uma vida útil
que excede a muitos materiais metálicos.
A resistência química é um fator importante a ser estabelecido para o uso do PEAD.
A reação entre este material e outros depende de vários fatores, particularmente ao
efeito químico e físico da sua concentração, temperatura de operação, tempo de
contato e tensão de operação.
Como dito anteriormente, o polietileno é um mau condutor de eletricidade, portanto,
é imune à corrosão eletrolítica tais como as causadas por sais, ácidos e álcalis.
Contudo, agentes oxidantes podem atacar as moléculas do material diretamente e
levar a um grau de deterioração das propriedades.
Alguns produtos orgânicos químicos poder ser gradualmente absorvidos pelo
polietileno, até causar um processo chamado solvatação.
A solvatação causa diminuição da resistência em longo prazo que depende muito da
configuração química do material orgânico (PPI, 2010).
5.6.7 Permeabilidade
A permeabilidade é a propriedade referente à passagem de uma substancia de um
lado ao outro da membrana. O Polietileno é muito pouco permeável a vapores de
água e outros. Como uma regra geral as moléculas de vapor são maiores que as do
polietileno, por isso a baixa permeabilidade (PPI, 2010).
Outros fatores que afetam a permeabilidade:
• A diferença entre a concentração, ou na pressão parcial do permeante entre os
dois lados de uma membrana;
• A espessura da membrana;
• Temperatura;
• Área total disponível para permeação.
34
5.6.8 Durabilidade
Todos os polímeros estão suscetíveis a deterioração gradual quando continuamente
expostos a radiação dos raios ultravioletas (UV).
Ataques biológicos como causados por microorganismos como bactérias e fungos
são inertes em componentes de plásticos.
5.7 Aplicação do PEAD na Construção Civil
O PEAD está sendo empregado largamente na construção civil como alternativa a
materiais convencionais, devido as suas propriedades e resistência.
5.7.1 Tubos e conexões
A utilização do PEAD em conexões e tubulações está sendo ampliada na
substituição de redes de água e esgoto construídas em material ferroso.
O PEAD para este uso oferece vantagem aos materiais mais comuns, pois suas
propriedades físicas e químicas promovem resistência à corrosão.
Dentre as vantagens de construção com tubos de polietileno pode-se citar a
combinação do baixo peso, flexibilidade e uso de juntas de mecânicas que permitem
uma redução no custo e tempo de execução comparado a outros materiais.
A sua capacidade de fluxo interna permite um uso de diâmetros menores de tubos
em relação aos feitos de ferro dúctil, gerando economia de materiais, além das suas
paredes serem menos rugosa.
A durabilidade também é um fator que impulsiona a utilização de tubos de PEAD.
Dentro de boas condições de projeto, instalação e operação, sua vida útil pode ser
estimada de 50 a 100 anos (PPI, 2010).
35
As características físicas químicas das tubulações e conexões de PEAD promovem
também uma alta resistência a mudanças de temperaturas.
A baixa rugosidade das superfícies de conexões e tubulações de PEAD promove um
aumento da resistência à proliferação de materiais orgânicos tais como algas,
bactérias e fungos que causam doenças e odores (PETECH, 2010).
A ductibilidade, que consiste na capacidade de deformação de um material em
resposta a tensão sem ocorrer fratura, ou ruptura, é uma característica presente em
tubos de PEAD. Tornando-o atrativo para uso em serviços subterrâneos.
As conexões e tubos em PEAD são fabricados em diâmetros de 1/4” (6 mm) até
120” (3050 mm) para aplicação em redes pressurizadas ou não.
Para o sucesso da instalação de redes em PEAD é necessária a combinação de
diversos fatores, que vão desde a escolha de fornecedores idôneos com material de
qualidade até as boas praticas de engenharia (DANIELETTO, 2007).
5.7.2 Cisternas
Cisternas são reservatórios enterrados destinados principalmente à armazenagem
da água de chuva, água potável e outros líquidos. As constituídas em PEAD (Figura
5.1) levam vantagem por oferecer resistência às pressões exercidas pelo solo.
Entre outras vantagens podem-se citar:
• Inertes à proliferação de microorganismos como algas e bactérias;
• Impermeáveis, sem risco de contaminação da água ou vazamentos;
• Duráveis e resistentes;
• Fáceis de limpar;
• Não deixam cheiro e sabor na água;
• Baixa manutenção.
36
Por seu baixo peso especifico, o PEAD oferece leveza e praticidade para a
instalação (ECOCASA, 2010).
Figura 5.1 – Cisterna em PEAD
Fonte: Acqualimp (2010).
5.7.3 Geomembranas
As geomembranas são mantas de impermeabilizantes empregadas para contenção
de resíduos sólidos, de mineração e água. Sua constituição é feita de politileno de
alta densidade (PEAD) e polietileno de baixa densidade linear (PEBDL). São
fabricadas em cores e texturizadas variadas de acordo com o seu uso específico.
São amplamente utilizadas para atendimentos à necessidade de uma proteção para
impedir que o vazamento contamine as águas subterrâneas, e solos (GSE, 2010).
Dentre os seus principais empregos podem-se destacar:
• Embasamento e cobertura de aterros sanitários (Figura 5.2);
• Lagoas de vinhaça (Figura 5.3);
• Embasamento e cobertura de lagoas para tratamento de resíduos industriais
(base e cobertura de lagoas);
• Canais de irrigação e adução;
• Lagos ornamentais;
37
• Reservatórios para a água enterrados ou elevados;
• Lagoas para piscicultura (Figura 5.4);
• Mineração;
• Reservatórios subterrâneos para tanques de combustíveis (Figura 5.5);
• Fundo ou base de tanques de combustível;
• Revestimento de túneis;
• Barragens de terra e de concreto;
• Revestimentos especiais de estruturas de aço e de concreto.
Figura 5.2 – Geomembrana em Aterro Sanitário.
Fonte: AGETEC (2010).
Figura 5.3 – Lagoa de Vinhaça em usinas de cana de açúcar.
Fonte: MPZ (2010).
38
Figura 5.4 Geomembrana em lagoa para contenção de resíduos de animais.
Fonte: AGETEC (2010).
Figura 5.5 Revestimentos de Reservatórios enterrados.
Fonte: Koerner (1994) apud MPZ (2010)
Possuem um alto desempenho contra a corrosão e intemperismo, e também
oferecem fácil manuseio para instalação por se tratar de um material altamente
flexível.
5.7.4 Casa Popular
A casa popular é uma moradia modulada composta de painéis de PEAD e
cimbramento metálico ou plástico. Todas as suas características e propriedades são
explanadas no capítulo 6 a seguir.
A avaliação da edificação de PEAD pode ser embasada na NBR 15575 (ABNT,
2008), norma que se refere ao desempenho de edifícios de até cinco pavimentos.
39
Algumas definições e parâmetros a serem adotados relativos a esta normatização
está explanado no próximo item 5.8.
5.8 Normatização
A norma que estabelece parâmetros de desempenho para habitações até cinco
pavimentos é a NBR 15575 (ABNT, 2008), que entrou em vigor em maio de 2010,
mas passará a ser exigida em empreendimentos com projetos protocolados nas
prefeituras a partir de 12 de novembro de 2010.
Esta legislação avalia a edificação independentemente dos materiais constituintes
ou do sistema construtivo utilizado (COMUNIDADE DA CONSTRUÇÃO, 2010).
A organização da NBR 15575 (ABNT, 2008) é realizada em 6 divisões como citado
abaixo:
• Parte 1: Requisitos gerais;
• Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais;
• Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos internos;
• Parte 4: Sistemas de vedações verticais externas e internas;
• Parte 5: Requisitos para sistemas de coberturas;
• Parte 6: Sistemas hidrosanitários.
O sistema elétrico não é avaliado por integrar um conjunto mais amplo de normas
específicas.
Dos itens avaliados nesta legislação, destaca-se nos aspectos de saúde e
salubridade, a estanqueidade à água de chuva e à umidade do solo e o conforto
termoacústico no interior das edificações.
O projeto deve atender às singularidades climáticas da região e bem como as
condições do entorno. A transmissão sonora de um ambiente para outro também
deve ser considerada.
40
A nova normatização não sugere método construtivo que deva ser utilizado, ela se
concentra no desempenho do conjunto, servindo como guia para o desenvolvimento
de novos produtos que obtenham o desempenho exigido.
A norma estabelece um limite oficial contra a redução de metragem, visando garantir
a realização de atividades essenciais do usuário com o nível mínimo de conforto. A
norma não determina a área mínima para cada ambiente nem para cada unidade,
mas exige dimensões apropriadas para comportar móveis e equipamentos de
tamanho padrão (GAZETA DO POVO, 2010).
A Figura 5.6 resume os requisitos básicos da legislação:
(NBR 15.575:2008)
Figura 5.6 Requisitos Básicos previstos na Norma de Desempenho das Edificações
Fonte: Gazeta do Povo (2010)
41
5.8.1 Requisitos gerais para o edifício habitacional
De acordo com o item 7.2 da NBR 15575 (ABNT, 2008), o sistema construtivo deve
atender durante a sua vida útil de projeto, sob diferentes níveis de exposição, tais
como ação de vento, sobrecarga, peso próprio e outras, às seguintes condições
gerais:
a) não causar ruína ou perda da estabilidade de seus elementos;
b) providenciar segurança na sua utilização, sob solicitações decorrentes da
utilização normal da edificação;
c) não incitar insegurança aos usuários devido às deformações dos elementos do
edifício (COMUNIDADE DA CONSTRUÇÃO, 2010).
Para assegurar estes parâmetros especificados, a norma NBR 15575 (ABNT, 2008)
propõe a realização de ensaios para teste do desempenho da edificação sob
diversos aspectos.
No caso da edificação em PEAD referida no estudo de caso foram realizados os
testes de resistência mecânica, estanqueidade e conforto térmico, cujos critérios são
mencionados no item 5.8 a seguir.
5.8.2 Impactos de corpo mole
De acordo com o item 7.4.1 da NBR 15575 (ABNT, 2008), o Ensaio de Impacto de
Corpo Mole é realizado com o choque de um saco de couro com massa de 40 kg,
lançado de alturas variando de 30 cm a 240 cm, provocando acréscimos de energias
de impacto, de 120 a 960 J, com a variação do lançamento.
O objetivo deste ensaio é simular os choques causados por pessoas e objetos
contra as paredes da edificação.
42
No resultado deste teste o sistema construtivo não deve sofrer qualquer tipo de
fissura (COMUNIDADE DA CONSTRUÇÃO, 2010).
5.8.3 Impactos de corpo duro
De acordo com o item 7.4.2 da NBR 15575 (ABNT, 2008), o Ensaio de Impacto de
Corpo Duro é realizado com o choque de esferas de aço de 0,5 e 1 kg, lançadas a
partir do repouso em queda livre de alturas variáveis.
O objetivo deste ensaio é verificar a resistência localizada da parede da edificação.
No resultado deste teste o sistema construtivo não deve sofrer traspassamento ou
ruptura. É tolerável neste ensaio a ocorrência de lascas, fissuras e outras avarias em
impactos de segurança (COMUNIDADE DA CONSTRUÇÃO, 2010).
5.8.4 Ensaio de Estanqueidade
De acordo com a seção 10, Partes 1 e 4 da NBR 15575 (ABNT, 2008), o Ensaio de
Estanqueidade consiste em verificar se o sistema é estanque à água, provinda de
chuvas incidentes ou de outras fontes.
Durante a realização do ensaio a face externa da parede é submetida, durante um
tempo determinado, à uma vazão de água, criando uma película contínua e
homogênea, empregando simultaneamente uma pressão pneumática sobre essa
face.
A especificação da pressão varia de acordo com a região geográfica de implantação
da edificação.
No resultado deste teste o sistema construtivo deve permanecer estanque e não
apresentar infiltrações que ocasionem escorrimentos, borrifamentos, ou formação de
gotas de água aderentes na face interna da parede (COMUNIDADE DA
CONSTRUÇÃO, 2010).
43
5.8.5 Desempenho térmico
A NBR 15575 (ABNT, 2008) permite que o desempenho térmico seja avaliado para a
edificação como um todo, ou considerando-se o sistema construtivo como parte
constituinte da edificação para finalidade de aprovação deste.
A edificação habitacional deve agrupar características que atendam às exigências
de desempenho térmico, considerando-se que dentro do edifício isto depende da
interação comportamental entre piso, fachada e cobertura.
Segundo a NBR 15575 (ABNT, 2008), podem ser realizados três procedimentos
para avaliar a adequação do desempenho térmico das habitações:
a) Procedimento 1 – comprovação do atendimento aos critérios e requisitos para os
sistemas de vedação e para os sistemas de cobertura;
b) Procedimento 2 – averiguação do atendimento aos critérios e requisitos
estabelecidos, pela simulação computacional do desempenho térmico do
edifício;
c) Procedimento 3 – verificação do atendimento aos critérios e requisitos
estabelecidos, pela realização de medições ou protótipos ou edifícios
construídos.
Na norma NBR 15575 (ABNT, 2008) foram definidas oito zonas bioclimáticas a partir
de dados reais do clima brasileiro.
É apresentada em forma de gráficos de temperatura relacionados às cidades que
representam cada zona bioclimática.
Devem ser verificados os atendimentos do desempenho térmico da edificação em
seu interior em situações limítrofes de frio e calor.
Para isto são aplicados os seguintes parâmetros:
44
a) Desempenho térmico da edificação no inverno:
No interior dos ambientes de permanência prolongada (dormitórios, salas e etc) os
valores mínimos diários de temperatura do ar devem ser maiores ou igual à
temperatura mínima externa acrescentada de 3°C.
A verificação deve ser realizada através dos procedimentos 2 e 3 referidos
anteriormente.
b) Desempenho térmico da edificação no verão:
No interior dos ambientes de permanência prolongada (dormitórios, salas e etc), com
ausência de fontes internas de calor (lâmpadas, equipamentos em geral e
ocupantes), os valores diários de temperatura do ar devem ser menores ou iguais à
temperatura máxima externa.
A verificação deve ser realizada através dos procedimentos 2 e 3 referidos
anteriormente.
45
6 SISTEMA CONSTRUTIVO DE HABITAÇÕES EM PAINEL DE
PEAD
O presente estudo de caso refere-se ao sistema construtivo de habitações em painel
de PEAD, solução proposta pelo Engenheiro Joaquim Caracas, para execução de
uma construção sustentável de interesse social.
6.1 Aspectos gerais do projeto
O projeto inicial foi desenvolvido durante o ano de 2006, e foi exposto ao público
pela primeira vez no mês de novembro, na cidade de Fortaleza – Ceará, na Feira do
Empreendedor.
Desde a sua primeira versão, o projeto executivo sofreu melhoria contínua para
atender as necessidades do público alvo em relação aos parâmetros de conforto,
estéticos, econômicos e técnicos.
A introdução do produto no mercado está sendo realizada gradualmente e em
pequena escala principalmente para prover atividades temporárias que demandam
instalações provisórias, como canteiros, estandes e outros.
A figura a seguir mostra um dos estandes executados para o projeto social
Ultralimpo da COELCE (Companhia Energética do Ceará), que realiza a coleta de
lixo reciclável em troca de bônus na conta de energia (Figura 6.1).
Figura 6.1 Estande projeto ECOELCE – 2008
Fonte: Impacto Protensão (2010)
46
A versatilidade do método construtivo estende-se também a execução de áreas
molhadas, inclusive vestiários e sanitários (Figura 6.2).
Figura 6.2 Vestiário na Petrobrás
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Outro exemplo de uso foi a utilização da edificação em PEAD para execução do
refeitório para funcionários dentro do canteiro de obra MPX da empresa Integral
Engenharia ilustrado nas Figura 6.3 e Figura 6.4.
Figura 6.3 Vista Externa Refeitório Obra MPX – Integral Engenharia
Fonte: Impacto Protensão (2010)
47
Figura 6.4 Vista Interna - Refeitório Obra MPX - Integral Engenharia
Fonte: Impacto Protensão (2010)
A tecnologia está sofrendo constante aperfeiçoamento, podendo as placas nas
versões atuais ser executadas com pigmentação, proporcionando uma boa
aceitação pelo aspecto estético. Uma sala de aula na cidade de Maracanaú, Ceará,
foi construída utilizando esta versão sem revestimento nas paredes externas (Figura
6.5).
Figura 6.5 Escola em Maracanaú
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Atualmente, estão sendo realizados testes de avaliação e desempenho em uma
unidade padrão montada dentro do Centro de Tecnologia da Universidade Federal
do Ceará (Figura 6.6). Foram iniciados no ano de 2009, para adequar-se aos
parâmetros para obtenção do Certificado da Associação Brasileira de Normas
Técnicas (ABNT). A certificação possibilitará a aquisição do imóvel através de
sistemas de financiamentos por órgãos como a Caixa Econômica Federal.
48
Figura 6.6 Casa para certificação na Universidade Federal do Ceará
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Nesta versão não foram realizados acabamentos internos, ou externos, e as
instalações hidráulicas e elétricas foram executadas aparentes.
Estima-se que as alterações necessárias para que o protótipo atenda a todos os
requisitos para a certificação sejam concluídas até o ano de 2011.
6.2 Local da construção
Em 2008, foi exposto ao público, no evento da Casa Cor do Ceará uma versão da
habitação em PEAD, com proposta de acabamento e revestimentos mais nobres. A
proposta da amostra era apresentar edificações sustentáveis (Figura 6.7 à Figura
6.14).
A unidade foi montada com cobertura de madeira de reflorestamento, revestimentos
de mármore, pedra e gesso, e instalações elétricas e hidráulicas embutidas.
49
Figura 6.7 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Fachada Frontal
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Figura 6.8 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Fachada dos Fundos
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Figura 6.9 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Fachada Lateral
Fonte: Impacto Protensão (2010)
50
Figura 6.10 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Varanda
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Figura 6.11 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Estar
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Figura 6.12 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Dormitório
Fonte: Impacto Protensão (2010)
51
Figura 6.13 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Banho
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Varanda
Quarto
Estar
Banho
Cozinha
Figura 6.14 Protótipo Casa Cor Ceará 2008 – Planta baixa
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Após uma semana de exposição, o protótipo foi desmontado e reaproveitado no sítio
do Engenheiro Caracas, na cidade de Guaramiranga, no estado do Ceará.
A casa térrea, objeto do estudo de caso, foi reerguida com layout diferente, e
segundo o proprietário existe pretensão de ampliação. A seqüência de montagem
desta edificação está explanada no item 6.4.3.
52
6.3 Limitações do Sistema Construtivo
Devido a composição do sistema modular ser feita de placas de PEAD e juntas com
perfis metálicos ou de plástico, a resistência estrutural do conjunto comporta
somente a execução de edificações térreas.
Como o intuito principal do sistema construtivo é execução em curto prazo e com
custo acessível, sua empregabilidade primordial é para uso em unidades
temporárias. E como avanço tecnológico e social a utilização em habitações
populares.
6.4 Edificação em PEAD
O enfoque principal do projeto da edificação em PEAD é a utilização de resíduos,
abundante em todo país, que são empregados na produção de elementos
construtivos como as placas de plástico produzido com plástico 100% reciclado, os
perfis de apoio em plástico reciclado com estrutura interna em aço e telhas
ecológicas produzidas com fibras naturais ou de materiais reciclados.
A edificação é composta por peças com conexão feitas por parafuso, sendo possível
expandir ou diminuir as dimensões dos cômodos com facilidade e praticidade. Em
caso de demolição os custos são minimizados, pois não há necessidade de destruir
as estruturas existentes. É possível também transportar a edificação e montar em
outro local.
Por ser fabricada em processo industrial, é possível construí-la em apenas um dia,
podendo ser útil em casos de enchentes recebendo rapidamente a população
desabrigada.
Na construção de habitação de interesse social, além do baixo valor econômico
como impulsionador, o espaço interno é maior comparado às construções
convencionais devido a menor espessura das paredes, gerando maior conforto. Em
uma residência de 35 metros quadrados, por exemplo, o ganho de espaço interno é
da ordem de 12% ou quatro metros quadrados.
53
Com relação ao isolamento térmico e acústico, devido à sobreposição de materiais
(placas intercambiáveis lisa e nervurada, onde uma delas é preenchido com material
isolante térmico e acústico: isopor ou espuma de poliuretano) a sensibilidade às
variações de temperatura e a sons diminui.
Quanto à durabilidade, levando em conta que o plástico leva pelo menos 100 anos
para se degradar no meio ambiental, projeta-se a mesma durabilidade para a
edificação (DIÁRIO DO NORDESTE, 2006).
6.4.1 Componentes do Sistema Construtivo
São fabricadas placas em PEAD o que resulta em peças de grande rigidez e baixa
deformação. São módulos intercambiáveis de fácil manuseio e montagem,
resistentes, seguros atendendo os requisitos de ergonomia, qualidade, baixo custo e
ambientalmente sustentável.
As placas de PEAD são denominadas comercialmente como “plasterit” cujo emprego
usual é substituir a madeira na execução de lajes nervuradas e lajes maciças (Figura
6.15 e Figura 6.16).
Figura 6.15 Placas de Plasterit – Emprego em lajes
Fonte: Impacto Protensão (2010)
54
Figura 6.16 Obra em Brasília utilizando o Plasterit e o cimbramento metálico
Fonte: Impacto Protensão (2010)
As faces das placas possuem um lado liso e outro nervurado. Este último é
preenchido de material isolante térmico e acústico (isopor ou espuma de poliuretano)
promovendo proteção térmica e acústica sem alterar a resistência. É aplicada
também uma camada de gesso resultando num projeto que atende leveza e
conforto.
As placas de vedação (Figura 6.17) são montadas em estrutura com perfis de
material plástico e um reforço estrutural em aço (Figura 6.18).
Figura 6.17 Placa de Vedação Interna
Fonte: Impacto Protensão (2010)
55
Figura 6.18 Cimbramento metálico
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Os sistemas hidráulicos e elétricos serão montados de forma convencional. O
hidráulico, com tubos de PVC de alta rigidez alocados entre as placas. O sistema
elétrico pode ser embutido entre as placas, em canaletas aparentes ou embutidas
em acabamento em gesso quando houver.
Quanto ao telhado, este pode ser executado de forma convencional e com qualquer
material de fechamento, como telhas coloniais, de madeira, de plástico, etc.,
contudo, o propósito deste projeto é a utilização de material reciclado, sendo opção,
as telhas fabricadas com fibra de coco ou de madeiras de reflorestamento.
Em relação ao acabamento, é colocada uma camada de gesso que permite a
aplicação de textura, aplicação de papel de parede, pintura convencional e
colocação de revestimento cerâmico.
O sistema construtivo também permite a utilização de placas de gesso acartonado
para paredes internas.
56
6.4.2 Parâmetros de resistência
Por serem produzidas em Polietileno de Alta Densidade Reciclado (PEAD) as peças
possuem grande rigidez e baixa deformação. As placas possuem uma das faces de
aparência lisa e a outra nervurada, para aumentar a resistência.
Não foram realizados ensaios para comprovação dos valores de resistência das
placas de PEAD.
6.4.3 Seqüência de Montagem da Casa
A casa em questão foi assentada diretamente sobre o terreno, sem execução de
escavações. O local da construção necessitou apenas de limpeza, sem nivelamento,
sendo desenvolvida uma estrutura suporte que elevou o piso de forma a adaptar-se
à declividade natural (Figura 6.19). Nesta primeira etapa da montagem foi executada
também a malha reticulada metálica galvanizada para instalação das placas do piso
Estrutura Suporte
Malha Reticulada
Figura 6.19 - Estrutura Suporte e Malha Reticulada para Piso
Fonte: Impacto Protensão (2010)
A segunda etapa do processo construtivo se deu com o encaixe das longarinas
verticais na malha reticulada do piso, em seguida, acomodação das placas externas
em PEAD, intercaladas por longarinas horizontais (Figura 6.20).
57
Longarina vertical
Assentamento das placas externas
Figura 6.20 – Encaixe das longarinas verticais e horizontais com as placas externas
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Após este processo foram executadas, no interior das placas externas e longarinas,
as instalações elétricas e hidráulicas, em seqüência, realizado o seu preenchimento
com espuma de poliuretano e o fechamento do sanduiche com o encaixe das placas
internas (Figura 6.21).
Figura 6.21 – Encaixe final de longarinas e placas
Fonte: Impacto Protensão (2010)
A etapa seguinte foi composta pela montagem da cobertura com estrutura de treliças
metálicas e telha em madeira de reflorestamento (Figura 6.22).
58
Figura 6.22 – Montagem da cobertura com treliças metálicas e telhas
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Foram instaladas portas e janelas de madeira encomendadas sob medida
adequadas às dimensões dos módulos das placas (Figura 6.23).
Figura 6.23 – Instalação de esquadrias
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Os acabamentos internos nas áreas de estar e dormitórios foram executados com
placas de gesso acartonado nas paredes e teto (Figura 6.24).
Figura 6.24 – Revestimento em Áreas de Estar e Dormitórios
Fonte: Impacto Protensão (2010)
59
As placas em PEAD dos pisos receberam revestimento cerâmico em áreas
molhadas e piso laminado nas áreas de estar e dormitórios (Figura 6.25).
Figura 6.25 – Revestimento em Áreas Molhadas
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Os revestimentos externos foram executados com textura aplicada diretamente na
placa (Figura 6.26).
Figura 6.26 – Revestimento Externo com Textura
Fonte: Impacto Protensão (2010)
Externamente à casa, e para suprir a necessidade de nivelamento, foram
executados decks de madeira e de placas em PEAD sem revestimento, na lateral e
na entrada social da casa (Figura 6.27).
60
Figura 6.27 – Vista do Deck
Fonte: Impacto Protensão (2010)
A casa ficou totalmente habitável e finalizada incluindo acabamentos e
revestimentos no prazo total de quatro dias (Figura 6.28 e 6.29).
Figura 6.28 - Casa Guaramiranga – Acabamento finalizado
Fonte: Impacto Protensão (2010)
61
Quarto
A. Serviço
Sala
Cozinha
Varanda
Figura 6.29 - Casa Guaramiranga – Planta baixa
Fonte: Impacto Protensão (2010)
6.5 Avaliação e monitoramento da unidade de teste
O projeto da “Casa de plástico” da Universidade Federal do Ceará (UFC) está sendo
financiada pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), que é uma agência
pública responsável pelo desenvolvimento econômico e social brasileiro por meio da
provisão pública à ciência, tecnologia e inovação em empresas, universidades,
institutos tecnológicos e outras instituições públicas ou privadas.
A primeira versão da Casa de Plástico foi executada com as placas de plásticos
denominada “Plasterit”, projeto patenteado pela Impacto Protensão, ainda em 2007.
O sistema possibilita o acabamento somente da parte externa da parede. Na parte
interna foi usado gesso acartonado.
62
A Casa foi montada no pátio do Centro de Tecnologia da Faculdade de Arquitetura
da UFC e teve como objetivo verificar a facilidade de montagem e funcionalidade do
sistema.
Como já havia a previsão de modificações no sistema, não foi realizado nenhum
ensaio técnico nesta primeira versão.
Foram realizados e finalizados os testes de estanqueidade e desempenho térmico
na versão atualizada e a discussão de seus resultados está explanada no
Capítulo 7.
6.6 Viabilidade econômica
Como o método construtivo ainda está em fase de testes e ainda não está sendo
comercializados para edificações residenciais, não é possível realizar uma
comparação consistente de valores de implantação do sistema em relação aos
métodos convencionais.
Porém é esperado que seja realizada uma economia de mais de 50% em relação
aos sistemas construtivos em alvenaria cerâmica, ou em concreto.
Além do aspecto econômico, a viabilidade do sistema é realizada pelas vantagens
significativas sobre o sistema construtivo convencional, dentre as quais podemos
elencar:
• Variedade no projeto arquitetônico:
A tecnologia do uso de placas de PEAD proporciona ao usuário certo grau de
variedade na montagem do sistema modular.
• Maior área útil:
Devido à esbelteza das seções das paredes dos painéis em PEAD, em relação aos
sistemas convencionais em alvenaria de cerâmica ou concreto, ocorre um melhor
aproveitamento do espaço interno e ganho da área útil da edificação.
63
•
Flexibilidade:
A estrutura em PEAD é indicada para casos onde ocorra a necessidade de
ampliações adaptações, reformas e alteração da ocupação das edificações ou e
transporte da estrutura, podendo ser desmontada e reaproveitada em outros locais.
Bem como, torna mais fácil a passagem dos sistemas de água, esgoto, eletricidade,
ar condicionado, telefonia, informática, e outros, pois os mesmos podem ficar
aparentes ou embutidos.
• Compatibilidade com outros materiais para cobertura:
O sistema construtivo em PEAD é compatível com qualquer tipo de material para
cobertura, adaptando desde os materiais convencionais como telha cerâmica até
materiais de tecnologia mais recentes provindos de produtos reciclados (telhas de
plástico reciclado, telhas de fibra de coco e etc).
• Menor prazo de execução:
O tempo de execução é reduzido em até 80%, comparando-se aos métodos
tradicionais, pois a fabricação da estrutura ocorre em paralelo com a execução das
fundações. Existe a possibilidade de se realizar diferentes frentes de trabalho
simultâneo, há redução de escoramentos e formas. Sendo que uma edificação com
42 m2 pode ter sua estrutura executada em três dias.
• Racionalização de mão-de-obra e materiais:
Utilizando-se os processos construtivos convencionais, o desperdício de materiais
pode chegar a 25% em peso. Pelo fato da estrutura em PEAD ser industrializada a
geração de resíduos é reduzido, evitando-se desperdícios.
• Alívio de carga nas fundações:
Devido à baixa densidade, o PEAD proporciona pequena solicitação e as estruturas
são praticamente auto-portantes de forma a não haver necessidade de fundações.
64
• Garantia de qualidade:
Por serem fabricados dentro de uma indústria, os elementos em PEAD sofrem
processo de controle de qualidade, contando com mão-de-obra altamente
qualificada.
• Antecipação do ganho:
O ganho adicional é obtido pela ocupação antecipada do imóvel em função da maior
velocidade de execução da obra e consequentemente pela rapidez no retorno do
capital investido.
• Organização do canteiro de obras:
Pelo fato dos componentes do sistema construtivo em PEAD serem totalmente préfabricados, existe uma melhor organização do canteiro devido, entre outros, à
ausência de grandes depósitos de madeiras, ferragens, areia, brita cimento, e
amortizando também o inevitável desperdício desses materiais. Em relação à
redução de desperdício, o ambiente limpo com menor geração de entulho, oferece
ainda melhores condições de segurança ao trabalhador contribuindo para a
diminuição dos acidentes na obra.
• Precisão construtiva:
Em uma estrutura de painéis de PEAD pré-fabricados a precisão obtida é medida em
milímetros, enquanto nas estruturas de concreto a precisão é medida em
centímetros. Sendo assim, pode-se garantir uma estrutura perfeitamente aprumada
e nivelada, facilitando a execução das atividades como assentamento de
esquadrias, bem como diminuição no custo dos materiais de revestimento.
• Reciclabilidade:
O PEAD, como já exposto, é um material 100% reciclável e as estruturas podem ser
desmontadas e reaproveitadas em outros locais.
65
7 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Neste capítulo serão expostos os resultados obtidos dos ensaios realizados na
unidade de teste montada no Centro de Tecnologia da Universidade do Ceará.
7.1 Avaliação e monitoramento da unidade de teste
A segunda versão da Casa de Plástico foi executada com novas placas, com
dimensão de 84 x 53 cm. As alterações foram realizadas para promover a facilidade
de montagem, melhoria no acabamento interno e externo, e inserção no interior das
placas de plásticos de elementos isolantes térmicos (isopor).
A Casa foi montada no Centro de Tecnologia da UFC, e pode ser visualizada na
Figura 7.1.
Figura 7.1 - Casa de Plástico montada no Campus da UFC
Fonte: Impacto Protensão (2010)
A fabricação dos componentes não foi avaliada, visto que houve aproveitamento dos
moldes para injeção desenvolvida na primeira versão do projeto. A equipe da UFC
realizou somente visita as empresas fabricantes para conhecimento dos processos
utilizados.
66
Os ensaios técnicos realizados na segunda versão do produto constataram que a
edificação em PEAD apresenta bom desempenho em relação à resistência a
impactos externos, conforto térmico e aparência visual. Contudo, os resultados
relativos à estanqueidade não foram satisfatórios.
Foram realizados ensaios diários para medição de temperatura no interior da
edificação, sob diferentes condições:
i. Sem nenhuma intervenção na habitação;
ii. Após a instalação do forro;
iii. Após a pintura externa das paredes.
Os resultados obtidos demonstraram que a primeira versão da habitação não
atendia aos critérios de desempenho térmico, de acordo com a NBR 15575 (ABNT,
2008), para as condições de verão, apresentando temperatura internas maiores que
as do exterior para a zona bioclimática do local onde está montado o protótipo. As
primeiras
modificações
propostas
e
introduzidas
apresentaram
resultados
satisfatórios, ocorrendo uma redução no valor da temperatura do ar no interior da
edificação, aproximando-se dos parâmetros de desempenho mínimo normativos.
Os resultados obtidos serão avaliados para proposição de novas alterações no
projeto, que serão executados na terceira versão da Casa.
7.2 Fatores técnicos, financeiros e administrativos determinantes dos
desenvolvimentos alcançados
A participação de pesquisadores da Universidade Federal do Ceará - UFC resultou
na incorporação de inovações para o seu reforço estrutural e melhoria do conforto
térmico.
A equipe de especialistas da UFC já propôs modificações para aperfeiçoar o
sistema, com modificação das abas de fixação das placas (para aumentar a
estanqueidade e resistência mecânica), introdução de aletas nas placas inferiores e
67
superiores, para promover a circulação e aumentar o aproveitamento térmico do
sistema. Os projetos dos novos moldes já estão prontos e deverão ser construídos
na segunda etapa do projeto.
A nova versão da edificação em PEAD foi montada no Campus da UFC, com área
de 49 m2, com 2 quartos, 1 sala/cozinha e 1 banheiro.
O sistema foi projetado e simulado através de softwares de engenharia e projeto, e
foi submetido a ensaios de resistência mecânica, estanqueidade e conforto térmico.
No momento, está em estudo o projeto do molde para extrusão do plástico para
produção das longarinas, com plástico reciclado, em substituição ao metalon.
Também, está sendo discutida a possibilidade de utilizar a circulação do ar através
das placas para geração de energia. Da mesma forma, será analisada a pertinência
de utilização de painéis solares e pequenos aerogeradores para suprimento de
energia da casa.
Embora não tenha relação direta com o projeto Casa de Plástico, após a conclusão
dos ensaios de conforto térmico, ela será mobiliada com móveis e acessórios
confeccionados com material reciclado de PET, através de um projeto de extensão
desenvolvido pela UFC.
7.3 Avaliação de desempenho em Relação à estanqueidade à Água de
Chuva das Vedações Verticais de paredes externa do sistema
construtivo “Casa De Plástico”
O ensaio de estanqueidade à água de sistemas de vedações verticais foi realizado
no dia 15 de janeiro de 2010 e regido pelos critérios de avaliação da NBR 15575
(ABNT, 2008).
68
O ensaio verificou a estanqueidade à água de chuva, considerando ação de ventos,
no sistema de vedação vertical externa (fachadas) do sistema construtivo “Casa de
Plástico”.
O ensaio foi realizado nas paredes externas do protótipo como mostra a Figura 7.2.
Sendo que neste ensaio a parede não recebeu pintura. A área escolhida da parede
propiciou que o dispositivo de ensaio submetesse o encaixe de dois painéis,
simulando a pior situação.
Figura 7.2 – Paredes externas do protótipo
Fonte: Impacto Protensão (2010)
O equipamento utilizado para o ensaio mostrado na Figura 7.3, conforma com as
especificações indicadas no anexo C da NBR 15575-4 (ABNT, 2008).
Figura 7.3 – Equipamento de ensaio para verificação da estanqueidade.
Fonte: Impacto Protensão (2010)
69
O equipamento que consiste de uma câmara de formato prismático foi fixado por
parafusos atravessando a parede ensaiada.
Na parte interna da câmara foi introduzido um tubo dispersor de água cuja vazão foi
de 3,0 dm3/min. A pressão pneumática aplicada através de orifício lateral foi de 20
Pa, com o auxílio de um compressor de ar.
A área de contato da parede com o equipamento foi de aproximadamente 0,49 m2
(0,70 m x 0,70 m), cuja película de água foi aplicada continuamente por 7 horas.
O ensaio foi executado somente uma vez, e o acompanhamento realizado para
detecção do aparecimento de manchas de umidade ou outras ocorrências.
Após a realização do ensaio, observou-se o vazamento na face interna, oposta à
incidência da água sob pressão, especificamente no encaixe do painel.
Conforme o item 10.1.1 da NBR 15575-4 (ABNT, 2008), que trata do critério adotado
para avaliação de estanqueidade à chuva em Sistemas de Vedação Vertical - SVVE,
a parede deve “permanecer estanques e não apresentar infiltrações que
proporcionem borrifamentos, ou escorrimentos ou formação de gotas de água
aderentes na face interna.”
Em função dos resultados obtidos, o sistema de vedação vertical ensaiado não
atende aos requisitos mínimos sem o recebimento de pintura.
A avaliação de desempenho que está sendo realizada no sistema construtivo da
edificação em PEAD é regida pelos critérios da NBR15575 (ABNT, 2008). Dessa
maneira, esse ensaio será realizado novamente considerando o sistema de pintura e
as novas tipologias de painéis resultante do desenvolvimento deste componente.
Após a pintura externa das paredes do protótipo, o mesmo ficou submetido a
intempéries e não se observou nenhuma infiltração na parte interna da parede. Isso
aponta que possivelmente o sistema de pintura será suficiente para que se atenda
aos critérios de norma, o qual será verificado em um novo ensaio com esta situação.
70
8 CONCLUSÕES
A construção convencional de casas populares utiliza-se de vários sistemas que
abrangem desde tipologias pré-fabricadas de concreto, constituídas de pilares,
sapatas, e fechamentos em painéis de concreto, até outras, utilizando estrutura
metálica ou de madeira, com fechamento no mesmo ou outro material adequado.
Contudo, mesmo com esta variedade de sistemas construtivos disponíveis, o custo
da infra-estrutura de habitações populares é considerado alto.
A redução de custo de uma edificação em painel de PEAD, em relação a uma
construção convencional, na qual seria necessário executar escavações, fundações,
alvenarias, pilares, contrapiso e etc., se dá principalmente pelo ganho de
produtividade.
Analisando uma construção de 42 m2 de área, executadas pelos métodos
convencionais, o tempo estimado de finalização mínima seria de 35 dias contra 03
dias da casa em PEAD. O aumento da produtividade e a conseqüente redução de
custos são perceptíveis, pois devido a rápida execução, ocorre diminuição do
cronograma da obra e em cadeia os gastos com aluguel de equipamentos,
transporte, alimentação, e mão de obra. Como são custos indiretos não são
facilmente quantificados, todavia têm significativo valor econômico e financeiro.
A redução do custo hora / homem considerando o tempo abreviado de montagem é
da ordem de 80% em relação aos métodos tradicionais.
Os custos com materiais podem ser diminuídos em cerca de 40% dos preços diretos
dos componentes empregados. Outro fator relevante é a redução da geração de
resíduos pelo desperdício de materiais nos métodos convencionais que podem
chegar a 25% em peso.
71
Todos estes itens expostos tornam a edificação em PEAD um sistema construtivo
com alto apelo sustentável.
Decorrente dos problemas sociais existentes em nosso país, a busca pela solução
da habitação popular de baixo custo, boa qualidade e sustentável é o objetivo do
desenvolvimento de um sistema de construção modular empregando material
alternativo como o PEAD.
Além das vantagens que apresenta como material construtivo, o plástico proporciona
inúmeros atrativos econômicos em relação a fundações, racionalização do canteiro
de obras, facilidade de montagem e acabamento, rapidez de construção e
exploração do edifício, facilidade de ampliações e reformas, além da possibilidade
de desativação e reaproveitamento da estrutura utilizada, sendo tarefa para o
usuário explorar esteticamente as características próprias da estrutura em plástico
para obtenção do melhor aproveitamento do material disponível.
Os conceitos de Coordenação Modular, a utilização da construção sustentável e a
racionalização dos materiais e mão-de-obra são fatores fundamentais para a
excelência do processo construtivo.
Os principais componentes do sistema são em placas moduladas, produzidas em
plástico 100% reciclado, o que permite uma melhor racionalização das estruturas,
minimizando desperdícios e gerando conseqüente benefício ambiental.
A utilização desses módulos de encaixe possibilita uma maior velocidade à obra,
gerando qualidade e economia ao produto final.
72
9 RECOMENDAÇÕES
Verificou-se com a elaboração do presente trabalho que a questão da habitação
popular no Brasil requer uma integração maior entre os principais setores
envolvidos: privado, público e sociedade.
Ao setor privado, cabe a constante pesquisa e formulação de uso de materiais e
métodos de construção que promovam sustentabilidade, e reciclagem de outros já
existentes.
Por parte do setor público, criar mecanismos para incentivo à pesquisa de sistemas
construtivos inovadores que atendam às necessidades da população alvo nos
aspectos econômico, conforto e usabilidade.
À sociedade cabe a educação ambiental para aceitação de métodos diferentes aos
sistemas convencionais, e a consciência da importância do emprego destes para a
preservação do meio ambiente.
Para promover esta interação entres os setores seria necessária uma reformulação
da política habitacional brasileira, com finalidade de diminuir o déficit de moradias no
Brasil.
Apesar dos avanços tecnológicos relativos aos sistemas construtivos, principalmente
nos modulares, e em específico em painéis de PEAD, para habitação de interesse
social, ainda existem pendências a serem sanadas tanto na área do conhecimento
dos métodos, quanto da efetivação das ações para a sua implantação.
É fato que existem muitos interesses em cada um dos intervenientes da cadeia
produtiva da construção, o que cria relutância na utilização de novas técnicas e
regressão nos avanços já obtidos.
Portanto, cada integrante da questão habitacional, seja no âmbito privado
(profissionais e empresas de engenharia) ou setor público (governantes e outros),
73
devem estar mobilizados e interessados quanto ao uso de sistemas modulares e dos
seus benefícios, apesar dos ajustes necessários, principalmente relativos à
fabricação dos componentes.
Para promulgar a inserção deste tipo de sistema dentro do setor da construção civil
é necessária a criação de legislação que crie parâmetros e critérios específicos para
utilização deste tipo de sistema construtivo.
Com a padronização das dimensões dos componentes construtivos, o consumidor
poderá ter maior segurança na aquisição do produto e tornar-se mais atrativo.
A comparação realizada pelo consumidor será facilitada pela uniformidade das
características dimensionais e o diferencial será encontrado em outros quesitos,
principalmente no setor econômico, que é fator decisivo para uma moradia destinada
a uso popular.
Portanto, seria necessária a implantação, ou projeto de norma que estabelecesse a
uniformalização da execução de sistemas construtivos modulares em painéis de
PEAD, parâmetros de ensaios necessários para a obtenção de certificação, e
obrigatoriedade para a obtenção de financiamento público.
A utilização dos sistemas construtivos modulares em geral na engenharia civil no
Brasil na atualidade não é usual. Dentro deste cenário, os profissionais e estudantes
das áreas de Engenharia e Arquitetura têm papel fundamental, e devem estar
conscientes e participantes de todo o processo.
É necessária a conscientização que a coordenação modular é fundamental para a
racionalização da construção, desde a etapa de estudo, projeto até a utilização da
edificação. Bem como o estudo do uso de materiais alternativos para a redução dos
impactos gerados no setor de construção civil deve ser constante.
74
REFERÊNCIAS
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Estanqueidade. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS
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Coordenação Modular. ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS
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