Desempenho térmico e as paredes de concreto
Mauricio Roriz, professor e pesquisador da Universidade Federal de São Carlos (SP)
A confiança na utilização do sistema construtivo parede de concreto moldada no local se fortaleceu ainda mais depois da publicação da norma específica ABNT NBR 16.055, que trata de projeto e execução. Ainda assim, com relação a esse sistema construtivo, o assunto “desempenho térmico” é objeto de perguntas e algumas dúvidas recorrentes. Por isso, convidamos o arquiteto Mauricio Roriz, professor e pesquisador da Universidade Federal de São Carlos (SP), e profundo conhecedor do tema, para falar sobre o tema.
Fale sobre sua participação em ações relacionadas ao desempenho térmico nas edificações que utilizam o sistema construtivo paredes de concreto moldadas no local.
Maurício Roriz – Em meados de 2002, atendendo a uma solicitação da construtora InPar, elaborei uma avaliação sobre o desempenho térmico de edifícios habitacionais do Projeto Viver, construídos por aquela empresa na cidade de São Paulo e que adotavam paredes de concreto. Este meu primeiro estudo sobre tal sistema construtivo foi particularmente interessante por conjugar avaliação teórica e monitoramento das temperaturas internas nas unidades habitacionais. Desde então, tenho desenvolvido muitos outros trabalhos sobre o assunto, seja no âmbito acadêmico, seja por meio de consultorias que envolveram a avaliação de edificações submetidas aos diversos tipos de clima que caracterizam o território brasileiro. A maioria desses trabalhos abordou paredes moldadas no local, mas este aspecto é pouco relevante para o desempenho térmico, pois usualmente este tipo de concreto apresenta as mesmas propriedades térmicas que o concreto pré-moldado.
Quais as principais variáveis para obtermos um bom desempenho térmico?
Roriz – O conceito mais geral é que a envoltória do edifício deve atuar como um filtro em relação ao ambiente externo, impedindo a entrada dos elementos indesejáveis, mas permitindo que os ambientes internos se beneficiem dos elementos que contribuam para o conforto dos usuários. No entanto, para sabermos se determinado elemento é desejável ou não, precisamos considerar cada tipo de clima, cada tipo de ocupação (habitação, escola, comércio, indústria etc.) e diferenciar ambientes ventilados naturalmente e ambientes com sistemas eletromecânicos de condicionamento térmico. Relaciono, a seguir, as variáveis que interferem mais significativamente no desempenho térmico das edificações. Conforme acabo de mencionar, cada uma dessas interferências pode ser desejável ou não …
Grupo A) Variáveis arquitetônicas
– Orientação: Devido aos movimentos relativos entre a Terra e o Sol, edifícios com as maiores fachadas orientadas a norte e sul recebem menores intensidades de radiação solar.
– Superfícies envidraçadas na envoltória: O vidro comum permite a entrada dos raios solares, mas impede a saída do calor radiante produzido internamente (Efeito Estufa). Por este motivo, se queremos evitar o sobreaquecimento dos ambientes internos, precisamos sombrear as superfícies envidraçadas, por meio de elementos construtivos bem projetados, que permitam a captação da luz natural e impeçam a entrada dos raios solares.
– Áreas efetivas de aberturas para ventilação: Para evitar desperdício de energia, em ambientes dotados de equipamentos de ar-condicionado devem ser reduzidas as infiltrações do ar exterior. Por outro lado, nos casos em que se pretenda usufruir da ventilação natural, o dimensionamento e as posições das aberturas devem ser cuidadosamente detalhados, em função das fontes internas de calor (pessoas, lâmpadas, equipamentos etc.) e das características (velocidade e direção) dos ventos predominantes no lugar.
– Absortância solar das superfícies opacas expostas ao sol: A absortância solar é uma propriedade física das superfícies opacas que indica a porcentagem da radiação solar incidente que é absorvida pelo corpo (e transformada em calor). A parcela visível da radiação solar corresponde a aproximadamente 48% do total emitido pelo Sol e sua absorção é diretamente proporcional à cor da superfície, sendo mais baixa em superfícies claras e mais alta nas escuras. Superfícies mais rugosas também apresentam absortâncias mais altas. Assim, coberturas e fachadas mais lisas e claras absorvem menos radiação solar visível e, por consequência, se aquecem menos. A intensidade da absorção dos outros 52% do espectro solar varia em função de propriedades químicas de cada substância e não pode ser estimada visualmente. Para muitos materiais, entretanto, a absortância na faixa visível pode ser um indicador da que ocorre no infravermelho.
Grupo B) Variáveis dos materiais e sistemas construtivos
– Resistência térmica das vedações construtivas: A resistência térmica (em m2.oC/W) de uma placa homogênea é dada pela razão entre a espessura da placa (em metros) e a condutividade térmica (em W/m.oC) do material de que é constituída. Como o ar tem condutividade muito baixa, materiais mais porosos geralmente apresentam condutividades mais baixas do que os mais densos. Denomina-se Transmitância Térmica de um corpo ao inverso de sua resistência e a Transmitância é a propriedade usualmente mencionada em normas técnicas. Em regiões sujeitas a inverno rigoroso, vedações construtivas com baixa Transmitância são mais recomendáveis, pois contribuem para evitar as perdas do calor disponível nos ambientes internos e cuja produção geralmente implica em consumo de energia. Ambientes com equipamentos de ar-condicionado também precisam de níveis mais altos de isolamento térmico (baixa Transmitância), para evitar ou restringir os ganhos indesejáveis do calor exterior. Por outro lado, em edificações naturalmente ventiladas e submetidas aos climas predominantes no território brasileiro, há muitas situações em que baixas Transmitâncias são contraproducentes, pois dificultam a dissipação do calor interno. Por este motivo, considero que seria oportuna a revisão de algumas de nossas normas técnicas, que recomendam apenas os limites superiores da Transmitância para todas as Zonas Bioclimáticas estabelecidas para o país.
– Capacidade térmica das vedações construtivas: Capacidade térmica é uma propriedade física que indica a capacidade de um corpo para armazenar calor. De modo geral, esta propriedade é mais alta em corpos cujas massa e densidade sejam também mais altas. Em climas com maiores amplitudes térmicas (diferenças entre as temperaturas máximas e mínimas), sistemas construtivos mais espessos e mais densos acumulam calor nas horas mais quentes do dia e o liberam durante a madrugada, quando o ar é normalmente mais frio, contribuindo assim para reduzir as oscilações das temperaturas internas e proporcionar mais conforto aos usuários.
Essas recomendações independem da tipologia (casa térrea, sobrados, edifícios) a ser construída?
Roriz – Em relação ao desempenho térmico, o número de pavimentos tem três implicações principais. Por um lado, o pavimento térreo é o único que troca calor com o solo (cuja temperatura é sempre mais estável que a do ar), enquanto o pavimento mais alto é o único que recebe a radiação solar através da cobertura. Por fim, o vento incide com maiores velocidades nos pavimentos mais altos em relação ao solo. Excetuando-se estas particularidades, as recomendações construtivas não dependem do número de pavimentos da edificação.
Ainda encontramos muita desinformação sobre esse tema. No seu entendimento, o que precisa ser feito para nivelar conhecimento e informação sobre o assunto?
Roriz – Esta desinformação tem causas facilmente identificáveis e corrigíveis. Uma das causas é a força da tradição, que faz com que persistam, em nosso meio técnico, alguns hábitos e conceitos que não atendem às atuais exigências do mercado. Diferentemente do que acontece em outros países do Cone Sul, no Brasil ainda é muito recente o processo de normatização sobre desempenho térmico e adequação climática de edificações. Até o ano de 2005, quando foi publicada pela ABNT a primeira norma sobre o assunto (NBR 15220), predominava no país o costume de repetir-se um mesmo “projeto padrão” desde Porto Alegre até Brasília, Fortaleza ou Manaus. O objetivo óbvio era reduzir-se custos, mas os resultados deixavam muito a desejar quanto a diversos aspectos da qualidade, especialmente o desempenho térmico. Se comparamos antigos conjuntos habitacionais, financiados pelo então BNH (Banco Nacional da Habitação), aos mais recentes, construídos já sob o vigor de novas normas técnicas, constataremos significativa evolução dos níveis de qualidade. Para ampliar a difusão do conhecimento e das técnicas que contribuem para elevar os níveis de desempenho térmico das edificações, precisaremos rever os conteúdos ministrados nos cursos de graduação, continuarmos aperfeiçoando progressivamente o nosso corpo de normas e, ao mesmo tempo, usarmos os meios disponíveis de comunicação para campanhas de divulgação, junto à sociedade, dos conceitos fundamentais e das virtudes da adequação climática do ambiente construído. Reputo esta última providência como de alta relevância, pois um mercado consumidor mais consciente certamente será um importante aliado no esforço nacional de melhorar-se a qualidade do “produto edifício”.
Podemos afirmar que o sistema de paredes de concreto tem um bom desempenho térmico?
Roriz – Aprendi, de um velho amigo e professor, que não há materiais bons ou maus. Cada material é caracterizado por um conjunto de propriedades e nos cabe conhecê-las e aplicá-las corretamente. As paredes em concreto não fogem a esta regra. Quando comparadas a outros sistemas construtivos de vedação, as paredes de concreto apresentam importantes diferenças. Em primeiro lugar, o concreto é um dos materiais de construção mais exaustivamente estudados e caracterizados, fato que resulta em modelos matemáticos muito consistentes disponíveis para o seu dimensionamento. Além desse fato, paredes de concreto proporcionam significativas reduções no tempo das obras e elevações na produtividade e no controle de qualidade do processo construtivo, particularmente se as compararmos com as milenares (e inexplicavelmente persistentes) técnicas de empilhar-se pedras ou tijolos. Também sob o aspecto funcional as paredes em concreto se diferenciam das alvenarias convencionais, na medida em que conjugam as funções de vedação com as de suporte estrutural. Em relação ao desempenho térmico, conforme já mencionei, tenho avaliado edificações com paredes em concreto submetidas aos diversos climas existentes no Brasil e posso afirmar que, nos poucos casos em que os resultados não foram satisfatórios, as causas sempre estiveram relacionadas a equívocos de projeto, mas não às propriedades do concreto.
De forma resumida, que dicas e recomendações o senhor poderia passar às empresas que estão no momento de tomada de decisão para utilização do sistema construtivo paredes de concreto moldadas no local?
Roriz – Estou convencido de que as paredes em concreto vieram para ficar e, portanto, as empresas que investirem na qualificação e atualização de seus corpos técnicos e adotarem projetos arquitetônicos bem elaborados, serão muito bem sucedidas e poderão contribuir para que superemos nosso ainda elevado déficit habitacional, dentro de menores prazos e com edificações de maior qualidade.
Qual sua avaliação sobre a iniciativa de criação do Núcleo Parede de Concreto?
Roriz – Considero muito oportuna e parabenizo os autores da iniciativa, pois o Núcleo certamente poderá exercer importante papel na difusão das melhores técnicas relativas ao sistema construtivo.
* Maurício Roriz é arquiteto, mestre e doutor em Tecnologia da Arquitetura pela Universidade de São Paulo. Docente aposentado do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Áreas de ensino e pesquisa: Arquitetura Bioclimática; Conforto Ambiental; Iluminação Natural; Desempenho Térmico, Adequação Climática e Eficiência Energética de Edificações.
