Ambiente Construído, Volume: 19, Issue: 4, Published: 2019
  • Urban Morphology maximisation of Urban PV power generation capacity in the São Paulo neighbourhood of Belenzinho Artigos

    Girotti, Carolina; Marins, Karin Regina de Castro; Lara, Arthur Hunold

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O artigo analisa os arranjos morfológicos urbanos condicionantes da geração de energia fotovoltaica, no bairro do Belenzinho, em São Paulo. Foi utilizado o software 3D Rhinoceros® com os plug-ins Grasshopper® e Diva® para modelar a variação isolada dos parâmetros urbanísticos e identificar parâmetros que maximizam ou minimizam a incidência de radiação solar na cobertura das edificações. Em seguida, utilizou-se o algoritmo genético Galapagos, com a finalidade de combinar os parâmetros urbanísticos, identificando-se os valores mais adequados quanto ao aproveitamento da radiação solar. As análises mostraram que valores intermediários de coeficiente de aproveitamento e taxa de ocupação igual a 0,70 são indicados para maximizar a geração de energia fotovoltaica na escala de vizinhança. Enquanto valores máximos permitidos pela legislação são indicados na escala da edificação. Assim, a definição de uma política energética municipal para aproveitamento fotovoltaico na cobertura de edificações passa pela análise da viabilidade de geração concentradas ou distribuídas, o que impacta em diferentes formas de apropriação na regulação da ocupação do solo.

    Abstract in English:

    Abstract This study analyses the parameters of urban morphology that condition the PV power generation capacity in a the São Paulo neighbourhood of Belenzinho. Initially, using 3D Rhinoceros® software with Grasshopper® and Diva® plug-ings was modelled based on the isolated variation of the urban parameters to identify the best and worse scores, considering the solar radiation incidence on the rooftops of individual buildings. Thereafter, the Galapagos genetic algorithm was applied with the purpose of combining the urban parameters, identifying the most adequate values for a better use of solar radiation. The analysis carried out showed that intermediate values for plot area ratio and land coverage equal to 0.70 are more suitable for better power generation performance in the neighbourhood unit, while the maximum values allowed by legislation are more in the buildings unit. Thus, the definition of a municipal energy policy for photovoltaic application on the roof of buildings involves an analysis of concentrated or distributed generation solutions in the urban territory, and its appropriation by the land use regulation.
  • Walking and walkability: do built environment measures correspond with pedestrian activity? Artigos

    Humberto, Mateus; Laboissière, Rodrigo; Giannotti, Mariana; Marte, Cláudio Luiz; Cruz, Daniel Agostini; Primon, Henrique

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Desde o surgimento do termo “caminhabilidade”, na década de 1990, muitas métricas foram desenvolvidas com o intuito de avaliar a qualidade do ambiente construído sob a ótica do pedestre. Mais recentemente, alguns pesquisadores têm buscado uma associação dessas métricas com o comportamento dos pedestres: melhores condições das calçadas e de seus entornos estão alinhadas com mais atividades de pedestres? A fim de investigar a relação do ambiente construído existente com a proporção de deslocamentos a pé, um indicador no nível da cidade (macro) e outro no nível do bairro (micro) foram desenvolvidos a partir de dados georreferenciados da cidade de São Paulo. Uma vez que os dados disponíveis sobre o transporte e o ambiente construído foram incorporados em um modelo de regressão linear, o o índice na escala do bairro (micro) e a proporção de deslocamentos a pé apresentaram uma forte correlação positiva (R2 ajustado = 0,797). Além da contribuição acerca da relação de métricas de caminhabilidade com dados de países em desenvolvimento, as discussões apresentadas neste artigo pretendem fornecer subsídios para a avaliação de desigualdades territoriais na mobilidade a pé, em especial as relacionadas à segregação socio-espacial.

    Abstract in English:

    Abstract After the emergence of the term “walkability” in the 1990’s, many metrics have been developed with the aim of evaluating the quality of the built environment for pedestrians. More recently, researchers have also sought an association of these metrics with pedestrian behavior: do better sidewalk conditions and their surroundings correspond with higher pedestrian activity? To study the association of the built environment with the share of pedestrian movements, two different indexes, one at the city level (macro) and one at the neighborhood level (micro), were proposed using georeferenced data from São Paulo (Brazil). Once the available built environment and transport-related data were incorporated in a linear regression model, the neighborhood-level index (micro) and the share of pedestrian movements presented a strong positive correlation (adjusted R2 = 0.797). In addition to the contributions to the relationship of walkability scores with data from developing countries, the discussions presented in this paper intend to provide insights into the territorial disparities in pedestrian mobility, mainly those related to socio-spatial segregation.
  • Positive emotions in the use of the built space associated with the attributes of biophilic design Artigos

    Detanico, Flora Bittencourt; Schwab, Felipe André; Pizzato, Gabriela Zubaran de Azevedo; Teixeira, Fabio Gonçalves; Jacques, Jocelise Jacques de; Oliveira, Branca Freitas de

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O design biofílico proporciona soluções de integração da natureza com os ambientes construídos, promovendo agradabilidade (pleasantness) e bem-estar para os usuários. Este trabalho tem como objetivo identificar emoções positivas dos usuários, associadas aos atributos do design biofílico na avaliação do ambiente construído do novo campus Unisinos, em Porto Alegre. O método proposto abrange uma etapa qualitativa e outra quantitativa, partindo da pesquisa de satisfação com os usuários. Por meio da estruturação de questionário, são aferidas maiores informações a respeito das emoções positivas elicitadas pelos atributos da edificação, assim como da intensidade em que essas emoções são percebidas pelos alunos na interação com o espaço. Os resultados demonstram a contribuição positiva do campo de estudo do design e emoção, bem como do design biofílico, para avaliação do ambiente construído.

    Abstract in English:

    Abstract Biophilic design has brought nature integration solutions with built-in environments, promoting pleasantness and well-being for users. This paper aims to identify users’ positive emotions associated to the attributes of biophilic design in the evaluation of the built environment of the new Unisinos campus, in Porto Alegre. The proposed method includes a qualitative and a quantitative step, starting with satisfaction survey with the users. A questionnaire was developed to gain more information about the positive emotions elicited by the attributes of the building and the intensity by which those attributes are perceived by the students in interaction with the space. The results demonstrate the positive contribution of the study of design and emotion, as well as biophilic design, to evaluate the built environment.
  • Physical-spatial and configurational attributes of street segments and occurrences of pedestrian mugging Artigos

    Reis, Antônio Tarcísio da Luz; Ely, Clarel Fernando; Eisenhut, Camila da Silva

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este artigo trata das relações entre as ocorrências de roubos a pedestres em diferentes turnos e atributos físico-espaciais e configuracionais de segmentos de ruas nos 22 bairros na região central de Porto Alegre, incluindo comprimento do segmento, conectividade, integração e escolha, conexões físicas e visuais, barreiras físicas e visuais, postes de luz, número de portas de garagem, tipos de uso das edificações e os usos no pavimento térreo durante cada um dos quatro turnos. Ainda, são considerados o dia da semana, mês e ano no qual o roubo a pedestre ocorreu. As ocorrências de roubos a pedestres foram coletadas na plataforma digital “Onde fui roubado” no período de 1º de janeiro de 2012 a 31 de março de 2016. Os dados obtidos foram registrados no programa QGIS sobre uma imagem de satélite da região associada a um mapa de segmentos gerado pelo programa Depthmap. Adicionalmente, foram realizadas análises estatísticas com o programa SPSS/PC. Os resultados mostram a tendência de o roubo a pedestre ocorrer nos turnos da noite e da tarde e em segmentos de ruas pouco iluminados, com baixos níveis de conexão física e visual entre as edificações e os espaços abertos públicos, com pouca quantidade de edificações de uso misto, residencial e comercial/serviços, e com pequena quantidade de usos residenciais e de atividades de serviços e comerciais nos pavimentos térreos.

    Abstract in English:

    Abstract This paper deals with the relationship between occurrences of pedestrian mugging in different periods of the day and the physical-spatial and configurational attributes of street segments in the 22 neighbourhoods in the central region of Porto Alegre, including: segment length, connectivity, integration and choice, physical and visual connections, physical and visual barriers, lampposts, number of garage doors, types of building use, and uses at ground floor during each of the four periods of the day. In addition, the day of the week, month and year in which the pedestrian mugging occurred is considered. The occurrences of pedestrian mugging were collected through the digital platform “Where I was mugged” and cover the period from 01/01/12 to 31/03/16. The data obtained were recorded in the QGIS program, based on a satellite image of the region and associated to a segment map generated by the Depthmap program. In addition, statistical analyses were performed using the SPSS/PC program. The results show a tendency of pedestrian muggings to occur during the night and afternoon periods and in poorly lit street segments with low levels of physical and visual connections between buildings and open public spaces, with few buildings for residential, commercial/services and mixed uses, and with a small amount of residential uses and services and commercial activities on the ground floors.
  • Aspects of environmental quality in the zoos open spaces: a perception study in the FZB/RS Zoological Park Artigos

    Balleste, Samantha; Naoumova, Natalia

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As funções de educação e entretenimento ao público, presentes nos jardins zoológicos atuais, demandam ambientes dinâmicos e prazerosos, capazes de permitir uma formação completa do indivíduo. É essencial para que a experiência seja educativa e memorável ir ao encontro dos interesses do público e proporcionar um espaço qualificado. No entanto, há carência de estudos que abordem a qualidade espacial nessas instituições, baseados em avaliações envolvendo as pessoas que utilizam o espaço. Desse modo, o presente estudo tem como objetivo investigar os aspectos físico-espaciais que influenciam na qualidade dos espaços abertos de jardins zoológicos, a partir da percepção dos seus visitantes. Inserido nas áreas de estudo das relações ambiente-comportamento e da avaliação pós-ocupação, o trabalho adota uma abordagem metodológica qualitativa e quantitativa e é conduzido a partir de um estudo de caso, o Parque Zoológico da FZB/RS, localizado em Sapucaia do Sul, Brasil. A satisfação dos visitantes é considerada como medida de desempenho ambiental. Como resultado foram identificados os principais aspectos físico-espaciais que mais influenciam na satisfação dos visitantes, sendo eles agradabilidade, organização e interesse do espaço, instalações de apoio aos visitantes e naturalidade do espaço.

    Abstract in English:

    Abstract The functions of education and entertainment of the public, which are present in zoological gardens today, demand dynamic and pleasant environments that are able to allow individuals a holistic educational experience. If that experience is to be educational and memorable, it is essential to meet the public’s interests and offer it a quality space. There is, however, a lack of studies addressing the spatial quality of these institutions, based on evaluations involving the people who use the spaces. Based on the perception of its visitors, this study aims to investigate the physical-spatial aspects that influence the performance of the zoo’s open spaces. Inserted in the study area of Environment-Behaviour Relations and Evidence-Based Design, this study adopted a qualitative and quantitative methodological approach and conducted a case study in the Zoological Park of the FZB/RS, located in Sapucaia do Sul, Brazil. Visitor’s satisfaction is considered a measure of environmental performance. The study found that the main physical-spatial aspects that influence visitor satisfaction were the pleasantness, organisation and interest of the space, the facilities for visitors and the naturalness of the space.
  • Associative design: topography analysis in the layout of roads and blocks Artigos

    Takahashi, Flávio Akihiro; Hirota, Ercilia Hitomi; Duarte, Rovenir Bertola

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Em projetos de loteamentos, há uma diversidade de requisitos normativos e de usuários envolvidos a serem considerados, entre os quais as relações entre topografia, sistema viário e custo. O uso do design associativo como instrumento para visualização dessas relações pode auxiliar na tomada de decisões e resoluções de problemas de projeto. Seguindo a metodologia descrita pelo Design Science Research, foi criado um artefato no formato de algoritmos que teve como objetivo apresentar visualmente a topografia de um terreno e permitir modificações com feedback em tempo real para o estudo de propostas de traçados de vias, partindo do pressuposto de que o custo da infraestrutura urbana é definido, predominantemente, pelo comprimento das vias. Para aplicar e avaliar o artefato, foi utilizado um empreendimento habitacional de interesse social (EHIS) como estudo de caso sobre o qual havia disponibilidade de informações necessárias para estabelecer os parâmetros, variáveis e restrições. O estudo conclui pela viabilidade da utilização de sistemas associativos como suporte às decisões de projeto, em especial nas etapas iniciais de análise de viabilidade do terreno e de concepção.

    Abstract in English:

    Abstract In land parceling design, a diversity of normative and user requirements that should be taken into account. Those include the relationships between topography, road system and cost. In this paper, the authors propose an associative model as a tool to visualise those relationships to support the decision-making process and the resolution of design problems. Following the Design Science Research Methodology, an artifact in the form of algorithms was created to make a visual representation of the topography of a lot and to allow real time feedback for the study of road layout proposals based on the assumption that urban infrastructure costs are mainly defined by the length of the roads. To apply and evaluate the artifact, a social housing project (SHP) was chosen as the object of study for which the parameters, variables and constraints were established, based on the information collected through a literature review. The study demonstrates the feasibility of associative systems as a decision-making aid to the SHP design process, especially in the initial stages of feasibility analysis and design conception.
  • Construction duration predictive model based on factorial analysis and fuzzy logic Artigos

    Maués, Luiz Maurício Furtado; Sá, José Alberto Silva de; Costa, Carlos Tavares da; Kern, Andrea Parise; Duarte, André Augusto Azevedo Montenegro

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A definição do prazo de execução de obras residenciais verticais ocorre ainda na fase de estudo de viabilidade econômica e financeira do empreendimento e, na maioria das vezes, de forma empírica, aumentando as incertezas e os riscos para o cumprimento do prazo estabelecido. No entanto, existem ferramentas de inteligência computacional que podem contribuir para a redução do grau de incerteza. Este trabalho tem como objetivo investigar o uso de um sistema híbrido para estimar o prazo de construção de obras verticais residenciais, a partir de características do projeto e produção utilizando análise fatorial e Sistemas Fuzzy. Para isso, utilizou-se de informações de um banco de dados oriundos da SEURB de Belém, no estado do Pará e empresas construtoras no município de Belém, cidade localizada no norte do Brasil. Para a construção e treinamento do Modelo de Previsão Fuzzy foram utilizados dados de 71 empreendimentos, e para a fase de validação foram utilizados 16 outras obras de edificações. Os resultados obtidos apresentaram nível significativo de assertividade, com acurácia igual a 75% considerando um intervalo cujos limites (superior e inferior) foram calculados a partir do MAPE e MASE. O modelo apresentou desempenho de predição superior a outros modelos já consagrados na literatura.

    Abstract in English:

    Abstract Setting the building construction duration for vertical residential works is made still in the study phase of economic and financial feasibility of the project and, in most cases, in an empirical way, increasing the uncertainties and the risks to fulfill the set deadline. However, there are computational intelligence tools that can contribute to reduce the degree of uncertainty. This study aimed to investigate the use of a hybrid system to estimate the deadline for vertical residential building works from design and production characteristics using factorial analysis and Fuzzy Systems. To this end, we used information of a database from the SEURB and in some buildings construction companies in Belém, a city located in the State of Pará, northern of Brazil. For the training and construction of the Fuzzy Forecast Model, data from 71 projects were used and 16 others residential buildings were used for its validation. The results showed a significant level of assertiveness, with 75% accuracy considering a range, whose upper and lower limits were calculated from MAPE and MASE. The model presented a prediction performance superior to other models already consecrated in the literature.
  • Analysis of the relations of the logistic variables with the organisation and strategy of construction companies Artigos

    Maia, Sofia Gauginski; Iarozinski, Alfredo; Costa, Sergio Edurado Gouvea da; Romano, Cezar Augusto

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A necessidade de construir de forma eficiente, com prazos curtos e com menos custos, é uma das características para as construtoras sobreviverem num mercado cada vez mais competitivo. Devido à importância da logística na organização, o presente artigo tem como objetivo entender como os mecanismos das variáveis relacionadas à logística afetam o funcionamento de uma organização e impactam a estratégia das empresas de construção. Para tanto foi desenvolvido um estudo aplicado, descritivo, de natureza quantitativa e tempo transversal. Como procedimento principal foi escolhido o método Survey com análise de correlação entre as variáveis com base no Método da Matriz de Impacto Cruzado - Multiplicação Aplicada a uma Classificação (Micmac). Os resultados mostraram que as organizações têm predisposição a contratos de parcerias, com busca de informações junto aos fornecedores e frequentes ações conjuntas para a redução dos prazos de execução. Também procuram ter uma relação mais próxima com os clientes. Os resultados da pesquisa indicam ainda que a logística tem pouca influência na dinâmica do sistema e que as variáveis estratégicas se destacam como um papel importante no processo de desenvolvimento da empresa.

    Abstract in English:

    Abstract Building efficiently with short deadlines and lower costs is an objective that builders strive to achieve in order to survive in an increasingly competitive market. Due to the importance of logistics in any organisation, this article aims to understand how the mechanisms by which variables related to logistics affect the functioning of an organisation and influence the strategy of construction companies. For this purpose, an applied, descriptive study of qualitative and transverse time was developed. The main procedure chosen for the study was the Survey method with a correlation analysis between variables based on Micmac. The results showed that organisations have a predisposition to establish partnership contracts, seeking information from suppliers and frequent joint actions to reduce execution deadlines. They also seek to have a closer relationship with clients.The results of the research project also indicate that logistics has little influence on the dynamics of the system and that the strategic variables stand out as an important role in the process of development of the company.
  • RFID in building: proposal of a system model for organizing maintenance information Artigos

    Hippert, Maria Aparecida Steinherz; Longo, Orlando Celso; Moreira, Adriano Castro

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A indústria da construção civil é vista como uma indústria baseada no conhecimento. Ao longo do processo de projeto de uma edificação várias informações são geradas e compõem uma série de documentos que, após a conclusão da obra, devem ser entregues aos proprietários e gestores das edificações para a devida manutenção do imóvel. Essas informações devem estar organizadas de maneira a permitir seu resgate e utilização quando necessário. O uso das novas tecnologias de informação e comunicação (TIC) vem ajudar nessa organização. Entre elas se pode citar a Radio-Frequency Identification (RFID), uma tecnologia para coleta de dados automatizada que já vem sendo adotada por algumas indústrias. Este trabalho tem por objetivo propor um modelo de sistema informatizado para acesso às informações de manutenção utilizando-se das etiquetas RFID instaladas nos elementos da construção, dispositivos móveis para leitura e softwares livres a fim de reduzir os custos da implantação e operacionalização do sistema. Um experimento foi realizado a fim de validar o modelo proposto bem como demonstrar a contribuição deste para a melhoria do acesso às informações. O trabalho contribui para a discussão sobre a aplicação da tecnologia RFID associada aos dispositivos móveis na manutenção de edifícios.

    Abstract in English:

    Abstract The construction industry is seen as a knowledge-based industry. Throughout the process of designing a building, much information is generated, and it is written down in a series of documents that, upon completion of the work, must be delivered to the owners and managers of the buildings for the proper maintenance of the property. This information must be organised in such a way as to enable it to be retrieved and used where necessary. The use of new information and communication technologies (ICTs) helps in this organisation. These include the Radio-Frequency Identification (RFID) technology, an automated data collection technology that have already been adopted by some industries. This paper aims to propose a computerised system model for accessing maintenance information, using RFID tags installed in building elements, mobile reading devices and free software in order to reduce the costs of implementation and operation of the system. An experiment was carried out in order to validate the proposed model, as well as to demonstrate the contribution of the model to the improvement of access to information. This paper contributes to the discussion on the application of RFID technology associated with mobile devices to building maintenance.
  • Embedment strength of wood perpendicular to the grain: comparison of test methods Artigos

    Almeida, Diego Henrique de; Dias, Antonio Alves

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As ligações em estruturas de madeira são os pontos com maiores concentrações de tensões. Para o dimensionamento de ligações por pinos metálicos, dois parâmetros são utilizados: a resistência ao escoamento do aço e a resistência da madeira ao embutimento. O objetivo deste trabalho foi comparar métodos de ensaio e critérios de dimensionamento de documentos normativos (NBR 7190, EN 383, ASTM D-5764, EUROCODE 5 e NDS) para a determinação da resistência da madeira ao embutimento na direção perpendicular às fibras. Foram utilizadas seis espécies de madeira(Schizolobium amazonicum, Pinus elliottii var. elliottii, Pinus oocarpa Shiede, Hymenaea sp, Lyptus (Eucalyptus grandis/Eucalyptus urophylla) e Goupia glabra) e quatro diâmetros (8 mm, 10 mm, 12 mm e 16 mm) para os pinos metálicos nos testes. Em todos os casos observaram-se maiores valores médios da resistência da madeira ao embutimento determinados pelo método EN 383, sendo que em nenhum dos ensaios realizados, de acordo com essa norma, foi atingido o limite de 5 mm de deslocamento entre o pino metálico e a peça de madeira. Os resultados experimentais obtidos nesse caso tiveram boa concordância com os valores calculados pelos critérios da NBR 7190. Não foi possível realizar os testes usando o método de ensaio da norma NBR 7190, devido à dificuldade de obter as dimensões requeridas para os corpos de prova na direção perpendicular às fibras.

    Abstract in English:

    Abstract Connections are the points with higher stress concentrations in wood structures. For the design of this fasteners two parameter are used: tensile strength of the steel and the embedment strength of the wood member. The aim of this study was to compare the testing methods and design criteria of different normative documents (NBR 7190, EN 383, ASTM D-5764, EUROCODE 5 and NDS) to determine the wood embedment strength perpendicular to the grain. Six species of wood (Schizolobium amazonicum, Pinus elliottii var. elliottii, Pinus oocarpa Shiede, Hymenaea sp, Lyptus (Eucalyptus grandis/Eucalyptus urophylla) and Goupia glabra and four metal dower diameters (8 mm, 10 mm, 12 mm and 16 mm) were used in the tests. In all cases, the average value of the experimental results of embedment strength to the grain obtained from the EN 383 standard were the highest; the limit slip of 5 mm between metal dowel and wood member never was reached in tests performed according to this standard. The experimental results obtained in this case presented good agreement with the values calculated according to the design criteria of NBR 7190. It was not possible to carry out the tests according to the NBR 7190 method because of the difficulty to obtain the dimensions required for the specimen in perpendicular direction.
  • Pine and sugarcane bagasse particleboard using two adhesives for use in the construction industry Artigos

    Buzo, Ana Laura Soler Cunha; Sugahara, Estéfani Suana; Silva, Sérgio Augusto de Mello da; Morales, Elen Aparecida Martines; Azambuja, Maximiliano dos Anjos

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O presente trabalho objetivou produzir e avaliar painéis aglomerados empregando-se partículas de bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) e de pínus (Pinus taeda, Pinus elliottii), comparando-se a eficiência de dois adesivos, ureia-formaldeído e poliuretano derivado do óleo de mamona. Os painéis foram preparados com 60% de partículas de pínus e com 40% de partículas de bagaço de cana. Foram avaliadas propriedades físicas (densidade, teor de umidade e inchamento em espessura após 24 h de imersão em água) e mecânicas (módulo de elasticidade, módulo de resistência à flexão estática e tração perpendicular às faces) dos painéis de acordo com os requisitos de uso das normas NBR 14810-1 (ABNT, 2013a), NBR 14810-2 (ABNT, 2013b) e EN-312. Os painéis confeccionados com poliuretano de mamona apresentaram maior eficiência, sendo compatíveis com os requisitos físicos e mecânicos das normas brasileiras e europeia para painéis do tipo P6 (painéis estruturais para uso em condições severas de carga, em condições secas). Os painéis produzidos com ureia-formaldeído são compatíveis com painéis classificados como P2 (painéis não estruturais para uso em condições secas). Dessa forma, os resultados alcançados comprovaram a eficácia dos painéis produzidos, que podem ser empregados nas indústrias moveleira e da construção civil.

    Abstract in English:

    Abstract This research project aimed to produce and evaluate particleboard using sugarcane bagasse (Saccharum officinarum) and pínus (Pinus taeda; Pinus elliotti) particles by comparing the efficiency of the two adhesives: urea-formaldehyde and polyurethane adhesive based on castor oil. The panels were made with 60% of pine wood particles, and 40% of sugarcane bagasse particles. The physical properties (density, moisture content and thickness swelling after 24h in water immersion), and mechanical properties (modulus of elasticity, modulus in static bending, and perpendicular traction to faces) of the panels were evaluated according to the use requirements set by the standards NBR 14810-1 (ABNT, 2013a), NBR 14810-2 (ABNT, 2013b) and EN-312. Panels produced with PU-Castor presents higher efficiency and compatibility with the physical and mechanical requirements of Brazilian and European standards for panels of type P6 (structural panels for use under severe load conditions in dry conditions). Panels produced with urea-formaldehyde are compatible with panels classified as P2 (non-structural panels for use in dry conditions). The results achieved proved the effectiveness of the panels produced, which can be used in the furniture and construction industries.
  • Influence of particle size of wood residues on the properties of mineral composites: part 2: gypsum-wood Artigos

    Rocha, Thaísa Mariana Santiago; Miranda, Leonardo Fagundes Rosemback; Parchen, Carlos Frederico Alice

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Resíduos de construção e demolição (RCD) de madeira podem ser incorporados em compósitos de fibras naturais, reduzindo os impactos ambientais, o que contribui para o desenvolvimento de materiais, produtos e processos mais sustentáveis. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a influência da composição granulométrica das partículas de madeira, provenientes de RCD, nas propriedades físicas e mecânicas de compósitos de gesso-madeira. As partículas de madeira (compensado, eucalipto e pínus) foram moídas em moinho de martelos em diferentes tempos e caracterizadas. Foi utilizado, também, o gesso de pega lenta e a água. Os compósitos de gesso-madeira foram produzidos com diferentes relações aglomerante/madeira com relação água/gesso fixada em 0,70 em massa. Como conclusão, tem-se que os compósitos produzidos com a composição P1,2, ou com compensado ou pínus, ou com as proporções 11% ou 15% apresentam os menores valores de densidade de massa endurecida. Enquanto os compósitos produzidos com a composição P1, ou com eucalipto, ou com a proporção de 7,5% apresentam maior resistência à tração na flexão e à compressão.

    Abstract in English:

    Abstract Construction and demolition waste (CDW) wood can be incorporated into natural fibre composites, reducing environmental impacts, contributing to the development of more sustainable materials, products, and processes. The objective of this study was to evaluate the influence of particle size distribution of wood particles from construction and demolition residues (RCD) on the physical and mechanical properties of gypsum-wood composites. The wood particles (plywood, eucalyptus spp. and pinus spp.) were milled with hammers at different times and then characterised. Slow paste gypsum and water were also used. The gypsum-wood composites were produced with different binder/wood ratios in relation to water/gypsum set at 0.70 by mass. The study concludes that composites produced with the composition P1,2, either with plywood or pinus, or with the proportions 11% or 15% present the lowest hardened bulk density values, while the composites produced with the composition P1, or with eucalyptus, or with the proportion of 7.5% present greater flexural and compression strength.
  • Mechanical characterisation of gypsum for coating produced at Araripe Gypsum Production Complex Artigos

    Ferreira, Fernanda Cavalcanti; Sousa, José getulio Gomes de; Carneiro, Arnaldo Manoel Pereira

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O gesso é um material de grande uso na construção civil, destacando-se seu emprego como pasta de gesso para revestimento. No Brasil, o Polo Gesseiro do Araripe é o maior produtor. Percebe-se a necessidade de conhecimento das propriedades e características desse material, principalmente, com foco no produto acabado como revestimento interno em paredes. Nesse contexto, o presente trabalho visa realizar um estudo de caracterização de cinco amostras de gesso do Polo do Araripe, e avaliar a capacidade aderente dos revestimentos executados em pasta desses gessos. O estudo de caracterização ocorreu no estado anidro, por meio de ensaios de granulometria, massa unitária, massa específica, teores de água livre e de cristalização; no estado fresco, por meio de ensaios de consistência normal, tempo de pega e calorimetria; e no estado endurecido, por ensaios de dureza e resistência à compressão. Os ensaios de resistência de aderência à tração ocorreram nos revestimentos de pasta de gesso executados em base cerâmica, produzidos com e sem pré-umedecimento da base. Com os resultados, verifica-se que as pastas de gesso apresentam desempenhos satisfatórios e semelhantes, independentemente do porte do fabricante; entretanto, alguns requisitos normativos não são atendidos.

    Abstract in English:

    Abstract Plaster is a widely used material in the construction industry, mainly as plaster paste for coating. The biggest producer of plaster in Brazil is the Araripe Gypsum Production Complex. There is an evident need to know the properties and characteristics of this material, focusing particularly on the finished product as coating for internal walls. Hence, this research project consisted in a characterisation study of five gypsum samples from the Araripe Complex, and an evaluation of the bond strength of the coatings made of gypsum plaster paste. The characterisation study was carried out in the anhydrous state, by means of granulometry, unit weight, specific gravity, free water and crystallisation content tests; in the fresh state, normal consistency, setting time and calorimetry tests were performed; and in the hardened state, hardness and compressive strength were tested. The bond strength tests were performed on gypsum plaster paste made on a ceramic base, with and without pre-wetting of the base. The results showed that the plaster pastes had satisfactory and similar performances, regardless of the size of the manufacturer, however, some normative requirements were not met.
  • Review of accelerated tests for the induction of corrosion triggered by chlorides in reinforced concrete Artigos

    Meira, Gibson Rocha; Ferreira, Pablo Ramon Rodrigues

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A corrosão de armaduras desencadeada por cloretos é um dos principais problemas que afetam as estruturas de concreto armado. Considerando o estudo desse tipo de problema, a velocidade na coleta dos dados, a possibilidade de controle das variáveis que influenciam o processo de corrosão e o baixo custo na realização dos testes têm sido aspectos motivadores da opção por realizar ensaios acelerados para indução da corrosão por cloretos em vez de ensaios baseados em exposição natural. Com o decorrer dos anos, embora tenha havido evolução nos procedimentos adotados nos ensaios acelerados, ainda não há uma padronização amplamente praticada nas pesquisas. Este trabalho faz uma revisão sobre as principais metodologias de ensaio empregadas para induzir a corrosão por cloretos praticadas no Brasil e no mundo, discutindo suas vantagens e desvantagens e gerando uma reflexão em relação à padronização de procedimentos. Nesse sentido, sugere, entre outros aspectos, o emprego de procedimentos de ensaios acelerados que guardem proximidade com condições reais de exposição e a padronização nos critérios empregados na identificação da despassivação da armadura e na preparação dos corpos de prova. Essas ações contribuem para diminuir a variabilidade de resultados e facilitam a comparação entre estudos de natureza semelhante.

    Abstract in English:

    Abstract Reinforcement corrosion triggered by chlorides is one of the main problems that affects reinforced concrete structures. Considering the study of this kind of problem, the speed of data collection, the possibility of controlling the variables that influence the corrosion process and the low cost of carrying out these tests have been encouraging aspects for carrying out laboratory accelerated tests rather than testing based on natural exposure. Over the years, although the procedures adopted in accelerated tests have improved, research in the field is still lacking widely used standardisation. This study undertakes a review of the main testing methodologies used to induce corrosion triggered by chlorides in Brazil and internationally, discussing their advantages and disadvantages and generating a reflection about the standardisation of procedures. Hence, it proposes, among other aspects, the use of accelerated testing procedures that keep a proximity with real exposure conditions, the standardisation of the criteria used to identify reinforcement depassivation, as well as of specimens preparation. These actions can contribute to reduce data variability and facilitate comparisons among similar studies.
  • Thermal, physical and mechanical evaluation of concrete blocks with recycled expanded polystyrene Artigos

    Gonçalves, Paulo; Vasconcelos, Raimundo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A presente pesquisa produziu blocos de concretos com substituição parcial do agregado graúdo comumente utilizado por poliestireno expandido reciclado. Para tanto, uma dosagem experimentalé proposta a partir da associação do modelo de empacotamento compressível com a metodologia adaptada de Tango, publicada em 1994, produzindo-se quatro tipos de blocos (um referencial sem substituição e três com substituição volumétrica de 5%, 10% e 15% do agregado pelo poliestireno expandido), com fator a/c igual a 0,5. As características físicas e mecânicas foram obtidas em conformidade com a NBR 12118:2013, identificando-se que os blocos referenciais e com 5% de substituição poderiam ser empregados para fins estruturais, enquanto aqueles com 10% e 15% de substituição não alcançaram a resistência mínima estabelecida pela NBR 6136:2016. A análise do desempenho térmico adotou procedimentos de cálculo da NBR 15220-2:2005, verificando-se os limites estabelecidos pela NBR 15575-4:2013. O conforto térmico proporcionado pelos blocos referenciais e com 15% de substituição, em protótipos de alvenaria, apresentaram resultados semelhantes para temperaturas internas durante o período observado. Contudo, no horário de pico da temperatura ambiente, verificaram-se maiores atrasos e inércia térmica na alvenaria com poliestireno reciclado.

    Abstract in English:

    Abstract The research project produced concrete blocks with partial replacement of traditional coarse aggregate by recycled expanded polystyrene. Hence, an experimental dosage was proposed, associating the Compressible Packaging Model with Tango´s adapted methodology, published in 1994, to produce four types of blocks (one reference, without substitution, and three with content ratios of 5, 10 and 15% of partial volumetric replacement of coarse aggregate by expanded polystyrene), with a w/c ratio of 0,5. Tests were performed to check the physical and mechanical characteristics of the blocks, following NBR 12118:2013, demonstrating that the reference block and the one with 5% coarse aggregate partial replacement could be used for structural applications, while the blocks with 10 and 15% partial replacement did not meet the NBR 6136:2016 standard for minimum compressive strength. The analysis of the thermal performance of the blocks was done using the calculation procedures of NBR 15220-2:2005, verifying the limits established by NBR 15575-4:2013. The thermal comfort provided by the reference blocks and the blocks with 15% replacement in the masonry prototypes presented similar internal temperature results during the observed period. However, at times when the highest environment temperatures were recorded, the masonry with recycled polystyrene presented maximum delay and thermal inertia.
  • Analysis of the influence of fine aggregate type on the characteristics and dosage of mixed mortars Artigos

    Santos, White José dos; Alvarenga, Rita de Cassia Sant’Ana; Silva, Reginaldo Carneiro da; Pedroti, Leonardo Gonçalves; Souza, Alessandra Tolentino; Freire, Antonio Serpa

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As argamassas de revestimento e assentamento de alvenaria com uso de areia artificial de britagem tem se tornado uma alternativa viável nos últimos anos, contudo têm-se grandes divergências quanto a preceitos de dosagem adequada para esses materiais. Diante disso, este trabalho objetiva estudar argamassas mistas de revestimento e assentamento de alvenaria com areia artificial de britagem e areia natural, de forma a avaliar os efeitos desses agregados em propriedades do estado fresco e endurecido sob análise de um processo de dosagem mais eficiente. Foram realizados ensaios de teor de ar incorporado; resistências à compressão, tração na flexão e aderência; módulo de elasticidade; absorção de água; porosidade; fissurabilidade e testes estatísticos em três idades (14, 28 e 85 dias). Empregou-se CP-II-E-32, cal CH-I, areia artificial de britagem de gnaisse e areia natural quartzosa. Percebe-se que o tipo de agregado influencia significantemente nas propriedades analisadas e que se necessita de um método de dosagem que considere esses preceitos/condições para obtenção de argamassas mistas de boa qualidade e de acordo com as condições de uso.

    Abstract in English:

    Abstract Coating mortars and plastering masonry using artificial sand from crushing has become a viable alternative in recent years, however, there is widespread disagreement with regards to the adequate dosage of materials. The objective of this project was to study coating mortars and plastering masonry with artificial crushing sand and natural sand, in order to evaluate the effects of these aggregates on fresh and hardened states properties under analysis of a more efficient mix design process. The samples were tested for incorporated air content, resistance to compression, traction in flexion and grip, modulus of elasticity; water absorption; porosity. Cracking and statistical tests were performed in three age groups (14, 28 and 85 days). CPII-E-32, CH-I lime, artificial crushing gneiss sand and natural quartz sand were used. The results showed that the artificial aggregate is suitable for use in mixed mortars. The study demonstrated that the type of mortar significantly influences the properties analysed and and that it is necessary to have a dosage method that considers those conditions in order to obtain good-quality mortars that are suitable to the conditions of use.
  • Comparative study between the self-compacting concrete and conventional vibrated concrete in vertical constructions Artigos

    Costa, Ada Catarina Soares de Sena; Cabral, Antonio Eduardo Bezerra

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O uso do concreto autoadensável (CAA) tem aumentado gradualmente no Brasil, embora seu uso seja mais restrito em obras verticais. Vantagens do CAA são apontadas na literatura, tais como a diminuição do tempo de concretagem e do número de trabalhadores, contudo poucos dados numéricos comparativos com o concreto convencional vibrado (CCV) estão disponíveis. Assim, o objetivo deste artigo é fazer uma análise comparativa entre essas duas tecnologias em uma obra de edificação vertical. Dados de ruído, custos, tempo de concretagem, quantitativo de mão de obra e de equipamentos e ferramentas foram levantados durante as concretagens. Esses dados foram transformados em indicadores para efeito de comparação entre as duas tecnologias. Em relação ao CCV, o CAA propiciou melhoria da produtividade da mão de obra em 60,7%, com uma taxa de concretagem 46,1% superior, além de reduzir o ruído da obra em 10,6%, a quantidade de mão de obra em 42,5% e o quantitativo de equipamentos e ferramentas em 50%. Contudo, o CAA apresentou custo maior que o CCV em 8,8%, o que provocou sua inviabilidade de uso ao se considerarem somente os custos diretos.

    Abstract in English:

    Abstract The use of self-compacting concrete (SCC) is gradually increasing in Brazil, although in vertical buildings its use has been more limited. The literature points out the advantages of SCC, such as decreases in concreting time and labor. However, few numerical data comparing SCC with conventional vibrated concrete (CVC) are available. Hence, the aim of this article is to make a comparative analysis between the two technologies in a vertical building. Data on noise, costs, concreting time, quantitative labor and machinery and tools were obtained. These data were transformed into indicators for comparison between the two technologies. With regard to the CVC, SCC provided a 60.7% improvement in labor productivity, with a 46.1% higher concreting rate, reducing construction noise by 10.6%, quantity of labor in 42.5% and the number of equipment and tools by 50%. However, SCC presented a higher cost than the CVC in 8.8%, which caused its infeasibility of use when considering only the direct costs.
  • Energy efficiency: LED lighting systems distributed in direct current and using photovoltaic energy Artigos

    Boquimpani, Carolina Lannes; Motta, Ana Lúcia Torres Seroa da; Souza, Osvaldo Luiz de Carvalho; Oliveira, Carlos Henriques Ventura do Rosário

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O cenário atual é marcado por uma crescente necessidade de energia, esgotamento de recursos naturais e pela necessidade de se aumentar os cuidados com o consumo de energia do setor elétrico. Com o crescimento da demanda por energia, torna-se essencial a obtenção de maior eficiência energética. Para tal é fundamental não somente buscar soluções que produzam energia através de fontes limpas e renováveis, como também mitigar as perdas no sistema elétrico atual. Assim sendo, surge uma proposta de investigar a possibilidade de reestruturar os sistemas de iluminação, utilizando lâmpadas de LED, distribuídos em corrente contínua e abastecidos a partir de energia solar fotovoltaica. O presente artigo se insere nessa linha e apresenta a eficiência gerada pelos sistemas de iluminação constituídos por meio de lâmpadas de LED sem drivers de conversão e energia gerada através de painéis fotovoltaicos. A pesquisa mediu em laboratório as perdas e os ganhos em eficiência dessas lâmpadas de LED. Os resultados experimentais demonstraram ganho na eficiência energética das lâmpadas de LED sem o driver de conversão frente às lâmpadas com drivers. Com o dimensionamento do sistema solar fotovoltaico necessário para o sistema de iluminação, obteve-se o tempo de retorno do investimento.

    Abstract in English:

    Abstract The current scenario is marked by an increasing need for energy, the depletion of natural resources and the need to increase the attention to energy consumption in the electricity sector. As the the demand for energy increases, it becomes essential to obtain greater energy efficiency. In order to to that, it is fundamental not only to find solutions that produce energy from clean and renewable sources, but also to mitigate losses in the current electrical system. Hence, the idea arises to investigate the possibility of restructuring lighting systems, using LED bulbs distributed in direct current and supplied with solar energy. This article is inserted in this context and presents the efficiency generated by lighting systems consisting of LED bulbs without conversion drivers and energy generated by photovoltaic panels. This research project measured these LED bulbs’ losses and gains in efficiency, in laboratory situation. Experimental results demonstrated a gain in the energy efficiency of LED bulbs without the conversion drivers when compared with bulbs with drivers. By sizing the photovoltaic solar system necessary for the lighting system, the investment return time was obtained.
  • Analysis of grid of points influence on daylight metrics Artigos

    Ribeiro, Pedro Vitor Sousa; Cabús, Ricardo Carvalho

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O desempenho da iluminação natural de ambientes pode ser avaliado por meio de várias ferramentas, a maioria baseada na iluminância. Mesmo com os avanços nas últimas décadas, principalmente os computacionais, a definição dos pontos da malha é deixada, em geral, para escolha do simulador. Este artigo tem como objetivo analisar a influência da malha de pontos no desempenho das métricas: iluminância média (Em), uniformidade (U), autonomia de luz natural (ALN), autonomia de luz natural contínua (ALNc), autonomia de luz natural espacial (ALNe), iluminância útil de luz natural (IULN) e exposição solar anual (ESA). A simulação computacional foi realizada pelo TropLux, em ambiente de 6 m2 x 6 m2 sem proteção solar. Realizou-se análise exploratória e estatística, utilizando a ANOVA, teste de Tukey e matriz de correlação. Os resultados indicam que a grade de pontos influencia na precisão das métricas estudadas. Para Em, U, ALN, ALNc, ALNe e IULN os resultados se estabilizaram a partir de uma malha de 6x6 pontos, com distância entre pontos de 1,00 m, enquanto para ESA ocorreu a partir da malha de 11x11 pontos, ou distância entre pontos de 0,54 m. O trabalho sugere que uma análise distinta das contribuições da luz do sol direta e da luz do céu levando em consideração o tamanho da malha pode otimizar o desempenho computacional, mantendo a precisão.

    Abstract in English:

    Abstract The luminous performance of buildings can be evaluated using several tools, most of them based on illuminance. Although progress has been made in daylight metrics in recent decades, mainly due to developments in computer systems technology, they do not usually address how grids are defined. This paper analyses the influence of the grid influence on the performance of the following metrics: average illuminance (Em), uniformity (U), daylight autonomy (DA), continuous daylight autonomy (cDA), spatial daylight autonomy (sDA), useful daylight illuminance (UDI) and annual solar exposure (ASE). Daylight simulations were done using TropLux, in a 6x6 m2 room without shading device. Exploratory and statistical analyses were performed using the ANOVA method, Tukey tests and a correlation matrix. The results indicate that the grid of points influences on the precision of the studied metrics. For Em, U, DA, cDA, sDA and UDI, the results stabilised starting from a 6x6 grid with a 1,00m distance between points. For ASE, a grid with 11x11 points, or a 0.54 m distance between points was required. This study suggests that a different analysis of skylight and direct sunlight, taking into account grid size, may optimise computer performance maintaining accuracy.
  • Energy analysis of a public services building: North Aveiro School, Portugal Artigos

    Ramalho, José Carlos Martins; Martins, Nelson Amadeu Dias

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O objetivo deste trabalho é realizar uma avaliação energética da Escola Superior Aveiro Norte (ESAN), situada no município de Oliveira de Azeméis (Portugal). Esse edifício possui tecnologias de climatização pouco convencionais em Portugal, como bombas de calor geotérmicas associadas a piso radiante e ventilação, com pré-aquecimento de ar, utilizando painéis solares e recuperação de calor. Apesar de visarem a melhoria das condições de conforto térmico com baixo consumo energético, podem não garantir essas condições. Modela-se o edifício com a ferramenta computacional de simulação dinâmica DesignBuilder, introduzindo-se dados relativos a envoltória, iluminação, ocupação, equipamentos e sistemas de climatização. A partir da modelização do edifício e da análise dos resultados, verificou-se que a heterogeneidade da área de superfícies envidraçadas e das cargas térmicas entre os diferentes espaços internos, conjugados com a climatização feita por três sistemas partilhados de aquecimento, ventilação e ar condicionado, causa grandes desequilíbrios térmicos e dificuldades em garantir condições de conforto térmico no edifício. Este estudo poderá ser aplicado em outras tipologias de edifícios, especialmente aqueles situados em regiões com grandes amplitudes térmicas diárias e/ou sazonais, com necessidades de aquecimento e arrefecimento. Além disso, demonstra-se que, com bom planejamento, é possível projetar edifícios com eficiência energética e conforto térmico.

    Abstract in English:

    Abstract The goal of this paper is to undertake an energy performance analysis of the North Aveiro School (ESAN) building, located in the municipality of Oliveira de Azeméis (Portugal). This building uses HVAC technologies that are unusual in Portugal, such as ground source heat pumps associated with floor heating and ventilation with air preheating, using solar panels and heat recovery. Although these technologies were intended to provide thermal comfort conditions with low energy consumption, they have failed to do so. A thermal dynamic simulation of the building was made using the DesignBuilder software, including features such as envelope, lighting, occupancy, equipment and HVAC systems. Based on the building model and the analysed results, the researchers found that the heterogeneity of the glazed surfaces, the the differences in thermal loads in the different rooms, and the three shared cooling systems cause major thermal imbalances and difficulties to provide thermal comfort conditions in the building. This study can be applied to other buildings, especially buildings located in regions with broad daily and/or seasonal thermal amplitudes, which need both heating and cooling. This study is important because it demonstrates that with good planning, it is possible to design buildings with energy efficient thermal comfort strategies.
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