Ambiente Construído, Volume: 22, Issue: 2, Published: 2022
  • BIM+Lean for integrating production and quality control at the construction site Gestão E Economia Da Construção

    Ibarra, José Fernando Villamayor; Isatto, Eduardo Luis; Formoso, Carlos Torres; Viana, Daniela Dietz

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As atividades de controle de produção e qualidade realizadas no canteiro de obras são baseadas em procedimentos manuais ou em diferentes tecnologias de coleta automática de dados. Um grande problema é esses controles são muitas vezes aplicados de forma isolada. Existem oportunidades para melhorar o desempenho das obras, integrando sistemas de controle de qualidade e produção utilizando sistemas digitais e considerando conceitos e princípios da Produção Enxuta. Este artigo descreve uma estrutura conceitual que possibilita a integração da produção e do controle de qualidade em canteiros de obras, considerando a combinação do BIM e do Last Planner System™ (LPS). Esta pesquisa baseou-se em dois estudos empíricos, realizados em empresas que desenvolvem e constroem projetos de edifícios residenciais. A principal contribuição do estudo é a capacidade o modelo proposto de superar as limitações dos softwares comerciais disponíveis para fazer frente à flexibilidade exigida pelo LPS. Os resultados indicaram que a estrutura conceitual proposta permite que um feedback oportuno seja fornecido aos gerentes de produção e que os modelos BIM sejam rapidamente atualizados com monitoramento do progresso e dados de qualidade do produto.

    Abstract in English:

    Abstract Current production and quality control activities performed on-site are based either on manual procedures or on different automatic data collection technologies. A major problem in these controls is that they are often applied in isolation. Therefore, there are opportunities for improving the performance of construction projects by integrating quality and production control systems supported by digital systems and considering concepts and principles from Lean Philosophy. This article describes a conceptual framework that make it possible to integrate production and quality control in construction sites, considering the combination of BIM and the Last Planner System™ (LPS). This investigation was based on two empirical studies, carried out in companies that develop and build residential building projects. The main contribution of the study is the ability of the model to surpass the limitations of commercial software available to cope with the flexibility demanded by LPS. The results indicated that the proposed framework enables timely feedback to be provided to production managers, and BIM models to be quickly updated with progress monitoring and product quality data.
  • Development and analysis of an automated performance code checking workflow Gestão E Economia Da Construção

    Arantes, Eduardo; Andery, Paulo Roberto Pereira; Andrade, Flávio; Paes, Daniel; Irizarry, Javier

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este estudo visou avaliar a aplicabilidade, precisão e desafios envolvidos na verificação automática dos requisitos de projeto especificados pela Norma de Desempenho utilizando um software de checagem de modelos BIM (Building Information Modeling). Os objetivos específicos incluem: (a) definição de um processo de parametrização de um conjunto de regras computacionais que incluem parte dos requisitos de projeto definidos pela Norma, (b) teste e avaliação da parametrização proposta utilizando o modelo BIM de um projeto habitacional real e de grande escala, e (c) comparação da precisão e dos tempos de checagem entre os métodos manual e automatizado. Os pesquisadores desenvolveram e testaram a checagem automática de aproximadamente um terço dos requisitos de projeto da Norma. Os resultados indicam uma diminuição substancial do tempo de checagem e um aumento do número de não-conformidades detectadas através do método automatizado em comparação com a técnica tradicional de avaliação de conformidade.

    Abstract in English:

    Abstract This study aimed to evaluate the applicability, accuracy, and challenges involved in the automated checking of design requirements specified by a Performance Code (PC) using a BIM (Building Information Modeling)-enabled model checker software application. Specific goals include: (a) definition of a workflow for the parameterization of a set of computational rules addressing part of the PC design requirements, (b) testing and evaluation of the proposed parameterization using a BIM model of a real large-scale housing project, and (c) comparison of accuracy and checking times between manual and automated methods. The research team developed and tested the automated checking of approximately one-third of the requirements. Findings indicate a substantial checking time decrease and an increase in the number of nonconformities detected through the automated method in comparison to the traditional technique of compliance assessment.
  • Proposition of a maturity model for maintenance teams: case studies in public institutions Gestão E Economia Da Construção

    Viana, Marina Ribeiro; Carvalho, Mayana Chagas; Santos, Tauane Barbosa dos; Lima, Viviane Bomfim; Weber, Lucas Eduardo; Santos, Débora de Gois

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As atividades de manutenção são imprescindíveis para a durabilidade e funcionalidade de uma edificação. Quando se trata de prédios públicos, comumente observa-se anomalias no estado de conservação. Isso pode ser ocasionado, dentre outros motivos, pela falta de serviços de manutenção ou por ações inadequadas. Diante disso, propôs-se um modelo de maturidade de equipes de manutenção predial quanto à realização de boas práticas de manutenção. Assim, o método utilizado consistiu em estudos de casos múltiplos nos setores responsáveis por tais atividades de sete prefeituras municipais, com análise documental e preenchimento de lista de verificação. Como resultado, testou-se o modelo proposto e obteve-se o nível maturidade do setor, ao qual o grupo apresentou pontuação classificável como transição para maduro (M = 50%). Dessa maneira, espera-se que a aplicação do modelo de maturidade derivado desse estudo possa auxiliar os gestores no desenvolvimento de estratégias de planejamento das atividades de manutenção predial e contribua para melhorias da gestão de tais ações.

    Abstract in English:

    Abstract Maintenance activities are essential for the durability and functionality of buildings. In the case of public buildings, anomalies in their state of conservation are often observed. This can be caused, among other reasons, by lack of maintenance services or by inadequate actions. In view of this, an evaluation model of the maturity level of municipal building maintenance teams was proposed, aiming at achieving good maintenance practices. The method used consisted of multiple case studies in the sectors responsible for such activities in seven city halls, with document analysis and completion of a checklist. As a result, the proposed model was tested and the maturity level of the sector was obtained, at which the group presented a score classifiable as transition to mature (M = 50%). Thus, it is expected that the application of the maturity model derived from this study will help managers in the development of planning strategies for building maintenance activities and contribute to improvements in the management of such actions.
  • Decision-making process in home-buying: a systematic literature review Gestão E Economia Da Construção

    Brito, Larissa Santos; Brandstetter, Maria Carolina

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A atividade imobiliária está permeada por inúmeros riscos, os quais podem inviabilizar em determinado grau o investimento feito em um empreendimento. Entre esses, um dos mais impactantes é a falta de adequação do produto ofertado ao mercado que se pretende atingir. Nesse sentido, é primordial o entendimento do comportamento do consumidor-alvo de um empreendimento, o que torna fundamental a compreensão de como ocorre o processo decisório e de quais fatores e atributos impactam em sua escolha. Com esse intuito, a pesquisa apresenta uma revisão sistemática de literatura, tendo como objetivo principal a identificação de clusters para análise de conteúdo e uma proposta de classificação dos fatores que influenciam a decisão de compra de imóveis para fins de moradia. Os resultados obtidos indicam que as pesquisas realizadas acerca do assunto são recentes e vêm ganhando maior volume nos últimos anos, e que há baixa oferta de publicações brasileiras com tal abordagem. Poucos estudos relacionam todas as categorias de aspectos que afetam o processo decisório estudado, sendo os fatores relacionados ao consumidor os menos considerados.

    Abstract in English:

    Abstract Real estate activity is permeated by numerous risks, which can make the investment made in a development unfeasible, to a certain degree. One of the most impactful risks is the lack of adequacy of the product to the market that is intended to. Hence, it is essential to understand the behaviour of a project’s target consumers, which makes it crucial to understand how their decision-making process occurs and which factors and attributes impact on their choice. This study presents a systematic literature review, aiming primarily at identifying clusters for content analysis and a proposal of classification of the factors that influence the decision-making of customers buying homes. The results obtained indicate that studies on the matter are recent and have been increasing in number in the past few years, and also that there the offer of Brazilian publications on the subject is insufficient. Only few studies include all the categories of aspects that influence the decision-making process studied, with the factors related to consumers markedly absent.
  • Guidelines for compliance with the performance criteria of plumbing systems according to NBR 15575-6 Gestão E Economia Da Construção

    Bottega, Gabriela Schneider de Sousa; Pilz, Silvio Edmundo; Costella, Marcelo Fabiano

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O artigo objetiva caracterizar o estágio atual dos sistemas prediais hidráulicos e sanitários (SPHS) frente à NBR 15575-6 e analisar os critérios de desempenho a fim de fornecer subsídios para projetistas, construtores e revisão da norma. O método contemplou cinco etapas: análise do cumprimento à norma por projetistas e construtoras, análise das informações fornecidas pelos fabricantes sobre durabilidade, coleta de dados de manifestações patológicas em SPHS, execução de ensaios in loco de responsabilidade da construtora, e análise dos critérios de desempenho. Os resultados indicam que as construtoras possuem baixo percentual de cumprimento da NBR 15575-6, enquanto os projetistas apresentam percentual maior. Quanto aos fabricantes, apenas 10% fornecem dados precisos de durabilidade de produtos. Quanto às manifestações patológicas, as mais recorrentes são vazamentos em bacias sanitárias, torneiras e chuveiros, e retornos de odores e espuma nas caixas sifonadas/ralos. Quanto aos ensaios, alguns são exequíveis, porém há dificuldades nos ensaios de estanqueidade das instalações de água quente e de esgoto sanitário e águas pluviais. Por fim, a principal contribuição está na identificação e discussão de critérios da norma que geram dúvidas na interpretação e aplicação.

    Abstract in English:

    Abstract The aim of this article is to characterise the current stage of plumbing systems concerning NBR 15575-6 and analyse the performance criteria to provide information to the designers, builders, and for the standard’s review. The method included five steps: analysing the compliance with the standard by designers and builders, analysing the information provided by manufacturers about durability, data collection of pathological manifestations in plumbing systems, conducting on-site tests that are responsibility of the builder and analysing the performance criteria. The results indicate that construction companies have a low conformity index with NBR 15575-6, and designers have a higher conformity index. As for manufacturers, only 10% provide accurate product durability data. With regards to pathological manifestations, the most recurrent ones are leaks in toilets, taps, showers, and odours and foam returns in the plumbing traps/drains. As for the tests, they are feasible, but there are difficulties in the tightness tests for the hot water, sanitary sewage and rainwater installations. The main contribution of this study is the identification and discussion of the standard’s criteria that generate doubts in their interpretation and application.
  • Guidelines for managing complex department store construction projects based on Lean Production and Agile Project Management Gestão E Economia Da Construção

    Jaramillo, Cristian Alfonso Cevallos; Hamerski, Douglas Comassetto; Formoso, Carlos Torres; Isatto, Eduardo Luis

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Os empreendimentos de construção têm se tornado cada vez mais complexos. A abordagem tradicional de gestão de empreendimentos não considera todas as características de complexidade envolvidas em alguns empreendimentos, e os trata de forma similar, sem considerar o contexto específico no qual estão inseridos. Nesse cenário, há a necessidade de desenvolver métodos e ferramentas de gestão de empreendimentos que considerem tanto a complexidade envolvida como as características do contexto. A filosofia da Lean Production e a abordagem Agile Project Management têm sido apontadas na literatura como duas alternativas para fundamentar tais desenvolvimentos. Este artigo tem como objetivo propor um conjunto de diretrizes para a gestão de empreendimentos de construção complexos do tipo comercial do mercado varejista com base nesses dois referenciais teóricos. Utilizando Design Science Research como abordagem metodológica, realizou-se um estudo empírico numa empresa varejista brasileira que atua como contratante de empreendimentos de construção. Como contribuição teórica, apresenta-se uma análise sobre as sobreposições e complementaridades entre a Lean Production e a Agile Project Management.

    Abstract in English:

    Abstract Construction projects are becoming increasingly complex. Traditional project management approach does not consider all the complex attributes involved in some projects and assumes that there are general solutions for managing them, without taking into account the specific context in which they are situated. Therefore, there is a need to develop project management methods and tools that consider both the complexity involved and the characteristics of the context. The Lean Production philosophy and the Agile Project Management approach have been pointed out in the literature as two alternatives to support such projects. This paper aims to propose a set of guidelines for managing complex department store construction projects, based on the two theoretical perspectives mentioned above. Using Design Science Research as a methodological approach, an empirical study was carried out in a Brazilian department store enterprise, which is a construction client. The theoretical contribution of this paper is an analysis of the overlaps and complementarities between Lean Production and Agile Project Management.
  • Analysis of Brazilian public policies related to the implementation of circular economy in civil construction Artigos

    Munaro, Mayara Regina; Tavares, Sérgio Fernando

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A economia circular (EC) vem recebendo cada vez mais atenção em todo o mundo como meio de aumentar a eficiência do uso de recursos, minimizar a geração de resíduos e melhorar o equilíbrio entre economia, meio ambiente e sociedade. É um conceito incipiente e sua implantação está associada, principalmente, ao suporte de políticas públicas. Dessa forma, os impactos ambientais e sociais do setor da construção civil necessitam de alternativas para otimizar o uso dos materiais, incentivar a reciclagem dos resíduos de construção civil (RCC) e a destinação correta dos resíduos não reutilizáveis. Este trabalho teve como objetivo analisar as políticas públicas brasileiras que apoiam a implantação da EC no setor da construção civil. Foi possível identificar doze políticas públicas e seus respectivos instrumentos, categorizados em cinco eixos norteadores e conforme a estrutura 9Rs de estratégias circulares. Este estudo revelou que a implantação da EC está focada na redução do RCC, norteada por instrumentos normativos como a Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), por meio dos princípios de responsabilidade compartilhada e logística reversa. O estudo contribui para a literatura sobre políticas públicas de apoio a EC e auxilia os formuladores de políticas na criação de um plano de políticas circulares para subsidiar a tomada de decisão e a adoção de estratégias sustentáveis na construção civil.

    Abstract in English:

    Abstract ircular economy (CE) has been receiving increasing attention worldwide to increase the efficiency of the use of resources and minimize the generation of waste, aiming at a better balance and harmony between economy, environment, and society. It is an incipient concept, and its implementation is mainly associated with the support of public policies. Thus, the environmental and social impacts of the construction sector require alternatives to optimize the use of materials, encourage the recycling of construction waste (CW) and the correct disposal of non-reusable waste. This study aimed to analyze the Brazilian public policies that support the adoption of CE in the construction sector. It was possible to identify twelve public policies and their respective instruments, categorized into five guiding axes and according to the 9Rs framework of circular strategies. This study revealed that the adoption of CE is focused on reducing the CW, guided by normative instruments such as the National Policy for Solid Waste (NPSW), through the principles of shared responsibility and reverse logistics. The study contributes to the theoretical literature on public policies in support of CE and helps policymakers to create a circular policy plan to support the decision-making process in the construction industry and encourage the adoption of sustainable strategies.
  • Performance evaluation in healthcare buildings: a systematic literature review Artigos

    Leitner, Drielle Sanchez; Santos, Adriana de Paula Lacerda

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Edificações assistenciais de saúde são complexas pois abrangem ocupantes em diferentes condições de saúde. Nesse contexto, as avaliações de desempenho de edifícios podem ajudar a alcançar um melhor desempenho percebido pelos ocupantes. Assim, o presente trabalho desenvolveu uma revisão sistemática da literatura (RSL) sobre avaliações de desempenho em edificações assistenciais de saúde (EAS), visando compreender suas características intrínsecas e desenvolver visão geral do assunto. O objetivo foi identificar a finalidade das avaliações, critérios avaliados, métodos de avaliação, tipo de EAS avaliados, distribuição temporal e espacial das publicações. A pesquisa foi conduzida em três bancos de dados eletrônicos, e 83 artigos foram examinados com a ferramenta 5W1H. Como resultado, os edifícios avaliados englobaram serviços de saúde cobrindo todas as fases da vida, questões físicas e mentais. Foram identificados seis grupos de critérios, destacando-se: conforto espacial, luminoso e acústico, questões energéticas, materiais e acabamentos utilizados. Ademais, foram estabelecidas relações entre os tipos de edificações, critérios avaliados e ferramentas utilizadas. Finalmente, a RSL colaborou com o entendimento do desempenho em EAS, identificou que os EAS estão sendo avaliados, contribuindo com a saúde, bem-estar e satisfação dos ocupantes visto que edifícios com melhor desempenho tendem a ser melhores locais de cura e trabalho.

    Abstract in English:

    Abstract Healthcare buildings are complex as their occupants may have different health conditions. In this context, building performance evaluations can help to achieve better performance perceived by occupants. Thus, this paper has developed a systematic literature review (SLR) on performance evaluation in healthcare buildings to understand their intrinsic characteristics, in addition to developing an overview of the subject. The objective was to identify the purpose of the evaluations, the criteria evaluated, the evaluation methods, the type of healthcare facilities evaluated, as well as the temporal and spatial distribution of papers. The research was conducted using three electronic databases, and eighty-three papers were examined according to the 5W1H tool. As a result, the buildings assessed covered health services at all stages of life, physical and mental issues. Six groups of criteria were identified, highlighting: spatial, lighting, acoustic comfort, energy issues, and the materials and finishes used. Moreover, relationships were established between the types of buildings, evaluated criteria, and tools used. Finally, the SLR collaborated with the understanding of performance in healthcare buildings, identified that these buildings are being evaluated, contributing to the health, well-being, and satisfaction of occupants as buildings that perform better tend to be better places of healing and work.
  • Characterization of steelmaking waste aime at its application in cementitious matrices Artigos

    Pagio, Mariana Zani; Carrareto, Lilian Favarato; Vieira, Geilma Lima; Magalhães, Diego Corrêa

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A siderurgia, apesar de ter relevância na economia global, é responsável pela geração de um elevado volume de resíduos em sua cadeia produtiva. Buscando o desenvolvimento sustentável, a construção civil absorve resíduos siderúrgicos ao oferecer alternativas de matérias-primas e reduzir a extração de recursos naturais. Nesta pesquisa, destaca-se a análise de quatro resíduos siderúrgicos: as escórias de alto-forno (granulada e resfriada ao ar), a Terra de Shredder e o pó do despoeiramento do forno elétrico a arco (pó de FEA). Assim, o artigo tem o objetivo de caracterizar os resíduos física, química, mineralógica, microestrutural e ambientalmente, visando a sua incorporação em matrizes cimentícias. Constatou-se que a escória granulada de alto-forno possui estrutura vítrea, o que a torna um material potencialmente reativo, enquanto a escória de alto-forno resfriada ao ar se apresenta cristalina. As duas escórias possuem finura e composição química semelhantes às do cimento Portland, com predominância de SiO2 e CaO. O pó de FEA também é um material fino, com grãos em formatos esféricos e composição química rica em ferro e zinco. A Terra de Shredder tem predominância de sílica e ferro e elevada perda ao fogo, em virtude dos materiais que a compõem.

    Abstract in English:

    Abstract The steel industry, despite its importance in the global economy, is responsible for the generation of a high volume of waste in its production chain. Aiming at sustainable development, civil construction absorbs steelmaking waste, offering alternatives of raw materials and reducing the extraction of natural resources. In this study, the generation of four steelmaking wastes is highlighted: blast furnace slag (granulated and air-cooled), Shredder residue and electric arc furnace (EAF) dust. This paper aims to perform a physical, chemical, mineralogical, microstructural and environmental characterization of the waste, aiming at its incorporation in cementitious matrices. The granulated blast furnace slag was found to have an amorphous structure, which makes it a potentially reactive material, while the air-cooled blast furnace slag has a crystalline structure. The two slags have a fineness and chemical composition similar to that of Portland cement, with a predominance of SiO 2 and CaO. The EAF dust is a fine material, with grains in spherical shapes and a chemical composition rich in iron and zinc. Shredder residue has a predominance of silica and iron and high loss on ignition, due to the materials that compose it.
  • Effect of fatigue on tropical wood species Artigos

    Carvalho, Johnny Soares; Christoforo, André Luis; Lahr, Francisco Antonio Rocco; Aquino, Vinicius Borges de Moura

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O objetivo do presente estudo foi criar um modelo teórico que permitisse com segurança e confiabilidade obter, valores de resistência e rigidez aos quais o elemento estrutural será submetido ao longo de sua vida útil. O efeito foi estudado para as propriedades de resistência e rigidez, e o módulo de elasticidade (E M ) e a resistência à flexão (f M ) no teste de flexão estática foram avaliados de acordo com o número crescente de ciclos do teste de fadiga para as cinco classes de madeiras duras, recomendado por norma NBR 7190. Uma redução nas propriedades de resistência e rigidez foi observada com o aumento dos ciclos de carregamento N aplicados em todas as frequências. A partir dos modelos de regressão multivariada e dos respectivos coeficientes de determinação, obteve-se um modelo genérico para o conjunto envolvendo as cinco espécies de madeira, enfatizando a inserção da densidade aparente como variável independente, o que permitiu uma maior generalização do uso dos ajustes no estimativa das propriedades E M e f M , apresentando coeficientes de determinação significativos, variando entre 69,89% e 70,58%.

    Abstract in English:

    Abstract The aim of present study was to create a theoretical model that allowed, with security and reliability, to obtain values of strength and stiffness to which the structural element will be submitted throughout its useful life. The effect was studied for strength and stiffness properties, and the modulus of elasticity (EM) and bending strength (fM) on static bending test were evaluated according to the increasing number of cycles of the fatigue test for the five classes of hardwoods, recommended by NBR 7190 Standard Code. A reduction in strength and stiffness properties was observed with increasing loading Ncycles applied at two frequency levels. From the multivariate regression models and the respective determination coefficients, a generic model was obtained for the set involving the five wood species, emphasizing the insertion of the apparent density as an independent variable, which allowed a greater generalization of the use of the adjustments in the estimation of the EM and fM properties, presenting significant determination coefficients, ranging between 67.89% and 70.58%.
  • Using digital image processing and Unmanned Aerial Vehicle (UAV) for identifying ceramic cladding detachment in building facades Artigos

    Sousa, Alcineide Dutra Pessoa de; Sousa, Gean Carlos Lopes de; Maués, Luiz Maurício Furtado

    Abstract in Portuguese:

    Resumo As ações que compõe o processo de manutenção em fachadas são orientadas pelos resultados obtidos na fase de inspeção. Algumas propostas metodológicas que visam a otimização do processo de inspeção têm sido discutidas, entre essas destacam-se as técnicas de Processamento Digital de Imagens (PDI) capturadas por Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT). O uso de VANT para capturar imagens em fachadas agiliza o acesso à área inspecionada, e as técnicas de PDI ajudam a automatizar o processo de identificação de manifestações patológicas. Esse artigo tem como objetivo aplicar técnicas de PDI para detectar regiões com descolamento cerâmico em fachadas de edifícios. A metodologia utilizada inicia com a formação de uma base de dados (imagens) capturadas por celular e por VANT. O algoritmo de detecção de objetos YOLO (You Only Look Once) foi aplicado nas imagens que compõe a base de dados. Os resultados obtidos indicaram que as técnicas utilizadas são bastante promissoras, com precisão de 94% nos testes realizados. O índice de precisão obtido indica que o modelo é aplicável na prática e as discussões sobre as limitações ajudam no melhoramento da metodologia proposta.

    Abstract in English:

    Abstract Facade maintenance actions are driven by results obtained in the inspection phase. Some methodological proposals aimedat optimizing the inspection process have been discussed, notablydigital image processing (DIP) techniques associated with unmanned aerial vehicle (UAV) imagery. Using UAV speeds up the access to the inspected area, and DIP techniques help to automate the identification of pathological manifestations. This article aims to apply DIP techniques to detect areas where the ceramic cladding on building facades is detaching. The methodology referred to herein starts with the creation of a database (images) captured by cell phone and UAV. The object detection algorithm YOLO (You Only Look Once) was applied to the database images. The results indicated these techniques are very promising, with a 94% precision level in the tests performed. The precision index obtained indicates that the model is applicable in practice and discussions about its limitationshelp improve the proposed methodology.
  • Predictive modeling of the mechanical properties of concrete reinforced with steel fiber using artificial neural networks Artigos

    Silva, Leonária Araújo; Araújo, Lucas Benício Rodrigues; Bezerra, Ana Karoliny Lemos; Murta, Arthur Hermont Fonseca; Babadopulos, Lucas Feitosa de Albuquerque Lima; Medeiros Júnior, Marcelo Silva

    Abstract in Portuguese:

    Resumo Este artigo teve como foco a estimativa de propriedades mecânicas essenciais à concepção de estruturas de concreto mediante um modelo confiável de predição da resistência à compressão, à tração e à flexão de concreto reforçado com fibra de aço (CRFA) utilizando redes neurais artificias (RNA), bem como avaliar a influência do teor de fibras nessas propriedades. A pesquisa utilizou um banco de dados com 57 estudos experimentais descritos na literatura, sendo implementado um modelo de rede neural com 12 variáveis de entrada, 1 de saída e 2 camadas ocultas com 16 neurônios. Como resultados, obtiveram-se as seguintes métricas indicadoras da qualidade do ajuste: um erro quadrático médio (MSE) de 22,63, 0,08 e 0,80, e um erro absoluto médio (MAE) de 3,64, 0,24 e 0,74 respectivamente para as resistências à compressão, à tração e à flexão. A análise da sensibilidade evidenciou que houve aumento considerável nas resistências à tração e à flexão com uso de fibras, o que é esperado. Os resultados confirmaram a capacidade de o modelo reproduzir de forma confiável as propriedades mecânicas do CRFA.

    Abstract in English:

    Abstract The aim of this paper was to estimate the mechanical properties essential to the design of concrete structures through a reliable prediction model of the compressive, tensile and flexural strengths of concrete steel fiber reinforced concrete (CFRC) using Artificial Neural Networks (ANN), and also to evaluate the influence of the fiber content on these properties. The study used a database with 57 experimental studies from the literature, implementing a neural network model with 12 input variables, 1 output and 2 hidden layers with 16 neurons. The results obtained were a mean square error (MSE) of 22.63, 0.08 and 0.80, and a mean absolute error (MAE) of 3.64, 0.24 and 0.74, respectively, for the compressive, tensile and flexural strengths. The sensitivity analysis showed that there was a considerable increase in tensile and flexural strengths with the use of fibers, which was expected. The results confirmed the model's ability to reliably reproduce the mechanical properties of the CFRC.
  • Correlation between natural and artificial aging in particleboards Artigos

    Silva, Marcio Rogério da; Almeida, Tiago Hendrigo de; Almeida, João Paulo Boff; Nascimento, Maria Fátima do; Almeida, Diego Henrique de; Aquino, Vinicius Borges de Moura; Christoforo, André Luis; Lahr, Francisco Antonio Rocco

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O principal objetivo deste trabalho foi estabelecer uma correlação entre o envelhecimento natural com o envelhecimento artificial em painéis aglomerados de média densidade produzidos com resina de poliuretano de mamona e Pinus sp. Para tal correlação, foram utilizados os parâmetros climatológicos da cidade de São Carlos, estado de São Paulo, Brasil. A correlação estabelecida foi que 20 ciclos seriam proporcionais à mesma degradação de dois meses de exposição ao envelhecimento natural. A relação entre as propriedades físicas e mecânicas com os efeitos proporcionados pelo número de meses (M) sobre o envelhecimento natural com número de ciclos (Nc) sobre o envelhecimento artificial foi obtida com modelos de regressão polinomial cúbica. Em geral, para propriedades físicas, 20 Nc representa de 7 a 8 meses e para propriedades mecânicas, de 11 a 12 meses, com exceção da tração perpendicular, de 8 meses de envelhecimento natural. As equações que melhor representam a relação entre Nc e M foram o inchamento em espessura às 2h e a absorção de água às 2h e 24h, com R² acima de 93%.

    Abstract in English:

    Abstract The main objective of this work was to establish a correlation between natural aging with artificial aging in medium density particleboards produced with polyurethane resin of castor oil and Pinus sp. For such correlation, climatological parameters at São Carlos city, São Paulo state Brazil were used. The established correlation was that 20 cycles would be proportional to the same degradation of two months of exposure under natural aging. The relation between physical and mechanical properties with the effects provided by number of months (M) on the natural aging with number of cycles (Nc) on the artificial aging was obtained with cubical polynomial regression models. In general, for physical properties, 20 Nc represents 7 to 8 months and for mechanical properties, 11 to 12 months, with exception to internal bonding, with 8 months of natural aging. The equations which best represent the relation between Nc and M were thickness swelling at 2h and water absorption at 2 h and 24 h, with R² above 93%.
  • Natural weathering rack to assess solar absorptance degradation of tiles and surface temperature measurements Artigos

    Araújo, Ana Carolina Hidalgo; Dornelles, Kelen Almeida

    Abstract in Portuguese:

    Resumo O uso de materiais de baixa absortância solar no envelope construtivo tem se mostrado uma estratégia eficaz para otimizar o desempenho termoenergético de edificações em locais com alta incidência de radiação solar. No entanto, a capacidade refletiva dos revestimentos se modifica ao longo do tempo, devido à degradação pela ação das intempéries e à deposição de material particulado, com prejuízos ao desempenho térmico da vedação ao longo de sua vida útil. Assim, determinar os efeitos da degradação da absortância solar tornou-se primordial para prever a capacidade de manutenção das propriedades refletivas de telhas e tintas com o tempo. Com o objetivo de contribuir com pesquisas nessa temática, este artigo apresenta o projeto, construção e operação de uma estação de envelhecimento natural para avaliação da degradação da absortância solar de telhas e revestimentos expostos ao tempo, em conjunto com o monitoramento simultâneo e contínuo de temperaturas superficiais com termopares. Os resultados obtidos para 28 telhas expostas por 2 anos indicam forte correlação (R² = 0,81) entre as temperaturas superficiais e a absortância solar ao longo do tempo, assim como o potencial de uso da estação de envelhecimento natural para análise conjunta da degradação da absortância e o desempenho térmico dos revestimentos.

    Abstract in English:

    Abstract The use of materials with low solar absorptance on the building envelope has shown to be an effective strategy to optimise the thermal and energy performance of buildings located in climates with incidence of high solar energy. However, the ability of coatings to reflect solar energy changes over time, mainly due to degradation caused by natural weathering and dust or soot deposition, leading to loss of building thermal performance. Therefore, assessing the effects of solar absorptance degradation is crucial to predict the ability to maintain the reflective properties of coatings over time. With the aim of contributing with research on this subject, this paper presents the design, construction, and operation of a natural aging rack to evaluate tiles and coatings exposed to natural weathering conditions, with simultaneous and continuous surface temperature measurements with thermocouples. The results obtained for 28 tiles exposed for 2 years indicate a strong correlation (R² = 0,81) between surface temperatures and solar absorptance over time, as well as the usability of the natural weathering rack to assess solar absorptance degradation of tiles and surface temperature measurements.
  • Numerical simulation of wind-driven ventilation of a three-generic low-rise building in various geometrical configurations Artigos

    Nascimento, Anderson Viana do; Bono, Gustavo

    Abstract in Portuguese:

    Resumo A ventilação natural é a principal estratégia passiva para a obtenção do conforto térmico no interior das edificações, além de promover a renovação do ar ambiente, tornando-o mais saudável. Nas últimas décadas, a Dinâmica dos Fluidos Computacional mostrou-se uma ferramenta eficiente para estimar a ventilação natural. Diante disso, o objetivo do presente trabalho é estudar, através do software livre de código aberto OpenFOAM, a ventilação promovida pela ação do vento no interior de modelos de edificações de pequena altura, observando como as condições geométricas influenciam a topologia do escoamento e as taxas de fluxo volumétrico. Para a verificação e validação do software emprega-se um modelo 3D de edificação com aberturas em faces opostas. Posteriormente, são estudados arranjos de três edificações, contudo, considerando o problema como bidimensional. Nos arranjos, testam-se três diferentes inclinações de terreno e quatro valores de afastamento entre as edificações. Os resultados mostram que a ventilação na segunda e terceira edificação é gradativamente recuperada com o aumento dos afastamentos e da inclinação do terreno, embora, não se atinge os valores obtidos na primeira edificação.

    Abstract in English:

    Abstract Natural ventilation is the main passive strategy for thermal comfort inside buildings and renewal of the air, making it healthier. In recent decades, Computational Fluid Dynamics has proven to be an efficient tool for estimating natural ventilation. The objective of this work was to study the ventilation from the action of the wind inside models of low-rise buildings to observe how geometric conditions influence the topology of the flow and volume flow ratesusing the open source software OpenFOAM. In order to verify and validate the software, a 3D building model with openings on opposite faces was used. Subsequently, arrays of three buildings were studied albeit considering the problem as two-dimensional. In the arrangements, three different terrain slopes and four distance values between buildings were tested. The results show that ventilation in the second and third buildings was gradually recovered with an increase in separation and terrain slope, although the values obtained in the first building were not reached.
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