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Ambiente Construído
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  This is an Open Access Journal Open Access journal
ISSN (Online) 1678-8621
Published by SciELO Homepage  [715 journals]
  • Editorial

  • Performance measurement systems in the construction industry: an
           exploratory study in construction companies from Ceará, Brazil

    • Abstract: Resumo O presente trabalho tem por objetivo identificar as oportunidades de melhoria para a medição de desempenho a partir de um estudo de caso múltiplo com quatro construtoras de Fortaleza, CE. Para tal, foram realizadas dez entrevistas semiestruturadas com intervenientes de diferentes níveis hierárquicos das empresas, além de terem sido analisados documentos comprobatórios. Foram identificadas lacunas de desempenho, a partir das quais se realizou a proposição de onze melhorias para os processos das empresas estudadas e para a melhoria do campo do conhecimento em medição de desempenho. Conclui-se que, devido às deficiências observadas, os sistemas de medição não contribuem para a gestão das empresas efetivamente, uma vez que as informações geradas não conseguem enfatizar as verdadeiras lacunas de desempenho da empresa, bem como proporcionar um estilo de gestão proativo para as mudanças do mercado, o que diminui sua capacidade competitiva. The aim of this paper is to identify opportunities to improve performance measurement systems in the construction industry by using a multiple case study conducted in four construction companies in the city of Fortaleza, Brazil. With that purpose, ten semi-structured interviews were carried out with managers at different hierarchical levels. In addition to the interviews, documents were collected to support the interview claims. Performance gaps were identified and, based on them, eleven measures were proposed to improve the companies' processes and to enhance the knowledge in performance measurement. The study concluded that PMS do not effectively contribute to the management of the companies because the information generated does not emphasize the actual performance gaps; neither do they offer a proactive management style that is capable of dealing with the demands of the market, which decreases the companies' competitiveness.
  • A model for forming partnerships in the construction industry

    • Abstract: Resumo O presente artigo tem por objetivo formular um modelo de avaliação da eficiência do relacionamento entre construtoras e fornecedores para a construção de parcerias na cadeia de suprimentos da construção civil. Foram pesquisadas, com adoção do método survey, 100 empresas brasileiras, 50 fornecedoras e 50 construtoras. Os dados foram analisados com a aplicação de técnicas multivariadas (cluster, análise fatorial, correlação de Spearman e regressão linear). O modelo desenvolvido nesta pesquisa explica, por meio da criação de um índice de eficiência composto por três fatores determinantes (confiança, relacionamento de longo prazo e compartilhamento de informações), as características do relacionamento interorganizacional na amostra pesquisada. Serve, portanto, de orientação diretiva para adoção de estratégias de formação de parcerias entre construtoras e fornecedores. Para melhorar os índices de eficiência do relacionamento construtora-fornecedor, os principais processos que precisam ser considerados quando da criação de estratégias de parcerias são: seleção e avaliação de desempenho de fornecedores e realização de reuniões conjuntas. The objective of this article is to formulate an evaluation model to measure the effectiveness of a construction company relationship in creating partnerships with the supply chain of the construction industry. A survey was conducted with 100 Brazilian companies (50 suppliers and 50 construction companies) and the collected data was analysed using multivariate techniques such as cluster, factorial analysis, Spearman correlation and linear regression. Through the creation of an efficiency index composed of three determining factors (trust, long-term relationship and information sharing), the model developed in this study explains the characteristics of interorganisational relationships in the sample studied. Hence, this model serves as a guideline for the adoption of strategies to form partnerships between builders and suppliers. To improve the efficiency of the relationship between construction companies and suppliers, the following key processes should be considered when adopting partnership strategies: supplier selection, performance assessment and joint meetings.
  • Causes of variability in the execution time of processes in different
           construction systems

    • Abstract: Resumo Um dos grandes desafios para o gerenciamento da construção é a execução das atividades de acordo com as durações programadas, sendo comum a ocorrência de variabilidade. O objetivo desta pesquisa foi analisar as causas da variabilidade do tempo de execução dos processos em diferentes sistemas construtivos, classificando-as em níveis de risco. A metodologia consistiu em um estudo de casos múltiplos em diferentes sistemas construtivos, sendo aplicado com diversos trabalhadores de obras um questionário com 31 causas de variabilidade divididas em oito categorias. Visou-se levantar as variáveis frequência e intensidade de atraso. Foram observadas obras de concreto armado (convencional), alvenaria estrutural e paredes de concreto moldadas no local. Para a análise dos dados foi criado um fator de atraso e aplicada uma metodologia de classificação das causas em níveis de risco através da análise de clusters. Como resultados foram apontadas as principais causas de variabilidade para cada um dos sistemas, sendo algumas semelhantes: retrabalho, baixa qualidade do trabalho e socialização. Análises estatísticas apontaram diferenças entre os sistemas: aqueles mais industrializados tiveram maior quantidade de causas classificadas em níveis de alto risco, porém o impacto da variabilidade no processo foi menor. Há deficiências por parte dos gestores para lidar com os impactos da variabilidade nos processos. One of the major challenges faced by construction management is the implementation of activities within schedule, as variability often occurs. This research study aims to analyse the causes of variability in the execution time of processes in different construction systems, classifying them into different risk levels. The methodology consisted of a field study, where a questionnaire with 31 causes of variability divided into categories was applied to several construction workers. Our aim was to detect the frequency and intensity of delays. The study analysed reinforced concrete works (conventional), structural masonry and concrete walls cast on-site. For the data analysis, a delay factor was created and we classified the causes into risk levels by using cluster analysis. The results showed the main causes of variability for each one of the systems, and pointed to similarities: rework, low quality of work, socialisation. Statistical analyses showed differences between systems: the more industrialised systems had a greater number of causes classified at high-risk levels, but the impact of variability in the process was smaller. The study also showed deficiencies, on the part of managers, to deal with the impacts of process variability.
  • Design guidelines for reducing waste in the production of low-income
           housing with prefabricated wall panels in dry building systems

    • Abstract: Resumo O setor da construção civil vem sendo instigado a diminuir o déficit habitacional nas classes de baixa renda. O emprego de sistemas construtivos industrializados é uma alternativa para esse fim e para aplicação da customização em massa. No entanto, a possibilidade de conferir customização pode acarretar impactos negativos na produção. A modularidade do produto é uma abordagem para a customização em massa. A partir da concepção de módulos, é possível adotar combinações e produzir uma gama de produtos. Este artigo tem como objetivo propor diretrizes de projeto para reduzir perdas na produção de painéis pré-fabricados em sistemasde construção a seco, com foco na simplificação da produção de habitações de interesse social customizadas. A abordagem metodológica adotada foi apesquisa construtiva e o referencial teórico envolveu conceitos de arquitetura e modularidade do produto. A partir dos resultados, foram propostas diretrizes de projeto baseadas nos princípios de modularidade do produto. O impacto das diretrizes na produçãodos painéis foi avaliado mediante coleta de dados em fábrica. A modularidade do produto mostrou-se uma estratégia eficiente para padronização dos componentes e simplificação do processo de fabricação dos painéis. Managers in the construction sector are being urged to reduce the housing deficit in the low-income segment. The use of industrialised building systems is an alternative for achieving this aim and for the implementation of mass customization. However, the possibility of conferring some degree of customisation in housing may have negative impacts on production. Product modularity is a mass customisation approach, by designing modules that can be combined to provide product variety. The aim of this paper is to propose design guidelines to reduce waste in the production of prefabricated wall panels in dry construction systems, focusing on simplifying the production of customised social housing. The methodological approach adopted was design science research. The research started with a literature review to understand the concepts of Product Architecture and Modularity. Based on the results, we proposed design guidelines applying the principles of product modularity. The effect of the guidelines on the production process of the panels was evaluated through data collection at the factory. The adoption of product modularity in house-building design proved to be an efficient approach for the standardisation of components and for simplifying the mass production process of the wall panels.
  • The relationship between lean construction and sustainability

    • Abstract: Resumo mentalidade enxuta e a sustentabilidade aplicadas à construção possuem como objetivo, respectivamente, mitigar desperdícios produtivos e diminuir os impactos negativos do setor. Pesquisas recentes afirmam que a aplicação em conjunto dos dois conceitos pode gerar interações e sinergias. O presente trabalho tem o objetivo de identificar como a construção enxuta e a sustentabilidade se relacionam e descrever esse relacionamento por seus pontos sinérgicos, pelas interações negativas e por outros conhecimentos relevantes. Para isso, o método de revisão sistemática da literatura foi utilizado, e sua execução resultou na seleção de 59 artigos para análises bibliométricas e qualitativas. Os artigos foram agrupados e classificados em seis focos de estudo. Os resultados bibliométricos indicam que o tema ganhou importância nos últimos cinco anos, tendo os Estados Unidos e o Brasil como maiores contribuidores. Já a análise qualitativa indica que a relação entre as abordagens é sinérgica, principalmente no sentido da construção enxuta para a sustentabilidade, e que a relação pode se fortalecer pelo alinhamento de conceitos de valor e desperdício. Conclui-se que, apesar de já existirem casos de integração de práticas e ferramentas, ainda há necessidade de estudos para o aprofundamento no tema. Lean thinking and sustainability applied to construction are aimed, respectively, at mitigating waste and reducing the negative impacts of the sector. Recent studies claim that the joint application of the two concepts can generate interactions and synergies. This study aims to identify how lean construction and sustainability relate to each other, as well as to describe this relationship through its synergistic points, negative interactions and other relevant knowledge. For this purpose, the method of systematic literature review was adopted, resulting in the selection of 59 articles for bibliometric and qualitative analysis. The articles were grouped and classified into 6 study foci. The bibliometric results indicate that the theme has gained importance in the last five years, with the United States and Brazil as major contributors. The qualitative analysis indicates that the relationship between the approaches is synergic, mainly from lean construction to sustainability, and that the relationship can be strengthened by the alignment of the concepts of value and waste. The conclusion of the study is that, although there are already cases of integration of practices and tools, there is still need for studies to deepen the knowledge on the subject.
  • Co-design support methods and tools in the building design process

    • Abstract: Resumo O envolvimento efetivo dos usuários no processo de projeto (PP) traz diversos benefícios para esse processo, como a captura de suas reais necessidades e a legitimação das decisões de projeto, dentre outras descritas na literatura. Entretanto, os métodos e instrumentos para o emprego do codesign no PP ainda são incipientes e pouco divulgados, o que dificulta a disseminação dessa abordagem. O objetivo do presente artigo é, portanto, levantar métodos e instrumentos já utilizados em codesign com usuários, por meio de revisão bibliográfica e estudos de caso em empresas de projeto de arquitetura. Os resultados apontam a importância dos métodos e instrumentos, e que a principal questão metodológica do codesign é promover uma linguagem comum no projeto, para que tanto usuários quanto profissionais de projeto possam entender e se expressar. Apontam ainda que o codesign é importante nas etapas iniciais do PP, em que os métodos e instrumentos foram empregados. A pesquisa contribui para enriquecer a literatura disponível sobre o assunto e disseminá-la para os arquitetos, projetistas e pesquisadores, facilitando a comunicação entre usuários e equipe de profissionais no PP, na busca pela melhoria da qualidade do processo e do edifício projetado. The effective involvement of users in the design process brings several benefits to the process, including capturing users' real needs and legitimising design decisions. However, methods and tools to enable co-design are still incipient, which hinders the dissemination of this approach. The aim of this study was to search for methods and tools already employed in co-design with users, through a literature review and case studies in architectural design companies. The results highlight the importance of methods and tools, and that the main methodological issue in co-design is to promote a common language in the design, so that both users and design professionals can understand and express themselves. They also highlight that co-design is important in the initial stages of the design process, where the methods and tools are used. This study contributes to enriching the available literature on the subject and to disseminating it among architects, designers and researchers, facilitating communication between users and the professional team in the design process, thus improving the quality of the process and the designed building.
  • Changes in the design process of construction companies and property
           developers brought about by the NBR 15575 - Performance Standard

    • Abstract: Resumo ste trabalho apresenta os resultados de uma pesquisa que objetivou a proposição de ferramentas auxiliares ao processo de projeto para atendimento à NBR 15575. Para o desenvolvimento das ferramentas foi identificado, por meio de diagnóstico exploratório, como o processo de projeto das empresas construtoras e incorporadoras trata o atendimento aos requisitos de desempenho. O método adotado é o Design Science Research, e envolveu a realização de diagnóstico em quatro empresas, o desenvolvimento de ferramentas auxiliares ao processo de projeto, sua implementação nas empresas e análise de sua aplicabilidade. Os resultados mostram que as empresas têm enfrentado desafios: falta de conhecimento da norma e das exigências de projeto, reduzida integração entre disciplinas de projeto e suas atividades correlatas. As ferramentas desenvolvidas facilitam a integração entre funções e disciplinas e foram avaliadas em função de sua aplicação nas empresas e da opinião de especialistas atuantes no mercado. O trabalho traz contribuições para as práticas de mercado, pela proposição das ferramentas. Do ponto de vista científico, aprofunda no diagnóstico sobre o processo de projeto das empresas e apresenta um modelo para facilitar a integração entre as funções de desenvolvimento do projeto. This paper presents the results of a research study aimed at proposing the implementation of a set of tools to improve the design management process, seeking to comply with the Brazilian standards NBR 15575. In order to develop these tools, we conducted an exploratory study on the design management process of property developers and construction companies regarding NBR 15575 compliance. The method adopted was Design Science Research, and it involved performing a diagnosis in four companies, developing tools to assist the design process, design implementation in companies and analysis of its application. The results showed that the companies are facing challenges: lack of knowledge regarding NBR 15575 and the requirements associated with the design management process, which is poorly structured, as well as a lack of integration between design disciplines and their insertion in the product development strategies of the property market. The tools developed help to structure the design process of companies, facilitating the integration of functions and disciplines. The tools were evaluated regarding their implementation in the companies and according to the judgment of senior professionals working in construction and design companies. This study contributes to the practices of the market by offering the tools it developed. From a scientific point of view, it offers a reflection about the integration mechanisms within companies to ensure performance, associated with a diagnosis of the design management process.
  • Proposal of a method to evaluate technicians' and users' value perception
           in social housing

    • Abstract: Resumo Este artigo tem como objetivo apresentar um método proposto para avaliação da percepção de valor esperado pelos técnicos de instituições públicas e recebido pelos usuários de empreendimentos habitacionais de interesse social (EHIS) brasileiros. O processo de construção do método envolveu a estruturação de um questionário, planejamento amostral, coleta e análise de dados. O método foi implementado e aprimorado durante três estudos, nos quais foram avaliados EHIS do Programa Integrado Entrada da Cidade (PIEC) em Porto Alegre, RS. A principal contribuição da pesquisa é referente à proposta do Método de Avaliação, o qual é operacionalizado a partir de três fases. A primeira fase tem como objetivo a identificação dos níveis que compõem o mapeamento hierárquico de valor esperado e a customização do instrumento de coleta de dados. A segunda fase tem como objetivo a construção de um protocolo de coleta, análise e processamento de dados. A terceira fase tem como objetivo a análise combinada dos dados da pesquisa e a comparação entre o valor esperado pelos técnicos e o recebido pelos usuários por meio do mapeamento hierárquico de valor e da disseminação dos resultados para melhoria de futuros empreendimentos. Entre os principais resultados desta pesquisa estão a identificação de benefícios percebidos pelos usuários e não esperados pelos técnicos e a explicitação dos níveis mais abstratos presentes na percepção dos usuários, os quais traduzem o objetivo utilizado em programas habitacionais brasileiros. This paper presents a method to evaluate the perceived value expected by technicians from public institutions and received by users of Brazilian social housing. The development of the method involved the structuring of a questionnaire, a sample design, data collection and analysis. The method was implemented and enhanced during three studies that evaluated social housing projects from the Programa Integrado Entrada da Cidade (PIEC) in Porto Alegre, RS, Brazil. The main contribution of the study is the proposition of an evaluation method, which is operated in three stages. The first stage aims to identify the levels that make up a hierarchical mapping of expected value and the customization of the data collection tool. The second stage aims to build a protocol for the collection, analysis and processing of data. The third stage consists of a combined analysis research data and the comparison between the value expected by technicians and that perceived by the users through a hierarchical value mapping, and the dissemination of the results to improve future projects. The main results of this study include the identification of benefits perceived by users but not expected by technicians, as well as an explanation of the more abstract levels present in users' perceptions, which translate the objective used in Brazilian housing programs.
  • 4D BIM applied to logistics management: implementation in the assembly of
           Engineer-to-order prefabricated concrete systems

    • Abstract: Resumo A gestão de sistemas pré-fabricados demanda uma intensa troca de informações entre a fábrica e a obra, de forma a sincronizar a fabricação, as operações logísticas e o processo de montagem, principalmente em ambientes engineer-to-order, no qual o nível de incerteza tende a ser alto. A literatura sugere o uso de Building Information Modeling (BIM) para facilitar o compartilhamento de informações e apoiar a tomada de decisões, assim como a aplicação de conceitos e princípios da Produção Enxuta. Particularmente em relação ao processo de montagem, o BIM 4D pode ser utilizado para simular algumas operações, apoiando o planejamento e controle da produção. O presente artigo propõe um conjunto de diretrizes para a utilização do BIM 4D e conceitos e princípios da Produção Enxuta para apoiar a gestão logística do processo de montagem de sistemas pré-fabricados em concreto do tipo engineer-to-order. Foi adotada a abordagem metodológica da Design Science Research, tendo por base um estudo empírico realizado em uma empresa que fornece estruturas pré-fabricadas de concreto. As principais contribuições do trabalho referem-se o uso de BIM 4D para padronizar as operações logísticas e para a gestão de informações relacionadas ao status do sistema. The management of prefabricated building systems demands an intense exchange of information between the the plant and the construction site, in order to synchronize the production of components, logistic operations and site assembly, especially in engineer-to-order environments, in which the degree of uncertainty tends to be high. The literature suggests the use of Building Information Modeling (BIM) to facilitate the sharing of information and to support decision-making in this type of environment, as well as the application of Lean Production concepts and principles. Particularly in relation to the assembly process, 4D BIM can be used to simulate some operations, supporting production planning and control. This paper proposes a set of guidelines for using 4D BIM and Lean Production concepts and principles to support logistics management for the assembly process in engineer-to-order concrete prefabricated systems. Design Science Research was the methodological approach adopted in this investigation, which was based on an empirical study carried out in a company that delivers prefabricated concrete structures. The main contributions of this study are related to the use of BIM 4D for standardizing logistics operations, and for managing information related to system status
  • Parametric model of reinforced concrete frames with optimized sizing: a
           proposal of a design tool for the early stages of the structural design

    • Abstract: Resumo Comumente, a concepção de sistema estrutural e seu projeto preliminar deveriam estar nos estágios iniciais do desenvolvimento do projeto da forma arquitetônica. Tradicionalmente, estudos sugerem regras de pré-dimensionamento dadas por relações entre a dimensão transversal e o comprimento de vãos. Para ajudar nesse processo, este artigo propõe um protótipo de ferramenta de projeto paramétrico estrutural para uma estrutura tridimensional de pórticos rígidos em concreto armado com vigas, colunas e lajes maciças. Os dados de entrada manipuláveis pelo usuário dessa ferramenta são as dimensões globais da estrutura, a resistência característica do concreto, a taxa de armadura dos pilares, o limite admissível do deslocamento do sistema de piso, o valor de cargas sobre lajes e vigas e as dimensões das seções transversais das peças. A obtenção das soluções desse sistema foi realizada utilizando um algoritmo genético acoplado ao algoritmo proposto. Como produto, obtém-se um modelo geométrico da estrutura com as espessuras visualizadas em tempo real na janela do sistema CAD, atualizado de acordo com as mudanças nos dados de entrada. Foram realizadas comparações do desempenho dessa ferramenta em relação a outras propostas anteriores e análises críticas sobre sua possibilidade de uso corrente para o auxílio do trabalho transdisciplinar em projeto de edificações. Commonly, the conception of the structural system and its preliminary design should take place in the early design stages of a building's architectural form. Traditionally, studies suggest pre-sizing rules given by the relation between the cross-section dimensions and span lengths. In order to assist in this process, this paper proposes the prototype of a structural parametric design tool for a three-dimensional reinforced concrete rigid frame structure, composed by beams, columns and flat slabs. The input data that can be manipulated by the user of this tool are the overall dimensions of the structure, the characteristic strength of the concrete, the columns' reinforcement ratio, the floor system displacement limit, the load values on slabs and beams and the cross-section dimensions of the members. The solutions of this system were obtained using a Genetic Algorithm coupled to the proposed one. The product obtained is a geometric model if the structure with its sizes viewed on the CAD viewport in real time, updated as the changes in the input data occur. The performance of this tool was compared with previous proposals and we conducted a critical analysis of the possibility of its use to assist trans-disciplinary work in building design.
  • Degradation of rendering mortars made with fine concrete aggregates by
           thermal cycles

    • Abstract: Resumo Este trabalho avalia propriedades de revestimentos de argamassa com finos de concreto submetidos a envelhecimento acelerado com ciclos térmicos, utilizando-se um método de ensaio baseado na NBR 15575-4 (ABNT, 2013). As argamassas foram produzidas no traço 1:1:6 em volume (cimento, cal e areia) utilizando-se cimento CP II F-32, cal CH-I em pasta, areia de rio e finos produzidos a partir de agregado reciclado de concreto, adicionado nos teores de 2%; 4,5%; 7% e 9,5% em relação à massa da areia. Os revestimentos foram aplicados sobre substrato de cerâmica vermelha e avaliados, aos 28 dias de idade, a partir da resistência de aderência e forma de ruptura (NBR 13528 (ABNT, 2010)), da dureza superficial determinada por durômetro Shore tipo D (ASTM D 2240-5 (AMERICAN..., 2005)) e da velocidade de propagação de ondas ultrassônicas. Após, os sistemas formados pelo revestimento de argamassa aplicado sobre o substrato cerâmico foram submetidos a envelhecimento acelerado por exposição à ciclagem térmica, o que degradou os revestimentos. Todos os revestimentos apresentaram queda de dureza superficial (na ordem de 10%), diminuição da velocidade de propagação de ondas ultrassônicas (na ordem de 25%) e queda de resistência dos valores médios de aderência, na ordem de 15%. A forma de ruptura observada nos ensaios de resistência de aderência foi fortemente alterada em função do envelhecimento, sendo possível constatar que os revestimentos com 2% e 4,5% de finos apresentaram maior degradação. This study evaluates the loss of the properties of rendering mortars with recycled fine aggregate submitted to thermal cycling tests based on the NBR 15575-4 (ABNT, 2013) standard. The mortars were produced at a mix-proportion of 1:1:6 in volume (cement, lime and sand) using Brazilian cement CP II F-32, CH-I lime putty, river sand and fine aggregate produced from recycled concrete, in compositions with 2, 4.5, 7 and 9.5% relatively to the mass of sand. The rendering mortars were applied on ceramic substrate and evaluated, at 28 days of age, for bond tensile strength (NBR 13528 (ABNT, 2010)), surface hardness determined by Shore durometer type D (ASTM D 2240-5 (AMERICAN..., 2005)) and the velocity of ultrasound waves. The systems formed by the rendering mortars applied on the ceramic substrate were subjected to accelerated ageing by exposure to thermal cycling, which degraded the mortars. All rendering mortars presented superficial hardness decline (in the order of 10%), lowered velocity of ultrasound waves (about 25%) and lowered bond tensile strength by about 15%. The evaluation of the rupture of the rendering mortars showed that those with 2 e 4.5% fine aggregate content suffered the greater degradation.
  • Proposal for a mix design method for coating mortar with artificial
           crushing sand

    • Abstract: Resumo Este trabalho teve por objetivo propor e analisar um método de dosagem experimental para argamassas de revestimento utilizando como agregado miúdo a areia artificial de britagem. Buscou-se identificar e padronizar procedimentos de dosagem de modo a atender a uma condição de obra para um revestimento de argamassa externo, segundo as especificações da ABNT NBR 13281:2005 (ABNT, 2005a). O método de dosagem proposto foi verificado com ensaios de teor de ar incorporado, resistências à compressão e tração na flexão e por resistência de aderência à tração, módulo de elasticidade, absorção de água, porosidade, fissurabilidade, imagens de microscópio digital e testes estatísticos. Empregou-se cimento Portland do tipo II com escória de alto forno, cal hidratada do tipo I e areia artificial de britagem de gnaisse. Concluiu-se que o método proposto é eficiente e permite obter argamassas de revestimento de boa qualidade utilizando areia artificial de britagem, de acordo com as condições preestabelecidas. Há facilidade e flexibilidade na forma de obtenção dos teores de cada componente e do traço adequado, sendo uma boa alternativa para a realização desse tipo de dosagem. The aim of this study was to propose and analyse an experimental mix design method for coating mortars using artificial crushing sand as fine aggregate. We sought to identify and standardize the mix design procedures so as to fulfil the working conditions for an external mortar coating under the specifications of ABNT NBR 13281:2005 (ABNT, 2005a). The proposed mix design method was assessed using the following tests: entrained air content, compressive strength, flexural strength tests and adherence, modulus of elasticity, water absorption, porosity, cracking, stereoscopic magnifier images and statistical analysis. We used Portland cement type II with blast furnace slag, hydrated lime type I, and artificial crushing sand gneiss. The conclusion of the study is that the proposed method is efficient and produces good quality coating mortars using artificial crushing sand, according to pre-established conditions. It is an easy and flexible way to obtain the appropriate levels of each component and the appropriate trait, representing a good alternative for the performance of this type of dosage.
  • Effect of cement consumption on rendering mortars produced according the
           concepts of packing particles and mobility

    • Abstract: Resumo A redução do consumo de cimento na composição de argamassas de revestimento é uma alternativa para a diminuição do impacto ambiental provocado na cadeia de produção do ligante. A utilização de materiais cimentícios suplementares (supplementary cementitious materials - SCM) e a dosagem com base nos conceitos de empacotamento e mobilidade de partículas são estratégias que podem resultar nas propriedades projetadas tanto no estado fresco quanto endurecido. O objetivo deste trabalho foi ilustrar a influência da alteração no consumo de ligante nas propriedades no estado fresco e endurecido de argamassas de revestimento mantendo-se constante a distribuição de tamanho de partículas, o que resultou em porosidade de empacotamento com insignificante variação. O consumo de cimento variou de 8% a 16% em massa, com adição de filler calcário como SCM, sendo que a consistência foi a mesma devido à alteração dos teores de água nas argamassas. Os resultados indicaram que a redução no consumo de cimento afeta negativamente as propriedades no estado endurecido, mas ainda assim atendem às exigências estabelecidas para esse tipo de revestimento. The reduction of cement consumption in rendering mortar composition is an alternative to reduce the environmental impact in the binder production chain. The use of supplementary cementitious materials (SCM) and the dosage based on the concepts of particle packing and mobility are strategies that can result in designed properties both fresh as hardened state. The objective of this study was to illustrate the influence of the change in binder consumption in the properties of formulated rendering mortars keeping constant the particle size distribution, resulting in negligible variation in packing porosity. The cement consumption was ranged from 8 to 16% by mass, with the addition of limestone filler as SCM, with the consistency has being the same due to the alteration of the water content of the mortars. The results indicated that the reduction in cement consumption adversely affect the properties of the mortar in the hardened state, but still quite comply with the requirements for this type of rendering.
  • Characterisation and influence of the content of waste foundry sand on
           rendering mortars

    • Abstract: Resumo Um dos resíduos gerados pela indústria de fundição que tem potencial de aplicação na construção civil é a areia de fundição. O objetivo deste trabalho foi caracterizar e verificar a influência do teor do resíduo de areia de fundição fenólica em argamassas de revestimentos trabalháveis. Foram confeccionadas argamassas mistas, substituindo a areia natural, em volume, nos teores de 0%, 10%, 30% e 100% pelo resíduo de areia de fundição. Para os resíduos de areia de fundição e das argamassas foram realizados ensaios de corrosividade, reatividade, lixiviação e solubilização. Com os dados obtidos foi possível verificar a influência do resíduo de areia de fundição nas propriedades do estado fresco (principalmente na argamassa com 100% do resíduo de areia de fundição, que demandou uma quantidade de água maior para a mesma consistência) e do endurecido (redução nas resistências, na densidade de massa e no módulo de elasticidade). Notou-se que as argamassas com resíduos de areia de fundição, em comparação com o resíduo de areia de fundição, apresentaram menor concentração de ferro, fluoreto e sódio, e maior de alumínio, cromo total e fenóis totais. Os resíduos estudados foram classificados como não perigosos - Classe II A - não inertes, segundo a NBR 10004 (ABNT, 2004). Waste foundry sand is a waste product generated by the foundry industry that has potential applications in construction. The aim of this study was to characterise and evaluate the influence of phenolic foundry waste sand content on rendering workable mortars. Mortars were produced (using Portland cement and lime) replacing natural sand at 0%, 10%, 30% and 100% (in volume) with waste foundry sand. Corrosivity tests, reactivity tests, leaching extract assessments and solubilized extraction of solid waste were performed on the waste foundry sand and the waste of the studied mortars. The results demonstrated that the waste foundry sand had an influence on the properties of the mortars in fresh state (mainly for the mortar with 100% waste foundry sand, which required the use of a larger amount of water to obtain the same consistence) and in the hardened state (decrease in strength, mass density and modulus of elasticity). We observed that, comparing with the waste foundry sand itself, the mortar with the waste foundry sand had lower concentrations of iron, fluoride and sodium when, but higher concentrations of aluminium, chromium and total phenolics. The waste studied was classified as non-dangerous - Class II A - non-inert according to NBR 10004 (ABNT, 2004).
  • Particle breakage in Construction Waste (CW) induced by compaction

    • Abstract: Resumo Nas últimas décadas a geração de resíduos de construção civil (RCC) tornou-se um fator relevante em todo o mundo. Dessa forma, é cada vez mais importante o reaproveitamento desse material, sobretudo em obras de grande consumo, tais como as obras rodoviárias. No entanto, a aplicação desses resíduos depende do conhecimento das propriedades químicas e mecânicas do material. Entre esses parâmetros destaca-se que a susceptibilidade à quebra do grão é de fundamental importância. Isso porque esse parâmetro influencia diretamente no comportamento do material através da resistência e da permeabilidade. O presente trabalho avaliou a quebra do grão em RCC induzida pelo processo de compactação através da aplicação das energias normal e modificada. Para isso o material foi dividido em frações com granulometrias diferentes. Dessa forma, foi analisada a influência da energia, do tamanho do grão, da mineralogia, do teor de umidade e da densidade da amostra. Os resultados indicaram que a ocorrência da quebra do grão está diretamente relacionada com a constituição mineralógica, observando-se que a maior fração estudada foi aquela que sofreu a menor quebra dos grãos. Adicionalmente, os resultados indicaram que a densidade de compactação da amostra também possui significativa influência no processo de quebra dos grãos. In recent decades, the generation of construction waste (CW) has become a significant issue throughout the world. Therefore, the reuse of this material is becoming increasingly important, particularly in projects with high material demand, such as road works. However, the application of these waste products depends on knowledge about the chemical and mechanical properties of the material. One parameter of crucial importance is the susceptibility to particle breakage, since it directly influences the behaviour of the material in terms of resistance and permeability. This study evaluated particle breakage in CW, induced by compaction through the application of standard and modified energy. In order to do that, the material was divided into fractions of different particle sizes. Then, the influence of each of the following factors was analysed: energy, grain size, mineralogy, moisture content and the density of the sample. The results indicated that the occurrence of particle breakage is directly related to the mineralogical composition, and that the largest fraction studied was the one that suffered the smallest particle breakage. Additionally, the results indicated that the density of compaction of the sample also has significant influence on the process of particle breakage.
  • Identification of areas for the deployment of a construction and
           demolition waste recycling plant using multicriteria

    • Abstract: Resumo A construção civil é responsável por um elevado consumo de recursos naturais e também pela geração de uma grande quantidade de resíduos de construção e de demolição (RCD). Uma alternativa para o gerenciamento sustentável dos RCDs é a reciclagem para uso na própria construção civil, o que permite a redução da demanda de recursos naturais e dos custos, além de amenizar o impacto gerado pela disposição inadequada desses resíduos no meio ambiente. Diante desse cenário, o presente trabalho tem como objetivo analisar e selecionar áreas para a implantação de uma usina de reciclagem de RCD no Município de Viçosa, MG. Foram utilizadas técnicas de sistemas de informações geográficas (SIG) que permitiram avaliar áreas alternativas por meio da aplicação da análise multicritério, tendo sido selecionadas 23 áreas possíveis para implementação da unidade. A análise complementar com visitação in loco permitiu a seleção de 4 áreas consideradas mais adequadas por apresentarem acesso facilitado, baixos valores imobiliários, ausência de edificações ou uso futuro predefinido. A metodologia adotada se mostrou apropriada para auxiliar na tomada de decisão e na diminuição do tempo necessário para a escolha de áreas destinadas à reciclagem de RCD, podendo ser replicada em outros municípios. The construction industry uses a high input of natural resources and generates a large amount of construction and demolition waste (CDW). An alternative to the sustainable management of CDW is the recycling of waste for use by the construction industry itself, thus reducing the demand on natural resources, the cost and the environmental impact caused by inadequate disposal. In this context, the aim of this study was to assess and select areas in which to implement a CDW recycling plant in Viçosa, MG, Brazil. Geographical Information Systems (GIS), especially Multi-Criteria Analysis, allowed the identification of 23 potential areas in which to implement the plant. On-site visits allowed the identification of 4 areas that are more adequate due to easy access, the absence of buildings, low market prices and no pre-defined future use. The methodology adopted has shown to be appropriate to assess and to reduce time in the decision-making process to define potential areas for CDW recycling plants. It is also applicable in other municipalities.
  • An analysis of the efficiency of structural system in reinforced concrete

    • Abstract: Resumo Nos últimos anos houve uma evolução dos métodos construtivos empregados no Brasil, principalmente no que se refere às estruturas de concreto. Embora a literatura sobre eficiência na construção civil seja vasta, a proposição de métodos não paramétricos para a análise de eficiência de processos construtivos ainda é bastante limitada. Este trabalho apresenta um modelo para análise de eficiência baseado na técnica Data Envelopment Analysis (DEA) para uma análise comparada da eficiência dos sistemas estruturais de edifícios em concreto, avaliando a utilização eficiente dos insumos de produção (capital e trabalho) para a produção da estrutura. No trabalho foram comparados diversos sistemas estruturais, entre os quais pavimentos formados por lajes nervuradas apoiadas em faixas protendidas, formados por lajes apoiadas em vigas altas e formados por lajes apoiadas diretamente nos pilares, em um total de 23 obras, de 16 construtoras com reconhecida atuação no mercado imobiliário, monitoradas periodicamente, o que permite um diagnóstico do setor. O modelo proposto pode ser usado pelos planejadores com vantagens significativas. Os resultados apontam que pode haver ganhos financeiros substanciais ao melhor alocar mão de obra para o mesmo método construtivo. In recent years there has been significant progress in the construction methods used in Brazil, particularly regarding concrete structures. Although the literature on efficiency in civil construction is vast, there is still very limited availability of non-parametric methods for the efficiency evaluation of constructive processes. This paper presents a mathematical model for efficiency analysis based on the Data Envelopment Analysis (DEA) technique for comparative assessment of construction methods in the production of concrete slabs. In this investigation we compared prestressed and solid slabs from a group of 16 building companies and 23 buildings produced in Fortaleza, which were periodically monitored, allowing us to perform a diagnosis of the sector. The proposed model can be used by planners, offering them significant advantages. The results indicate that there may be substantial financial gains, through better allocating labour for the same constructive method.
  • Concrete behavior under high temperatures in factorial experimental design
           with star configuration

    • Abstract: Resumo Em virtude da necessidade de estudo a respeito da capacidade residual do concreto após situações de altas temperaturas, este trabalho apresenta o uso da metodologia do planejamento experimental fatorial com configuração estrela, formalmente denominado de delineamento composto central rotacional (DCCR), para o estudo da resistência à compressão de corpos de prova de concreto aquecidos em fornos. Com essa ferramenta, foram analisadas conjuntamente as variáveis relação água/cimento e temperatura, tomadas em cinco níveis distintos cada uma, conforme metodologia estatística predefinida. São utilizados ainda ensaios de termogravimetria que permitem comprovar os distintos níveis de dano para diferentes pontos da seção transversal e o efeito da carbonatação e reidratação no concreto. Além disso, foi detectada a existência de uma zona intermediária para qual a temperatura proporciona um incremento dos produtos de hidratação, permitindo a discussão da proteção de estruturas de concreto por meio do controle da relação água/cimento. Motivated by the need for studies on the residual capacity of concrete after high temperature situations, this research study presents the use of the experimental design planning methodology with star configuration, formally denominated central composite rotatable design (CCRD), to study the compressive strength of concrete specimens heated in ovens. With the use of this tool, the variables water/cement ratio and temperature were analyzed together, taken each at five different levels, according to a predefined statistical methodology. We also used thermogravimetric tests that allow verifying the different levels of damage for different points of the cross section and the effect of carbonation and rehydration on the concrete. In addition, the study detected the existence of an intermediate zone at which the temperature increases the production of hydration products, leading to a discussion about the protection of concrete structures by controlling the water/cement ratio.
  • Cement plates and pavers made with waste from the sorting process in
           Blumenau, SC, Brazil

    • Abstract: Resumo Analisou-se o desempenho físico-mecânico de placas e pavers com incorporação de rejeitos da coleta seletiva do município de Blumenau, SC. Tais rejeitos são compostos de orgânicos, polímeros, papéis, vidro e têxteis, que foram reduzidos de tamanho (2,4 mm a 19,0 mm) e substituíram o agregado miúdo natural nos percentuais de 5%, 10%, 20% e 30%. Para o compósito no estado fresco verificou-se o índice de consistência, e no estado endurecido determinaram-se massa específica aparente, absorção de água e resistência à compressão. As placas foram submetidas ao ensaio de resistência à flexão e à análise de microscopia eletrônica de varredura. A massa específica aparente das placas variou de 0,8 a 1,6, e dos pavers, de 1,78 a 1,84 Para menores quantidades de rejeitos incorporados, os dois materiais apresentaram índices de absorção de água que satisfazem as exigências de normas correlatas. As placas apresentaram valores de resistência à compressão que variaram de 4,7 MPa a 14,6 MPa. Na flexão, os valores atingidos foram de 0,1 MPa a 1,8 MPa. Os pavers alcançaram valores de resistência à compressão entre 10,8 MPa e 18,7 MPa. Pavers com 5% de incorporação de agregados de rejeitos seriam passíveis de ser aplicáveis em calçadas e meios-fios desde que estudos futuros garantam sua durabilidade. This project analysed the physical-mechanical performance of plates and pavers with the incorporation of waste originated from the sorting process in the city of Blumenau, SC, Brazil. The waste consisted of organic waste, polymers, paper, glass and textile materials which were reduced in size (2.4 mm to 19.0 mm) and then used to replace natural aggregate at different ratios: 5%, 10%, 20% and 30%. The consistence of the fresh mortar and the physical-mechanical indices, the apparent specific gravity, water absorption and compressive strength of the hardened mortar were determined. Scanning electron microscopy analysis and flexural strength tests were also conducted. The bulk density of the plates and pavers ranged from 0.8 to 1.6 and 1.78 to 1.84 respectively. In the case of low incorporation of waste, both materials presented water absorption results that meet the requirements of correlated standards. The plates presented compressive strength values ranging from 4.7 MPa to 14.6 MPa. Flexural strength results reached values between 0.1 MPa and 1,8 MPa. The pavers achieved compressive strength values between 10.8 MPa and 18.7 MPa. Pavers with 5% incorporation of waste aggregates could be used in sidewalks and curbs, as long as future studies are able to demonstrate their durability.
  • Rheological behavior during squeeze flow of concentrated suspensions of
           spheres in different viscosities silicone oils

    • Abstract: Resumo Squeeze flow é uma das principais técnicas para analisar o comportamento reológico de argamassas. Esses materiais podem ser considerados como suspensões concentradas, reativas e heterogêneas com grande extensão granulométrica, nas quais o comportamento reológico é influenciado pelas quantidades e características de seus constituintes. Para avaliar alguns fenômenos de maneira mais detalhada, é interessante reduzir os fatores que influenciam o fluxo. Assim, este trabalho avalia o comportamento reológico de suspensões concentradas de esferas macroscópicas de vidro em fluidos newtonianos de diferentes viscosidades (silicones: 100, 1.000 e 10.000 cSt) e visa analisar a interação entre as fases líquida e sólida e a ocorrência de segregação. As suspensões com 60% e 70% em volume de sólidos foram submetidas a ensaios de squeeze flow com diferentes velocidades. O aumento da quantidade de fluido altera os principais fenômenos relacionados ao fluxo: com baixo volume de líquido o atrito entre as partículas, a capacidade de lubrificação do fluido e a coesão decorrente da formação de meniscos são predominantes na suspensão, enquanto em suspensões com volume de líquido suficiente para afastar as partículas a viscosidade do fluido, a força de arraste e a permeabilidade do sistema granular influenciam no comportamento reológico e na ocorrência de separação de fases. Squeeze flow is one of the main techniques used to evaluate the rheological behaviour of mortars. This type of material can be considered as a reactive, heterogeneous and concentrated suspension with a wide range of particle sizes, and its rheological behaviour is influenced by the quantity and characteristics of its constituents. In order to evaluate some phenomena in detail, it is interesting to reduce the factors that influence the flow of the material. Thus, this paper assesses the rheological behaviour of concentrated suspensions of macroscopic glass spheres in Newtonian fluids with different viscosities (silicone oils: 100, 1000 e 10000 cSt) aiming to analyse liquid and solid interactions as well as the occurrence of phase separation. Suspensions with 60% and 70%vol of spheres were subjected to squeeze flow tests at different displacement rates (0.01, 0.1 and 1.0 mm/s). The increase in liquid content changed the main phenomena governing the flow: (i) at low liquid volume, friction between particles, liquid lubrication capacity and cohesion generated by meniscus formation have a major effect; while (ii) in suspensions with liquid content enough to separate the particles, the fluid viscosity, drag force and permeability of the granular system determine the rheological behaviour of the suspension and the occurrence of phase separation.
  • Individual decentralized non-potable water system: the need for quality
           and quantity management

    • Abstract: Resumo A implantação de sistemas de água não potável em edifícios residenciais está crescendo, tendo em vista a redução dos níveis atuais de demanda de água potável. Esse fato vem ocorrendo mesmo sem o embasamento teórico adequado por meio de normas técnicas, regulamentos ou legislações específicas para o projeto, execução e operação de tal sistema. Nesse sentido, o objetivo deste artigo é avaliar o desempenho qualitativo e quantitativo de um sistema descentralizado individual nas etapas de operação e manutenção. O método utilizado foi o estudo de caso. Para tal, foram realizadas a caracterização do sistema e a coleta de informações de usuários. Os resultados mostram que o sistema de água não potável, além de não ter apresentado um impacto de redução no consumo de água, propiciou um surto de infecção gastrointestinal para a população do edifício, devido à falta de capacitação dos profissionais envolvidos em todas as etapas do sistema e, em especial, na etapa de operação e manutenção, o que afetou a saúde dos usuários. Conclui-se que a capacitação profissional para executar, operar e manter o sistema de água não potável é indispensável para garantir a eficiência no sistema e preservar a saúde dos usuários. The deployment of non-potable water systems in residential buildings is growing in view of the need to reduce the current demand for drinking water. This has been occurring even without adequate theoretical basis through technical standards, regulations or specific legislation on the design, implementation and operation of such systems. With this in mind, the aim of this paper is to assess the qualitative and quantitative performance of an individual decentralized system in the operation and maintenance stages. The method used was the case study. Hence, we characterised the system and collected information from users. The results show that the non-drinking water system, in addition to not having an impact on the reduction of water consumption, led to an outbreak of gastrointestinal infection among the population of the building. This fact occurred due to the lack of training of the professionals involved in all stages of the system, particularly in the operation and maintenance phase, which affected the health of users. It is concluded that professional training to run, operate and maintain non-potable systems is essential to ensure the systems' efficiency and to preserve the health of users.
  • Evaluation of operating conditions of plumbing fixtures in public

    • Abstract: Resumo A água para consumo humano, quando presente nos sistemas prediais, é passível de diversas formas de desperdício. Por vezes, os gastos excessivos se devem ao término da vida útil dos equipamentos hidrossanitários e à negligência quanto à necessidade de manutenção. Este artigo apresenta as condições de operação dos equipamentos hidrossanitários de dez edificações públicas da cidade de Joinville, SC. Detectou-se que mais de 56,0% das bacias sanitárias e mictórios possuíam vazamentos. Foram encontradas 2,5% de torneiras com filetes ou gotejamentos constantes, bem como 31,0% que apresentaram vazamento não mensurável na válvula ao serem acionadas. As vazões de torneiras, bebedouros e chuveiros foram medidas e comparadas com os valores referenciados nas normas brasileiras e certificações ambientais LEED e AQUA. Ao fim, são apresentados os indicadores de consumo dos dez edifícios, cujas médias variam de 16,6 a 69,3 litros/usuário por dia. Water for human consumption in building systems is susceptible to various forms of waste. Sometimes, water misuse is a result of the end of lifetime of plumbing fixtures and lack of maintenance. This paper presents the operating conditions of plumbing fixtures in ten public buildings in Joinville, SC, Brazil. It was detected that more than 56.0% of toilets and urinals presented leakages, 2.5% of taps presented some constant dripping, and also that 31.0% of them presented valve leakage when the flow time was activated. The flow rate of taps, drinking fountains and showers was also measured and compared with the values established in the Brazilian standards and LEED and AQUA environmental certifications. The consumption indicators of the ten buildings are also presented and they range from 16.6 to 69.3 litres/user per day.
  • Evaluation during operation of non-potable water systems in residential

    • Abstract: Resumo Atualmente é observado um crescimento de iniciativas independentes para a implantação de sistemas prediais de água não potável em edifícios residenciais. Essas iniciativas contam com pouco respaldo técnico normativo, diretrizes ou legislação que orientem projetistas, executores e gestores sobre as práticas adequadas de implantação, operação e manutenção desses sistemas, o que pode colocar em risco a saúde dos usuários e o sucesso dessa tecnologia. Considerando-se que é indispensável atender às necessidades dos usuários por meio da adequação das soluções ao uso, a Avaliação Durante Operação (ADO) apresenta-se como uma ferramenta adequada para a análise da situação atual do sistema. Nesse contexto, este artigo tem como objetivo avaliar o desempenho de sistemas prediais de água não potável durante sua operação em edifícios residenciais no que se refere a projeto, execução, operação e manutenção. Para tanto foi aplicada a metodologia de ADO em seis edifícios residenciais. Os resultados mostram que a falta de capacitação técnica, de normas técnicas e de legislações específicas que orientem projetistas, executores, gestores e usuários contribui para o atual cenário, caracterizado por sistemas que operam com desempenho inferior para atender às necessidades e garantir a segurança dos usuários. There is currently a noticeable increase in independent initiatives for the implementation of non-potable water systems in residential buildings. These initiatives count on little technical support, regulatory guidelines or legislation to guide designers, builders and managers on the appropriate practices of implementation, operation and maintenance of these systems, which can put at risk both the health of users and the success of this technology. Considering that it is essential to meet the needs of users, adapting solutions to use, evaluation during operation (EDO) is a suitable tool for the analysis of the system's current situation. Hence, this study aims to evaluate the performance of buildings' non-potable water systems during their operation in residential buildings, with regard to design, implementation, operation and maintenance. The EDO method was applied in six residential buildings. The results show that lack of technical training, specific technical requirements and laws to guide designers, builders, managers and users contributes to the current scenario, characterized by systems that operate with less than adequate performance to meet the needs of users and ensure their safety.
  • Assessment of environmental and economic feasibility of rainwater
           harvesting systems in low-income house: case study in Florianópolis, SC

    • Abstract: Resumo O objetivo principal deste artigo é analisar a viabilidade ambiental e econômica de sistemas de aproveitamento de água pluvial para um projeto de uma edificação residencial de baixo padrão localizada em Florianópolis, SC, Sul do Brasil, utilizando conceitos da Análise de Ciclo de Vida (ACV). Foi realizada uma avaliação ambiental e econômica de dois cenários para a edificação analisada: um cenário em que existe somente sistema hidráulico predial que utiliza água potável da rede pública, e outro cenário em que a edificação possui sistema hidráulico predial complementado por aproveitamento de água pluvial. Foram analisadas três opções de sistemas, e cada opção tinha o reservatório inferior de armazenamento de água pluvial composto de um material diferente: plástico reforçado com fibra de vidro, polietileno de alta densidade e concreto armado. Os resultados apontam que, entre as opções analisadas, os sistemas mais viáveis ambientalmente são os que possuem reservatório inferior de armazenamento de água pluvial de plástico reforçado com fibra de vidro. Por outro lado, os sistemas com reservatório inferior de concreto armado são os mais viáveis economicamente. Demonstrou-se através deste estudo a importância de analisar aspectos ambientais e econômicos antes da implantação de um sistema de aproveitamento de água pluvial, para que assim possam ser realizadas as melhores escolhas em relação aos materiais componentes dos sistemas, visando à sustentabilidade nas edificações. The main objective of this paper is to assess the environmental impact and investment feasibility analysis of rainwater harvesting systems for a low-income house located in Florianópolis, southern Brazil, by using the concepts of Life Cycle Analysis (LCA). The environmental and investment feasibility analysis was performed for two scenarios, i.e., a scenario in which there is only a potable water system supplied by the water utility, and another scenario in which the potable water system is complemented by rainwater. Three types of rainwater storage tanks were analysed: plastic reinforced with glass fibre, high density polyethylene and reinforced concrete. The results indicate that plastic tanks reinforced with glass fibre are environmentally more feasible, while concrete tanks are economically more feasible. This study showed the importance of analysing environmental and economic aspects before implementing a system for rainwater utilization; thus better choices regarding the materials used in the systems, aiming at sustainability in buildings, can be made.
  • Active and passive solar energy integration in single-family dwelling
           roofs of real estate developments

    • Abstract: Resumen A partir de modelos inmobiliarios vigentes, se analiza la posibilidad de construir viviendas que abastezcan demandas energéticas propias y provean energía excedente (Plus-Energy House),. Para ello se revisa un catastro de tipologías y estadísticas de consumos, seleccionando un caso representativo en el que se proponen alteraciones de diseño pasivo y se ejecutan simulaciones energéticas integrando tecnologías activas en las que se determina una producción factible frente a las demandas. Se despliegan tecnologías solares en integración arquitectónica BIPV, BISTw, BIPVTa y BIPVTw individualmente o combinadas buscando maximizar la capacidad de producción para autoconsumo, comparándose temporalmente con demandas características para identificar déficits y excedentes característicos promedios de días representativos de verano, invierno y de épocas interestacionales. Por último se obtiene el balance anual, el cual refleja un abastecimiento de aproximadamente el 174 % al desplegarse solamente tecnología BIPV y 251 % al integrar tecnologías híbridas térmicas fotovoltaicas con fluido líquido y fluido aire (BIPVTw) (BIPVTa). This study analyses the possibility of achieving negative energy demands in single-family housing (Plus-Energy House). Through the integration of energy efficiency measures jointly with active solar systems, it is possible to obtain high performance energy models. In order to demonstrate this, we performed energy simulations integrating active solar systems, and also possible self-shading and separations between dwellings. We analysed the deployment of BIPV, BISTw, BIPVTa and BIPVTw technologies individually and in different combinations between them with the purpose of maximizing production capability for self-consumption, comparing them with residential demands in order to identify energy deficits and surpluses in different seasons. The measurements were taken hourly on typical days in summer, winter and intermediary seasons. Finally, an annual balance was obtained, showing energy surpluses of approximately 174 % when deploying only BIPV collectors and 251 % when combining BIPVTw and BIPVTa.
  • Impact of human activities on the concentration of indoor air particles in
           an antarctic research station

    • Abstract: One of the main characteristics of Antarctic buildings is the fact that they are designed mostly with a focus on energy efficiency. Although human activity is a major source of pollution, indoor air quality is not a matter of significant concern during building planning. This study examines the relationship between indoor activities in an Antarctic Research Station and the size distribution of particulate matter. Real-time particle size distribution data is used in conjunction with time-activity data. The activity number ratio is calculated using the mean number of particles found in each size range during each activity divided by the average number of particles found during a period characterized by the absence of human activities. Cooking, the use of cosmetics, waste incineration and exhaust from light vehicles were responsible for significant deterioration of indoor air related to the presence of fine and ultrafine particles. Cleaning, physical exercise and the movement of people were responsible for the emission of coarse particles. This article emphasizes the importance of post-occupancy evaluation of buildings, generating results relevant to the planning and layout of new buildings, especially regarding better indoor air quality.Resumo Uma das principais características das construções antárticas é o fato que boa parte do esforço projetual é concentrado na eficiência energética. Embora a atividade humana seja a maior fonte de poluição, a qualidade do ar interior não é uma questão com significativa preocupação durante o planejamento da construção. Este estudo investigou a relação entre as atividades internas em uma Estação de Pesquisa Antártica e a distribuição dos tamanhos das partículas. Dados de distribuição do tamanho das partículas são plotados em tempo real em conjunção com os registros das atividades. A taxa de atividade é calculada usando o número médio de partículas encontradas em cada faixa de tamanho, durante cada atividade, dividido pelo número médio de partículas encontradas durante o período sem atividade humana. Cocção, uso de cosméticos, incineração de resíduos e exaustão de veículos são responsáveis pela deterioração do ar interno relacionada com a presença de partículas finas e ultrafinas. Limpeza, exercício físico e trânsito de pessoas, são responsáveis pela emissão de partículas grossas. Este artigo reforça a importância da avaliação pós-ocupação de edifícios, gerando resultados relevantes ao planejamento e layout das novas construções principalmente no que se diz respeito a uma melhor qualidade do ar interno.
  • The behaviour of adaptive thermal comfort models compared to the Fanger
           model in intensivists adapted to a tropical climate

    • Abstract: Resumo Objetivou-se investigar o comportamento de modelos adaptativos de conforto térmico (PMVay e PMVak) em relação ao modelo clássico de Fanger (PMV) para predição da real sensação térmica nos profissionais intensivistas adaptados ao clima tropical, procurando identificar o limite de concordância entre tais métodos. As amostras foram coletadas em nove unidades de terapia intensiva (UTIs) públicas da cidade de João Pessoa/Paraíba/Brasil e as estimações obtidas pelos modelos foram confrontadas através da aplicação da análise de concordância entre métodos de Bland-Altman. Os testes identificaram que dentre os métodos selecionados o que apresentou menor viés para estimações da real sensação foi o PMV clássico se comparado aos modelos adaptativos indicados para indivíduos aclimatados a regiões quentes e úmidas características de climas tropicais. Entretanto, a amplitude do viés foi dependente da faixa de estimação, ou seja, à medida que as estimações se mantiveram entre valores de -1,5 e 0,2 o viés tendeu a ser minimizado. A análise de concordância mútua entre os testes mostrou que o PMV e o PMVak são equivalentes quando suas estimações se situam entre -0,5 e 0,5, o que indica que o fator de ponderação para adaptabilidade proposto pelo modelo PMVak não foi o suficiente para prever a aclimatação na amostra considerada. The aim of this study was to investigate the behaviour of adaptive models of thermal comfort (aPMVy e aPMVk) as compared with the classical Fanger model (PMV) for the prediction of the actual thermal sensation of intensivist professionals adapted to the tropical climate, seeking to identify the limits of agreement between such methods. The samples were collected at nine public Intensive Care Units (ICUs) in the city of João Pessoa, Paraíba, Brazil and the estimates obtained by the models were compared by applying the concordance between Bland-Altman methods. The tests revealed that, among the selected methods, the one that showed the least bias estimating the real sensation was the classic PMV, compared with adaptive models indicated for individuals acclimatized to hot and humid regions, which are characteristic of tropical climates. However, the amplitude of the bias depended on the estimation range, i.e., as the estimation was kept between -1.5 and 0.2 values, the bias tended to be minimized. The mutual correlation analysis between tests showed that the PMV and aPMVk are equivalent when their estimates are between -0.5 and 0.5, indicating that the weighting factor for adaptability offered by the aPMVk model was not enough to provide acclimatization in the sample considered.
  • Effects of a heat wave on short-time acclimatization during experiments
           supported by a climate chamber

    • Abstract: Resumo Estudos de conforto térmico humano em espaços abertos são de relevância para o planejamento urbano climaticamente orientado, estando relacionados à qualidade de vida em áreas urbanas. Considerando-se a frequência cada vez maior de ondas de calor nessas áreas, deve-se avaliar o efeito desses episódios na percepção térmica de citadinos. No presente estudo investigaram-se os efeitos da aclimatação no curto prazo na percepção térmica de indivíduos no espaço aberto durante episódios de onda de calor. Condições estacionárias foram garantidas por uma permanência prolongada dos participantes (n=16) em câmara climática, localizada em Karlsruhe, Alemanha, antes de sua exposição às condições externas. Foram aplicados questionários de sensação e preferência térmicas em três momentos: a) imediatamente ao sair da câmara, b) 15 minutos e c) 30 minutos após. Avaliam-se os efeitos de aclimatação na percepção térmica dos sujeitos comparativamente às condições térmicas externas, as quais são expressas em termos do índice UTCI (Universal Thermal Climate Index) e da correspondente sensação térmica dinâmica estimada DTS (Dynamic Thermal Sensation). Os resultados mostraram que, mesmo tendo as condições ao ar livre permanecido inalteradas ao longo do tempo de exposição de 30 min, os votos de percepção térmica dos sujeitos diferiram sutilmente nesse curto espaço de tempo, embora sem significância estatística. A aclimatação a onda de calor levou a maior tolerância ao calor logo após, com perda dessa aclimatação na sessão subsequente. Studies on human thermal comfort in open areas are relevant for climate-responsive urban design, as they are closely connected with the quality of life in urban areas. Considering the increasing frequency of heat waves in such areas, their effect on thermal perception of urbanites should be evaluated. This study analysed the effects of short-term acclimatisation on the thermal perception of individuals in open spaces during heat-wave episodes. Steady-state conditions were ensured by a prolonged stay of participants (N=16) in a test chamber prior to the subjects' exposure to the outdoors, in Karlsruhe, Germany. Questionnaire wer administered as regards thermal sensation and preference at three time stamps: a) immediately after leaving the chamber, b) 15 minutes and c) 30 minutes after that. We evaluated acclimatisation effects on the subjects' thermal perception against predictions of the outdoor thermal conditions in terms of UTCI (Universal Thermal Climate Index) and the derived DTS (Dynamic Thermal Sensation). The results showed that, although outdoor conditions remained unchanged throughout the 30-min exposure time, the subjects' thermal perception votes differed slightly with time of exposure, albeit with no statistical significance. Acclimatisation to heat wave leads to enhanced heat tolerance just after it, with acclimatisation loss in the subsequent session.
  • Thermal efficiency of roof tiles

    • Abstract: Resumo Acorreta especificação dos materiais de cobertura pode contribuir tanto para a melhoria da eficiência energética em edificações como para a mitigação do efeito de ilha de calor urbana. No entanto, a carência de caracterização das propriedades térmicas desses materiais ainda é constante. Esta pesquisa investiga a refletância solar em três diferentes tipos de materiais de cobertura: telha cerâmica esmaltada, cerâmica rústica e de concreto com amostras de diferentes cores. A refletância solar das amostras foi medida a partir do espectrômetro portátil ALTA II e posteriormente foi calculado o índice de refletância solar (SRI), baseado na norma ASTM E1980. Os resultados demonstraram que a variabilidade de cores impacta diretamente no desempenho com relação à refletância solar (cerâmica esmaltada de 0,11 - 0,67, concreto de 0,1 - 0,37, cerâmica rústica de 0,25 - 0,47). A telha de concreto apresentou menor SRI (39%). As cores claras mostraram ser mais eficientes apresentando maiores valores de refletância solar. Entretanto, a diversidade de tons claros acarretou variação na refletância solar (0,67, 0,37, 0,47, esmaltada, concreto e rústica, respectivamente). Os resultados relacionados neste estudo apontam a importância da análise da refletância solar dos materiais de cobertura e a necessidade de sua correta especificação em edificações. The correct specification of roofing materials can contribute both to the improvement of energy efficiency in buildings and to the mitigation of the urban heat island effect. However, the lack of characterisation of the thermal properties of these materials is still the rule. This research study investigates solar reflectance in three different types of roof tiles: enamelled ceramic tiles, rustic tiles and concrete tiles, with samples in different colours. The solar reflectance of the samples was measured using the ALTA II portable spectrometer, and, subsequently, the solar reflectance index (SRI), based on the ASTM E1980 standard was calculated. The results showed that colour variability had a direct impact on the tiles' performance regarding solar reflectance (enamelled ceramics from 0.11 to 0.67, concrete 0.1 to 0.37, rustic ceramics from 0.25 to 0.47). The concrete tiles presented a lower solar reflectance index (39%). The lighter colours showed to be more efficient, presenting higher solar reflectance values. However, the diversity of light tones led to variations in solar reflectance (0.67, 0.37, 0.47, enamelled, concrete and rustic, respectively). The results of this study point to the importance of analysing the solar reflectance of roofing materials and the need for their correct specification in buildings.
  • Vertical housing: an evaluation of the spatial and environmental quality
           of apartment buildings

    • Abstract: Resumo Frente ao significativo crescimento da produção de edifícios de apartamentos na última década no Brasil, vislumbrou-se a necessidade de se analisar sua qualidade. Assim, este artigo apresenta os principais resultados da pesquisa intitulada "Habitar vertical: avaliação da qualidade espacial e ambiental de edifícios de apartamentos", que objetivou investigar a qualidade de empreendimentos habitacionais multifamiliares destinados à classe média e lançados pelo mercado imobiliário nas cidades de Uberlândia, MG, e Ribeirão Preto, SP. Essa comunicação aborda a fundamentação teórica da pesquisa e sua metodologia, bem como expõe alguns resultados que enfocam questões relativas à funcionalidade e à qualidade ambiental das habitações - derivados da aplicação de instrumentos de avaliação pós-ocupação (APO) em quatro estudos de caso. Os resultados apontam para o descumprimento de parâmetros básicos de funcionalidade nos edifícios avaliados, em função da redução dimensional dos apartamentos, da excessiva compartimentação dos espaços e da sobreposição de usos não planejada. Indicam também a incipiente incorporação de estratégias de sustentabilidade nos edifícios, além do baixo nível de consciência ambiental dos moradores. Acredita-se que bancos de dados alimentados por APO possam nortear o processo de concepção de produções imobiliárias que visem a uma maior qualidade do ambiente construído. The significant growth in the production of apartment buildings in recent years in Brazil has led to the need to analyse the quality of the residential units and of the housing projects that have been built. Hence, this paper presents the main results of the research study entitled "Vertical housing: an evaluation of the spatial and environmental quality of apartment buildings", which has investigated the quality of multi-family housing projects aimed at the middle-class segment and built in the Brazilian mid-sized cities of Uberlândia, MG, and Ribeirão Preto, SP. This paper discusses the theoretical basis of the research study and its methodology, and presents results that focus on issues related to the functional and environmental quality of housing - derived from the application of Post Occupancy Evaluation (POE) tools in four case studies. These results point to the failure of basic parameters of functionality in the designs of the buildings that resulted from the reduction in apartment sizes, an excessive compartmentalization of spaces and an unplanned overlap of uses. The results also indicate an incipient incorporation of sustainability strategies in buildings, in addition to a low level of environmental awareness among their residents. Hence, we conclude that databases based on POE can be used to guide the design process in order to support the improvement of design quality in building production.
  • The environment, landscape, modern architecture and urban design in a
           pioneering work of modern Brazilian architecture in the south:
           Refap/Petrobras - 1962/1968

    • Abstract: Resumo O artigo aborda obra basilar da arquitetura moderna brasileira no sul, na qual além de sistemas construtivos pioneiros na construção de obras brasileiras manifestam-se relações entre estratégia urbana e meio ambiente, pavilhões modernos e paisagem, até então raros no campo das instalações industriais em âmbito internacional. Os projetos da Equipe de Arquitetos formada por Carlos Maximiliano Fayet, Cláudio L. G. Araújo, Moacyr Moojen Marques e Miguel Alves Pereira, para a Refinaria Alberto Pasqualini, em Canoas, RS, e Terminal Almirante Soares Dutra da Petrobras, em Osório, RS, relacionam igualmente sistemas espaciais do Movimento Moderno, cuja apropriação regional revela particularidades em relação ao centro do país, até então pouco valorizadas. This paper discusses one of the fundamental works of Brazilian modern architecture in the south of Brazil. As well as using pioneering constructive systems in Brazilian construction industry, this work shows links between urban strategies and the environment, modern pavilions and the landscape, which up until that moment were rare in industrial installations anywhere in the world. The designs of Equipe de Arquitetos, formed by Carlos Maximiliano Fayet, Claudio L. G. Araújo, Moacyr Moojen Marques and Miguel Alves Pereira, for the Alberto Pasqualini Refinery in Canoas, RS, Brazil, and for the Almirante Soares Dutra Terminal of Petrobras, in Osório, RS, Brazil, also relate spatial systems and the progressive motivations of the Modern Movement, which regional version reveals peculiarities- when compared to the center of the country - which have been undervalued.
School of Mathematical and Computer Sciences
Heriot-Watt University
Edinburgh, EH14 4AS, UK
Tel: +00 44 (0)131 4513762
Fax: +00 44 (0)131 4513327
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