Projeto: Edifício Liberdade 203 – Pavimentos de Madeira

Objetivos

CONTEXTO E MOTIVAÇÃO

A escolha das soluções construtivas tem um papel fundamental no campo da acústica, assim como a sua correta ou incorreta execução influencia os resultados finais do projeto e o seu bom desempenho a nível acústico. Assim, é fulcral o estudo e pormenorização das soluções construtivas, principalmente o seu isolamento acústico. A obtenção de condições adequadas de isolamento acústico em edifícios passa pela adoção de soluções construtivas apropriadas. No entanto, a compatibilização com as restantes especialidades de projeto envolvidas, a sua pormenorização e a correta execução em obra são normalmente decisivas. Uma solução de elevado desempenho acústico pode resultar num desastre se deparada com situações desconhecidas e se forem cometidos erros durante a sua execução.

O presente projeto tem por objeto de estudo a I&D realizada no âmbito da obra do Edifício Liberdade 203, nomeadamente no que concerne ao estudo sobre a aplicabilidade e compatibilidade de mantas resilientes de materiais compósitos (material para isolamento acústico) em pavimento de madeira maciça.  

OBJETIVO

Importa salientar que, no caso da obra relativa ao Edifício Liberdade 203, existia uma necessidade de correção acústica ao nível dos pisos dos apartamentos, os quais se encontravam revestidos com madeira maciça. Verificou-se, no entanto, que a tecnologia de correção acústica aplicada na obra (mantas resilientes de materiais compósitos) estava a causar graves problemas após a aplicação do pavimento, nomeadamente ao nível da humidade, uma vez que as betonilhas aplicadas não secavam, o que posteriormente causava deformações e abaulamento do pavimento.

Em face do exposto, o presente projeto tem como objetivo a investigação sobre os motivos pelos quais a betonilha não secava com a aplicação da manta resiliente de materiais compósitos (material altamente recomendado, inclusivamente pelo Portal da Habitação, para a resolução de problemas de acústica em imóveis), bem como a determinação de soluções que facilitassem o processo de secagem e que permitissem a aplicação do pavimento selecionado.

Neste sentido, era também objetivo identificar qual o ambiente ideal, no que respeita a temperatura e humidade a conceber a cada espaço, tendo em conta as características do edifício, de modo a mitigar definitivamente o problema.

Para a realização do presente projeto, a HCI contou com a colaboração do LNEC (Laboratório Nacional de Engenharia Civil).

Atividades realizadas

INCERTEZAS   

Uma vez que a madeira maciça é um material nobre e altamente sensível à humidade, e a manta resiliente aplicada é composta por borracha, a HCI deparou-se com uma situação de variáveis não controláveis, sendo a mais importante o facto de o grau de humidade atmosférica ser extremamente elevado, mas também a espessura das betonilhas ser bastante elevada. Estas variáveis não são de forma nenhuma conciliáveis com a qualidade final da obra que se pretende e que passa por um pavimento em madeira maciça perfeito e uma acústica exemplar.

Em face do exposto, um dos desafios subjacentes à realização do presente projeto passa pela capacidade em realizar um estudo higrométrico preciso que permita determinar com exatidão qual o ambiente ideal (tendo por base a temperatura interior dos imóveis e a temperatura exterior no meio ambiente) para garantir a secagem absoluta da betonilha, de modo a assegurar a compatibilidade entre madeira maciça e a manta resiliente, e assim cumprir com os níveis de humidade permitidos e desejáveis, uma vez que até então não foi possível alcançar esta necessidade.

É igualmente de referir que o edifício em questão possui uma estrutura bastante antiga e com menor flexibilidade face a estruturas mais modernas, pelo que era fundamental garantir que a solução a desenvolver não impactasse negativamente com as restantes estruturas do apartamento, motivado pela ocorrência de um choque térmico. Terá assim de se conseguir obter um equilíbrio perfeito de temperatura e humidade, tanto interior como exterior, que não só resolva a questão acústica (manta resiliente de materiais compósitos) versus pavimento de madeira maciça, como também que não influencie negativamente o comportamento de restantes elementos estruturais constantes no apartamento, como estuque, portas, armários de cozinha, rodapés, entre outros. 

ATIVIDADES

A equipa de projeto começou por analisar as características dos pavimentos de madeira (réguas de soalho com secção transversal nominal de 20,5mm x 160mm e juntas macho-fêmea) e avaliar os registos de controlo de produção fornecidos pelo fornecedor de pavimento, tendo-se concluído que os valores médios do teor de água das réguas eram relativamente uniformes em quatro lotes distintos, os quais tinham sido fornecidos para os apartamentos: 10,3%; 10,5%; 10,6% e 10,3%.

Paralelamente, procedeu-se à análise da betonilha no que respeita ao teor de água. Importa salientar que as betonilhas utilizadas em obra tinham cerca de 4 a 5 meses à data de aplicação do revestimento de madeira. Segundo os registos de controlo realizados pela HCI, o teor de água das betonilhas nessa altura seria ainda geralmente superior a 3,5%, com muitos casos rondando ou ultrapassando 4,5%, valor acima do teor de água reconhecido como aceitável para o assentamento de soalho (cerca de 2,5%). As réguas de madeira tinham sido assentes nas condições referidas e aplicadas sobre sarrafos de madeira, tendo-se deixado por aplicar o rodapé como tentativa para promover a ventilação da “caixa de ar” e assim facilitar a secagem das betonilhas. Verificou-se, no entanto, que as anomalias subsequentemente desenvolvidas pelo soalho, nomeadamente inchamento das réguas e ondulado da superfície foram-se tornando mais evidentes após a aplicação dos rodapés, operação que fechou a “caixa de ar”. Posteriormente, equacionou-se a hipótese de abertura dos soalhos com a remoção de uma fiada de réguas na zona central dos compartimentos, tendo-se verificado uma regressão parcial das anomalias. Importa ressalvar que as réguas estiveram algum tempo em obra antes da sua aplicação, apresentando à data de assentamento teores de água entre 11 e 12%.

Posto isto, a equipa de projeto decidiu selecionar alguns apartamentos como amostra, onde seriam realizados um conjunto de testes para compreensão dos efeitos adversos que estavam a ocorrer.

Assim, começou-se por selecionar o apartamento B, tendo-se procedido à recolha de amostras em 2 pontos: A1 (da betonilha) e A2 (da betonilha e de uma régua de soalho). Neste apartamento era visível alguma deformação das réguas do soalho, consistindo no inchamento das réguas e em empenos em meia cana ocasionando o ondulado da superfície, posteriormente ao assentamento do soalho. Sensivelmente, a meio da sala tinha sido removida uma fiada de réguas, tendo em vista promover a secagem da “caixa de ar”.

Foram realizadas medições do teor de água das réguas aplicadas, tendo as mesmas revelado diferenças significativas entre a madeira colocada junto das faixas abertas e aquela aplicada na periferia dos panos de pavimento, junto às paredes, havendo igualmente um gradiente significativo do teor de água na espessura das réguas. Num dos compartimentos na zona Sul deste apartamento foram medidos valores geralmente entre 10,5% e 11,5% em réguas adjacentes à faixa removida, cerca de 13% junto à parede Oeste e superiores a 15% junto à parede Este. Por outro lado, na sala (zona Norte do apartamento) foram medidos no local teores de água de cerca de 11% em réguas adjacentes à faixa removida, entre 15% e 16% junto à parede Oeste e entre 14% (junto à face) e 18% (junto à contra face) em réguas adjacentes à parede Este.

A remoção da fiada central de réguas permitiu o alívio de tensões no soalho, tendo as restantes réguas ocupado parte do espaço deixado vazio. A equipa de projeto colocou no local dois registadores de temperatura e humidade relativa do ar. Assim, o aparelho designado como R1 foi colocado sobre o soalho e o aparelho R2 foi colocado entre o soalho e a betonilha, a mais de um metro da abertura. Os aparelhos ficaram nestes locais cerca de 3 dias e meio.

Posteriormente, em dois pontos do apartamento foram colhidas amostras de betonilha destinadas à determinação laboratorial do teor de água. Foi também recolhida uma régua de madeira numa zona do corredor, próxima do ponto de recolha da betonilha para o mesmo efeito.

Seguidamente, foi selecionado também para amostra o apartamento A, onde se procedeu à recolha de uma amostra de betonilha. No apartamento em questão, tinham sido aplicadas réguas com velatura. À semelhança do trabalho realizado anteriormente, foram feitas medições expeditas de teor de água, as quais revelaram valores entre cerca de 10% (no compartimento a Nascente, junto à parede Norte) e 12% (junto à parede exterior Este). No corredor foram geralmente medidos valores entre 10% (junto à face) e 12% (próximo da contra face). É de referir que o presente apartamento se encontrava em corrente de ar à data da visita e recolha de dados.

No que se refere à variação dimensional da madeira, observou-se que as faixas deixadas abertas pela remoção de réguas tinham entre 149mm (nas zonas com superfície mais ondulada) e 158mm (em zonas menos onduladas). No corredor, foi medida a largura de 19 réguas consecutivas, tendo-se obtido o valor médio de 160,5mm.

Posteriormente, após a recolha dos materiais em obra, procedeu-se ao estudo e análise laboratorial do teor de água das amostras de madeira e betonilha por secagem em estufa a 103ºC+-2ºC, tendo-se obtido os seguintes valores:

1. Material: Betonilha

Origem: apartamento B

Teor de água = 3,1%

Origem: apartamento A

Teor de água = 3,5%

2. Material: Madeira

Origem: régua arrancada do corredor

Teor de água = 10,3%

Origem: régua que se encontrava em armazém

Teor de água = 12,4%

No que concerne às condições ambientais, de acordo com os registos obtidos, verificou-se que relativamente às medições efetuadas na sala do apartamento A, a temperatura acima e abaixo do soalho é semelhante, mas a humidade relativa do ar é bastante diferente, registando-se no interior da “caixa de ar” valores (cerca de 85%) muito mais elevados do que os medidos sobre o soalho, os quais refletem o ambiente do compartimento nesse período (geralmente entre 57% e 65%).

Quanto ao registo efetuado no apartamento 5B, a humidade relativa do ar medida na “caixa de ar” oscilou entre cerca de 63% e 74%, revelando uma forte influência das variações ambientais exteriores, em resultado da proximidade do registador à faixa de soalho removido; ainda assim, este aparelho registou um ambiente mais húmido do que o ambiente do apartamento A num compartimento orientado a Norte.

Por fim, a equipa de projeto ainda equacionou a alteração da composição das argamassas, tendo-se inclusivamente testado a hipótese de utilização de argamassa de secagem rápida, no entanto, concluiu-se que esta não apresentava resultados satisfatórios, uma vez que a água continuava sem se libertar e os níveis de humidade continuavam em valores não aceitáveis, secando apenas momentânea e superficialmente.

Resultados alcançados

Após a recolha de um conjunto de amostras de madeira e betonilha, concluiu-se que as betonilhas continuavam a libertar água, criando um ambiente muito húmido na “caixa de ar”, evidente sobretudo na periferia dos panos de pavimento onde o arejamento e secagem é mais difícil. No edifício, o teor de água da madeira aplicada junto às paredes, na periferia dos compartimentos, era muito elevado, atingindo valores na ordem dos 18% na contra face das réguas. Face à situação observada, concluiu-se que se deveria prosseguir com a secagem forçada nas réguas até cerca de 12%, mantendo-se a ventilação dos soalhos existente e, se possível, abrindo igualmente as zonas de rodapé. Considerou-se também que deve ser evitado o refechamento imediato das aberturas existentes nos soalhos com as betonilhas ainda húmidas, uma vez que tal provocaria um novo aumento generalizado do teor de água e das anomalias das réguas.

Em modo conclusivo, podemos dizer que o presente projeto de I&D ajudou a clarificar sobre a incompatibilidade de aplicação de mantas resilientes de materiais compósitos em zonas onde posteriormente serão aplicados pavimentos com madeira maciça, uma vez que a betonilha não consegue secar na totalidade, causando anomalias graves no pavimento. Assim, inclusivamente depois de realizados uma bateria de testes, não foi possível determinar uma solução considerada ideal a nível de temperatura e humidade para este tipo de situação, pelo que a I&D levada a cabo no projeto serviu para recomendar que a aplicação de mantas resilientes de materiais compósitos apenas deve acontecer em materiais como cerâmica, mosaico ou madeira laminada.

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