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Sistema construtivo em painéis modulares para edifícios coletivos com estrutura de madeira

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Detalhes bibliográficos
Resumo:Dado o alarmante cenário climático que revelou a urgência em reverter os padrões de consumo globais, alcançar a neutralidade carbónica até 2050 torna-se uma meta essencial para limitar o aquecimento global. Neste contexto, a construção em madeira assume um papel inovador e promissor na prossecução deste objetivo por parte do setor da construção. No entanto, existem lacunas de conhecimento substanciais acerca da utilização da madeira em edifícios que são decisivas na limitação do uso estrutural da madeira e que têm fomentado a disparidade dos seus avanços e incentivos comparativamente às tecnologias em betão e em aço. Este trabalho visa não apenas preencher estas lacunas de conhecimento, promovendo a maior aceitação e expansão ao uso da madeira, como oferecer uma solução sustentável alternativa aos materiais convencionais como ferramenta para o cumprimento dos objetivos nacionais de neutralidade carbónica e para o fortalecimento da bioeconomia local através do uso dos recursos florestais locais. A partir do uso da madeira, um material renovável, reservatório de carbono e com excelentes propriedades térmicas, em associação ao processo de pré-fabricação e seus benefícios, esta pesquisa propõe o desenvolvimento de um sistema construtivo para edifícios até 5 pisos recorrendo a painéis pré-fabricados de madeira com características concebidas e validadas para a aplicação bem sucedida no contexto português. Neste trabalho, o sistema construtivo é projetado, avaliado e otimizado em termos estruturais, funcionais e logísticos. São discutidas as estratégias de conceção de estruturas de madeira, bem como as necessidades e requisitos inerentes ao contexto português, a serem considerados na elaboração do sistema construtivo. Em seguida, definem-se as regras de conceção identificadas para os painéis, pormenorizando-os segundo cada camada constituinte e as suas propriedades. Os painéis são, então, avaliados quanto ao coeficiente de transmissão térmica (e proteção à humidade, para os painéis de fachada e cobertura) através do software Ubakus, quanto ao índice de redução sonora a sons aéreos e de percussão através do software INSUL e quanto à resistência e reação ao fogo. Através de um caso de estudo desenvolvido em parceria com a empresa PORTILAME - Engenharia e Madeira, Lda., avalia-se o comportamento estrutural dos componentes dos painéis para um edifício de 4 pisos através dos software RFEM e Calculatis.
Autores principais:Tenório, Marina Costa Urquiza
Assunto:Edifícios em madeira Neutralidade carbónica Pré-fabricação Sustentabilidade Carbon neutrality Prefabrication Sustainability Wooden buildings Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil
Ano:2022
País:Portugal
Tipo de documento:dissertação de mestrado
Tipo de acesso:acesso aberto
Instituição associada:Universidade do Minho
Idioma:português
Origem:RepositóriUM - Universidade do Minho
Descrição
Resumo:Dado o alarmante cenário climático que revelou a urgência em reverter os padrões de consumo globais, alcançar a neutralidade carbónica até 2050 torna-se uma meta essencial para limitar o aquecimento global. Neste contexto, a construção em madeira assume um papel inovador e promissor na prossecução deste objetivo por parte do setor da construção. No entanto, existem lacunas de conhecimento substanciais acerca da utilização da madeira em edifícios que são decisivas na limitação do uso estrutural da madeira e que têm fomentado a disparidade dos seus avanços e incentivos comparativamente às tecnologias em betão e em aço. Este trabalho visa não apenas preencher estas lacunas de conhecimento, promovendo a maior aceitação e expansão ao uso da madeira, como oferecer uma solução sustentável alternativa aos materiais convencionais como ferramenta para o cumprimento dos objetivos nacionais de neutralidade carbónica e para o fortalecimento da bioeconomia local através do uso dos recursos florestais locais. A partir do uso da madeira, um material renovável, reservatório de carbono e com excelentes propriedades térmicas, em associação ao processo de pré-fabricação e seus benefícios, esta pesquisa propõe o desenvolvimento de um sistema construtivo para edifícios até 5 pisos recorrendo a painéis pré-fabricados de madeira com características concebidas e validadas para a aplicação bem sucedida no contexto português. Neste trabalho, o sistema construtivo é projetado, avaliado e otimizado em termos estruturais, funcionais e logísticos. São discutidas as estratégias de conceção de estruturas de madeira, bem como as necessidades e requisitos inerentes ao contexto português, a serem considerados na elaboração do sistema construtivo. Em seguida, definem-se as regras de conceção identificadas para os painéis, pormenorizando-os segundo cada camada constituinte e as suas propriedades. Os painéis são, então, avaliados quanto ao coeficiente de transmissão térmica (e proteção à humidade, para os painéis de fachada e cobertura) através do software Ubakus, quanto ao índice de redução sonora a sons aéreos e de percussão através do software INSUL e quanto à resistência e reação ao fogo. Através de um caso de estudo desenvolvido em parceria com a empresa PORTILAME - Engenharia e Madeira, Lda., avalia-se o comportamento estrutural dos componentes dos painéis para um edifício de 4 pisos através dos software RFEM e Calculatis.