Professor defende fundamentação científica rígida na revisão norma de ventos em edificações para garantir segurança e eficiência das estruturas

ACIR MÉRCIO LOREDO-SOUZA

Engenheiro civil e mestre pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), concluiu doutorado na Universidade de Western Ontário, no Canadá, sob orientação de Alan Davenport. Atualmente é professor da UFRGS, onde dirige o Laboratório de Aerodinâmica das Construções (LAC). Preside a Associação Brasileira de Engenharia do Vento e é membro do Executive Board da International Association for Wind Engineering. Atua na pesquisa, ensino e consultoria em engenharia do vento. Sua área de concentração engloba o estudo da ação e efeitos do vento em edificações, pessoas e o meio ambiente. Dedica-se também a atividades relacionas à redução de desastres naturais, com ênfase na prevenção de acidentes causados pelo vento.

Diretor do Laboratório de Aerodinâmica das Construções (LAC) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), o professor Acir Mércio Loredo-Souza encabeça o grupo que, em 2016, será responsável pela instalação dos trabalhos de revisão da NBR 6.123:1988 Forças Devidas ao Vento em Edificações. “Esse grupo de trabalho, formado pela equipe do LAC, além de professores de outras instituições e engenheiros, tem um histórico importante de pesquisa sobre os temas envolvendo a engenharia do vento. A instalação da comissão é algo burocrático – o importante é que o documento tenha embasamento científico”, argumenta. A norma deverá incluir novas informações relativas a tabuleiros de pontes e reticulados, além de abranger uma revisão das isopletas de velocidades de vento no País – algo que impacta diretamente nos carregamentos e, portanto, no custo das obras. “A ideia é contribuir para expandir o conhecimento sobre a engenharia do vento. Junto com a norma, publicaremos manuais com modelos de aplicação, que já estão em fase avançada de elaboração”, explica. Na entrevista a seguir, Loredo-Souza, que foi orientado no doutorado por Alan Davenport, pioneiro nos ensaios em túnel de vento e responsável pelos estudos nas torres do World Trade Center, fala sobre os trabalhos de atualização da norma, a qualidade dos projetos estruturais e a formação do engenheiro civil no Brasil.

Quais são as perspectivas para a atualização da norma?
Temos trabalhado nesse tema há muitos anos. Toda norma deve ser baseada em evidências científicas e trabalhos técnicos. A NBR 6.123 é uma das normas mais completas do mundo, apesar de ser de 1988. Fala-se muito na necessidade de atualização da norma, mas 99,9% das pessoas, atrevo-me a dizer, estão falando apenas das isopletas da velocidade básica do vento – e acham que elas têm que baixar, porque o valor está muito alto. Recentemente dei uma palestra em Recife e um participante disse que a velocidade lá não chega a 30 m/s, que é o valor que está na norma. Entretanto, obtive dados diretamente com a Aeronáutica, incluindo quatro registros oficiais que superaram os 30 m/s no Aeroporto de Guararapes. Portanto, é muito importante não entrar na celeuma emotiva e basear as declarações em dados técnicos, atentando para a fonte dos dados.

O que deve fundamentar a revisão das isopletas?
As velocidades podem mudar para mais ou para menos, devido ao aumento da disponibilidade das informações e de sua qualidade. Quando a norma foi feita, existia um limite de informações. Hoje há número muito maior de estações, até fazendo medições 24 horas por dia. Mesmo assim é preciso tomar cuidado, porque cada local de medição terá um histórico próprio. Há estações em que a leitura ainda é feita uma vez por dia, o que diminui as chances de registrar um evento extremo. Por isso esse trabalho de atualização é contínuo. Temos uma série de informações novas, recebidas com autorização especial da Aeronáutica para uso na norma, já que alguns dados são de segurança.

Hoje há número muito maior de estações, até fazendo medições [da velocidade dos ventos] 24 horas por dia. Mesmo assim, é preciso tomar cuidado, porque cada local de medição terá um histórico próprio

Além das isopletas, quais devem ser os principais pontos da revisão?
Na nova edição da norma, está prevista a inclusão de informações sobre tabuleiros de pontes, algo que não tem na norma atual, uma revisão sobre pressão interna, que é fundamental no caso de pavilhões industriais, novas informações sobre reticulados – como torres de transmissão -, informações adicionais sobre formas que não existem na norma atual e o resultado de trabalhos sobre fatores de vizinhança, que têm impacto profundo na resposta estrutural com relação ao vento, além de torção. Também vamos sofisticar os modelos do fator S1, um multiplicador da velocidade do vento para considerar os efeitos de amplificação que existem devido a morros ou taludes. Por fim, incluiremos mais critérios relacionados ao conforto do usuário diante das oscilações.

Como?
Vamos sofisticar esse parâmetro, incluindo valores por frequências e usos. Serão previstas mais faixas, considerando categorias como “Incômodo”, “Muito Incômodo”, “Perceptível”, “Não Perceptível”. Mesmo assim, o conforto varia de acordo com os locais na edificação: nos andares mais baixos e nas áreas próximas próximas ao centro de rigidez, sente-se menos oscilação; nos superiores e mais distantes do centro de rigidez, sente-se mais. Temos uma dissertação de mestrado sendo feita agora sobre esse assunto.

Em relação aos pavilhões industriais, o que está previsto?
Os pavilhões estão muito grandes, unindo vários blocos, de forma que faltam mais informações na norma atual. A questão da pressão interna é fundamental. Ela varia diretamente com as aberturas, então, conforme a disposição das aberturas, o valor pode ser muito alto e explicar a ocorrência de acidentes, quando o fenômeno não tiver sido considerado adequadamente. Muitas vezes se usam valores menores do que o adequado, sem correta justificativa técnica para isso. Para usar valores menores de pressão interna, seriam necessárias aberturas permanentes ou móveis, as quais gerassem sucções internas maiores. Existem maneiras de resolver isso, mas tem que ter cobertura técnica.

E com relação aos métodos para estimativa dos efeitos dos ventos sobre as estruturas? Deve haver mudanças?
Há dois métodos na norma brasileira atualmente, uma abordagem que considera o efeito estático (mas já tem uma parcela embutida que se refere à resposta de pico) e um capítulo exclusivo para resposta dinâmica à turbulência atmosférica. Pela evolução da norma, talvez caminhemos para um único método. Internacionalmente, algumas normas têm um método só, outras têm os dois. São opções possíveis. A norma canadense chegou a um ponto de extremo detalhamento de métodos que, agora, estão sendo retirados, ficando no lugar a indicação de realização de ensaios em túnel de vento. Os ensaios se popularizaram tanto na América do Norte que as normas estão ficando enxutas.

Isso é possível no Brasil?
Não é viável, porque não existe ainda a cultura de realizar ensaio em túnel de vento, embora isso tenha aumentado bastante. Se simplificássemos mais a norma e deixássemos indicação de ensaio em túnel de vento, muitas pessoas não iriam considerar nada de vento, o que seria uma temeridade. Trata-se de um problema cultural e que envolve também a formação do engenheiro civil no que se refere ao vento.

E a quantas anda a formação universitária do engenheiro nesse aspecto?
Na maioria das escolas, o estudante tem uma ou duas aulas sobre vento, geralmente em aço e madeira. Então, falta a formação necessária para entender toda a complexidade do vento. Há muito problema de interpretação da norma. Quando tivermos mais evolução nesse aspecto, naturalmente os ensaios terão papel mais importante, pois são a ferramenta mais adequada.

O ideal era haver uma disciplina de engenharia de vento?
Não só engenharia de vento, mas carregamentos em geral. Os estudantes passam vários semestres aprendendo a analisar estruturas. Mas se a pessoa não sabe determinar o carregamento, tudo vai por água abaixo. Na própria UFRGS, há uma disciplina especial, aerodinâmica das construções, mas é eletiva. Na universidade em que estudei no Canadá, Western Ontario, há uma disciplina obrigatória, na graduação, abordando vento e neve.

Como o senhor avalia os projetos brasileiros hoje, de forma geral, no que se refere aos cuidados com os carregamentos devidos aos ventos? 
Entidades como a Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural (Abece) têm o papel fundamental de destacar a importância do projeto, dando cursos e valorizando os profissionais. Mas, Brasil afora, tem muitos engenheiros que não têm oportunidades de qualificar seu trabalho, pois o contratante não entende a necessidade de dar mais tempo para a elaboração do projeto. Os projetistas sentem essa necessidade. Muitas pessoas nos contatam porque gostariam de fazer ensaio em túnel de vento, mas acabam não tendo chance porque o proprietário entende que se trata de um gasto, e não de investimento.

O aumento do volume de construções no Brasil, aliado à falta de formação adequada com relação ao vento, pode estar gerando problemas

Em grandes centros a cultura dos ensaios de vento está mais disseminada?
Sim. A cidade de São Paulo é nitidamente mais desenvolvida, com muitas empresas que entendem a importância desse investimento. Em Curitiba também há bastante desenvolvimento. O mesmo vale para algumas cidades do Nordeste, onde algumas empresas implantaram essa cultura. Mas ainda há muito a caminhar. Há uma grande necessidade de incorporar consultorias mais avançadas em todas as áreas.

Em quais aspectos tende a haver mais falhas de projeto, no que diz respeito ao vento?
Observa-se em alguns trabalhos o uso inadequado da velocidade de projeto. Para se ter uma ideia do absurdo, já vimos trabalhos em que simplesmente dividiram por dois a velocidade prevista na norma. Seria engraçado se não fosse apavorante. Também constatamos uso inadequado de coeficientes. Em projetos de fachada, por exemplo, foi utilizada somente a parcela meteorológica do vento, sem a incorporação do coeficiente aerodinâmico. Isso pode resultar em arrancamentos de caixilhos – acidentes bem didáticos. Por vezes também fica de fora a incorporação dos efeitos dinâmicos, influência das edificações da vizinhança, torção. Todos esses aspectos são aqueles a que temos dado atenção na revisão.

Esses casos chegam a vocês por quais canais?
Muitas vezes os revisores constatam alguma discrepância e nos consultam. Quando há acidentes, somos chamados para dar um parecer. Também pode acontecer de o projeto basear- se em uma estimativa e depois ser enviado para ensaio, o que pode gerar uma surpresa desagradável para o contratante.

As falhas podem causar mais impacto na segurança ou no custo da estrutura?
Varia muito. Muitas vezes, há na mesma edificação zonas com excesso e zonas com economia. Às vezes o ensaio aponta para uma economia brutal, outras vezes exige mudanças custosas. Não se fazem ensaios com nenhum tipo de promessa – entregamos um resultado o mais próximo possível da realidade.

Há um problema grave de segurança nos projetos brasileiros?
Avaliamos que o aumento do volume de construções no Brasil, aliado à falta de formação adequada com relação ao vento, pode estar gerando problemas. Parece-nos que pode estar havendo falta de incorporação adequada dos parâmetros necessários. Em 2011, houve o desabamento de um prédio em Belém e foi comprovado que houve falta de consideração, na estrutura, de elementos que resistissem à ação do vento. Quantos prédios como aquele existem no País? Não se sabe – e isso é assustador.

Como se dá a relação entre o trabalho de revisão e as pesquisas acadêmicas?
A relação é constante. Como temos um laboratório de pesquisa, estamos sempre buscando e atualizando informações. Muitas vezes isso nos faz reavaliar algum assunto. Na UFRGS, temos um trabalho conjunto com a Universidade de Brasília e a Universidade Federal do Rio de Janeiro, com orientandos em comum. Procuramos manter essa rede. Existem outras instituições que até têm túnel de vento, mas às vezes cometem erros conceituais. É preciso tomar muito cuidado. Para fazer ensaio, é preciso ter balizamento internacional. Participamos de programas de comparações interlaboratoriais internacionais. O timing da revisão não é exatamente o que as pessoas gostariam, mas o que fazemos tem uma reputação, um histórico de que cuidamos muito.

Do ponto de vista internacional, quais estudos têm chamado a atenção na área de engenharia do vento?
Estamos desenvolvendo pesquisas sobre tormentas elétricas, oriundas de nuvens cúmulo-nimbus, que se formam quando ar quente úmido compõe colunas de quilômetros de altura. Esse foi o grande tema do Congresso Internacional de Engenharia do Vento, que sediamos em 2015. Ainda não será possível incluir na revisão da norma, porque é preciso avançar mais. Estamos com alguma evidência inicial de que velocidades mais altas ocorrem geralmente nas tormentas elétricas, de maneira que o perfil de velocidade pode ser modificado. Para edifícios bem altos, pode haver, eventualmente, uma redução de velocidade nas partes mais altas e um aumento da velocidade nas partes mais baixas. Mas isso ainda não está, do ponto de vista científico, totalmente liberado para publicação. No futuro próximo, nós provavelmente teremos duas metodologias para tipos de ventos diferentes. A norma australiana é pioneira nesse sentido, tendo feito uma primeira menção a isso.

Como isso pode ser incorporado ao projeto estrutural?
O projetista vai ter que fazer sua verificação utilizando dois modelos, sobretudo nas edificações de maior altura. Essa é a parte nova da engenharia do vento. Ainda precisamos de grande quantidade de conhecimento sobre as tormentas elétricas – e o problema é que elas duram muito pouco tempo e exigem equipamentos sofisticados para medições reais, o que é caro.

A maior preocupação é a segurança?
Sim, com o estado limite último do projeto da edificação. As evidências estão se mostrando claras, agora que temos mais medições reais, e estão produzindo uma divisão de abordagens, com dois modelos diferentes.

Os estudos também têm procurado estabelecer com mais precisão o período de retorno de eventos extremos, não é?
Sim. Eventos extremos estão acontecendo cada vez mais frequentemente, seja por efeito de mudanças climáticas globais, seja porque o número de medições tem aumentado – e também a quantidade de exposição humana a esses eventos, além da circulação instantânea de informações.

Por Eduardo Campos Lima

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