Artigo: portas de madeira para edificações

A ABNT NBR 15.575:2013, publicada inicialmente em maio de 2008, revista posteriormente e válida a partir de julho de 2013, trouxe à tona, de forma mais abrangente ao setor da construção civil, o conceito de desempenho (comportamento em uso) dos componentes e sistemas das edificações habitacionais, estabelecendo responsabilidades para os projetistas, fornecedores de produtos, construtores, incorporadores e usuários. Com isso, está em andamento uma mudança cultural no setor, desde a fase de concepção da edificação até a fase de uso, operação e manutenção. Este conceito de desempenho criou o contexto para que os produtos utilizados na edificação também seguissem um conjunto de requisitos e critérios baseados no comportamento em uso. Assim foi elaborada a norma técnica brasileira sobre portas de madeira para edificações, a ABNT NBR 15.930:2011, a qual adota requisitos e critérios para portas de madeira, considerando o seu uso específico e incluindo aspectos como comportamento mecânico geral (resistência aos impactos de corpo duro e corpo mole, resistência ao carregamento vertical e resistência ao esforço torsor), comportamento mecânico específico, em razão do movimento das folhas (resistência ao fechamento brusco e ao fechamento com presença de obstrução, para portas de abrir, e resistência à flexão e resistência ao esforço horizontal, no plano da folha, com dois cantos imobilizados, para as portas de correr), comportamento sob ação de variações de umidade, aspectos específicos relativos à qualidade do acabamento da porta e de resistência à ação da água, do calor e da umidade.

Considerando o local de uso, as portas de madeira são classificadas como (Figura 1):

1) PIM – Porta interna de madeira. São portas com perfil de desempenho para uso em áreas secas, internas à edificação, como passagens, closets, dormitórios e salas internas;

2) PIM RU – Porta interna de madeira resistente à umidade. São portas com perfil de desempenho para uso em ambientes internos à edificação molháveis ou molhados, como banheiros, cozinhas e lavanderias;

3) PEM – Porta de entrada de madeira. São portas com perfil de desempenho para uso entre a área privada e a área comum de circulação de uma edificação, como entrada de unidades autônomas (entrada de apartamentos) e de compartimentos específicos de edifícios (entrada de quartos de hotéis), abrigadas da radiação solar direta, da chuva e do vento;

Figura 1. Classificação da porta por desempenho de acordo com o local de uso

4) PEM RU – Porta de entrada de madeira resistente à umidade. Tem perfil de desempenho para uso como uma PEM, porém com especificações de resistência à umidade, como em entrada de serviço, desde que protegidas da radiação solar direta, da chuva e do vento; e

5) PXM – Porta externa. São portas com perfil de desempenho para uso em entradas de unidades/edificações expostas à radiação solar direta, a chuvas e ao vento, como porta principal da unidade voltada para o exterior, porta de garagem, de varanda e áreas de serviço desprotegidas.

Neste artigo são discutidas apenas as portas de madeira de abrir, ou giro, como alguns costumam nomeá-la, tipo PIM, PIM RU, PEM e PEM RU. Com a ABNT NBR 15.930:2011 em vigor desde o fim de 2011, o setor produtivo de portas de madeira mobilizou-se para dar continuidade a seu Programa Setorial da Qualidade de Portas de Madeira para Edificações (PSQ-PME) e organizar um programa de certificação de conformidade, visando orientar o trabalho de projetistas, compradores, consumidores e dos próprios fabricantes, informando ao mercado os produtos em conformidade com a respectiva norma técnica e possibilitando a adequação, especificação e aquisição dos produtos para o uso pretendido (Construção Mercado, 2014).

O programa da qualidade, sob gestão da Associação Brasileira da Indústria de Madeira Processada Mecanicamente (Abimci), prevê a certificação de conformidade de:

  • porta pronta ou kit (conjunto formado pela folha, marco e ferragens), fundamental para portas de entrada com exigências específicas de isolação sonora ou resistência ao fogo;
  • folha de porta isoladamente, sobretudo no caso de portas internas ou de portas de entrada, sem outras exigências específicas, de isolação sonora e resistência ao fogo, por exemplo; e
  • marco isoladamente, também quando não há outras exigências específicas.

Nesse contexto os autores deste artigo, pesquisadores do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo1, o IPT, propõem uma discussão com o objetivo explicativo de apresentar as mudanças na forma de especificar o componente em projeto e na forma de adquirir o produto.

DISCUSSÃO

Conceito de desempenho

O desempenho é definido como o comportamento em uso do produto, portanto, o desempenho de um mesmo produto pode variar conforme o local e o tipo de uso, as condições de exposição e a sua manutenção ao longo do tempo. Além disso, os requisitos e os critérios que devem ser atendidos por um produto para um determinado uso são os mesmos, independentemente do material ou do processo construtivo utilizado. Há que se considerar também a metodologia de avaliação de desempenho, que consiste na previsão do comportamento provável do produto quando em uso, recorrendo-se a análises e ensaios que visam simular as condições de exposição do produto (Mitidieri Filho e Helene, 1998).

Figura 2. Componentes da porta
Figura 3. Componentes da folha de porta
Figura 4. Tipos de núcleo de folhas de portas

No caso de portas de madeira, a ABNT NBR 15.930 adota o conceito de desempenho para avaliar os produtos e, dessa forma, estabelece critérios mecânicos mais rigorosos para portas de entrada, relativamente aos critérios para portas internas, pois, entende-se que uma porta de entrada poderá ser mais solicitada que uma porta interna, quando do uso na edificação. Já no requisito relativo à variação dimensional higroscópica, considera-se que o desempenho será afetado da mesma forma, sendo porta interna ou porta de entrada; então, adota-se o mesmo critério de classificação. Se a porta for empregada em áreas molhadas ou molháveis, consideram-se requisitos adicionais, para que a porta seja avaliada como uma porta resistente à umidade. Se necessário for, para a porta de entrada poderão ser exigidos requisitos específicos e complementares, de isolação sonora ou de resistência ao fogo, dependendo do uso da edificação.

Deve-se considerar também o desempenho da porta em razão do tipo de uso, se privado, coletivo ou público, e as respectivas condições de “tráfego” a que estará submetida. Na proposta de revisão da norma estão sendo considerados requisitos relativos a ciclos de abertura e fechamento e esforços de manuseio para classificar também o desempenho da porta em função da durabilidade; o número de ciclos será tanto maior quanto maior o tráfego.

Composição típica da porta de madeira

A porta é formada por folha, marco, alizar e ferragens (dobradiças, fechadura e parafusos), conforme a Figura 2. Neste artigo o foco está na folha de porta.

A folha de porta é formada basicamente pelo quadro, reforço de fechadura, contracapa, revestimento da contracapa (acabamento) e núcleo, conforme a Figura 3.

Os tipos de núcleo mais empregados nas folhas são os núcleos vazados (colmeia de papel, colmeia de madeira e sarrafos) e os núcleos sólidos (chapa derivada de madeira e madeira maciça), conforme alguns modelos apresentados na Figura 4.

ABNT NBR 15.930

Para facilitar a classificação das portas de madeira, a ABNT NBR 15.930:2011 prevê três classes de desempenho: porta interna de madeira (PIM), porta de entrada de madeira (PEM) e porta externa de madeira (PXM). Essas classes de desempenho podem receber requisitos adicionais, tais como resistência à umidade (RU), isolação sonora (IA) e resistência ao fogo (RF). Vale ressaltar que a porta externa já contém intrinsicamente no seu conceito a resistência à umidade pelo local de uso. As portas devem atender aos requisitos supracitados com determinados critérios para que sejam classificadas em um determinado desempenho, como apresentado na Tabela 1.

Dessa forma, para uma porta ser classificada como PEM ela deve atender a cada requisito com determinada classe mínima; por exemplo, em esforços mecânicos gerais, no critério de impactos de corpo mole, a porta deve atender no mínimo à classe 3. Assim sendo, cada tipo de porta deve atender aos critérios relativos a todos os requisitos respectivos à sua classificação (colunas da tabela).

No caso dos requisitos adicionais de isolação sonora, a porta deve ser classificada conforme a isolação sonora medida em laboratório, Rw, em dB. Está ainda em discussão a parte 3 da ABNT NBR 15.930, porém, vislumbra-se a seguinte classificação para o isolamento a ruídos aéreos: Rw de 20 a 24dB – classe 1; acima de 24 a 28dB –acima de 24 a 28dB –classe 2; acima de 28 a 32dB – classe 3; acima de 32 a 36dB – classe 4; acima de 36 a 40dB – classe 5; e acima de 40dB – classe 6. No caso da resistência ao fogo, já há classificação prevista na ABNT NBR 15.281:2005, de acordo com o tempo de resistência ao fogo, de 30, 60, 90 minutos etc.

Métodos de ensaio e critérios de desempenho

Para que seja avaliado o desempenho da porta, foram relacionados ensaios que simulam o uso da porta em situações do dia a dia, considerando efeitos normais e anormais de uso. Os ensaios de tipo, relação de ensaios básicos para avaliar um determinado produto, são apresentados resumidamente a seguir e, como exigência geral, visando ao atendimento ao consumidor final, não são permitidas falhas como fissuras ou descolamentos, e deve ser permitido o funcionamento adequado de abrir e fechar a porta, após execução dos ensaios mecânicos. Com relação aos ensaios dimensionais, desvios de forma e de planicidade, são realizadas medidas de: altura, largura, espessura, desvio de esquadro, abaulamento, encanoamento, torção, curvatura de borda e abaulamento da diagonal, conforme ilustra a Figura 5. Essas medidas são realizadas após acondicionamento padrão (50% de umidade relativa e 23ºC) e após o acondicionamento úmido (85% de umidade relativa e 23ºC), e há limites para as variações dimensionais, de forma e de planicidade.

Com isso, é possível entender o comportamento da porta com relação às variações de umidade a que a porta está sujeita no uso, para evitar, por exemplo, que a porta não raspe ao fechar, seja no marco, seja no chão. Além da umidade, no dia a dia, a porta está sujeita a usos inadequados, manobras anormais, que devem ser suportadas, como uma criança ficar pendurada na maçaneta, um objeto ficar entre a folha e o marco na hora do fechamento, o vento fazer a porta fechar com força, entre outros. E por isso a ABNT NBR 15.930:2011 prevê ensaios mecânicos que simulam esses fatos, padronizando, para que todos os produtos sejam avaliados da mesma forma, com isonomia. Os ensaios mecânicos que simulam ases ou as condições de exposição mecânicas são:

Figura 5. Ensaios dimensionais
  • Ensaio de resistência ao carregamento vertical: após o pré-carregamento de 200N, zerar o medidor de deslocamento, aplicar uma determinada força no plano da folha verticalmente (400N – classe 1; 600N – classe 2; 800N – classe 3; e 1000N – classe 4) com a folha aberta a 90º (Figura 6), retirar essa força e medir o deslocamento residual, sendo o critério de aceitação o deslocamento residual limite de 1mm.
  • Ensaio de resistência à torção estática: após o pré-carregamento de 200N, zerar o medidor de deslocamento, aplicar uma determinada força perpendicular à folha (200N – classe 1; 250N – classe 2; 300N – classe 3; e 350N – classe 4) quando a porta está aberta a 90º (Figura 7), retirar essa força e medir o deslocamento residual, sendo o critério de aceitação o deslocamento residual limite de 4mm.
  • Ensaio de impacto de corpo mole: aplicar impactos com massa de 30 kg e determinada energia na folha de porta (30J – classe 1; 60J – classe 2; 120J – classe 3; e 180J – classe 4), sendo no sentido de fechamento da porta quando essa for interna e em ambos os sentidos quando for de entrada ou externa (Figura 8). O limite de aceitação de deslocamento residual da folha é de 2mm.
  • Ensaio de impactos de corpo duro: aplicar impactos com esfera de aço de 50mm de diâmetro com determinada energia na folha (1,5J – classe 1; 3J – classe 2; 5J – classe 3; e 8J – classe 4) em pontos predeterminados. Os limites de aceitação são: profundidade da mossa, 1,5mm, média das profundidades das mossas, 1mm, e média dos diâmetros das mossas de 20mm.
  • Ensaio de resistência ao fechamento com presença de obstrução: aplicar uma força de 200N no sentido de fechamento da porta, com um tarugo de madeira colocado na base do marco, como obstrução, variando a quantidade de ciclos por classe (1 ciclo – classe 1; 2 ciclos – classe 2; 3 ciclos – classe 3; e 5 ciclos – classe 4), conforme Figura 9.
  • Ensaio de resistência ao fechamento brusco: aplicar golpes da folha de porta contra o marco, a partir da abertura de 60º, com auxílio de uma massa de 150N aplicada no sentido do fechamento da porta (Figura 10), variando a quantidade de ciclos por classe (10 ciclos – classe 1; 20 ciclos – classe 2; 100 ciclos – classe 3; e 150 ciclos – classe 4).

Como a ABNT NBR 15.930 está em constante aperfeiçoamento, a revisão da norma prevê a introdução do ensaio de ciclos de abertura e fechamento da porta com medições dos esforços na abertura e fechamento da folha, na maçaneta e no trancamento com a chave. Para simular o uso da porta neste ensaio e aproximá-lo da realidade, os esforços de abertura e fechamento serão aplicados sempre na fechadura. Dessa forma, poderão ser realizadas uma classificação e uma avaliação real da durabilidade com relação ao tráfego a que a porta estará submetida.

Figura 6. Ensaio de carregamento vertical
Figura 7. Ensaio de torção estática
Figura 8. Ensaio de impacto de corpo mole
Figura 9. Ensaio de resistência ao fechamento com presença de obstrução
Figura 10. Ensaio de resistência ao fechamento brusco

Forma de certificação de conformidade

O processo de certificação de conformidade da Associação Brasileira de Normas Técnicas, a ABNT, como Organismo de Certificação de Produtos acreditado pelo Inmetro, é concebido para as portas de madeira conforme modelo 5, previsto pela ISO, que consiste na realização de ensaios de tipo, realização de ensaios periódicos, e na realização de auditorias periódicas em fábrica para avaliar o sistema de gestão da qualidade da fábrica, em especial o controle da qualidade adotado pelo fabricante no processo produtivo.

Os procedimentos de coleta de amostras, de auditorias e de ensaios das portas de madeira são previstos em regulamento específico da ABNT para o programa de certificação.

CLASSES DE DESEMPENHO VERSUS CARACTERÍSTICAS BÁSICAS CONSTRUTIVAS DA FOLHA DE PORTA

É relativamente comum no meio técnico, no setor imobiliário, observar especificações de portas considerando as características básicas construtivas da folha de porta, especificações essas elaboradas por projetistas ou por empresas construtoras, como indicador de desempenho do produto, considerando o padrão construtivo do imóvel. Normalmente espera-se que haja um acréscimo no desempenho mecânico de acordo com a maior rigidez estrutural do conjunto e também com a maior massa superficial da porta. Por exemplo, espera–se um desempenho crescente quando se passa de uma folha com núcleo fabricado com colmeia de papel para um núcleo sólido; ou quando a contracapa de MDF é substituída por uma de HDF. De forma geral, essa é a tendência, porém, há outros fatores ou aspectos de desempenho que não dependem exclusivamente dessas características básicas, significando que a especificação dessa forma não é suficiente para a conformidade do produto com todos os requisitos especificados em norma técnica.

Considerando-se uma série de resultados de ensaios já realizados de acordo com a NBR 15.930 e os critérios de classificação previstos, constata-se que nem sempre as características básicas construtivas da folha da porta, características muitas vezes especificadas pelo comprador, são suficientes por si só para definir o desempenho do produto, ou melhor, o seu perfil de desempenho. Os exemplos apresentados na Tabela 2 ilustram classes de desempenho obtidas em diferentes requisitos, considerando as características básicas da folha de porta, fundamentalmente o tipo de núcleo e a massa específica superficial da folha.

Independentemente da classificação dos resultados alcançados, para os diversos requisitos, vamos considerar, por hipótese, que se tratam de produtos que devem atender aos requisitos mínimos para classificação dos produtos como PIM.

Considere-se, por exemplo, os quatro primeiros produtos, com núcleos vazados, com massas superficiais variando de 8,6kg/m2 a 11,0kg/m2; essa variação na massa superficial indica que os núcleos vazados são de natureza distinta. Há resultados que indicam comportamentos distintos em relação a impactos de corpo duro, fechamento com presença de obstrução e variação higroscópica, em particular desvio de esquadro e variações na altura. Esses parâmetros de desempenho dependem também de outros fatores, como dimensões dos alvéolos das colmeias ou distância entre sarrafos, em núcleos sarrafeados, tipo de contracapa empregada, acabamento adotado e até compatibilidade dos sistemas de fixação, ou seja, dos parafusos, com o tipo de madeira empregado no quadro da folha. Lista-se também parâmetro relacionado à movimentação da madeira em relação às variações higroscópicas e o tipo de emendas adotadas para as peças de madeira, seja no núcleo, seja no quadro da folha, além de outros fatores. Lembra-se que o requisito relativo às variações higroscópicas da folha aplica-se a todos os tipos de portas, mesmo as que não são classificadas como resistentes à umidade.

Observa-se, portanto, que apenas a especificação do tipo de núcleo e da massa superficial não seria suficiente para qualificar o produto.

Observa-se também, na Tabela 2, exemplos de duas folhas de portas com núcleos maciços, com valores de massa específica superficial de 16,5kg/m2 e 15,6kg/m2, ou seja, em patamares superiores aos valores analisados para os quatro primeiros produtos. Nesse caso, observa-se que a porta com menor massa específica superficial não atendeu ao requisito de variação higroscópica relativo ao critério de torção, bem como não atendeu ao critério de fechamento com presença de obstrução, apesar dos valores de massas superficiais serem da mesma ordem de grandeza; isso porque esses requisitos não dependem simplesmente do processo construtivo básico, mas também do grau de expansão da madeira, da resistência ao arrancamento de parafusos da madeira, considerando o conjunto parafuso–madeira, da concepção do próprio núcleo etc. Se forem analisados todos os resultados em conjunto, observa-se que realmente não basta especificar o tipo de núcleo e a massa superficial do produto.

Essas variações de desempenho acontecem tanto para os exemplos de desempenho mecânico quanto para os exemplos de variações dimensionais, desvios de forma e planicidade, em razão de como os materiais são combinados. Nesse sentido, pode ser citada a importância da quantidade e do tipo de cola empregada; o tempo, a temperatura e a pressão adotados na prensagem da folha; o tipo de parafuso e o torque usado na fixação dos parafusos, o tipo de acabamento, a concepção do núcleo, entre outros. Isso, na verdade, é know-how de cada fabricante, adquirido durante um longo tempo de fabricação e estudo. É fato que as mudanças tecnológicas no produto ou no processo produtivo veem se acentuando nos últimos anos e, por isso, pode-se entender que quem melhor domina os aspectos tecnológicos dos produtos são os fabricantes, e não os seus “usuários”, sejam eles os clientes finais ou as construtoras, ou os projetistas e especificadores. A esses “usuários” ou clientes como os elos de uma cadeia de produção, cabe apresentar suas necessidades em razão do uso, para que os fabricantes apresentem os produtos que podem atender ao perfil de desempenho requerido, com base na ABNT NBR 15.930. A especificação do cliente, portanto, deverá indicar o uso pretendido, ao qual equivale um determinado perfil de desempenho: PIM, porta interna de madeira; PIM-RU, porta interna de madeira resistente à umidade; PEM, porta de entrada de madeira; PEM-RU, porta de entrada de madeira resistente à umidade. Outros requisitos podem ser definidos para os produtos, independentemente do seu perfil de desempenho, como dimensões nominais, acabamentos etc.

Não foram tratados neste artigo os aspectos relativos à isolação a ruídos aéreos e à resistência ao fogo de portas de entrada, tipo PEM. Nesses casos há um tratamento diferente e complementar, pois a massa específica da porta e sua constituição são fundamentais, aliadas a outras características que incluem as vedações e as ferragens, nessas inclusas as fechaduras. De qualquer forma, os requisitos da ABNT NBR 15.930 são fundamentais e devem ser atendidos para portas de madeira com características especiais de isolação acústica e resistência ao fogo.

CONCLUSÃO

Em razão dos dados apresentados e das discussões conduzidas, conclui-se que a especificação da porta pelo projetista, bem como a aquisição por parte da empresa construtora, deve ser feita considerando o perfil de desempenho exigido, e não simplesmente as características básicas construtivas, como o de tipo de núcleo, por exemplo. Nesse sentido, torna-se importante a definição da classe de desempenho com relação ao local de instalação e a classe de variação higroscópica por meio de métodos e critérios padronizados, preconizados pela ABNT NBR 15.930. Obviamente, alguns aspectos são de escolha do projetista ou da construtora, ou do usuário final, como o tipo de acabamento, as dimensões nominais ou o modelo da porta que mais agrada do ponto de vista estético, considerando-se a importância da aparência para o consumidor final.

Cada vez mais, o conhecimento específico do produto é de quem produz, e não de quem usa, ou seja, as características intrínsecas são definidas e são de conhecimento do fabricante, considerando as técnicas e os materiais disponíveis, a constante evolução tecnológica, bem como os processos de produção acessíveis a um determinado fabricante. Ao projetista, ao construtor ou ao usuário do produto, cabe especificar o desempenho requerido, considerando o uso pretendido para o produto: se a porta será usada internamente, na entrada do apartamento ou externamente, na parede de fachada; se a porta é destinada a um ambiente seco, ou a um ambiente molhável ou molhado, conforme a ABNT NBR 15.575:2013.

Dessa forma, a especificação deve ser feita com base no desempenho requerido: PIM, PEM ou PXM, considerando requisitos adicionais como resistência a umidade, RU, para aplicações em áreas que podem ter acesso de água; isolação sonora, quando necessário em razão de exigências de isolamento sonoro entre unidades, separadas pelo hall, ou entre uma unidade de hotel e o corredor, por exemplo; ou resistência a fogo, quando necessária se faz a isolação em casos de incêndio.

Considerando-se ainda requisitos de durabilidade e vida útil de projeto previstos na ABNT NBR 15.575 para a edificação habitacional e seus sistemas, bem como as formas de demonstrar o atendimento a tais requisitos, é importante a especificação e a aquisição de produtos previamente certificados por entidade de terceira parte, dada a responsabilidade das partes envolvidas na cadeia produtiva. O exemplo adotado neste artigo, para portas de madeira, pode muito bem ser estendido para outros produtos de construção. Dessa forma, o projetista, o construtor, o incorporador ou o usuário final estarão bem mais amparados quanto ao desempenho requerido para o produto especificado.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15.575: Edificações habitacionais – Desempenho. Rio de Janeiro, 2013.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15.930: Portas de madeira para edificações – Rio de Janeiro, 2011.

CONSTRUÇÃO MERCADO. São Paulo: PINI, n. 159, out. 2014. 22 p.Separata – Edição Especial.

MITIDIERI FILHO, C. V.; HELENE, P. R. E. Avaliação de desempenho de componentes e elementos construtivos inovadores destinados a habitações: proposições específicas à avaliação do desempenho estrutural. Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Construção Civil, BT/PCC/208, São Paulo, 1998.

Autores:

Thiago Salaberga Barreiros, arquiteto e pesquisador do Laboratório de Componentes e Sistemas Construtivos do IPT; mestre em Habitação: Planejamento e Tecnologia pelo IPT

Cláudio Vicente Mitidieri Filho, engenheiro e pesquisador do Laboratório de Componentes e Sistemas Construtivos do IPT; docente do Programa de Mestrado em Habitação: Planejamento e Tecnologia do IPT

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