Cast-in-place monolithic panels of concrete: evaluation of thermal performance and development of concrete

A carência habitacional é atualmente um dos maiores desafios urbanos para as políticas públicas das cidades brasileiras e deve impulsionar a busca de soluções tecnológicas para o desenvolvimento de habitações com baixo custo e desempenho satisfatório. Nesse contexto se insere o sistema construtivo de painéis monolíticos de concreto moldados in loco. Nesta pesquisa apresenta-se uma proposta de desenvolvimento de concretos destinados ao sistema construtivo de painéis monolíticos moldados in loco, tendo como referencial, além dos requisitos técnicos de trabalhabilidade, resistência mecânica e durabilidade, a influência dos painéis no desempenho térmico das habitações. Com isso, o desenvolvimento dos concretos assim como a definição de espessura do painel de vedação foi realizado, considerando as particularidades das oito diferentes zonas bioclimáticas brasileiras e as tipologias construtivas adotadas pela Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano (CDHU) e Caixa Econômica Federal (CEF). Por meio de simulações computacionais do desempenho térmico de edificações térreas (com laje plana, com laje inclinada e sem laje) e multipavimentos (cobertura e segundo pavimento), avaliaram-se as espessuras dos painéis (8, 10 e 12 cm) e as massas específicas dos concretos (1600, 1800, 2000, 2200 e 2400 kg/m³) adequadas em relação às características climáticas das localidades analisadas, utilizando como parâmetro a norma NBR 15575 Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos - Desempenho, da Associação Brasileira de Normas Técnicas. A partir da avaliação do desempenho térmico das tipologias selecionadas, dentre os concretos e as espessuras de painéis analisadas, observou-se que as tipologias com painéis de concreto com massa específica de 2400 kg/m³ e com espessura de 12 cm foram as que apresentaram os melhores resultados para as oito regiões bioclimáticas analisadas.Nowadays, the lack of housing has been one of the biggest urban challenges to the Brazilian public policies and should impel the search for technological solutions by the development of housings with low-cost and satisfactory performance. In this context is the constructive system of cast-in-place monolithic panels of concrete. This dissertation presents a proposal for the development of concretes destined to the system having the technical requirements of workability, mechanical resistance and durability, and the influence of the panels peculiarities on the thermal performance of the housings as reference. Herewith, the development of concretes as well as the panels thicknesses definition has been realized, considering the particularities of the eight different Brazilian climate zones, and the constructive typologies used by the Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo (CDHU) and Caixa Econômica Federal (CEF). By means of computational simulations of thermal performance of one-storey (with plane and inclined slabs, and without slab) and multi-storey (last and second floors) constructive typologies, the suitable panels thicknesses (8, 10 and 12 cm) and concretes densities (1600, 1800, 2000, 2200 and 2400 kg/m³) in relation to the climatic characteristics of the analyzed places were determined, having the standard NBR 15575 Residential buildings up to five storied Performace of the Associação Brasileira de Normas Técnicas as parameter. Starting from the evaluation of the thermal performance of the selected typologies, among concretes and panels thickness analyzed, the use of concretes panels with densities of 2400 kg/m³ and thicknesses of 12 cm has been presented better results for the eight Brazilian climate zones