A utilização de elementos metálicos na construção de torres eólicas apresenta enormes vantagens mas também algumas limitações quando se trata de estruturas de grande altura ou quando se pretende instalar geradores de elevada capacidade produtiva, mais pesados. Com efeito, para torres com altura significativamente superior a 80 m, deixa de ser economicamente viável a construção exclusiva em aço. O Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Ciência e Tecnologia do Iowa, nos EUA, está a estudar formas de ultrapassar esses limites, nomeadamente através da utilização de pré-fabricação com betão armado de alta performance, na construção de torres eólicas, em vez do tradicional aço.

No últimos anos, devido ao rápido desenvolvimento da indústria de fabrico e assemblagem de estruturas eólicas, tem-se verificado um forte investimento na pesquisa de materiais que possam ser utilizados para substituir total ou parcialmente o aço e na otimização dos processos construtivos, de forma a possibilitar, nomeadamente, a construção de mega-torres eólicas (com muito capacidade elevada capacidade de produção), a um preço comportável.

No passado têm surgido soluções que compreendem uma conceção mista aço/betão e que passam pela adoção de bases de betão com características melhoradas ou o reforço/encapsulamento da estrutura existente com betão armado, permitindo o aumento da altura das torres.

Em estudo na Universidade de Ciências e Tecnologia do Iowa está a utilização de elementos pré-fabricados em betão armado, com secção hexagonal, tendo sido testadas diferentes variações nos tipos de ligações. Os ensaios realizados incluíram o recurso a ligações aparafusadas, a cabos pré-esforçados que atravessam longitudinalmente toda a torre e a ligações argamassadas (com betão de muito-elevado desempenho) dos elementos estruturais.

As estruturas ensaiadas foram ligadas à fundação através de métodos de pré-esforço.

Os elementos foram testados para as condições mais desfavoráveis e ações espetáveis em torres construídas integralmente em betão armado, com uma altura de 100 metros. Com qualquer dos tipos de ligações ensaiados, o comportamento foi muito satisfatório para cargas transversais elevadas.

De acordo com o grupo de investigadores, apesar da massificação da utilização de aço na indústria de construção de torres eólicas, a introdução do betão armado de alto desempenho oferece diversas vantagens, nomeadamente o aumento da vida útil das estruturas, a facilidade de fabrico e, dada a natureza das estruturas de betão armado, a possibilidade de fabrico de elementos de dimensão mais reduzida, permitindo dispensar o uso de meios de transporte especial.

Por outro lado verificou-se que a possibilidade de posicionamento dos geradores a uma altura igual ou superior a 100 metros, permite um aumento médio da produção de energia próximo dos 15%. Isto acontece porque a essas alturas, os fluxos de vento têm características de maior constância e uniformidade apresentando, em geral, menor turbulência.

Estas torres de betão armado de elevada resistência permitem também o uso de geradores mais pesados, com maior capacidade.

Fonte: Engenharia Civil

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A integração de sistemas de geração de energia em edifícios, de forma a torná-los auto-suficientes e sustentáveis é uma preocupação cada vez maior da Engenharia Civil moderna. O Instituto ICT da Universidade de Wollongong, criou um novo tipo de turbina eólica que foi dimensionada para poder ser instalada tanto em paredes exteriores como na cobertura de edifícios ou ainda, integrada em elementos da fachada existentes, incluindo janelas ou varandas.

O sistema PowerWINDows é o culminar de anos de investigação do ICT na área do aproveitamento de energias renováveis, com o objetivo de criar uma turbina com custo de fabrico baixo, de fácil instalação, de operação silenciosa e, sobretudo, com uma forte vertente de escalabilidade.

Em vez das gigantescas pás rotativas de eixo horizontal, das turbinas tradicionais, o sistema utiliza painéis dotados de lâminas, visualmente semelhantes a estores metálicos, que se movem verticalmente por ação do vento. O grupo gerador localiza-se na zona lateral dos painéis.

A sua conceção modular permite que as turbinas sejam montadas e funcionem individualmente ou em paralelo, podendo ser instaladas em grande número, independentemente da geometria exterior dos edifícios.

Embora o PowerWINDows ainda esteja em fase experimental, é já encarado como uma solução, com grande potencial, de integração de turbinas eólicas em ambientes urbanos de forma discreta.

Fonte: Engenharia Civil

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A cidade de Hamburgo, Alemanha, receberá a estação de metrô de Elbbrücken. A obra será realizada pelos arquitetos do escritório Von Gerkan, Marg and Partners (GMP), que ganhou este ano o concurso para a nova estação no futuro distrito de mesmo nome.

A meta da obra é integrar a nova estação à paisagem do rio Elba, do futuro espaço urbanizado e das pontes e prédios históricos. Para isso, os autores do projeto planejaram uma estrutura composta por vigas curvas de aço que sustentam a estação, a fim de reinterpretar o design dinâmico das pontes históricas de Elbbrücken.

A disposição transversal das armações da estrutura, que resulta num sistema do tipo grelha e estabiliza os arcos de aço, ficará à mostra na estação — apenas vidros serão utilizados para revestir o local. A fachada de vidro servirá para proteger a edificação contra o mau tempo, permitindo ainda a entrada de luz ambiente durante o dia e proporcionando a quem chega à estação um amplo panorama, estendendo-se do centro urbano local aos edifícios proeminentes e às pontes do rio Elba.

Fonte: Abravidro

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Um espaço inclinado, coberto de grama, que emerge do solo ao ar livre: à primeira vista, pode parecer um gramado qualquer — apenas para se constatar em seguida que o espaço em questão é o teto de uma edificação. Essa é uma das características marcantes do projeto vencedor para o Orange Regional Museum, a ser construído na cidade de Orange, na Austrália.

Desenvolvido pelo escritório Crone Partners, o projeto foi desenhado para integrar o futuro museu de mil m2 ao recinto cultural já existente na área, composto por uma biblioteca, uma galeria de arte e um teatro cívico. Seu espaço interno será dividido em uma área semipermanente de exposições e outra para exibições itinerantes.

A edificação terá estrutura de aço e concreto, com materialidade de metal e vidro. Este último material, aliás, marcará presença logo na entrada do museu, em que um balcão interativo com tablets e uma parede com telas de TV recepcionarão os visitantes: duas paredes envidraçadas protegerão a exibição permanente da luz do Sol.

O vidro será usado ainda para compor suas fachadas internas transparentes — ajudando a integrar o museu, o lobby de entrada e o café, que se estenderão até a praça ao ar livre. A execução do projeto deve acontecer de 2013 a 2015.

Fonte: ABRAVIDRO

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A utilização de materiais naturais no isolamento térmico de paredes exteriores de edifícios de habitação, em detrimento de elementos sintéticos, nomeadamente de base polimérica, é cada vez mais frequente. Aqueles materiais são amigos do ambiente e estão por vezes disponíveis em grandes quantidades, logo dotados de acentuado caráter sustentável, possuindo frequentemente níveis de desempenho e durabilidade elevados.
Um bom exemplo é a utilização de plantas da família Typha para o fabrico de painéis isolantes. Estas plantas aquáticas, que abundam em zonas pantanosas e na proximidade de cursos de água, possuem atributos que as tornam ideais para o efeito, nomeadamente o bom comportamento na presença de humidade prevenindo a propagação de bolores.

As Thypha são um tipo de plantas infestante em quase toda a Europa, de crescimento e reprodução rápidos, que podem atingir alturas de 5 metros. O seu caule e folhas fibrosas conferem aos materiais de construção deles obtidos, elevada estabilidade e resistência mecânica, bem como baixa combustibilidade, que resulta num excelente comportamento ao fogo.
Mas a característica mais relevante para o funcionamento como isolante térmico é estrutura esponjosa das Thypa, que atribui aos painéis, a baixa condutividade térmica necessária a um bom desempenho e uma permeabilidade adequada.
Investigadores do Instituto Fraunhofer de Física das Construções, na Alemanha, conseguiram obter condutividades térmicas próximas de 0.052 W/mK em paredes isoladas com este tipo de materiais.

Fonte: Engenharia Civil

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Fonte: Engenharia Civil

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Embora os textos presentes neste blog costumem falar das novidades arquitetônicas em que o vidro é elemento de destaque, há obras que foram feitas décadas atrás mas continuam tão — ou até mais — fascinantes nos dias de hoje. Uma delas, situada dentro da Biblioteca Mary Eddy Baker na cidade de Boston, Massachusetts (EUA), é um vitral que atende pelo nome de “Mapparium”.

O Mapparium é uma encantadora representação do nosso planeta; um mapa-múndi feito na forma de um globo de três andares composto por 608 painéis grossos de vitrais (cada um tendo área de 0,625 x 1,25 cm), que pode ser visto tanto de fora como de dentro. Quem entra no Mapparium encontra-se bem no seu centro, caminhando sobre uma ponte de 9,1 m — também feita de vidro, como não poderia deixar de ser.

Essa estrutura poderia se passar por uma obra recente, mas sua inauguração data do ano de 1935. Idealizado pelo arquiteto estadunidense Chester Lindsay Churchill cinco anos antes, o Mapparium começou a ganhar forma em 1934 com a compra dos painéis da Hope Glass Company, na Inglaterra, enviados para a Rambusch Company, em Nova York. Lá, cada painel do mapa foi pintado com uma mistura de pó de vidro colorido e aquecido em forno, para fundir a cor ao painel. Mais de um ano depois, os painéis finalizados foram encaixados na moldura esférica de bronze que prende o grande vitral.

Em termos visuais, a perspectiva do espectador dentro do globo é equidistante em relação a qualquer ponto do mapa (o qual não foi atualizado desde sua inauguração, pelo alto custo que isso demandaria). Outra característica peculiar do Mapparium é sua acústica: se uma pessoa estiver em um dos extremos da ponte e outra pessoa estiver no outro extremo, elas podem sussurrar e, ainda assim, uma conseguirá ouvir a outra. E, se alguém falar dentro do globo, conseguirá ouvir a própria voz como se fosse outra pessoa falando ao seu ouvido.

Fonte: Abravidro

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Um grupo de estudantes de arquitetura da Universidade de Chongqing, China, criou uma micro-casa conceptual de apenas sete metros quadrados. A casa, construída totalmente em madeira possui um interior multifuncional e transformável, que lhe permite aglomerar funcionalidades de quarto, casa de banho, cozinha e sala de estar num espaço habitacional reduzido.

O mobiliário foi dimensionado de forma a poupar o máximo espaço possível, tendo múltiplas funções o que permite, por exemplo, passar de uma configuração de sala de estudo para uma área de lazer, em apenas alguns segundos.

Apesar de minúscula, a casa possui uma cozinha totalmente equipada e uma cama de casal.

O protótipo foi revelado numa exposição de construção sustentável promovida pela própria universidade, sendo exposto sem parte das paredes exteriores, para que os visitantes pudessem apreciar o seu funcionamento interior. Esta micro-casa tem merecido a atenção de alguns fabricantes de casas modulares, pela sua simplicidade, versatilidade e baixo custo.

Fonte: Engenharia Civil

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Foi desenvolvido pela Universidade de Zhejiang, na China, aquele que poderá ser o mais leve material de sempre, com enorme potencial de aplicação na construção civil, por exemplo na correção e isolamento acústico e térmico. Com uma densidade de apenas 0.16 miligramas por centímetro cúbico, o Aerogel ultra-leve é baseado em grafeno, material que está a dar os primeiros passos na Engenharia Civil, nomeadamente no reforço de estruturas de betão e como revestimento anti corrosão de estruturas metálicas.

O Aerogel de Grafeno é produzido através de um processo de criodessecação (liofilização) de soluções de nano-tubos de carbono e grafeno, que permite a obtenção, sem limitações volumétricas, de um material mais uniforme e com maior estabilidade que a conseguida através das técnicas tradicionalmente usadas para a produção de Aerogel. Além da elevada resistência mecânica, o Aerogel de Grafeno possui uma capacidade de recuperação elástica sem precedentes.

O anterior recorde de material mais leve do mundo pertencia ao Aerogel de Níquel, com 0.9 miligramas por centímetro cúbico, sintetizado pela Universidade da Califórnia e Instituto de Tecnologia da Califórnia.

Fonte: Engenharia Civil

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Está a ser construído em Hamburgo, na Alemanha, o primeiro edifício com pegada ecológica nula, que utiliza fachadas envidraçadas bio reativas. Esta tecnologia integra nas fachadas, painéis com microalgas marinhas, que permitem a recolha de energia solar, produção de biomassa e otimização do sombreamento.

Por um lado os painéis possibilitam um sombreamento adaptativo, uma vez que as algas, estimuladas pela luz solar, crescem com maior intensidade nos meses mais quentes, aumentando a opacidade dos painéis, o que origina a diminuição da quantidade de luz que penetra no interior no edifício.

Além disso, quando o ecossistema no interior dos painéis atinge um determinado nível de desenvolvimento, parte das microalgas é recolhida e integrada num sistema de produção de biogás, utilizado para a alimentação energética do edifício.

Numa primeira fase, apenas duas das fachadas do edifício, viradas a Sul, foram equipadas com painéis bio reatores, num total de 129 unidades, medindo 2,5 m por 0,7 m cada uma.

O edifício foi projetado pela multinacional de consultoria de engenharia, Arup, em cooperação com a alemã SSC Strategic Science Consult, sendo os painéis fabricados pela Colt International. O projeto de arquitetura é da autoria do atelier Splitterwerk Architects.

Fonte: Engenharia Civil

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