quinta-feira, 28 de maio de 2020

Como é um túnel submerso?


Por Maria Gabriele Sobral 

Com o passar do tempo a quantidade de meios de transportes foi aumentando junto com o crescimento populacional, consequentemente a necessidade de transformar ruas, pontes e qualquer outro mecanismo utilizado para a locomoção é inevitável devido a demanda.  
Os túneis submersos são construções de grande porte que ficam embaixo da água e possibilitam a passagem de veículos, pessoas ou cargas. Seu objetivo principal é diminuir distâncias percorridas quando o fluxo de água se torna um empecilho.  
Em 1802, surgiu uma ideia de conectar a Inglaterra e França, pois entre esses dois países está localizado o estreito de Dover no Canal da Mancha. O projeto inicial do engenheiro Albert Mathieu era a travessia de carruagens, com uma ilha no centro para troca dos animais por causa do cansaço, porém os ingleses foram contra por medo de invasões inimigas. O projeto por muito tempo ficou em discussão, mas foi no ano de 1994 em que o Eurotúnel também conhecido por “Túnel da Mancha” finalmente foi concluído  
São três linhas paralelas, onde cada um tem uma finalidade (veículos/passageiros/carga). Sua extensão é de 50,45 quilômetros, no entanto, somente 37,9 quilômetros estão embaixo da água e a obra custou aproximadamente 16 bilhões de dólares.  
              Representação do Eurotúnel
              Fonte: viagensimagens.com 




Caminho do Eurotúnel 
Fonte: ebc.com.br 

Essas estruturas podem vir a ser muito benéficas em diversos pontos, como economia de tempo e combustível, diminuição de emissão de poluentes, melhorar o fluxo de veículos, sem poluição visual já que a paisagem natural será preservada, além de estimular o turismo, pois o tráfego de pessoas será maior. 



Referências 
ROCHA, ERICK. Túneis Submersos. Disponível em: https://bit.ly/2XEn7nv. 
BUENO, Chris. Turquia inaugura maior túnel submerso do mundo; Brasil também terá o seu, ligando Santos ao Guarujá no litoral paulista. Disponível em: https://bit.ly/3gurpGM. 
PRESSE, France. Turquia inaugura túnel sob o Estreito de Bósforo, que liga Ásia e Europa. Disponível em: https://glo.bo/36H8h42  

CERQUEIRA, Wagner. FranciscoEurotúnel. Disponível em: https://bit.ly/2Al0qg4 
VASCONCELOS, Yuri. Como foi construído o Eurotúnel?. Disponível em: https://bit.ly/36C31ys 
CERQUEIRA, Wagner. FranciscoEurotúnel. Disponível em: https://bit.ly/2AfE3sI 
sexta-feira, 24 de abril de 2020

Como a água não congela nas tubulações em países frios?


Por Felipe Pizatto

     Não é nenhuma novidade que a água congela quando a temperatura fica abaixo dos 0 ºC, também sabemos que em vários lugares no mundo a temperatura no inverno fica muito abaixo disso. Então como a água não congela dentro das tubulações nos países mais frios?

Representação de uma tubulação congelada
Fonte: Home Comfort Experts

Frost Depth

     Quando as temperaturas ficam abaixo de 0º Celsius alguns reservatórios de água e rios podem congelar e interromper o abastecimento. De forma a resolver esse problema as estações de tratamento de água realizam o tratamento em ambientes internos onde a água é aquecida a uma temperatura entre 1 e 3 graus Celsius, e então é distribuída.
    Mas para entender como a água não congela nas tubulações de distribuição de água, é necessário entender um outro conceito, a frost depth (que pode ser traduzido como profundidade de congelamento). A frost depth é uma profundidade em relação a superfície na qual o solo está congelado, já abaixo dessa profundidade a temperatura do solo é maior que 0º Celsius.
    Para não ocorrer o congelamento da água que está nas tubulações, elas são construídas abaixo dessa profundidade, que pode ser calculada utilizando algumas variáveis como: densidade do solo, umidade do solo, condutibilidade térmica do solo, inércia térmica, calor latente, índices de congelamento e descongelamento e índices de congelamento do ar e superfície.


Mapa das linhas de congelamento nos Estados Unidos
Fonte: Hammerpedia

Mais aplicações

     O conceito da profundidade de congelamento e sua determinação são mais utilizados em países com temperaturas muito baixas e afetam algumas áreas da Engenharia Civil. Os tubos de distribuição de água são instalados abaixo da profundidade de congelamento para evitar esse problema, porém em alguns casos onde não é possível fazer a instalação em tais profundidades outra solução adotada é o aquecimento dos tubos e/ou isolamento térmicos dos mesmos. Porém são soluções mais caras, já que contam com um custo adicional, por isso são utilizadas apenas em casos onde não há a possibilidade de se realizar escavações mais profundas, seja por conflito com serviços públicos ou leito rochoso mais raso.
    Além do problema em tubulações, o congelamento da água pode afetar outros elementos da Engenharia Civil, como as fundações. Isso está relacionado com outro fenômeno causado pelo congelamento da água o frost heave (elevação de congelamento). O frost heave é a elevação do solo causada pela expansão da água presente no mesmo durante o congelamento. Tal elevação poderia danificar a estrutura das edificações, para evitar esse problema as fundações são construídas abaixo dessa profundidade.

Representação do Frost Heave

Congelamento de solo no Brasil

     Até agora foi falado bastante em congelamento do solo em outros países, mas esse fenômeno também ocorre no Brasil. No nosso país o congelamento ocorre com frequência e intensidade muito menores que em outros países e tem um impacto muito menor na vida das pessoas.
    No país o fenômeno acontece principalmente no sul do Brasil, especialmente na serra do mar e ocorre em poucos dias no ano. Apesar de não afetar a distribuição de água ou fundações como em países mais frios, o congelamento da água contribui com o intemperismo do solo e das rochas. Esse processo se dá pelo ciclo de congelamento e descongelamento da água infiltrada, que quando congela no interior da rocha, gera tensões e provoca a ruptura da mesma.

Referências


Frost line. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Frost_line. Acesso em: 01/10/2019

sexta-feira, 20 de março de 2020

Inserção da tecnologia BIM na matriz curricular dos cursos de Engenharia Civil

Por Gabriel Paula Soares

O desenvolvimento de novas tecnologias é cada vez mais recorrente no mercado profissional. A cada geração são criadas novas formas de solucionar os problemas rotineiros, o que pode ser muito bom para o desenvolvimento sustentável da sociedade - mas, para que tais tecnologias sejam implementadas otimamente, deve haver um planejamento estratégico com pessoas especializadas no assunto.
Na área da engenharia civil não é diferente. Até o século XX, os projetos construtivos eram realizados à mão, trazendo dificuldade aos projetistas para a leitura e para a integração de projetos. Com a invenção do computador, surgiram softwares que imitavam a forma de projetar à mão - facilitadores do desenho - como o AutoCAD; essa tecnologia encontrou resistência em seu início, mas no decorrer do tempo ela ganhou o espaço dos desenhos à mão. Hoje, não existe empresa de engenharia que realize seus projetos da maneira primordial.
Entretanto, o desenvolvimento tecnológico não parou por aí - ao contrário, ele cresceu de maneira exponencial. Com isso, surgiram formas mais eficientes de se projetar. Nesse âmbito, o que há de mais moderno hoje é a tecnologia BIM.

O que é BIM?

BIM é uma tecnologia de modelagem de projetos, cuja inovação está na automação do uso da informação. Com ela, atribui-se valores e informações aos elementos de projeto, tornando a tomada de decisões muito mais precisa e facilitando a leitura em obra; além disso, o BIM pode simular e compatibilizar várias soluções para um mesmo problema.


BIM 7D

O BIM pode ser utilizado em até 7 dimensões. As três primeiras são as espaciais (largura x comprimento x altura), uma vez que a representação da construção é em três dimensões. Cada uma das restantes representa uma função BIM:
  • 4D: análise temporal da obra;
  • 5D: análise quantitativa do material e dos custos;
  • 6D: análise de sustentabilidade;
  • 7D: gestão e manutenção da obra;
A partir disso, entende-se o BIM como uma ferramenta completamente inovadora de gerenciamento de projetos; numa obra sem o BIM, cada uma das funções acima seriam executadas por diversas ciclos de trabalhos diferentes. A  grande vantagem do BIM é a diminuição de fluxos de trabalho, trazendo economia à empresa contratante e aumentando a qualidade final da obra. 

Paradigma BIM

Como já foi citado anteriormente, é natural que novas tecnologias encontrem barreiras em seu período de implantação. No caso, o BIM encontra resistência da comunidade devido ao alto custo (monetário e temporal) de profissionalização do gerente de projetos, ao alto preço cobrado periodicamente pelas empresas de software, e também devido ao fato do mercado já estar adaptado às tecnologias anteriores.
Sendo assim, cabe ao governo proporcionar uma condição favorável para implantação dessa tecnologia, favorecendo start-ups que utilizam o BIM ou realizando acordos com as empresas de software BIM. Cabe também às universidades proporcionarem atividades de ensino a respeito do BIM, integrando-o às disciplinas vigentes ou ainda reformando a matriz curricular. Mesmo que seja muito difícil um estudante se formar na graduação como um gerente de projetos, é importante que ele já esteja familiarizado com alguns aspectos do BIM ao entrar no mercado profissional.

BIM no Brasil

Nesse contexto, o Brasil caminha lentamente para a inserção integral do BIM em seu mercado. Em 2018, o governo Temer assinou um Decreto a respeito de metas e prazos para implementação da tecnologia. Entretanto, não realizou acordos com empresas de software ou cursos profissionalizantes em BIM, algo que poderia ser importante.


Resultado de imagem para public speaking
Ex-presidente Temer assinando o Decreto n° 9377

Além disso, no que se diz integração do BIM nos cursos de graduação, estamos ainda mais defasados. Muitos currículos limitam-se ao CAD, ou apenas introduzem o aluno ao paradigma BIM. Mesmo assim, dentro dessas mesmas universidades - no meio científico-analítico - há o consenso de que a experiência BIM é necessária para a formação do engenheiro moderno, além de derrubar paradigmas culturais que impedem a inovação no ramo da Engenharia Civil.

Percepção dos professores quanto ao ensino do BIM

Foi realizada uma pesquisa com os professores das disciplinas de um curso de graduação em Engenharia Civil no estado de São Paulo, para compreender suas percepções quanto à introdução do BIM no currículo.
Primeiramente, a pesquisa indicou que a maioria dos professores estão a mais de 20 anos atuando no Ensino Superior. Mesmo assim, a grande maioria conhece o BIM, mas não o ensina. Apenas 37% fariam mudanças nas disciplinas para incluir o BIM, e a maior parte deles precisaria de auxílio para isso. 
Para os respondentes, itens que seriam necessários para a implementação do BIM na ementa seriam: (a) apoio de colegas; (b) apoio do departamento; (c) apoio dos revendedores de softwares e de empresas; (d) mudanças nas ementas, quanto a conteúdos e metodologia.
Quanto ao ano a ser implementado, os professores tenderam a preferir o primeiro ano. Quando indagados a respeito dos obstáculos de introduzir o BIM no currículo, a maioria dos professores considera que o ensino em BIM não prejudica o pensamento criativo, e também que as universidades já têm potencial de trabalhar em BIM; para eles, a logística de introduzir o BIM no currículo é o mais complicado nessa questão.

Estratégias de inserção do BIM no currículo de Engenharia Civil

Primeiramente, deve-se estar claro que não há “receita de bolo” para inserir o BIM num currículo de Engenharia Civil. O processo é completamente analítico, e cada curso tem suas prioridades e suas particularidades. Mesmo assim, algumas pesquisas foram feitas nesse respeito, e algumas estratégias podem ser citadas.
De acordo com Barison (2006), deve-se inicialmente identificar as disciplinas com potencial BIM. Após, deverá haver uma discussão sobre o currículo. Por fim, propõe-se a utilização do BIM em matérias já existentes. Barison também cita outras sugestões no processo de implantação do BIM:
  • Investir na capacitação de professores e de monitores para utilizarem o BIM;
  • Desenvolver projetos de iniciação científica em BIM;
  • Trabalhar em conjunto com empresas de Arquitetura, Engenharia, Construção e Operação (AECO);
  • Capacitar laboratórios;

Já Checcucchi (2014) propõe o ensino do BIM a partir da integração das disciplinas com conhecimentos relativos ao BIM. Além disso, a autora cita um método de aprendizagem ativa (PBL). Com ele, estimula-se a integração de conhecimento e integram diversas virtudes profissionais, além de levar o aluno como principal personagem da própria formação; ele se opõe aos métodos tradicionais de ensino, nos quais as aulas são baseadas em explanação teórica, exemplificação e realização de exercícios. 
A autora conclui que o PBL é o método ideal para trabalhar-se com o contexto BIM, uma vez que valoriza o desenvolvimento de competências acima da construção de conhecimentos, proporciona ao aluno uma visão abrangente de uma questão e permite que os alunos lidem com questões atuais, abertas e complexa. 

Portanto, compreende -se a necessidade dos cursos de Engenharia Civil incluírem o BIM em sua matriz curricular. Essa tecnologia, que é considerada o futuro da construção civil, está cada vez sendo mais valorizada pelas construtoras, e por isso deve ser introduzida e desenvolvida já na graduação.  Entretanto, para haver essa inserção curricular, uma análise deve ser feita por especialistas, sempre considerando as particularidades de cada curso e consultando os professores vigentes.

Referências 

Introdução de Modelagem da Informação da Construção (BIM) no currículo – uma contribuição para a formação do projetista  (Barison, 2015)

ENSINO-APRENDIZAGEM DE BIM NOS CURSOS DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL E O PAPEL DA EXPRESSÃO GRÁFICA NESTE CONTEXTO (Checcucchi, 2014)

Acesso em 11/03/2020

Acesso em 11/03/2020