Estudo da degradação de membranas arquitetónicas

Dissertação de mestrado Internacional em Sustentabilidade do Ambiente Construído

As membranas arquitetónicas têm vindo a surgir na sociedade como uma inovação tecnológica e uma filosofia que vai ao encontro dos pressupostos lançados pela sustentabilidade que evidencia a redução de energia e a funcionalidade do sistema, permitindo um maior conforto e utilização por parte das pessoas. As estruturas de membranas são um mundo em constante desenvolvimento, havendo ainda aspetos a melhorar, reforçando e completando assim características por parte do material de construção. A durabilidade das membranas arquitetónicas ao longo do tempo é importante para perceber até que ponto as propriedades mecânicas (resistência à tração) e físicas (conforto higrotérmico) dos materiais são alteradas, promovendo-se a sua degradação. A abordagem de estudo passa por um estudo inicial de duas membranas arquitetónicas: uma em fibra de poliéster com revestimento de PVC (policloreto de vinilo) e a outra membrana em fibra de vidro revestida com PTFE (politetrafluoretileno). Estes materiais são sujeitos a degradação em condições reais de utilização e degradação acelerada por ação da humidade e da radiação ultravioleta, numa câmara climática. O efeito destes agentes na degradação e, consequentemente, na durabilidade das membranas, é avaliado através da perda de resistência e dos níveis de desempenho térmico, dos diferentes materiais, ao longo do tempo. Este trabalho pretende ser um contributo para a compreensão dos fenómenos que levam à deterioração das membranas arquitetónicas e que, muitas vezes, obviam a sua utilização em mais larga escala. A elaboração do estudo da degradação das membranas arquitetónicas demonstra comportamentos lineares de degradação a nível de propriedades térmicas. Na resistência à tração, a membrana de fibra de poliéster/PVC apresenta comportamento linear de tensão ao longo do tempo, mas a membrana de fibra de vidro/PTFE apresenta perda de tensão ao longo do estudo da degradação. Na análise microscópica, ambas as membranas não apresentam indícios de degradação a nível visual, mas a membrana de fibra de poliéster/PVC perde propriedades químicas em relação à sua composição inicial.

The architectural membranes have emerged in society as a technological innovation and a philosophy that meets the assumptions posed by sustainability which shows the reduction of energy and system functionality, allowing greater comfort and use by people. The membrane structures are a world in constant development, with aspects to improve, in order to strength and to complete characteristics from the building material. The durability of architectural membranes over time is an important issue to realize the changes of the mechanical properties (tensile strength) and the physical properties (hygrothermal comfort), that cause the degradation of materials. The study approach involves an initial study of two architectural membranes: the polyester fiber coated with PVC (polyvinyl chloride) and the glass fiber membrane coated with PTFE (polytetrafluoroethylene). These materials are tested to degradation under real conditions of use and accelerated degradation caused by moisture and ultraviolet radiation in a climatic chamber. The effect of these agents in the degradation and, thus the durability of the membranes, is checked by loss of strength and thermal performance levels of the various materials over time. This work is intended as a contribution to the understanding of the phenomena that lead to the deterioration of architectural membranes and often prevents its use on a wider scale. The execution of the study of the degradation of architectural membranes shows linear behavior of the degradation level of thermal properties. The tensile strength, polyester/ PVC fiber membrane show linear behavior over time of tension, but the fiberglass/PTFE membrane shows loss of tension along the degradation study. In microscopic analysis, both membranes show no visual evidence of degradation level, but the polyester/PVC fiber membrane loses chemical properties in relation to its initial composition.