ANÁLISE DO DESEMPENHO TÉRMICO EM EDIFICAÇÕES HABITACIONAIS

SEGUNDO A NBR 15575 (ABNT, 2013)

I. S. L. MIRANDA

Arquiteta

PUCRS

Porto Alegre; Brasil

isanamiranda@gmail.com

J. J. O. ANDRADE

Prof. Dr. Eng. Civil

PUCRS

Porto Alegre; Brasil

jairo.andrade@pucrs.br

RESUMO

A construção civil é dinâmica, está em constante transformação e descoberta. O setor vem ganhando destaque na

economia do país e também gerando preocupações pelo modo como vem se desenvolvendo. Foi nesse panorama que a

norma brasileira Edifícios Habitacionais de até Cinco Pavimentos – Desempenho, também conhecida como NBR 15575

[1], foi elaborada. A fim de aprofundar esse novo modo de ver a edificação, o trabalho em questão focou em um dos

itens dessa norma, o conforto térmico, por se tratar de um fator perceptível pelo usuário e de difícil correção pós-obra.

Após as coletas de dados, através de medições no local, e da verificação desses dados baseada na NBR 15575 [1], pôde-

se concluir que as estratégias de projeto, a escolha dos materiais e a devida adequação da habitação aos bioclimas são

requisitos fundamentais para um bom resultado, gerando assim um ambiente favorável ao bem estar do seu usuário.

1. INTRODUÇÃO

Nas últimas décadas, a construção civil vem se transformando e se desenvolvendo, ganhando uma importância no

crescimento econômico do país. A situação se intensificou devido aos grandes investimentos imobiliários, como, por

exemplo, a criação de programas habitacionais, a facilitação para obtenção de financiamentos pela população,

incentivos governamentais, assim como o interesse de capital privado em investir nesse setor. O déficit habitacional que

o país possui se tornou um mercado promissor a ser explorado, tendo destaque principalmente na construção em massa

de edificações focadas na classe com menor poder aquisitivo.

A construção civil é composta por uma cadeia de setores, que movimenta as mais variadas categorias contribuindo para

o desenvolvimento dos mesmos. Esse subsetor é gerador de muitos empregos, mas, em sua maioria, sem nenhuma

restrição quanto à qualificação dos candidatos, causando um dos problemas-alvo de preocupação no Brasil, relacionado

com a baixa qualificação da mão de obra. Hoje há uma grande preocupação com a visão financeira do processo, na qual

os principais requisitos para um bom investimento são associados com os gastos e os lucros com retorno rápido,

fazendo com que os meios para esse resultado sejam mero detalhe. É dentro desse contexto que as edificações no Brasil

estão sendo concebidas, há abundância de investimentos e mão de obra, mas não há eficiência e qualidade.

Devido à essa situação de descaso do processo como um todo e da qualidade do produto ofertado aos usuários, foi

desenvolvido um conjunto de normas denominadas de NBR 15575 Edificações Habitacionais— Desempenho [1]. O

diferencial dessa norma está em buscar estabelecer requisitos e critérios de desempenho das edificações habitacionais

visando atender às necessidades dos usuários quanto ao conforto no ambiente em que habitam. Desse modo, provocou

no setor da construção civil a necessidade de adequação desde a concepção do projeto até a produção e entrega das

unidades habitacionais [2].

Miranda, I. S. L.; Andrade, J.O.O. Análise do desempenho térmico em edificações habitacionais segundo a NBR 15575

(ABNT, 2013)

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Desde a antiguidade o homem transfere as suas necessidades de conforto para o meio construído, estimulando a busca

por novas tecnologias e processos [3]. Nesse âmbito, a NBR 15575 [1] vem orientar os profissionais envolvidos nas

diversas fases do desenvolvimento da edificação a considerarem a visão dos usuários, uma vez que eles estarão

vinculados ao imóvel durante toda a sua vida útil. Ela fornece a base para que possam ser verificadas e garantidas as

condições adequadas de conforto aos ambientes. Os parâmetros apresentados na norma mudaram o modo de pensar e

conceber desse setor, demandando inovações e melhorias tanto na concepção do projeto, na mão de obra utilizada, na

escolha dos materiais empregados, quanto no processo de construção.

Quando se trata da interação entre as pessoas e seu meio ambiente, há aspectos que precisam ser cuidadosamente

tratados, como é o caso do conforto térmico. A percepção térmica atua diretamente no metabolismo dos usuários se

tornando um item de fácil percepção, não necessitando de experiência ou conhecimento técnico para saber se há ou não

um ambiente adequado. Não atender a esses parâmetros qualitativos de conforto pode acarretar transtornos ao

construtor, como retrabalho e intervenções posteriores para que os níveis sejam atingidos. A norma NBR 15575 [1]

define um nível mínimo de aceitação dos parâmetros térmicos que os locais de maior permanência do usuário devem ter

com relação ao exterior.

Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo principal verificar se as construções que estão sendo executadas

estariam ou não dentro dos parâmetros considerados adequados para o desempenho térmico seguindo as exigências da

Norma de Desempenho de Edifícios Habitacionais, através da realização de estudos de caso. Como objetivos

secundários podem ser citados:

Realizar medições da temperatura interna e externas, no período do inverno e verão;

Avaliar se as temperaturas medidas nos ambientes estão em consonância com a norma de desempenho; e

Apresentar os principais fatores que influenciam em tal propriedade, para cada caso específico.

A fim de que os objetivos sejam atingidos algumas delimitações se fazem necessárias. Os resultados aqui apresentados

devem estar restritos à amostra analisada, cuja generalização dos resultados deve ser evitada. Além disso, as análises

referem-se apenas às edificações com a tipologia descrita e inseridas nas condições ambientais da região metropolitana

de Porto Alegre (RS).

2. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

Nesse tópico são apresentados o método de pesquisa e o método de trabalho. O método de pesquisa vai classificar o

estudo sob quatro aspectos: (i) natureza; (ii) forma de abordagem; (iii) objetivos e; (iv) procedimentos técnicos. O

método de trabalho apresentará a estrutura do trabalho, amostrando as etapas desenvolvidas, juntamente com as

atividades associadas.

2.1 Método de pesquisa

Este trabalho tem por finalidade gerar conhecimentos para aplicação prática, com o propósito de solucionar problemas

específicos. Sendo assim, é considerado, sob o ponto de vista da sua natureza, como uma pesquisa aplicada [4]. No que

se refere à abordagem do problema, este trabalho apresenta-se como uma pesquisa quantitativa, pois compara o

isolamento térmico das edificações, permitindo a análise dos resultados e a formação de opiniões. Quanto aos seus

objetivos, o trabalho é considerado uma pesquisa exploratória, proporcionando maior aproximação e entendimento de

um tema, visando criar familiaridade em relação a um fato específico [5]. Sob o ponto de vista de seus procedimentos

técnicos, o trabalho tem caráter de pesquisa conhecido como estudo de caso, pois caracteriza-se pelo aprofundamento

em um ou poucos objetos, de modo que permita seu detalhamento. Sua maior utilização é verificada nas pesquisas

exploratórias [6].

2.2 Método de trabalho

Dentro desse contexto, na Figura 1 estão apresentadas as etapas que foram executadas para o desenvolvimento do

presente trabalho.

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(ABNT, 2013)

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Figura 1: Sequência metodológica do trabalho

Para a coleta e verificação foram escolhidas quatro edificações habitacionais, tipologia para a qual a norma de

desempenho é destinada. Essa etapa foi realizada durante a execução das obras, onde todas se encontravam em estágio

de acabamento e finalização. Apesar de serem edificações residenciais, elas se diferem em número de unidades

habitacionais, materiais empregados, padrões de acabamentos e área construída. Para facilitar a organização do estudo,

os exemplares foram divididos inicialmente segundo o número de unidades que as compõem (unifamiliares e

multifamiliares), consequentemente diferenciando-se no que se refere ao seu método construtivo.

Duas edificações são unifamiliares construídas com estrutura de concreto moldada in loco e vedações de tijolo furado, e

as demais são multifamiliares compostas por alvenaria estrutural de blocos cerâmicos, escadas e lajes pré-fabricadas. É

válido destacar que além das características construtivas serem distintas, os padrões de acabamento também o são: as

primeiras são particulares com acabamentos seguindo os desejos dos proprietários, e as demais fazem parte do

programa governamental Minha Casa Minha Vida, um modelo mais simples e econômico.

Tendo sido identificado que o bioclima da região de Porto Alegre está na zona bioclimática 3, foram realizadas

medições em duas estações do ano, no inverno e no verão. Em cada medição os dias precedentes permaneceram com

características climáticas semelhantes, favorecendo o estudo. Foram registradas as temperaturas internas nos cômodos

de maior permanência dos usuários e nas áreas externas das habitações. Para tal, foi utilizado um termômetro de globo

que mede as temperaturas de bulbo seco, temperatura do ar ambiente. De posse das informações adquiridas no local,

verificou-se se todas as amostras estavam dentro dos níveis mínimos aceitáveis pela norma. Posteriormente, os

resultados das amostras foram comparados e relacionados aos desempenhos obtidos com suas características

construtivas, implantação e estratégias de projeto. A Figura 2 apresenta um esquema da análise feita ao longo do

trabalho.

Figura 2: Sequência da análise do trabalho

O Exemplar 1 encontra-se situado na zona sul da cidade de Porto Alegre. A residência tem como sistema construtivo

estrutura de concreto armado moldado no local, paredes externas e internas em bloco cerâmico furado, cujo telhado é

composto por estrutura de madeira e telhas cerâmicas. A estrutura é composta por dois pavimentos: lavabo, sala de estar

e jantar, cozinha e lavandeira, no pavimento térreo, e os dormitórios e banheiros no pavimento superior, totalizando

uma área construída de 126,30 m². Os ambientes que foram considerados para as medições foram as salas – integradas –

e os 3 dormitórios. No período do inverno as esquadrias ainda estavam sendo colocadas logo não foi possível utilizá-lo

no estudo, e no verão a residência já estava finalizada. Nas Figuras 3 e 4 estão as plantas baixas com indicações dos

pontos que foram feitas as medições.

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Figura 3: Situação e posicionamento solar Figura 4: Planta baixa do térreo e pavimento superior

com a indição dos pontos de medição

O Exemplar 2 consiste em uma residência localizada na zona sul de Porto Alegre, cuja mesma apresenta o mesmo

método construtivo da anterio. A estrutura está dividida em 2 pavimentos: salas de estar, TV, jantar, lavabo, cozinha e

copa (térreo), e as 3 suítes no pavimento superior, totalizando uma área de 227,25 m². Essa residência foi incluída na

amostra apenas no período do verão, impossibilitando a verificação no inverno, inviabilizando sua comparação com as

demais durante a estação fria. Os ambientes em que foram medidas as temperaturas foram: a sala de estar, TV, jantar e

os 3 dormitórios. No momento da medição a residência estava em fase de finalização, cuja porta principal foi o único

elemento de fechamento que estava faltando. Nas Figuras 5 e 6 se pode observar a distribuição do imóvel, os pontos

onde foram feitas as medições.

Figura 5: Planta baixa do térreo com a indicação dos

pontos de medição

Figura 6: Planta baixa do pavimento superior com a

indicação dos pontos de medição

Os próximos exemplares fazem parte do programa governamental Minha Casa Minha Vida, logo seguem as

características básicas da maioria dessas construções, como por exemplo, condomínios com grande número de

apartamentos e menores áreas privadas. O padrão de acabamento é mais simples, bem como o método construtivo que

utilizam, que são blocos estruturais cerâmicos para vedação e compartimentação, lajes e escadas pré-fabricadas.

Existem alguns pontos diferenciais entre eles, determinados ainda na fase de projeto, que serão descritos a seguir junto

com suas apresentações. Uma observação importante a ser feita é que como se trata de um conjunto multifamiliar em

cada estação foi escolhido uma unidade que tivesse a pior localização em termos de posição solar e estivesse no último

andar do bloco, conforme exigência da norma.

Dentro desse contexto, o exemplar 3 está situado na cidade de São Leopoldo, região metropolitana de Porto Alegre

(RS). O diferencial desse conjunto habitacional é possuir uma estrutura metálica e telhas cerâmicas compondo o

telhado, grandes beirais com calhas, aberturas nas fachadas para ventilação da cobertura, e sacada nos apartamentos.

1

2 3

N

1

2

3

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As unidades habitacionais tem uma área de aproximadamente 46,24 m², divididos em sala com cozinha e área de

serviço integrados, 2 dormitórios, 1 banheiro e uma sacada. Os locais de medição foram a sala/cozinha e os 2

dormitórios. Como pode ser verificado nas Figuras 7 e 8, o último bloco voltado para a rua foi o disponibilizado para o

estudo.Nas visitas realizadas tanto no inverno como no verão o empreendimento encontrava-se em fase de acabamento

e infraestrutura.

Figura 7: Implantação do empreendimento e

localização das unidades escolhidas

Figura 8: Planta baixa do quinto pavimento com a

indicação dos pontos de medição

O exemplar 4 localiza-se na cidade de Canoas, também considerada grande Porto Alegre. Ele possui uma estrutura

simples de madeira e telha de fibrocimento como componentes da cobertura, pequena ventilação no recuo das fachadas

laterais para auxiliar na troca do ar dessa área, diferente do modelo anterior.

Cada unidade é composta de sala, cozinha e área de serviço integradas, 2 dormitórios e 1 banheiro, totalizando uma área

de 42,67 m². Assim como no exemplar 3, os locais para medição foram a sala/cozinha e os dormitórios, como podem

ser verificadas nas marcações feitas nas Figuras 9 e 10. Os blocos visitados já estavam prontos para serem entregues nos

2 períodos das medições, faltando a finalização dos demais conjuntos e da infraestrutura.

Figura 9: Implantação do empreendimento e

localização das unidades escolhidas

Figura 10: Planta baixa dos apartamento do quinto

pavimento com a indicação dos pontos de medição

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Conforme consta na NBR 15575 (ABNT, 2013) existem critérios de avaliação de desempenho térmico, e por se tratar

de uma região situada na zona bioclimática 3 foram realizadas medições em 2 momentos diferentes: no período do

inverno, que compreende os dias 21 de junho a 21 de setembro, e no período do verão, entre os dias 21 de dezembro a

20 de março. A escolha do tema coincidiu com o período do inverno, no ano de 2012 essa estação ficou com

temperaturas acima do esperado e já estava em seu término, logo não foi possível realizar as medições nos dias

1 2

1 2

INVERNO

VERÃO

2 1

1 2

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considerados os mais frios. As condições externas , de Porto Alegre e da região metropolitana dessa mesma cidade,

tiveram temperaturas próximas às medidas por no mínimo dois dias consecutivos anteriores a medição.

Os critérios para definir os níveis de desempenho utilizados para as duas estações, seguindo a NBR 15575 (ABNT,

2013), estão apresentados nas Tabelas 1 e 2:

NÍVEL DE

DESEMPENHO

CRITÉRIO – zona bioclimática 3

(Ex.:Porto Alegre)

NÍVEL DE

DESEMPENHO

CRITÉRIO – zona bioclimática 3

(Ex.:Porto Alegre)

Mínimo (M) Ti, min ≥ (Te, min + 3ºC) Mínimo (M) Ti, max ≤ Te,max

Intermediário (I) Ti,min ≥ (Te,min + 5ºC) Intermediário (I) Ti,max≤ (Te, max – 2ºC)

Superior (S) Ti, min ≥ (Te, min + 7ºC) Superior (S) Ti, Max ≤(Te, Max – 4ºC)

Tabela 1: Critério desempenho térmico inverno Tabela 2: Critério desempenho térmico verão

Em relação ao exemplar 1, considerando os dados coletados no local, no verão com temperatura externa(Te) de 28,1⁰ , apenas 2 dormitórios atingiram condições mínimas de desempenho, ficando com as temperaturas internas muito

próximas da externa, mas como os outros cômodos tiveram um resultado muito semelhante a temperatura externa pode-

se considerar que a habitação atingiu como um todo um nível mínimo, como mostrado na Figura 9.

Figura 9: Gráfico resultante das medições no verão

A linha vermelha tracejada indica a temperatura externa que é ponto de partida para definir as escalas de desempenho

que os ambientes poderão estar enquadrados, e os pontos azuis são os cômodos e suas respectivas temperaturas obtidas

nas medições. Desta forma, é facilmente identificado se a edificação está ou não com seu desempenho térmico

favorável.

Nesse caso, o resultado poderia ter sido previsto e ajustado ainda em fase de projeto se os outros métodos de verificação

tivessem sido utilizados, incluindo não só os critérios gerais da norma como os relacionados aos sistemas de vedações

internas e externas, e aos sistemas de cobertura. Um dos itens que pode ter colaborado contrariamente no verão, além

das grandes esquadrias, é o fato da casa não está sendo utilizada permanecendo permanentemente fechada não

colaborando para uma troca constante de ar e umidade no seu interior.

Em relação ao exemplar 2, tem-se que as medições realizadas apenas no verão, temperatura externa (Te) de 27,3⁰, demonstram que ela possui condições mínimas de desempenho térmico, os ambientes apresentaram temperaturas

próximas ou inferiores à externa, atingindo assim um desempenho aceitável, como mostrado na Figura 10.

Figura 10: Medições no verão

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Apesar de ter apresentado um nível de desempenho mínimo, a habitação, com algumas modificações na fase de projeto

principalmente relacionadas à ventilação cruzada, poderia ter alerado sensivelmente o resultado atingindo um nível mais

alto no que diz respeito ao conforto térmico. Os grandes beirais do telhado são um ponto positivo nessa habitação pois

permite a entrada do sol, mas provoca um sombreamento nas aberturas nos horários de temperaturas mais elevadas.

Já em relação ao exemplar 3, verificou-se que as medições demonstram um nível inadequado no inverno, pois as

temperaturas internas ficaram abaixo da externa (Te), 21,6⁰. Desta forma, os ambientes apresentavam-se mais frios,

necessitando provavelmente do auxílio de mecanismos de aquecimento. Ao contrário do que aconteceu na estação

anterior, no verão, temperatura externa (Te) 30,7⁰, o nível atingido foi superior em todos os ambientes atendendo muito

bem ao conforto térmico. A variação de temperatura externa com relação à interna ficou em torno dos 4ºC, superando o

nível mínimo de desempenho, conforme pode ser observado nas Figuras 11 e 12.

Figura 11: Gráfico resultante das medições no inverno Figura 12: Gráfico resultante das medições no verão

Pode-se perceber que apesar da edificação estar inserida em uma região com bastante variação de temperatura e com

estações bem definidas, o conjuto não foi devidamente projetado para esse tipo de clima, necessitando de adaptações

nos períodos frios para que o usuário não se sinta desconfortável no seu interior. A posição solar das unidades desse

bloco é desfavorável, seguem as descrições da norma, as aberturas estão na pior situação tanto no inverno, que seria a

orientação sul, quanto no verão, que seria o norte. As diretrizes construtivas apresentadas na NBR 15220 (ABNT, 2003)

poderiam ser melhores exploradas para atender às exigências térmicas preconizadas durante o inverno.

Em relação ao exemplar 4, verifica-se que no inverno, temperatura externa(Te) 25,4⁰, o nível ficou bem abaixo do

mínimo exigido, e no verão, temperatura externa (Te) de 32⁰, as unidades obtiveram um desempenho superior, com

variação da temperatura externa com relação e interna de aproximadamente 4ºC, conforme observado nas Figuras 13 e

14.

Figura 13: Gráfico resultante das medições no inverno Figura 14: Gráfico resultante das medições no verão

A utilização de paredes externas mais espessas poderiam ajudar os dois últimos exemplares tanto no inverno como o

verão. Hoje o padrão utilizado para esse modelo de habitação são paredes com espessura de aproximadamente 17

centímetros, ficando muito abaixo dos exigidos em outros edifícios que é de 25 centímetros. Nos exemplares 3 e 4 a

simulação computacional seria uma ferramenta interessante para avaliar a eficácia da mudança na espessura das

paredes, podendo verificar em quanto seria essa variação no nível de desempenho, tanto no verão quanto no inverno.

Através dos resultados obtidos foi interessante observar que as habitações construídas com blocos estruturais tiveram

um desempenho, no verão, acima do mínimo esperado, mesmo com fechamentos externos com espessuras menores que

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as de tijolo cerâmico, se mostrando um método adequado e econômico para os locais com clima quente. Já no inverno

nenhum dos exemplares atingiu o desempenho mínimo, tornando a adequação da habitação às baixas temperaturas um

desafio para os projetistas e construtores.

4. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Através das medições no local é possível ter uma ideia geral de como as edificações habitacionais estão se comportando

quanto ao seu conforto térmico, mas é de fundamental importância salientar que é um dos métodos que podem ser

utilizados para essa verificação. A ventilação e a umidade do ar são outros fatores que podem influenciar

significativamente no conforto térmico final e que devem ser considerados.

Os estudos iniciais que ocorrem na fase de projeto são definitivos para o resultado positivo, sem necessidade de ajustes

e evitando gastos e transtornos desnecessários. O entendimento do clima em que a edificação está inserida é um critério

básico para definir as estratégias arquitetônicas que serão utilizadas. Os locais que sofrem as variações das 2 estações de

maior influência sobre a edificação, verão e inverno, devem ser tratadas diferentemente das situadas em locais

predominantemente quentes. A posição em que a habitação foi implantada é importante, mas não é o único elemento

que deve ser considerado.

O tamanho das aberturas, e se há nelas alguma proteção, influenciam consideravelmente o conforto térmico, já que

materiais translúcidos tendem a ter trocas de calor mais fáceis com o ambiente, logo aquecem ou esfriam com facilidade

deixando o ambiente mais vulnerável, como pôde ser verificado nos exemplares 1 e 2 onde as esquadrias ocupavam boa

parte das fachadas, resultando no verão em ambientes mais aquecidos. Ao contrário do que pôde ser visto nos

exemplares 3 e 4 que tinham aberturas mais controladas, esquadrias simples com venezianas para proteção e ventilação,

influenciadas pelas questões econômicas, acabaram colaborando positivamente no conjunto final.

Os materiais também tem seu papel de destaque, principalmente as que possuem contato direto com o ambiente externo.

Cada localidade exige materiais específicos e paredes com espessuras mínimas, assim o usuário fica melhor

resguardado em sua habitação contra os agentes externos. Exatamente nesse item que os exemplares 3 e 4

provavelmente estão necessitando de ajustes, eles utilizam paredes externas de aproximadamente 17 cm de espessura

onde o recomendado pelo código de obras da cidade é de 25 cm.

É importante destacar que o emprego obrigatório de um desempenho mínimo para os edifícios habitacionais faz parte de

um processo importante do desenvolvimento do país, da cadeia do setor da construção, e da relação com os usuários.

Não pode ser encarada apenas como mais uma norma a ser cumprida, e sim deve ser seguida pelo valor que possui em

termos técnicos, ambientais e econômicos.

5. REFERÊNCIAS

[1] Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 15575 – Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos –

Desempenho Parte 1: Requisitos gerais. Rio de Janeiro, ABNT, 2013. 71p.

[2] Mahl, R. E.; Andrade, J. J. O. “Aplicabilidade da norma NBR 15575/2008 Edifícios Habitacionais de até Cinco

Pavimentos - Desempenho: Estudo de Caso e Análise Crítica”, XXIII Encontro Nacional de Tecnologia do

Ambiente Construído, Anais. Canela, 2010, 11p.

[3] Schmid, A. L. “A ideia de conforto: reflexões sobre o ambiente construído”, Pacto Ambiental. Curitiba, 2005.

[4] Boaventura, E. M. “Metodologia da pesquisa: Monografia Dissertação Tese”. Ed. Atlas. São Paulo, 2009.

[5] Santos, A. R. “Metodologia Científica: a construção do conhecimento”. Ed. DP&A. Rio de Janeiro, 2000.

[6] Gil, A. C. “Como elaborar projetos de pesquisa”. Ed. Atlas. 5a Edição. São Paulo, 2010.