Índice relativo; não é previsão para uma edificação específica; não substitui laudo com ART.
Atualizado em 01/11/2026 · Base científica · Método · Validação · Limites · Fontes · Fragilidade · Variáveis · Dados abertos
Método
4. Método: perigo × vulnerabilidade → índice relativo com faixa de erro
4.1 Perigo no local
- Velocidade de referência: rajada de 3 s a 10 m em terreno aberto. Fontes: ensemble do ECMWF (rajada 10fg, 0,25°), observações INMET/SIMEPAR e, para cenário, valor informado. A previsão bruta da véspera (Open-Meteo, best_match) chegou a 90 km/h em 3 dias, nenhum deles entre os 36 dias com ≥ 90 km/h observados (2024–2026, 25 estações do PR; FATO medido neste projeto); por isso a rajada prevista entra apenas como preditor, junto com CAPE, num modelo logit calibrado (seção 5).
- Tipo de vento: sinótico × convectivo. Fatores: Ferreira et al. (2025) para o ambiente (CAPE, cisalhamento profundo, ΔT e Δp), Choi & Hidayat (2002) e Lombardo et al. (2014) para o fator de rajada de tempestade.
- Rajada local: V_loc = V_ref · K_terreno(dir) · K_topo(dir) · K_abrigo(dir) · K_nao_estacionario. K_terreno vem da rugosidade z0 (MapBiomas, Wieringa 1992) e da NBR 6123 (S2); K_topo, do Copernicus DEM (S1; Lemelin et al. 1988); K_abrigo, de obstáculos próximos. No downburst, usar o perfil vertical com máximo perto do solo (Wood et al. 2001; Solari 2020) e atenuar o efeito da rugosidade (HIPÓTESE; o VT-R usa expoente 0,5).
- Incerteza do perigo: variabilidade da rajada local em torno da referência (beta lognormal de 0,10 no sinótico e 0,25 no convectivo, HIPÓTESE do VT-R) e dispersão de direção (15° e 35°, HIPÓTESE).
4.2 Vulnerabilidade
- Modelo por componentes (Vickery et al. 2006; Jain et al. 2020): para cada componente i (cobertura, forro, fixações, portões, janelas, ligação telhado-parede, pilares, fechamentos), carga = ½ ρ V_loc² · (GCp − GCpi) · A e capacidade R_i amostrada (normal ou lognormal, COV da seção 2). Falha se carga > R_i.
- Pressão interna: a ruptura de uma abertura troca GCpi (modelo com flexibilidade do portão, Jaffe et al. 2019); a perda de cobertura abre nova abertura e realimenta a carga (cascata).
- Estados de dano DS0–DS4 e razão de perda: soma ponderada dos componentes perdidos. Pesos de custo por componente: A CONFERIR (Hazus traz pesos para construção americana).
- Classe sem dado: valores desconhecidos entram por distribuição a priori larga (HIPÓTESE), o que alarga a faixa em vez de esconder a falta de dado.
- Alternativa de checagem: curva EF por DOD e função sigmoide de Emanuel como modelos de controle com poucos parâmetros.
4.3 Índice relativo e faixa de erro
- Para cada edificação, simular N cenários de perigo e vulnerabilidade e obter a perda esperada L = E[razão de perda] e as probabilidades de DS≥k.
- Índice I = 100 · F(L), com F a função de distribuição empírica de L sobre uma população de referência (arquétipos × exposições do raio de 45 km), de modo que I seja relativo à população e não uma probabilidade absoluta.
- Faixa P10–P90 do índice por duas camadas (Der Kiureghian & Ditlevsen 2009): aleatória (resistências, rajada local, direção) e epistêmica (conjuntos alternativos de parâmetros: EF, componentes, Hazus; coeficientes de pressão EN 1991-1-4 como proxy contra NBR 6123). A faixa epistêmica é a diferença entre conjuntos, não um intervalo de confiança estatístico.
- Reportar junto: completude da ficha (0–1), fatores que mais movem o índice (sensibilidade por troca de um parâmetro) e versão do modelo.
- Fora do domínio (ex.: tipologia sem curva, rajada acima da faixa de validade, tornado): não calcular ou marcar "fora de faixa".
4.4 Medidas de mitigação e a evidência de redução de dano
| Medida | O que a evidência mostra | Nível | Rótulo |
|---|---|---|---|
| Reforço de fixação da cobertura e do forro (pregos, adesivo de espuma) | ensaios de arrancamento com adesivo de espuma (Datin et al. 2011; valores não verificados); casas FORTIFIED Roof/Gold tiveram frequência de sinistros 55% a 74% menor e severidade 15% a 40% menor no furacão Sally | B; B/C (observacional) | FATO para o furacão; transposição a convectivo e ao Brasil A CONFERIR |
| Ligação telhado-parede (fita metálica no lugar de prego em diagonal) | capacidade média de 5,3 kN contra 1,8 kN (razão ≈ 2,9) | B | FATO (parâmetro de modelo) |
| Proteção e reforço de aberturas (portões, janelas, venezianas) | pressão de ruptura de portões varia de 0,42 a 1,75 kPa entre modelos (razão 4,2); modelos de furacão incluem venezianas como medida | B | FATO (ensaio); efeito no dano agregado: ESTIMATIVA |
| Quebra-vento permeável | em 3 experimentos em escala real, melhor caso equivale a −40% na velocidade de projeto na cumeeira, a sotavento; porosidade é o parâmetro principal; árvores arrancadas (folhosa 146 km/h, faixa 122–190; conífera 140 km/h, faixa 117–182; EF DI27/DI28 DOD3) viram detritos | B | FATO (vento médio); em downburst: HIPÓTESE, sem evidência |
| Barreiras e taludes | evidência direta para edificações não localizada nesta rodada | — | lacuna |
| Contraventamento e ancoragem de pilares | sem curva publicada lida; EF e análises industriais indicam colapso após perda do envelope ou por falta de travamento | B/C | HIPÓTESE |
| Poda e remoção de árvores próximas | árvores caídas são parte relevante das perdas no estudo FORTIFIED; sem quantificação | C | HIPÓTESE |
| Protocolo operacional de alerta (fechar e escorar portões) | sem estudo localizado | — | lacuna |
| Custo-benefício | Simmons et al. (2015, 2018) e Perotin et al. (2012) tratam de código e reforço; números não verificados | B | A CONFERIR |
7. Arquitetura para cálculo automático
Entradas:
- Localização (coordenadas arredondadas), data do cenário ou previsão.
- Ficha da edificação com origem e confiança por campo (informado, visto em foto, vistoriado, valor padrão). A extração por foto/vídeo é assistida e validada por pessoa.
- Perigo: ensemble ECMWF (0,25°), INMET/SIMEPAR, GOES GLM como indicador, DEM, MapBiomas, pegadas de edificações.
Cálculos (em ordem):
- Perigo de referência com ensemble e correção por CAPE (logit calibrado) → distribuição de rajada.
- Rajada local com rugosidade, topografia, abrigo, direção e tipo de vento.
- Amostragem de componentes (Monte Carlo com semente registrada), cascata de pressão interna, estados de dano e perda.
- Índice relativo por população de referência e faixa P10–P90 (aleatória + epistêmica).
- Verificação de domínio e de completude; textos de aviso.
Saídas: índice 0–100, faixa P10–P90, classe, três fatores principais, completude, versão do modelo, versão dos dados, avisos.
Versões e auditoria:
- Versão semântica do modelo, dos parâmetros (hash do arquivo) e do código (commit); parâmetros não mudam sem nova versão e sem rodar os testes (paridade JS × Python em 32 casos, diferença máxima 5,6e-17).
- Registro imutável por cálculo: hash da entrada, versões, fontes e horários dos dados, semente e número de simulações, saída, avisos exibidos e, se houver, ART e revisor. Exemplo em registro_auditoria_exemplo.json.
- Reprodutibilidade: o mesmo registro deve reproduzir a mesma saída (semente fixa).