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ESTUDO COMPARATIVO DO DESEMPENHO TÉRMICO EM EDIFICAÇÕES EM VERTICAIS DE ALVENARIA
ESTRUTURAL EM PALMAS/TO
Jefferson Patric da Sila1 Michael Vinícius Martins Caldeira2
Bárbara Gomes Ferreira3 Thaysa Bruna da Silva Martins4
RESUMO Independente da situação econômica mundial, o setor imobiliário brasileiro vem sofrendo
crescimento vertiginoso nos últimos anos, e essa característica, somada ao fato de ser uma
cidade ainda jovem, faz de Palmas (TO) um campo mercadológico em pleno
desenvolvimento. Os clientes do setor são beneficiados com a constante oferta de imóveis, de
diversos tamanhos e padrões, aliada aos incentivos do Governo Federal para a aquisição da
casa própria. Em contrapartida, esses fregueses elegem seus empreendimentos considerando
fatores essenciais de conforto e bem estar. Entre os critérios, está o conforto térmico –
indispensável, ponderando a temperatura da capital tocantinense, que costuma ultrapassar
38ºC (INPE, 2009). Esse critério pode ser atendido, ou amenizado, utilizando materiais
adequados para retenção de calor. Dentre os elementos utilizados na construção civil,
destacam-se os blocos cerâmicos e de concreto, que desempenham a função de alvenaria e
estrutura, tipologia denominada alvenaria estrutural. Com a crescente demanda dessa
tipologia, visto sua economia e agilidade, surge a problemática sobre qual material – bloco de
concreto ou cerâmico – proporciona maior sensação de conforto térmico no interior dos
ambientes. O presente estudo visa analisar os dois materiais para verificar qual apresenta
melhor desempenho. Espera-se ao final do projeto verificar, através do método comparativo
(análise em diferentes empreendimentos em construção na cidade), se algum dos blocos
possui desempenho superior ao outro que atenda com maior eficácia a necessidade das
edificações, considerando a temperatura de Palmas.
Palavras-Chave: conforto térmico, alvenaria estrutural, bloco cerâmico, bloco de concreto.
1 Especialista em Projeto, Execução e Controle de Estruturas e Fundações, [email protected]
2 Docente da Universidade de Gurupi – UnirG, Engenheiro Civil e Tecnólogo em Construção de Edifícios, Especialista em
Projeto, Execução e Controle de Estruturas e Fundações, [email protected] 3 Docente da Universidade de Gurupi – UnirG, Engenheira Civil, Especialista em Gestão de Projetos, [email protected]
4 Acadêmica de Engenharia Civil - UnirG, [email protected]
2
INTRODUÇÃO
As criações de novas linhas de crédito e os incentivos do Governo para a construção
civil estão aquecendo o setor imobiliário no Brasil. Apesar da crise financeira internacional, a
expectativa para o setor no país cresce a cada ano. Dados da Câmara Brasileira da Indústria da
Construção (CBIC) apontam que em 2011 a construção civil no Brasil registrou um
crescimento de 4,8% em relação a 2010. As expectativas do setor para 2012 são ainda mais
otimistas: a expectativa de crescimento chega a 5,2%.
Acompanhando o panorama nacional, o mercado imobiliário em Palmas-TO está em
plena expansão, com surgimento constante de novos empreendimentos e a possibilidade, para
a população, da aquisição da casa própria. Nesse cenário, destacam-se as edificações verticais,
que a cada dia ganham novos adeptos fomentados pelas facilidades de negociação e acesso ao
crédito.
Com o crescimento do setor, cresce também a concorrência entre as construtoras, que
buscam melhorar a qualidade de seus empreendimentos para oferecer imóveis que atendam às
expectativas dos clientes. Dentre as exigências do mercado palmense, destaca-se o conforto
térmico dos apartamentos, já que a temperatura da cidade costuma atingir mais de 38ºC na
maior parte do ano (INPE, 2009).
Para que os usuários tenham melhor qualidade de vida e ambientes com conforto
térmico ideal, faz-se necessária a utilização de materiais que auxiliem no isolamento térmico,
como os blocos empregados em alvenarias estruturais, objetos de nosso estudo. Para esse tipo
de estudo, tem-se como base atualmente a NBR 15220 – Norma de Desempenho Térmico
(ABNT, 2005) e a Norma 15575-1. Desempenho de edifícios habitacionais de até 5
pavimentos (ABNT, 2008), as quais nortearam este trabalho.
Esta pesquisa visa discutir qual material a ser utilizado em alvenarias estruturais
(blocos de concreto ou cerâmico) apresenta melhor desempenho térmico, oferecendo assim
maior conforto térmico melhorando a qualidade de vida dos usuários.
1. METODOLOGIA
A respectiva pesquisa foi desenvolvido em 4 edifícios em construção na cidade de
Palmas-TO, sendo pesquisados edifícios com as mesmas características construtivas, e
visando melhor resultado na pesquisa foi realizado amostragem em duas regiões de Palmas -
3
TO (norte e sul), podendo desta forma comparar diretamente os dois sistemas construtivos
(blocos de concreto e blocos cerâmicos) por região, conforme as figuras 1 e 2.
Encontram-se nos anexos A1, B1, D1 e E1, as plantas baixas dos edifícios analisados.
Figura 1 – Localização dos Edifícios na Região Norte.
Fonte: www.skyscrapercity.com. Acessado em 22/05/2012 22h43min.
Figura 2 – Localização dos Edifícios na Região Sul.
Fonte: www.skyscrapercity.com. Acessado em 22/05/2012 22h43min.
1.1. Critérios para Escolha dos Edifícios
4 edifícios em construção na cidade de Palmas-TO;
2 edifícios na região norte e 2 edifícios na região sul;
Em cada região, um edifício em alvenaria estrutural cerâmica e um edifício em
alvenaria estrutural de concreto;
Para cada região, edifícios mais próximos possíveis, tendo seus logradouros no
máximo 2 quadras de distância;
Edifícios nas mesmas etapas de construção.
1.2. Descrição dos Edifícios na Região Norte
2.2.1. Residencial Monte Negro
Construtora: M e V Construção e Incorporação Ltda;
4
Tipo de Uso: Residencial;
Quantidade de Torres: 03 Torres;
Quantidade de Pavimentos: Pilotis + 06 Pavimentos;
Quantidade de Apartamento por Torre: 24 unidades;
Tipo de Estrutura: Alvenaria Estrutural com Blocos Cerâmicos.
Figura 3 – Residencial Monte Negro Fonte: Foto feita pelo autor (2012)
1.2.2. Residencial Gênova
Construtora: Técnica Engenharia Ltda;
Tipo de Uso: Residencial;
Quantidade de Torres: 01 Torre;
Quantidade de Pavimentos: Pilotis + 06 Pavimentos;
Quantidade de Apartamento por Torre: 36 unidades;
Tipo de Estrutura: Alvenaria Estrutural com Blocos de Concreto.
Figura 4 – Residencial Gênova
Fonte: Foto feita pelo autor (2012)
5
1.3. Descrição dos Edifícios na Região Sul
1.3.1. Residencial Boulevard
Construtora: Construtora Braga Ltda;
Tipo de Uso: Residencial;
Quantidade de Torres: 05 Torres;
Quantidade de Pavimentos: Pilotis + 06 Pavimentos;
Quantidade de Apartamento por Torre: 36 unidades;
Tipo de Estrutura: Alvenaria Estrutural com Blocos Cerâmicos.
Figura 5 – Residencial Boulevard Fonte: Foto feita pelo autor (2012)
1.3.2. Residencial Cidade Jardim
Construtora: Alpha Arquitetura e Construção Ltda;
Tipo de Uso: Residencial;
Quantidade de Torres: 02 Torres;
Quantidade de Pavimentos: Pilotis + 13 Pavimentos;
Quantidade de Apartamento por Torre: 52 unidades;
Tipo de Estrutura: Alvenaria Estrutural com Blocos de Concreto.
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Figura 6 – Imagem de Satélite do Res. Cidade Jardim. Fonte: Foto feita pelo autor (2012)
1.4 Equipamentos Utilizados
Para a aferição das temperaturas nos edifícios, foram utilizados dois termômetros: 1
com medição infravermelho para fazer a medição das temperaturas das paredes e outro,
termômetro digital, para a aferição das temperaturas ambientes.
Os termômetros utilizados foram adquiridos exclusivamente para as medições do
projeto proposto e ambos possuem certificação do INMETRO e CE (Confederação Européia).
1.5 Critérios de Medições
As medições foram realizadas diariamente no período do dia 17 de setembro de 2012 a
24 de setembro de 2012.
Foram adotados os seguintes critérios para medição:
Realizar as medições dos edifícios da mesma região no mesmo período do dia;
Nos edifícios que realizarem as medições no período matutino em um determinado
dia, no dia posterior serão realizadas as medições no período vespertino;
Em cada dia, começar a medição por um edifício diferente;
Realizar as medições nos pontos pré-determinados.
Os projetos de fachadas com os pontos pré-determinados para medição se encontram nos
anexos A2, B2, D2 e E2.
7
Figura 7 – Medição Interna no Res. Cidade Jardim.
Autoria Própria. 1.6 Datas e Horários das Medições
As medições ocorreram nas seguintes datas e horários:
Horário Edifício Horário Edifício Horário Edifício Horário Edifício Horário Edifício
08:06 Gênova 09:16 Cidade Jardim 09:00 Monte Negro 08:50 Boulevard 08:30 Monte Negro09:19 Monte Negro 10:16 Boulevard 10:10 Gênova 09:55 Cidade Jardim 09:08 Gênova15:25 Boulevard 15:40 Monte Negro 15:15 Cidade Jardim 15:04 Gênova 15:35 Boulevard16:35 Cidade Jardim 16:30 Gênova 16:15 Boulevard 15:55 Monte Negro 16:25 Cidade Jardim
Datas e Horários de Medições
17/9/2012 18/9/2012 19/9/2012 20/9/2012 21/9/2012
Tabela 1 – Datas e Horários das Medições. Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
2. RESULTADOS
A partir das medições realizadas diariamente, as quais estão disponíveis nos anexos
A3, B3, D3 e E3, pode-se fazer um comparativo das temperaturas apresentadas nos edifícios
que fazem o uso blocos de concreto e cerâmico, conforme sua localização (região norte e
região sul) e período do dia (matutino e vespertino).
2.1. Região Norte
As médias das temperaturas são resultantes das temperaturas aferidas diariamente nos
residenciais Gênova e Monte Negro, as quais estão disponíveis nos anexos A3 e B3.
2.1.1. Período Matutino
2.1.1.1. Temperaturas Internas
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Gráfico 1 – Região Norte – Período Matutino - Temperaturas Internas
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Gênova 29,34 29,11 28,83 29,94
Monte Negro 30,29 29,31 29,18 29,80
Médias das Temperaturas Internas (° C)
Tabela 2 – Região Norte – Período Matutino - Médias das Temperaturas Internas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Mediante ao gráfico 1, analisa-se que nas orientações norte, oeste e sul, o edifício que
faz o uso da alvenaria com blocos de concreto apresenta o melhor desempenho, porém, na
orientação leste, posição onde há maior incidência solar no período matutino, a transmitância
térmica do edifício que faz o uso de blocos cerâmicos apresenta o melhor resultado.
2.1.1.2. Temperaturas Externas
Gráfico 2 – Região Norte – Período Matutino - Temperaturas Externas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Gênova 33,95 30,72 29,85 35,40
Monte Negro 35,85 31,10 31,13 34,03
Médias das Temperatuas Externas (° C)
Tabela 3 – Região Norte – Período Matutino - Médias das Temperaturas Externas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
9
Conforme o gráfico 2, nas orientações onde houve menor incidência de calor, o
edifício com bloco de concreto registrou menores temperaturas, porém, na fachada leste, a
qual recebeu maior incidência de calor, o edifício com bloco cerâmico obteve o melhor
desempenho.
2.1.1.3. Diferenças Entre Temperaturas Internas e Externas
Gráfico 3 – Região Norte – Período Matutino – Diferenças de Temperaturas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Gênova -4,61 -1,61 -1,02 -5,46
Monte Negro -5,56 -1,79 -1,95 -4,23
Diferença de Temperatura (° C)
Tabela 4 – Região Norte – Período Matutino – Diferenças de Temperaturas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
A partir do gráfico 3, analisa-se que a alvenaria estrutural com blocos cerâmicos,
utilizada no Res. Monte Negro, nas fachadas norte, oeste e sul, apresentaram melhores
desempenhos, porém, na fachada leste, a qual recebe maior incidência solar, a alvenaria
estrutural com blocos de concreto apresentou menor transmitância térmica do meio externo ao
interno.
2.1.2. Período Vespertino
2.1.2.1. Temperaturas Internas
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Gráfico 4 – Região Norte – Período Vespertino – Temperaturas Internas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Gênova 33,53 36,70 33,14 33,62
Monte Negro 35,54 38,42 36,66 33,96
Média das Temperaturas Internas (° C)
Tabela 5 – Região Norte – Período Vespertino - Médias das Temperaturas Internas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Para o período vespertino, conforme o gráfico 4, em todas as fachadas a alvenaria
estrutural em blocos de concreto apresentaram melhores resultados. Nas fachadas norte e
oeste, as quais estão com maior exposição à incidência solar, a diferença da temperatura em
relação à alvenaria estrutural cerâmica chegou próximo de 2° C. Já na fachada leste, com
menor incidência solar, as temperaturas dos dois edifícios ficaram bem próximas.
2.1.2.2. Temperaturas Externas
Gráfico 5 – Região Norte – Período Vespertino - Temperaturas Externas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Gênova 35,14 42,87 35,73 35,47
Monte Negro 39,05 48,26 45,21 36,94
Média das Temperaturas Externas (° C)
Tabela 6 – Região Norte – Período Vespertino - Médias das Temperaturas Externas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
11
Seguindo os resultados apresentados no período matutino, o Res. Gênova, que faz o
uso de alvenaria estrutural de concreto, para as temperaturas externas, apresentou melhores
resultados em relação ao Res. Monte Negro, que faz o uso de alvenaria estrutural cerâmica.
2.1.2.3. Diferenças Entre Temperaturas Internas e Externas
Gráfico 6 – Região Norte – Período Vespertino – Diferenças de Temperaturas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Gênova -1,61 -6,18 -2,60 -1,86
Monte Negro -3,51 -9,84 -8,55 -2,98
Diferenças de Temperaturas (° C)
Tabela 7 – Região Norte – Período Vespertino – Diferenças de Temperaturas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Mesmo apresentando melhores resultados quanto a temperaturas internas e externas, a
alvenaria com blocos de concreto apresentou maior transmitância térmica do ambiente
externo para o interno. Como visto no gráfico 6, a transmitância térmica foi menor no edifício
que faz o uso de alvenaria cerâmica.
2.2. Região Sul
As médias das temperaturas são resultantes das temperaturas aferidas diariamente nos
residenciais Cidade Jardim e Boulevard, as quais estão disponíveis nos anexos D3 e E3.
2.2.1. Período Matutino
2.2.1.1. Temperaturas Internas
12
Gráfico 7 – Região Sul – Período Matutino - Temperaturas Internas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Cid. Jardim 29,67 28,54 28,87 31,77Boulevard 29,80 28,48 28,64 31,10
Médias das Temperaturas Internas (° C)
Tabela 8 – Região Sul – Período Matutino - Médias das Temperaturas Internas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Conforme o gráfico 7, no período matutino os dois edifícios apresentaram
temperaturas bem próximas, sendo que na fachada leste, local de maior incidência solar, os
blocos cerâmicos apresentaram melhores resultados.
2.2.1.2. Temperaturas Externas
Gráfico 8 – Região Sul – Período Matutino - Temperaturas Externas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Cid. Jardim 31,95 29,46 30,49 35,23Boulevard 35,11 30,75 31,57 43,88
Médias das Temperaturas Externas (° C)
Tabela 9 – Região Sul – Período Matutino - Médias das Temperaturas Externas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Para as temperaturas externas, como representado no gráfico 8, a alvenaria com bloco
cerâmico apresentou temperaturas mais elevadas, sendo que na fachada leste, a qual está
exposta a maior incidência solar, a diferença de temperatura para a alvenaria com bloco de
concreto foi ainda maior, chegando próximo a 9° C.
13
2.2.1.3. Diferenças Entre Temperaturas Internas e Externas
Gráfico 9 – Região Sul – Período Matutino – Diferenças de Temperaturas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Cid. Jardim -2,28 -0,92 -1,62 -3,46Boulevard -5,31 -2,27 -2,93 -12,79
Diferenças de Temperaturas (° C)
Tabela 10 – Região Sul – Período Matutino – Diferenças de Temperaturas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
As diferenças das temperaturas internas e externas dos blocos cerâmicos e de concreto
se mantiveram bem próximas no período matutino na região sul. Os blocos cerâmicos
apresentaram uma leva vantagem em relação às temperaturas internas, porém, os blocos de
concreto apresentaram melhores resultados nas temperaturas externas. Analisando a diferença
entre as duas temperaturas, como apresentado no gráfico 9, nota-se que as blocos cerâmicos
apresentaram o melhor resultado de retenção de calor, caso que já vinha se repetindo nos
resultados na região norte.
2.2.2. Período Vespertino
2.2.2.1. Temperaturas Internas
Gráfico 10 – Região Sul – Período Vespertino - Temperaturas Internas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
14
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Cid. Jardim 35,98 37,23 34,40 34,59Boulevard 35,71 35,62 34,15 35,08
Médias das Temperaturas Internas (° C)
Tabela 11 – Região Sul – Período Vespertino – Médias das Temperaturas Internas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
A região sul apresentou resultados bem próximos entre bloco de concreto e cerâmico.
No caso da temperatura interna no período vespertino, como ilustrado no gráfico 10, os blocos
cerâmicos obtiveram melhores resultados quando comparados aos de concreto. Apenas na
fachada leste, onde há a menor incidência solar que os blocos de concreto apresentaram
melhores resultados. Analisando os valores, nota-se que a diferença em cada fachada é
pequena, não ultrapassando 2°C. A fachada que apresentou maior disparidade de resultados
foi a oeste, a qual recebe maior incidência solar, tendo os blocos cerâmicos apresentados as
menores temperaturas.
2.2.2.2. Temperaturas Externas
Gráfico 11 – Região Sul – Período Vespertino - Temperaturas Externas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Cid. Jardim 37,42 41,67 35,82 35,62Boulevard 39,16 45,26 37,35 38,37
Médias das Temperaturas Externas (° C)
Tabela 12 – Região Sul – Período Vespertino – Médias das Temperaturas Externas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Para as temperaturas externas, como apresentado no gráfico 11, nota-se que os blocos
apresentaram resultados parecidos com os outros períodos e regiões, onde os blocos de
concreto apresentaram melhores índices. No caso especifico do período vespertino na região
sul, a diferença de temperatura entre os blocos se apresentaram bem uniformes nas fachadas
norte, sul e leste, as quais ficaram entre 1,5 a 2,5°C. A maior disparidade ocorreu na fachada
oeste, a qual está com maior exposição à incidência solar, aonde a diferença de temperatura
chegou próximo a 4° C.
15
2.2.2.3. Diferenças Entre Temperaturas Internas e Externas
Gráfico 12 – Região Sul – Período Vespertino – Diferenças de Temperaturas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
Norte (1) Oeste (2) Sul (3) Leste (4)Cid. Jardim -1,43 -4,44 -1,42 -1,03Boulevard -3,45 -9,64 -3,20 -3,29
Diferenças de Temperaturas (° C)
Tabela 13 – Região Sul – Período Vespertino – Diferenças de Temperaturas.
Fonte: Dados produzido pelo autor (2012)
As diferenças de temperaturas entre os blocos cerâmicos e de concreto no período
vespertino na região sul, obtiveram resultados já esperados quando visualizado os resultados
das temperaturas internas e externas, onde apresentam valores bem próximos nos dois tipos de
blocos. Como apresentado no gráfico 12, as diferenças de temperaturas ficaram próximas de
2° C nas fachadas norte, sul e leste, e como já esperado, na fachada leste, a qual recebe maior
incidência solar, a disparidade foi maior, atingindo uma diferença próximo dos 5° C.
Analisando as diferenças entre as temperaturas internas e externas, novamente os blocos
cerâmicos apresentaram uma maior retenção de caloria.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Para as temperaturas internas, tanto na região sul, quanto na região norte, no período
matutino, os edifícios apresentaram as mesmas características: nas fachadas com maior
incidência solar os blocos cerâmicos apresentaram melhores resultados e, nas fachadas com
menor incidência solar, os blocos de concreto apresentaram melhores índices. Já no período
vespertino, na região norte, os blocos de concreto apresentaram melhores resultados,
enquanto, na região sul, os melhores índices ficaram com os blocos cerâmicos.
Nas regiões norte e sul, nos diversos períodos do dia (exceto na região norte, fachada
leste, período matutino), os blocos de concreto apresentaram melhores resultados nas
temperaturas externas. Dessa maneira, pode-se concluir que em relação aos blocos cerâmicos,
os blocos de concreto absorvem menos caloria.
16
Analisando a diferença entre a temperatura interna e externa, nota-se que nas diversas
regiões e períodos do dia, os blocos cerâmicos apresentaram maiores índices de retenção de
calor. Dessa forma, conclui-se que a transmitância térmica em blocos cerâmicos é menor do
que em blocos de concreto.
No contexto geral, para a região norte, o edifício que faz o uso de blocos de concreto
apresentou o melhor desempenho e, para a região sul, o edifício que faz o uso de blocos
cerâmicos. O bloco de concreto apresentou melhor resultado quando a absorção de calor,
porém, o bloco cerâmico apresentou melhor retenção.
Portanto, tanto o bloco cerâmico quanto o bloco de concreto apresentaram vantagens e
desvantagens. Desta forma, os dois tipos de blocos são indicados para as edificações verticais
em alvenaria estrutural na cidade de Palmas-TO.
No ano de 2009, a Faculdade de Engenharia e Arquitetura da Unicamp realizou um
estudo em diversas cidades brasileiras, as quais estavam localizadas em diferentes zonas
bioclimáticas, e concluíram que os edifícios de alvenaria estrutural com blocos cerâmicos e de
concreto apresentaram o mesmo resultado de conforto térmico. Mediante aos comparativos
realizados nas edificações em Palmas-TO, pode-se dizer que os resultados condizem com os
da Unicamp.
REFERÊNCIAS
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17
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