O que é um projeto arquitetônico otimizado para steel frame?

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Um projeto arquitetônico otimizado para steel frame envolve conceitos complexos, pois para alcançar a otimização é necessário padronizar materiais, cálculos e o método construtivo.

Felizmente esse trabalho já está previamente feito e concretizado com regras, códigos e leis para toda a cadeia da construção civil, fornecendo conceitos para a indústria, projetistas e construtores.

Ao contrário da complexidade na criação de processos otimizados, as regras de otimização são muito fáceis de entender e seguir durante a execução dos projetos.

Antes de abordar o que é um projeto arquitetônico otimizado para steel frame é preciso esclarecer o que é otimização e porque um projeto de arquitetura com sistema construtivo otimizado deve estar adequado ao steel frame.

Otimização na construção civil

Otimizar é tirar o melhor proveito de algo. Otimizar significa criar condições ótimas e favoráveis para que, no caso da construção civil, um determinado processo construtivo seja executado aproveitando suas melhores qualidades e características.

De acordo com a arquiteta Fabiani Franzen*, que é especialista em steel frame e trabalha com o sistema desde 2002, um projeto arquitetônico otimizado para steel frame aproveita as potencialidades do sistema e usa esse conhecimento para proporcionar um alto desempenho construtivo.

A otimização na construção civil tem o objetivo de buscar a eficiência do sistema, garantindo segurança, habitabilidade, durabilidade e a manutenibilidade da edificação, destacou a arquiteta.

Além da eficiência construtiva, é preciso adequar os revestimentos dos painéis e isolamentos utilizados nas paredes em steel frame às condições especiais de cada projeto.

A expertise está em compreender as características do sistema construtivo em steel frame e aplicar esse conhecimento na “modulação” do projeto arquitetônico e na especificação dos revestimentos que podem variar conforme o clima, região e localização”, afirmou Fabiani.

Steel frame e a modulação

Uma das principais características do steel frame, e de todos os sistemas construtivos considerados parte da construção seca, é a modulação.

O steel frame é um sistema modular que constrói encaixando materiais como em um grande lego. Da mesma forma, sistemas como o de blocos de concreto também são executados conforme o conceito de encaixe e para que a construção possa ser executada é necessário seguir a modulação imposta pelas peças de concreto.

No steel frame a colocação das peças estruturais e os revestimentos precisam seguir uma modulação padronizada que é predefinida e serve de base para a fabricação dos componentes nas indústrias do mundo todo.

Como existem diversos tipos de revestimentos e isolamentos para o steel frame, cada um é fabricado por uma indústria diferente, então foi necessário a criação de uma modulação para que todos ou componentes fossem compatíveis e pudessem ser empregados de forma harmônica e exata.

No Brasil o conceito de obras modulares não é muito conhecido, o estilo mais utilizado é a construção com estrutura de concreto e fechamento de tijolos.

Na maioria das vezes, os projetos deste sistema seguem padrões de ergonomia, plástica e funcionalidade, mas não são modulares ou respeitam uma modulação.

O que é uma obra modular?

O conceito técnico que embasa obras modulares na construção civil é a coordenação modular. Que nada mais é do que a técnica que relaciona medidas de projeto com medidas modulares. Essa definição foi apresentada na ABNT-NBR 5706.

De acordo com a arquiteta Fabiani, a coordenação modular acontece por meio de um reticulado espacial que referencia o desenho do projeto. “Para Rosso (1976) além de ser um instrumento de projeto, a coordenação modular é uma metodologia sistemática de industrialização”, salienta a arquiteta.

A modulação do steel frame (sistema construtivo seco) foi desenvolvida para padronizar os projetos e a fabricação dos componentes. Consequentemente, as construções modulares podem ser facilmente industrializadas, ou seja, construídas quase que na sua totalidade em ambiente industrial.

Os componentes pré-fabricados, quando unidos e encaixados em ambiente industrial geram um impacto positivo na dinâmica de uma construção. Parte do tempo no canteiro de obras é transferido para um ambiente controlado, automatizado, seguro e com alto controle de qualidade.

Esse processo de industrialização envolve a fabricação dos componentes pré-fabricados, a montagem de módulos ou painéis que são transportados até o terreno e encaixados, formando grandes construções.

Construção industrializada

Parece que a industrialização de construções é algo novo ou inovador, mas em países desenvolvidos esse conceito já é amplamente difundido e real.

Para se ter uma ideia do avanço tecnológico das construções modulares, em 1999 a Cartwright Pikard Architects projetou o premiado edifício Murray Grove com o sistema de construção modular Yorkon.

O edifício Murray Grove foi o primeiro conjunto habitacional modular com cinco andares, montado em doze semanas. A área total do empreendimento é de 2.150m2. As unidades modulares chegaram ao local da obra com tubulações pré-instaladas, banheiro equipado e cozinha.

A Yorkon faz parte do grupo Portakabin (criado em 1961) que é pioneiro na construção modular na Inglaterra. Eles entregam edifícios de alta qualidade, de qualquer tamanho e para atender a qualquer tipo de uso, com uma redução de tempo de obra em 70% quando comparado à construção tradicional.

Em 1961 a Portakabim desenvolveu o primeiro modelo de edifício portátil, o PK16. Atualmente, esse modelo é referência na construção modular com operações em sete países da Europa.

No Japão, residências são construídas a partir de unidades modulares que podem ser personalizadas através das opções oferecidas pela indústria em catálogos.

Na construção industrializada, o tempo de execução da obra diminui e ocorrem menos acidentes, pois algumas etapas executadas no canteiro de obras são realizadas no ambiente industrial controlado e muitas vezes com Certificados ISO (International Organization for Standardization).

Além disso, ocorre a diminuição do tempo de estadia no canteiro de obras e uma redução bem grande na emissão de CO2.

O impacto no entorno reduz, menos resíduos são descartados no meio ambiente, etc. A lista de características positivas da construção industrializada é enorme, mas não são só flores.

No Brasil a construção industrializada caminha a passos lentos, mas com certeza é uma trajetória sem volta.

Componentes pré-fabricados do steel frame

O sistema construtivo steel frame possui muitos processos industrializados, pois seus componentes são pré-fabricados e depois unidos no canteiro de obras. É por isso que muitas vezes os profissionais da construção a seco são chamados de “montadores”.

Os componentes pré-fabricados são produzidos de acordo com as regras e normas do steel frame, minimizando muito trabalho na obra e o desperdício.

Alguns componentes utilizados no sistema construtivo steel frame:

Chapa de drywall (gesso acartonado)

  • 1,20 m x 1,80 m
  • 1,20 m x 2,40 m
  • 1,20 m x 3,00 m

Placa cimentícia

  • 1,20 m x 2,40 m

OSB

  • 1,20 m x 2,40 m

Painel lã de Vidro

  • 1,20 m x 0,6 m x 100 mm

Rolo lã de Vidro WF 4

  • 1,20 m x 12,5 m x 50 mm

Tela para base coat

Tela para base coat

A tela para base coat de fibra de vidro álcali resistente é aplicada em conjunto com argamassas poliméricas sobre placas cimentícias, XPS, EPS e PU para criar uma película reforçada proporcionando ótimo acabamento entre as chapas.

A utilização da tela para base coat diminui o risco do aparecimento de trincas e melhora o acabamento entre as chapas.

Entre as vantagens do uso da tela para base coat de fibra de vidro estão a durabilidade e a estabilidade da fibra de vidro com tratamento álcali resistente, a facilidade para transportar, cortar e aplicar.

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Tela para base coat premium

A tela para base coat premium é uma tela muito resistente, aplicada para estruturar o base coat.

Devidos à sua alta resistência, a tela para base coat premium é ideal para reforço da argamassa de paredes externas altas (como edifícios, estádios, torres, etc.), de ambientes de desgaste extremo e de paredes, vãos de portas, janelas e em detalhes arquitetônicos.

A tela para base coat premium é leve, fácil de manusear e de instalar. O uso dessa tela amplia a durabilidade e diminui a necessidade de manutenção.

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Fitas para encontro entre as placas de drywall

Fita para drywall

A fita para drywall, aplicada entre as placas de gesso acartonado (drywall), deve estar em conformidade com a NBR 1578:2009.

Utilizada para elaborar o acabamento entre as placas de drywall em paredes e tetos, a fita para drywall deve ser constituída de papel microporoso e microperfurado para facilitar a saída do ar que fica preso sob a fita durante a aplicação, evitando a formação de bolhas.

Para facilitar o posicionamento correto a fita para drywall pode apresentar um vinco no centro, que orienta o alinhamento sobre as duas placas.

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Fita de papel microperfurada premium

A aplicação da fita de papel microperfurada premium proporciona um acabamento de alto padrão devido à textura do papel que ajuda na fixação, ao vinco central que favorece o posicionamento correto e ao número de microfuros que viabiliza a saída do ar que fica sob a fita durante a instalação.

A fita de papel microperfurada premium apresenta um número maior de microfuros que a fita de papel tradicional, possibilitando a criação de um acabamento sem bolhas.]

A instalação da fita de papel microperfurada premium pode ser realizada nas paredes e no teto nos pontos de encontro das chapas de gesso acartonado (drywal).

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Fita telada para drywall

A fita telada para drywall é elaborada com fios de fibra de vidro entrelaçados que recebem tratamento álcali resistente.

Para facilitar a instalação, a fita telada para drywall é adesiva, possibilitando o posicionamento e a fixação rápida nas emendas das placas e sobre a argamassa para reforço.

Aplicada no encontro das placas de drywall (gesso acartonado) e em paredes de alvenaria, a fita telada para drywall pode ser usada para prevenir e para o conserto de trincas, fissuras e rachaduras ou para o reforço da argamassa ou reboco em pontos específicos.

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Fita para encontro entre placas cimentícias

Fita telada para placa cimentícia

A fita telada para placa cimentícia é utilizada para realizar um tratamento de excelente qualidade das juntas das placas cimentícias e para evitar o aparecimento de rachaduras.

Elaborada com fios de fibra de vidro entrelaçados que recebem tratamento para formar uma malha álcali resistente, a fita telada para placa cimentícia é muito aplicada no steel frame para melhorar a aparência e contribuir com a estabilidade nos pontos de encontro das placas cimentícias, placas de EPS, XPS e EFIS.

A fita telada para placa cimentícia é autoadesiva, o que facilita a fixação e o posicionamento sobre as emendas de chapas e sobre a argamassa.

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Fita telada azul

A fita telada azul é produzida com fios de fibra de vidro com tratamento para resistir à alcalinidade da argamassa e do cimento.

Com uma face adesiva que facilita a instalação, a fita telada azul é aplicada para tratar juntas entre placas de cimento ou gesso.

A fita telada azul possui uma malha resistente e de alta qualidade possibilitando a criação de acabamentos mais duráveis e com melhor aparência.

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Fita telada para trinca

A fita telada para trinca é elaborada com 30 cm de largura para prevenir e reforçar áreas sujeitas a trincas e rachaduras em paredes de alvenaria e concreto.

Muito aplicada para reforçar a argamassa e a interface entre vigas, pilares e tijolos, a fita telada para trinca proporciona mais resistência ao acabamento nas áreas de encontro entre chapas de cimento em fachadas e finaliza o base coat quando aplicada por cima da fita de 10 cm.

A fita telada para trinca com 30cm possui alta proteção contra a alcalinidade do cimento o que a torna ideal para a aplicação nos diversos sistemas construtivos.

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Acabamento para canto e borda inferior

Cantoneira PVC com tela de fibra de vidro

A cantoneira em PVC possui proteção UV, é perfurada e reforçada com tela de fibra de vidro álcali resistente para proporcionar um acabamento de alta qualidade.

Aplicada para reforço e proteção de cantos, principalmente em construções secas como steel frame, wood frame e drywall, a cantoneira em PVC possibilita a criação de quinas e cantos alinhados e estruturados.

A cantoneira em PVC é fácil de instalar e pode ser utilizada no acabamento de vãos de portas, janelas, platibandas, quinas e cantos em locais internos, externos, úmidos e secos.

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Fita de canto para drywall

A fita de canto para drywall foi desenvolvida para o tratamento de quinas e cantos visíveis e expostos a maus tratos.
A estrutura da fita de canto para drywall é formada por uma base de papel com duas fitas contínuas de aço galvanizado e uma dobra central. Essa marcação central facilita o posicionamento correto na emenda entre as placas.

Elaborada com papel microporoso e microperfurado, que facilita a saída do ar preso sob a fita durante a aplicação, a fita de canto para drywall não forma bolhas.

A utilização da fita de canto para drywall possibilita a criação de cantos perfeitos e reforçados.

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Pingadeira para steel frame

A pingadeira para steel frame é fabricada com PVC e tela de fibra de vidro com tratamento álcali resistente.

Como um elemento de reforço, a pingadeira PVC é utilizada para acabamento da borda inferior da placa cimentícia para evitar quebras e impedir que a umidade se espalhe por capilaridade.

A estrutura da pingadeira com a tela de fibra de vidro e os furos no PVC facilitam a fixação na placa cimentícia.

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Isolamento térmico e controle da umidade

Manta térmica para telhado

A manta térmica para telhado foi elaborada com alta tecnologia para permitir que a área coberta respire.

Desenvolvida para uso em telhados e paredes, a manta térmica possui uma superfície de folha aprimorada e uma composição exclusiva de duas camadas com uma face permeável e outra refletiva.

A manta térmica possui um excelente desempenho térmico devido à permeabilidade ao ar e ao vapor que evita que a umidade fique retida, enquanto impede que a água passe para o interior do telhado. Devido a essas características técnicas, a manta térmica pode substituir a membrana hidrófuga nas paredes de steel frame e wood frame.

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Membrana hidrófuga

A membrana hidrófuga é aplicada para criar uma barreira, protegendo contra a umidade enquanto permite o respiro das paredes.

Formada por três camadas (uma lâmina técnica, uma camada de nãotecido impermeável e uma camada de tecido permeável), a membrana hidrófuga pode ser utilizada na vertical e na horizontal.

A estrutura da membrana hidrófuga permite a passagem do vapor, evitando que a condensação ocorra devido à diferença de temperatura entre os ambientes e entre paredes internas e externas.

A membrana hidrófuga atende perfeitamente os critérios da construção steel frame e wood frame, proporcionando ventilação e vedação em níveis adequados para evitar o acúmulo de umidade e a proliferação de fungos.

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Acabamento final

Papel de parede fibra de vidro

O papel de parede de fibra de vidro é um revestimento para texturizar paredes e ampliar a durabilidade da camada de tinta.

A aplicação do papel de parede de fibra de vidro evita e esconde fissuras, imperfeições e descascamento da pintura.

Esse acabamento é muito resistente, não rasga, não desfia e contribui para evitar o aparecimento do mofo e a proliferação de colônias de fungos e ácaros.

O papel de parede de fibra de vidro é fácil de instalar, é aplicado com cola não tóxica e sem odor.

Uma das grandes vantagens do papel de parede de fibra de vidro é a possibilidade de aplicar até 10 demãos de tinta, sem perder a textura.

Quando pintado com tinta acrílica, o papel de parede de fibra de vidro é 100% lavável, tornando a parede resistente à umidade.

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Padronização dos tamanhos

Muitas medidas do sistema construtivo se repetem. A medida de 1,20 m aparece em todos os componentes, isso acontece devido à modulação da construção seca, que estabelece o módulo de 60 cm ou 40 cm como referência.

Esta modulação, além de padronizar a fabricação dos componentes, orienta o desenvolvimento dos produtos e dos cálculos das construções em steel frame.

Para otimizar o processo de montagem, a construção de steel frame possui perfis metálicos leves a cada 60 cm ou 40 cm distribuindo uniformemente a carga sobre o solo.

Estes perfis, além de cumprirem a função estrutural, serão o suporte das placas que são fixadas sempre nas extremidades para a vedação do painel.

As peças fabricadas com dimensões múltiplas de 60 cm e 40 cm podem ser instaladas em conjunto para formarem toda a estrutura.

Como criar um projeto arquitetônico otimizado para o sistema construtivo steel frame?

Uma das dúvidas mais comuns é sobre o projeto arquitetônico. Como desenvolver um projeto arquitetônico sem saber se a modulação será de 40 cm ou 60 cm?

Quando está sendo criado o projeto arquitetônico para steel frame, ainda não está definido se a modulação dos perfis estruturais será de 40 cm ou 60 cm. Esta informação somente será confirmada após a finalização do projeto estrutural.

Então, para que não exista o retrabalho de redesenho da arquitetura e adequação de medidas, o projeto deve ser criado com uma modulação de 120 cm, que é compatível com a modulação de 60 cm e 40 cm.

Essa medida padrão de 120 cm deve ser utilizada para projetos arquitetônicos para obras horizontais. A modulação vertical tem mais variáveis e detalhes de encaixe das lajes, por isso, não deve seguir o mesmo raciocínio.

O projeto de arquitetura voltado para a construção seca tem características especiais. A principal é seguir a modulação para evitar desperdícios e cortes nos componentes.

O trabalho inicial é projetar sobre a malha. Para uma compatibilização completa o projetista precisa compreender as potencialidades e fragilidades do sistema para que o projeto estrutural não necessite de grandes reforços estruturais que acabam gerando custos adicionais.

Além do ajuste das medidas, o projetista precisa também especificar as chapas de vedação que são sobrepostas em camadas internas e externas e o preenchimento do miolo da parede, lajes e cobertura para que o sistema responda de forma adequada às condições climáticas do local e às exigências do cliente.

O objetivo é buscar a eficiência do sistema, garantindo conforto térmico e acústico, estanqueidade, segurança, durabilidade e a manutenabilidade da edificação.

Um projeto arquitetônico para steel frame gera economia de custos e energia no curto prazo e ao longo da vida da estrutura, além de reduzir o impacto de suas atividades no meio ambiente para o benefício das gerações futuras.

 

 

*Fabiani Franzen é arquiteta especializada em projetos arquitetônicos e estruturais de steel frame. Atua nesse segmento há 20 anos criando projetos e prestando consultoria tanto para projetos, quanto para o desenvolvimento de produtos para steel frame. Professora do curso de Steel Frame e pesquisadora de tecnologias inovadoras que reduzem o impacto ambiental.

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