CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

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1 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS CLASSIFICATION OF PITCHED ROOFS AND THEIR COVERINGS Jorge de Brito (a) Pedro Vaz Paulo (b) RESUMO Neste texto apresenta-se uma classificação geral e uma descrição resumida das soluções disponíveis no mercado português de revestimentos de coberturas inclinadas, com particular ênfase nos edifícios correntes. São apresentados diversos modos de classificação de coberturas inclinadas e respectivos revestimentos nomeadamente: quanto ao número de vertentes; quanto ao funcionamento estrutural dos elementos de revestimento; ao tipo de estrutura de suporte; à continuidade; à forma; à dimensão e à opacidade dos elementos de revestimento; e quanto à natureza dos materiais de revestimento. São também caracterizadas diversas soluções de revestimentos: revestimentos pétreos naturais (soletos de ardósia), pétreos artificiais (telha cerâmica, telha de cimento, fibrocimento), betuminosos (chapas betuminosas com fibras celulósicas, placas, membranas, telas e feltros betuminosos), metálicos (aço, zinco, cobre, alumínio), de plástico e mistos (chapas de aço revestidas com betume e folhas de alumínio, painéis-sanduíche com camada de isolamento térmico, telhas metálicas revestidas com grânulos minerais, telhas asfálticas). Para cada um dos sistemas referenciados apresentam-se, resumidamente, algumas das suas características técnicas relaccionadas com o campo de aplicação, o processo de fabrico e os materiais constituintes, e ainda as vantagens e desvantagens da sua utilização e o modo de aplicação. ABSTRACT In this text are presented a general classification and a succint description of the solutions available in the Portuguese market, with special emphasis on current buildings. The various ways of classifying pitched roofs and their coverings are presented, namely in terms of: number of slopes; structural functioning of the roof covering elements; type of their bearing structure; continuity; shape; dimensions and opacity and nature of their materials. Several solutions of roof covering elements are characterized: natural stone (slate tiles), artificial stone (ceramic and cement tiles, fibro-cement), bituminous (sheets with cellulose fibres, plates, membranes and bituminous felts), metallic (steel, zinc, copper, aluminium), plastic and composite (steel plates covered with bitumen and aluminium foils, sandwich panels to insulation layers, metallic tiles covered with mineral granules, asphalt tiles ). For each system mentioned above some of its technical characteristics related to the field of application, the manufacture and constituent materials are succintly presented, and also pros and cons of its use and mode of application. (a) (b) Doutor em Engenharia Civil pelo IST Professor Associado jb@civil.ist.utl.pt Engenheiro Civil Assistente no Departamento de Engenharia Civil e Arquitectura - IST ppaulo@civil.ist.utl.pt 63

2 1. INTRODUÇÃO 1 - INTRODUÇÃO As coberturas inclinadas são um traço muito marcante da arquitectura portuguesa, sendo que o seu revestimento tradicional tem sido, pelo menos no âmbito dos edifícios correntes, a telha cerâmica. Nos edifícios industriais e em outras coberturas de grande vão, já se encontram institucionalizadas, há algumas dezenas de anos, soluções de revestimento de chapa ondulada, ou com outro tipo de secção transversal, de fibrocimento, aço galvanizado (ou outros metais), plástico e cascas de betão, ao mesmo tempo que as telhas de betão (correntemente designadas por telhas de cimento se têm vindo a instalar com grande sucesso no mercado da habitação. A exemplo das telhas de cimento, diversos outros tipos de revestimento têm vindo a melhorar a sua componente estética através da imitação do aspecto exterior da telha cerâmica ou por recurso a pigmentos, pinturas e lacagens das mais variadas cores. Simultaneamente, tem havido, nos últimos anos e no domínio dos revestimentos de coberturas, progressos notáveis no que se refere ao desempenho térmico e acústico, à durabilidade, à resistência mecânica e a vários outros factores comportamentais que eram encarados como limitações à utilização de diversas soluções. Pode-se hoje dizer que as diversas soluções evoluíram ao ponto de serem alternativa em praticamente todo o tipo de construções. Assim, apenas os factores económicos e a rapidez de instalação são ainda uma limitação aos projectistas (arquitectos e engenheiros) na selecção dos materiais a utilizar nos revestimentos de coberturas inclinadas. Pretende-se neste texto apresentar uma classificação geral e uma descrição resumida das soluções, disponíveis no mercado português, de revestimentos de coberturas inclinadas, com particular ênfase nos edifícios correntes. Em relação às várias soluções, são descritas as respectivas vantagens e desvantagens relativas e apresentados alguns casos práticos. 2. CLASSIFICAÇÃO 2 - CLASSIFICAÇÃO Neste capítulo, propõem-se diversas formas de classificar as coberturas inclinadas e os respectivos revestimentos [1]. 2.1 Quanto ao número de vertentes A cobertura inclinada pode apresentar-se sob as seguintes formas (para os casos simples de plantas rectangulares ou quadradas): 64 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

3 - de uma água (telheiro), cobertura inclinada constituída por uma vertente; - de duas águas, cobertura inclinada constituída por duas vertentes que se intersetam superiormente na cumeeira, definindo duas empenas; - de quatro águas, cobertura inclinada constituída por quatro vertentes que se intersectam definindo uma cumeeira e quatro rincões; - pavilhão, forma particular da cobertura de quatro águas em que as vertentes se intersectam definindo apenas quatro rincões que concorrem num ponto; designa-se geralmente por pavilhão a cobertura de quatro águas constituída por quatro vertentes iguais, correspondentes a uma planta quadrada. 2.2 Quanto ao funcionamento estrutural dos elementos de revestimento As coberturas podem ser: - diferenciadas, nas quais os elementos de revestimento descarregam sobre outros bastante mais rígidos, que vencem o vão principal: os elementos de revestimento podem ser soletos, telhas, chapas ou outros elementos descontínuos de pequenas e médias dimensões, em praticamente qualquer tipo de material: cerâmico, cimentício, metálico, polimérico, betuminoso, etc.; os elementos resistentes podem ser ripas, varas e madres, vigas (de inércia constante ou variável), asnas com as mais diversas configurações e arcos, de madeira (Figura 1) ou derivados, de betão, metálicos ou de alvenaria; - indiferenciadas (ou autoportantes), em que a estrutura de suporte, que vence o vão principal, desempenha também funções de revestimento: cascas de betão, que são elementos prefabricados, de dupla curvatura com a forma de parabolóides de revolução, em betão pré-esforçado pretensionado de pequena espessura, podendo vencer vãos da ordem dos 30 m (Figura 2); cascas metálicas, que podem ter eixo longitudinal rectilíneo, vencendo vãos até aos 11 m, ou curvilíneo, vencendo vãos até aos 23 m; painéis prefabricados de betão (Figura 3); painéis-sanduíche leves metálicos com núcleo isolante. 65

4 2.3 Quanto ao tipo de estrutura de suporte dos elementos de revestimento As estruturas de suporte dos elementos de revestimento podem ser: - contínuas, ou seja, um elemento contínuo ou um conjunto de peças monolíticas: laje estrutural (maciça ou estrutural, betonada in situ ou prefabricada) de betão; forro de madeira. - descontínuas, constituídas por vários elementos distintos: ripado (e contra-ripado) de madeira; vigotas e ripas prefabricadas de betão (Figura 4); ripado metálico; madres de madeira, de betão ou metálicas. 2.4 Quanto à natureza dos materiais de revestimento Do ponto de vista da natureza dos respectivos materiais constituintes, os revestimentos são classificados em: - Vegetais (não descritos neste texto): colmo; palha; ramos de árvores. - Pétreos naturais: soletos de ardósia (xisto - Figura 5), granito ou calcário. - Pétreos artificiais: telha cerâmica; telha de betão; chapas de fibrocimento; canaletes de fibrocimento; soletos de pedra artificial. - Betuminosos: placas betuminosas; membranas, telas e feltros betuminosos (não tratados neste texto, por corresponderem a soluções especialmente utilizadas em coberturas em terraço); chapas betuminosas com fibras celulósicas; chapas betuminosas com fibras de amianto. - Sintéticos (não tratados neste texto, por corresponderem a soluções pouco utilizadas em coberturas inclinadas): membranas de PVC plastificado; membranas de borracha butílica; membranas de EPDM. 66 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

5 - Metálicos: chapas de zinco; chapas de alumínio; folhas de cobre; chapas de aço galvanizado; chapas de aço inoxidável; placas de chumbo; telhas metálicas. - Plásticos: chapas de policloreto de vinilo; chapas de poliéster reforçado com fibras de vidro; chapas de polimetacrilato de metilo; chapas alveolares de policarbonato. - Mistos: chapas de aço revestidas com betume e folhas de alumínio; painéis-sanduíche com camada de isolamento térmico. 2.5 Quanto à continuidade dos elementos de revestimento Os elementos de revestimento são classificados em: - Elementos contínuos (geralmente em rolos): telas betuminosas; feltros betuminosos; membranas de betumes-polímeros e sintéticas. - Elementos descontínuos: telhas; chapas metálicas, de plástico, etc. (Figura 7); placas betuminosas; soletos (Figura 6). Note-se que, conforme já se mencionou em 2.4, não é corrente utilizarem-se em coberturas inclinadas soluções com base nos elementos contínuos atrás referidos. 2.6 Quanto à forma dos elementos de revestimento Os elementos de revestimento podem ser: - planos; - curvos; - ondulados; - espaciais, em forma de pirâmide, etc.; - mistos (combinações dos anteriores). 67

6 2.7 Quanto à dimensão dos elementos de revestimento Os elementos de revestimento podem ser classificados nas seguintes categorias: - Pequenas dimensões: telhas; soletos. - Médias dimensões: chapas; placas. - Grandes dimensões: canaletes; painéis; cascas. 2.8 Quanto à opacidade dos elementos de revestimento Os elementos de revestimento podem ser classificadas como: - opacos; - translúcidos; - transparentes. 3. REVESTIMENTOS 3 - REVESTIMENTOS PÉTREOS NATURAIS PÉTREOS NATURAIS 3.1 Soletos de ardósia Os soletos de ardósia constituem uma solução de aplicação muito restrita no nosso País, sendo só aplicados em casos muito particulares, como são as construções tradicionais, algumas delas muito antigas, e as recuperações de casas típicas transmontanas. Apresenta-se como uma telha plana, de baixa estanquidade. A sua aplicação é feita sobre um ripado de madeira e as placas são fixas por grampos de aço galvanizado (Figura 6). A NP-51 classifica os soletos de ardósia em classes (A, B e C) progressivamente piores em termos de absorção de água e resistência à escamação, ficando as condições de aplicação função dessa classificação. 68 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

7 REVESTIMENTOS PÉTREOS ARTIFICIAIS 4.1 Telhas cerâmicas Em Portugal a telha cerâmica tem uma predominância muito significativa no revestimento de coberturas inclinadas, as quais, por sua vez, são bastante mais frequentes que as coberturas em terraço. A utilização menos frequente destas últimas deve-se sobretudo à falta de tradição no país desta solução (só no Sul do país existem casas tradicionais com cobertura acessível a pessoas) e ainda a uma reputação menos boa adquirida por esta solução construtiva, reputação essa imerecida uma vez que as experiências negativas se deveram quase exclusivamente a situações de má concepção/construção. A cobertura inclinada e, mais particularmente, o telhado faz parte do imaginário das pessoas e do património arquitectónico português (Figura 8), tendo vindo a ser utilizado com bons resultados desde há bastantes séculos. Tal deveu-se sobretudo ao relativamente baixo nível tecnológico associado ao fabrico das telhas, mas também ao baixo custo das matérias-primas. Outra razão foi a disponibilidade de matéria-prima abundante e em regra de boa qualidade no País. Hoje em dia, as telhas de cimento a imitar a cor típica da argila cozida tendem a substituir parcialmente as telhas cerâmicas. No entanto, pode ainda afirmar-se que o campo de aplicação desta solução engloba: - a esmagadora maioria dos edifícios tradicionais existentes (na vertente da reabilitação); - os edifícios correntes para habitação, comércio, escritórios, ensino e outros serviços; - os edifícios industriais mais antigos e alguns dos actuais com maiores preocupações estéticas; - determinadas estruturas especiais (igrejas, pavilhões, etc.). As principais vantagens deste tipo de revestimento de coberturas inclinadas relativamente aos alternativos (telhas de cimento, chapas onduladas ou com outras formas em aço galvanizado, alumínio, cobre, zinco, fibrocimento, plástico e outros materiais e soluções não tradicionais) são: - a manutenção da tradição arquitectónica; - a qualidade estética; - variedade de formas e estilos arquitectónicos; 69

8 - bom desempenho mesmo perante condições atmosféricas rigorosas (chuva, radiação solar, neve, granizo, geada, gelo-degelo, vento, variações de temperatura); - elevado rigor dimensional (quando produzidos em fábricas modernas); - baixo custo da matéria-prima; - elevada durabilidade; - produto ecológico, não-tóxico, renovável e biodegradável. Como principais desvantagens, tem as seguintes: - existência de produtos semi-artesanais que dão uma imagem negativa do material; - nível elevado de desperdícios no fabrico, transporte e aplicação; - processo de aplicação moroso e complicado, muito propenso e susceptível a erros humanos; - exigência de mão-de-obra algo especializada para se atingir bons resultados; - exigência de mão-de-obra intensiva, o que hoje em dia faz com que a solução seja relativamente onerosa; - desempenho muito dependente da concepção e da pormenorização em obra dos pontos singulares (remates, cumeeira, rincões, larós, chaminés, clarabóias, beirados, etc.); - necessidade de ser complementado com outros materiais/elementos (isolamento térmico, barreiras complementares de estanquidade à água, rufos, algerozes, tubos de queda, barreiras ao vapor, etc.) para ter um elevado desempenho; - material relativamente frágil, susceptível de rotura face à acção de pessoas circulando na cobertura; - exige manutenção assídua. Existem diversos tipos de telhas no nosso mercado, as quais na sua maioria podem ser adquiridas em diferentes colorações e texturas. As telhas distinguem-se fundamentalmente pelo seu sistema de encaixe e pela sua geometria. Existem os seguintes tipos: - telha Lusa (de aba e canudo); - telha Marselha (plana com encaixe); - telha de Canudo; - telha Romana; - telha Plana; - telha de duplo encaixe; - acessórios. O processo de fabrico das telhas cerâmicas [1] consiste basicamente nas etapas de extracção e preparação da matéria-prima, moldagem/secagem e processo térmico. 70 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

9 Em termos de concepção e construção de coberturas de telha cerâmica, os aspectos principais a ter em conta são os seguintes: o sistema de apoio (Figura 9), o assentamento das telhas, os materiais e componentes, os sistemas de ventilação (Figura 10) e o isolamento térmico. A figura 11 apresenta um exemplo prático de aplicação de telhas cerâmicas. 4.2 Telhas de cimento As vulgarmente designadas telhas de cimento (efectivamente são de argamassa de cimento e areia, eventualmente com pigmentos e granulado) são hoje em dia uma alternativa às telhas cerâmicas em praticamente todo o campo de aplicação destas, como referido acima. De facto, dado ter sido possível dar uma tonalidade às telhas de cimento praticamente idêntica à das telhas cerâmicas, o efeito estético destas é assim imitado. Para um observador mais atento, a diferença nota-se na geometria das telhas (Figura 12). Daí que se considere que a reabilitação de edifícios tradicionais e dos edifícios industriais mais antigos não deva recorrer a esta solução de revestimento (ainda que existam excepções), utilizando-a então nos casos seguintes: - os edifícios correntes para habitação, comércio, escritórios, ensino e outros serviços; - os edifícios industriais modernos com algumas preocupações estéticas; - certas estruturas especiais (complexos desportivos, centros comerciais, etc.). As vantagens e desvantagens aqui apresentadas são-no relativamente à solução em telha cerâmica. Daí que algumas vantagens e desvantagens referidas a propósito desta última também sejam extensivas à telha de cimento. Assim, como vantagens relativas, tem-se: - controlo dimensional no fabrico e ao longo da vida útil da cobertura; - características muito homogéneas; - excelente estanquidade intrínseca; - boa resistência mecânica e menor susceptibilidade a fracturas por choque; - sensibilidade muito pequena às variações térmicas, ao gelo e à proximidade do mar. Como desvantagens relativas, têm-se as seguintes: - maior peso; - qualidade estética (em certas situações); 71

10 - falta de autenticidade na manutenção da tradição arquitectónica. De referir que, com o aumento do rigor tecnológico no fabrico e com a optimização das características do material, conseguidos tanto para as telhas cerâmicas como para as de cimento, as diferenças entre estas duas soluções tendem a esbater-se, o mesmo acontecendo às vantagens e desvantagens relativas acima listadas. Em Portugal, existem os seguintes tipos de telhas de cimento: - telha de perfil Dupla Romana (com várias designações comerciais: latina regional, rústica, argilusa, ibérica, castanha, vermelha granulada e ardósia) (Figura 10); - telha de perfil Duplo S (com a designação comercial de atlântica); - acessórios. O processo de fabrico das telhas de cimento efectua-se segundo as operações seguintes: - preparação da argamassa; - moldagem e corte; - revestimento superior; - cura, desmoldagem, empacotamento e cintagem. No fundamental, a concepção e a construção das coberturas de telha de cimento não diferem do que se passa com a telha cerâmica. 4.3 Fibrocimento O fibrocimento é um dos mais antigos materiais compósitos utilizados na construção. A realização prática foi conseguida pelo engenheiro austríaco Ludwig Hatsheck que, em 1901, patenteou a primeira máquina de chapas. Desde então, a indústria foi progredindo, iniciando-se o fabrico em Portugal no ano de O fibrocimento é constituído por uma pasta de cimento endurecida (matriz) e fibras de amianto. A utilização da micro-armadura (fibras de amianto) deve-se ao facto de a pasta de cimento apresentar uma baixa resistência à tracção, apesar de resistir a esforços de compressão elevados. Para tal, é fundamental que as fibras possuam um coeficiente de elasticidade e uma deformação no ponto de rotura superior à da pasta de cimento. As chapas de fibrocimento apresentam um campo de aplicação em coberturas de edifícios urbanos, industriais, escolares, agropecuários e pavilhões desportivos (Figura 13). Como sistema único de cobertura, está normalmente associado a construções que apresentam menores níveis de exigência ou carácter provisório. Actualmente, é também utilizado como suporte de telhas tipo canudo, em construções novas e de reabilitação. 72 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

11 Como qualquer outro material, as chapas de fibrocimento apresentam vantagens e desvantagens que se apresentam de seguida. Das vantagens, destacam-se: - facilidade de execução, pelos processos simples e tradicionais que envolve a sua aplicação; - permite a execução de revestimentos de cobertura com baixos custos; - rapidez de execução; - permite a ventilação sob o revestimento. Nas desvantagens, referem-se: - uma aplicação menos cuidada pode acelerar o processo de degradação do revestimento da cobertura e, consequentemente, do edifício; - utilização de fibras de amianto; - normalmente não é uma solução que fique visível, por não ser agradável esteticamente e conotar a construção como de má qualidade ou menor exigência socioeconómica, devido a utilizações praticadas no passado e presente; - a intervenção de manutenção (ou até mesmo de colocação) deve ser feita com maior cuidado, para que o trabalhador não a danifique devido à sua fragilidade; - em estragos localizados, a substituição de uma chapa é uma tarefa mais morosa do que a substituição de uma telha. As chapas de fibrocimento podem-se apresentar sob as seguintes formas: - chapas lisas, podendo ser de menores dimensões, em cujo caso são designadas por soletos ou ardósias ; - chapas onduladas: corrente e de pequenas ondas; - chapas de ondulações especiais (perfil trapezoidal e nervuradas); - canaletes. O processo de fabrico do fibrocimento envolve as seguintes fases: - desfibramento do amianto através de moinhos de galgas ou de martelos; - dispersão das fibras em água com cimento; - agitação da mistura em tanques; - aspiração das camadas com a finalidade de extrair a água em excesso; - deposição e compressão, até se obter a espessura desejada; - corte das chapas. 73

12 Em termos de pormenores construtivos de coberturas em chapa de fibrocimento, apontam-se os seguintes aspectos relevantes a ter em conta: superfícies a cobrir, formas e tipos de apoio, sobreposições (Figura 14), montagem, corte da chapa, cuidados na montagem, perfuração das chapas e fixação e respectivos acessórios (Figura 15). O facto de o fibrocimento conter na sua composição amianto, uma substância potencialmente nociva para a saúde, poderia levar a concluir que tanto os que o fabricam como aqueles que habitam em edifícios que o contenham estariam sujeitos a contraírem doenças. No entanto, os resultados obtidos pela Associação das Indústrias de Produtos de Amianto, entre 1991 e 1995, por amostragem mostram que as exposições médias dos trabalhadores em fábricas portuguesas foram sempre inferiores ao valor limite de exposição (VLE). No entanto, de acordo com a Directiva comunitária, a partir de 2005 passa a ser proibida a utilização de fibras de amianto. Existem já no mercado produtos sucedâneos, dos quais se enumeram as fibras celulósicas, poliméricas e metálicas. 5. REVESTIMENTOS 5 BETUMINOSOS - REVESTIMENTOS BETUMINOSOS 5.1 Chapas betuminosas com fibras celulósicas Figura 1 Estrutura descontinua de madeira por suporte de revestimentos de cobertura Figura 2 Casca de betão Figura 3 Painéis prefabricados de betão numa cobertura Figura 4 Vigota e ripa prefabricado de betão Figura 5 Revestimento duma cobertura em soletos de ardósia Figura 6 Técnica de aplicação de soletos em ganchos Figura 7 Chapas metálicas nervuradas Figura 8 Vista de telhado de habitações Figura 9 Sistemas de apoio de telhas Esta solução, sempre com a função de subtelha (o termo tem sido usado no meio técnico para as barreiras complementares de estanquidade de revestimentos descontínuos de coberturas), é frequentemente utilizada na reabilitação de edifícios antigos com revestimento em telha cerâmica tipo canudo. É bastante menos frequente em edifícios construídos de raiz. A sua base de suporte pode ser: superfícies contínuas de betão ou madeira, superfícies descontínuas de betão prefabricado, perfis metálicos ou ripado de madeira (Figura 16) e sistemas de isolamento térmico. As principais vantagens deste tipo de subtelha são: - a manutenção da tradição arquitectónica, permitindo a reutilização das telhas originais; - a melhoria do isolamento térmico, acústico e às humidades; - a simplicidade de colocação; - a leveza (fácil manuseamento); - a flexibilidade. 74 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

13 Figura 1 Figura 2 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 Figura 7 Ripas de betão armado Madres (vigotas pré-esforçadas) Muretes de alvenaria de tijolo Laje de esteira Figura 8 Figura 9 75

14 Figura 10 Figura 11 Figura 12 Figura 13 Figura 14 Figura 15 Figura 16 Figura 17 Figura 18 Figura 19 Figura 20 Figura CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

15 Figura 22 Figura 23 Figura 24 Como principais desvantagens, tem-se: - a baixa resistência mecânica; - a necessidade de madres, sempre que a estrutura de suporte não é contínua, pela razão anterior; - a susceptibilidade aos raios ultravioletas. Existem chapas onduladas acabadas com resina termo-endurecível ou com pintura. Da sua constituição fazem parte: betume; fibras celulósicas ou de amianto; cargas minerais (e pinturas); resina termo-endurecida; pigmento (ou granulado). 5.2 Placas, membranas, telas e feltros betuminosos Tal como os diversos revestimentos sintéticos (membranas de PVC plastificado, de borracha butílica ou de EPDM), as membranas, as telas e os feltros betuminosos são fundamentalmente sistemas de impermeabilização, pelo que se encontram fora do âmbito deste texto e não são aqui descritos. Já as placas betuminosas são especialmente vocacionadas para as coberturas inclinadas, apresentando-se na Figura 24 um exemplo da sua constitiuição. Figura 10 Beirado protegido com ripa de ventilação e telha de cimento de perfil Dupla Romana Figura 11 Telhado de mansarda e piramidal Figura 12 Utilização de telhas de cimento em nova construção Figura 13 Cobertura em chapas de fibrocimento de edifício habitacional Figura 14 Recobrimento lateral Figura 15 Fixação das chapas de fibrocimento através de um parafuso conectado a uma madre de madeira Figura 16 Àplicação de sistemas fibrobetuminosos em coberturas Figura 17 Chapa a imitar telha Figura 18 Camadas de protecção sobre aço: lacagem Figura 19 Revestimento de edifício multiusos em zinco- -quartzo Figura 20 Revestimento de museu em cobre Figura 21 Perfil das chapas alveolares de parede múltipla Figura 22 Painel-sanduíche com camadas exteriores metálica Figura 23 As sucessivas camadas constituintes das telhas metálicas mistas Figura 24 Materiais constituintes de uma telha asfáltica 77

16 As suas dimensões faciais da ordem de 1,0 m por 0,3 m a 0,4 m essas placas apresentam ao longo do seu comprimento dois rasgos transversais realizados nos terços da maior dimensão. Estes rasgos permitem criar a ilusão de as placas, depois de aplicadas, se assemelharem a soletos de ardósia com larguras exactamente iguais a 1/3 do comprimento das placas. O suporte destas placas é geralmente um forro contínuo de madeira no qual são pregadas as placas betuminosas. As placas são ainda solidarizadas entre si com bandas autoadesivas regularmente distribuidas na sua face superior. 6. REVESTIMENTOS METÁLICOS 6 - REVESTIMENTOS METÁLICOS Por razões relacionadas fundamentalmente com a tradição (que praticamente impõe a telha, cerâmica ou não, nas coberturas inclinadas), mas também com algumas das desvantagens do revestimento de chapa metálica, referidas a seguir, a aplicação em Portugal deste tipo de solução em edifícios de habitação, comércio, escritórios e ensino tem sido até aqui bastante reduzida e tem-se limitado fundamentalmente a instalações de carácter provisório. Já no âmbito das estruturas industriais, esta solução é muito frequente por permitir coberturas leves, baratas e rápidas de executar, tendo como principais concorrentes os revestimentos de fibrocimento ou plástico. Daí que seja uma solução aplicada já há várias décadas e que tem conhecido um incremento de aplicação significativo pela introdução de novos materiais e sistemas, que permitem coberturas com uma melhor estética, um melhor isolamento térmico e acústico e uma grande durabilidade, sendo também utilizada em pavilhões gimnodesportivos, aeroportos, centros comerciais, edifícios agrícolas e de agropecuária, para além de habitações, edifícios administrativos e escolares. As coberturas de grande vão são também um dos campos em que o revestimento em chapa metálica é mais utilizado, se bem que neste texto as soluções indiferenciadas de coberturas (em que o mesmo elemento tem uma função de suporte e de vencer o vão e simultaneamente de revestimento) não sejam tratadas. Os revestimentos metálicos são ainda bastante do agrado de um número significativo de arquitectos, que os utilizam em estruturas especiais, nalguns casos com grande qualidade estética (caso do Pavilhão Atlântico no Parque das Nações). 78 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

17 Uma das vantagens da utilização destes materiais em chapa para coberturas tem a ver com a sua facilidade de aplicação em obra. Por outro lado, as desvantagens reflectem a natureza química dos metais e a sua alta condutibilidade térmica e acústica. São portanto as seguintes principais vantagens deste tipo de revestimento de coberturas inclinadas relativamente aos alternativos (telhas cerâmicas e de cimento, chapas onduladas ou com outras formas em fibrocimento, plástico e outros materiais e soluções nãotradicionais): - peças homogéneas de grande estabilidade dimensional e cromática; - peças com dimensão tal que permitem pequeno número de juntas; na direcção da pendente, pode mesmo ser aplicada uma única peça (pode chegar a 12 m quando se é de aço e a 16 m se é de alumínio), embora aí a chapa provavelmente não tenha apenas a função de revestimento; - grande versatilidade de formas e vãos; - evita calafetagem de juntas longitudinais, quando a altura da onda ou nervura é considerável; - leveza, pela reduzida espessura; - fácil colocação, corte e manuseamento em obra com pessoal relativamente pouco especializado; - possibilidade de fraca inclinação garantindo na mesma um bom escoamento das águas pluviais; - boa ventilação da cobertura (quando as juntas não são vedadas); - boa adaptação às variações diárias e sazonais de temperatura; - boa durabilidade, baixos custos de manutenção; - fácil reparação por substituição dos elementos danificados. Como principais desvantagens, tem as seguintes: - não garante, por si só, isolamento aos ruídos de percussão e aéreos; - do mesmo modo, não garante isolamento térmico; - requer grande cuidado na escolha do acabamento de protecção pois é muito sensível a ambientes agressivos e condensações interiores; - o contacto entre metais diferentes, assim como cortes e perfurações na obra podem destruir a capa de protecção anticorrosiva e, consequentemente, o metal de base; - dificuldade em assegurar caminhos de deslocação sobre a cobertura para sua manutenção e instalação de equipamentos; 79

18 - aspecto estético menos conseguido (embora a utilização de revestimentos com várias cores, até mesmo imitando telha - Figura 17 -, tenha vindo a diminuir esse inconveniente); - preço elevado, particularmente em metais como o alumínio e o cobre. Resta acrescentar que a procura de leveza das peças determina uma escassa espessura de chapa, o que exige que se considere este revestimento como uma pele que necessita de elementos associados para correcções de desempenho. No Quadro 1, apresenta-se uma análise comparativa das características físicas e mecânicas dos diversos metais usados em chapa metálica para revestimento de coberturas. Como camada de protecção da superfície, surgem tintas poliméricas, óxidos e metalizações. Existem ainda materiais de isolamento térmico e acústico. Quadro 1 Características físicas e mecânicas dos diversos metais usados em chapa metálica Metal Massa volúmica (kg/m 3 ) Coeficiente de dilatação térmica ( 0 C -1 ) Condutibilidade térmica (W/m 0 C) Tensão de rotura (N/mm 2 ) Aço 7,87 12 x Zinco 7,50 27 x Cobre 8,93 16,8 x Alumínio 2,70 24 x Aço Os perfis, dos quais existe uma grande variedade de formas (planas correntes, onduladas e de perfil trapezoidal), são feitos a partir de bobines de chapa plana a qual é enformada a frio nos laminadores, seguindo-se o corte. O aço necessita de uma protecção anticorrosiva que pode passar pela aplicação de metalizações e lacagens (Figura 18). 6.2 Zinco As fases de produção do zinco em chapas e bobines são: flutuação, ustulação, electrólise, refundição e laminação. O zinco, tal como o cobre e o alumínio, fazem parte dos metais não-ferrosos, que, 80 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

19 particularmente em relação à oxidação, têm um comportamento oposto ao do aço e do ferro. Perante agentes atmosféricos externos, considerados não muito agressivos, revestem-se de uma camada de óxido aderente e compacta que funciona como superfície de protecção. O zinco pode ser acabado através de um tratamento químico superficial (pré-patinação) ou com polímeros, existindo ainda a liga zinco-quartzo. À semelhança das chapas de aço, os revestimentos existentes formados com este tipo de chapa podem ser constituídos por chapas onduladas, nervuradas e planas, sendo também bastante utilizadas na formação de acessórios para remates de pontos singulares da cobertura. 6.3 Cobre O cobre, após a sua purificação, é refinado por electrólise e moldado em lingotes, tarugos ou placas. O latão é uma liga de cobre e zinco. É um material muito durável mesmo em condições ambientais agressivas. Desenvolve um filme de sulfato básico de cobre que, mesmo danificado, facilmente se refaz. Este óxido tem fases de formação diferentes, em presença de humidade, oxigénio atmosférico e poluentes agressivos; inicia-se com uma cor castanha, passa a cinzento e, por fim, chega a verde. A combinação do cobre com outros metais (aço inoxidável austenítico, alumínio, zinco e aço galvanizado) deve ser evitada para precaver fenómenos de corrosão bimetálica. Os revestimentos com chapas de cobre são idênticos aos que utilizam a chapa de zinco (vd. 6.2). 6.4 Alumínio A partir da bauxite e de argilas, obtém-se alumínio após as fases de purificação (adição de hidróxido de sódio, aquecimento e electrólise), podendo-se adicionar pequenas percentagens de outros elementos metálicos (magnésio ou manganés). Para aumentar a sua protecção, pode-se recorrer a anodização ou a recobrimento em matéria plástica. O alumínio pode ser atacado quando em contacto com outros metais ou com materiais alcalinos (betão, gesso, cal), sobretudo se estiver permanentemente húmido. Nas coberturas com revestimentos metálicos, os pormenores construtivos assumem uma particular importância, destacando-se: a geometria do perfil, o suporte, os sistemas de montagem, as fixações e os acessórios. 81

20 Estes revestimentos também existem em chapas onduladas, nervuradas ou planas, sendo em geral de espessura reduzida, comparativamente com as correspondentes chapas de aço. 7. REVESTIMENTOS DE 7 - PLÁSTICO REVESTIMENTOS DE PLÁSTICO Os plásticos apresentam uma grande vantagem, na aplicação em coberturas, que é o seu baixo peso específico. No entanto, apresentam também muitos deles um grande inconveniente, que é a sua reduzida resistência ao envelhecimento perante a radiação solar, ou ainda, de uma forma geral, aos agentes atmosféricos normais. Estão vocacionados para pavilhões industriais, gimnodesportivos, comerciais ou multiusos, permitindo estéticas muito bem conseguidas. Os materiais plásticos aplicados em coberturas são: - chapas opacas de policloreto de vinilo (PVC) planas ou onduladas ou ainda com formas a imitarem telhas ou placas de lousa; - chapas translúcidas, planas ou onduladas, de poliéster reforçado com fibras de vidro; estas fibras pretendem dar uma maior resistência à respectiva mistura com a resina de poliéster; - cúpulas, clarabóias e outros elementos de pequena superfície, de transparência semelhante à do vidro, constituídos por polimetacrilato de metilo (vulgo acrílico); - chapas alveolares translúcidas de policarbonato podendo-se apresentar sob várias formas (de parede múltipla com ou sem encaixe, onduladas, caneladas, piramidais - Figura 21). Como qualquer outro material, as chapas plásticas apresentam vantagens e desvantagens que se referem de seguida. Das vantagens, destacam-se: - apresentam transmitâncias de radiação visível superiores a 70%, o que permite, em determinadas circunstâncias, a substituição do vidro; - permitem a captação de luz natural, contribuindo assim para a redução de gasto de energia eléctrica; - apresentam maior flexibilidade/ajuste, na sua aplicação e montagem em obra, do que o vidro; - apresentam-se esteticamente agradáveis; - permitem um revestimento de peso muito reduzido. As desvantagens são: - comparando-as com outros revestimentos de coberturas inclinadas, apresentam uma menor durabilidade face à acção 82 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

21 prolongada da radiação solar (da qual os raios ultravioletas têm efeito mais significativo) ou, em geral, face à acção dos agentes atmosféricos normais; a energia destes é suficiente para iniciar muitas das reacções químicas que os oxidam e degradam ou torna-os quebradiços; - apresentam fraca resistência mecânica; - apresentam limitação no comprimento do vão a vencer; - a variação térmica a que são muito sujeitas, aliada a uma execução menos cuidada, origina inevitavelmente perda de vida útil expectável; caso as chapas não tenham folga suficiente, nos pontos de apoio, para não originar tensões internas, pode darse a sua fendilhação; - tornam difícil ou mesmo impossível caminhar sobre as chapas; - em contacto com a água (sobretudo as chapas de resina de poliéster armadas com fibras de vidro), as chapas deterioramse mais rapidamente do que secas; - não permitem a colocação de uma isolante térmico; - são combustíveis; - permitem o desenvolvimento de colónias de fungos nos alvéolos e nas juntas, colocando em causa a transparência e a qualidade estética do revestimento. A aplicação dos revestimentos plásticos em chapa depende de diversos aspectos como sejam: a selagem dos alvéolos, a ligação entre chapas (fixação linear), o corte das chapas, o aparafusamento das chapas (fixação pontual) e o coeficiente da dilatação do respectivo material constituinte. 8 - REVESTIMENTOS 8. REVESTIMENTOS MISTOS MISTOS 8.1 Chapas de aço revestidas com betume e folhas de alumínio Este tipo de chapas é vulgarmente utilizado na execução de revestimentos de coberturas de grande vão. A colocação do betume, neste sistema de revestimento, tem a função de diminuir o ruído devido à acção da chuva, que tem efeitos maiores em grandes áreas cobertas (pavilhões). Devem ser utilizadas em ambientes pouco corrosivos e com pendentes superiores a 5%. Estas chapas são constituídas pelas seguintes camadas: - folha de alumínio; 83

22 - betume oxidado ou modificado; - chapas de aço galvanizado; - betume oxidado ou modificado; - folha de alumínio. 8.2 Painéis-sanduíche com camada de isolamento térmico Este revestimento misto permite um melhor isolamento térmico do espaço/área a cobrir, devido ao material isolante que entra na sua composição. Desses materiais isolantes os mais correntes são as espumas rígidas de poliuretano e as lãs minerais. São fabricados através do processo de injecção em prensa, de espuma rígida de poliuretano com revestimento em chapa de aço galvanizada e/ou lacada ou plastificada (Figura 22). As camadas exteriores podem também ser constituídas por madeira ou derivados da madeira, integrando já ou não ripas para apoio de telhas. Enquanto que os painéis-sanduíche metálicos têm o seu campo de aplicação restringido fundamentalmente aos pavilhões de grande vão, os painéis de madeira são destinados sobretudo a edifícios correntes de habitação, comércio e serviços, funcionando também como forro. 8.3 Telhas metálicas revestidas com grânulos minerais Estas telhas são em geral constituídas pelos seguintes estratos (Figura 23): suporte em aço; galvanização de dupla-face; primário epoxi de dupla-face; resina acrílica; granulados de rocha; aglomerante acrílico mais fungicida. A utilização destas telhas está vocacionada para a construção nova de edifícios habitacionais em pendentes superiores a cerca de 25 a 30%. Os granulados minerais de acabamento contribuem para a redução do nível sonoro, nos espaços subjacentes, devido, nomeada e especialmente à acção da chuva. Estas telhas metálicas apresentam-se geralmente com dimensões da ordem do metro por 0,3 m ou então em painéis de grandes dimensões, correspondentes a múltiplos do módulo mencionado. A fixação destas telhas é feita pontualmente sobre uma estrutura descontínua de ripas e varas, em geral de madeira, através de orifícios já realizados nas chapas durante o processo de fabrico. 84 CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS

23 Estas telhas metálicas, vistas à distância, simulam bastante bem o efeito de telhas cerâmicas ou de betão. BIBLIOGRAFIA 1 - Coberturas de Edifícios. Lisboa : LNEC, Curso de Promoção Profissional, CPP Manual de Aplicação de Telhas Cerâmicas. Coimbra : APICC (Instituto da Construção/Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro), OLIVEIRA, Ernesto; GALHANO, Fernando; PEREIRA, Benjamim - Construções Primitivas em Portugal. Lisboa : Publicações Dom Quixote, Colecção Portugal de Perto. 85