INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO LICENCIATURA EM ARQUITECTURA CADEIRA DE REABILITAÇÃO DE EDIFÍCIOS

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1 INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO LICENCIATURA EM ARQUITECTURA CADEIRA DE REABILITAÇÃO DE EDIFÍCIOS PATOLOGIA E REABILITAÇÃO DE REVESTIMENTOS DE COBERTURAS INCLINADAS Jorge de Brito Janeiro de 2005

2 ÍNDICE 1. Introdução 1 2. Classificação das coberturas inclinadas e respectivos revestimentos Quanto ao número de vertentes Quanto ao funcionamento estrutural dos elementos de revestimento Quanto ao tipo de estrutura de suporte dos elementos de revestimento Quanto à natureza dos materiais de revestimento Quanto à continuidade dos elementos de revestimento Quanto à forma dos elementos de revestimento Quanto à dimensão dos elementos de revestimento Quanto à opacidade dos elementos de revestimento Tipos de revestimentos de coberturas inclinadas Revestimentos pétreos naturais Soletos de ardósia Revestimentos pétreos artificiais Telhas cerâmicas Telhas de cimento Fibrocimento Betuminosos Chapas betuminosos com fibras celulósicas Placas, membranas, telas e feltros betuminosos Metálicos Aço Zinco Cobre Alumínio Plásticos Revestimentos mistos Chapas de aço revestidas com betume e folhas de alumínio Painéis sandwich com camada de isolamento térmico 36

3 Telhas asfálticas revestidas com grânulos minerais Telhas asfálticas Constituição das coberturas inclinadas Esteira horizontal Cobertura com estrutura contínua Cobertura com estrutura descontínua Patologia dos revestimentos Considerações gerais Revestimentos pétreos naturais Revestimentos pétreos artificiais Telhas cerâmicas e de betão Anomalias resultantes de deficiente concepção Anomalias resultantes de deficiente colocação em obra Anomalias de funcionamento das coberturas Fibrocimento Revestimentos metálicos Revestimentos plásticos Revestimentos mistos Causas das anomalias Humidade de precipitação Humidade de condensação Reabilitação de revestimentos Soluções de reparação Sub-telha Desajustamento face às exigências funcionais Conforto térmico A cor dos revestimentos Ventilação Isolamento térmico Conforto acústico Manutenção da cobertura Bibliografia 75

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5 PATOLOGIA E REABILITAÇÃO DE REVESTIMENTOS DE COBERTURAS INCLINADAS 1. INTRODUÇÃO Durante muitos séculos, a história da cobertura inclinada consistiu na busca de soluções construtivas que garantissem estanqueidade face à precipitação dos locais. A construção não dispunha propriamente de materiais estanques à penetração da água por gravidade e, assim, a inclinação pronunciada da cobertura era a técnica conhecida para ultrapassar o problema, ao incrementar a velocidade da água, reduzindo o tempo de permanência da mesma na cobertura e assim o risco de penetração. As infiltrações das águas da chuva para o interior das habitações, com os prejuízos que daí advinham, eram socialmente aceites, os temporais de chuva acompanhados de vento facilmente rompiam o frágil equilíbrio das coberturas. O valor do desvão, pelas condições de fraca habitabilidade, era reduzido e normalmente associado a baixa condição social. (quartos de criadas ou de artistas, boémios etc.). Até à revolução industrial, não era possível vencer grandes vãos sem recorrer a sistemas extremamente pesados, nomeadamente arcos e abóbadas de pedra (Fig. 1, à esquerda) com grandes solicitações horizontais que, por isso, exigiam a construção de paredes muito espessas. A especulação imobiliária obrigou a novas soluções construtivas que permitiram a melhoria das condições de habitabilidade do espaço sob as coberturas e, consequentemente, o seu aumento de valor. No século XVIII, com o desenvolvimento da metalurgia e da laminagem dos metais, surgiram soluções construtivas mais evoluídas (Fig. 1, à direita), que passaram a garantir mais estanqueidade às coberturas, permitindo a utilização de menores inclinações. Após a revolução industrial, a necessidade de construir infra-estruturas amplas, leves e bem iluminadas proporcionou uma rápida evolução dos sistemas de cobertura de grande vão. A utilização de materiais metálicos como estrutura e revestimento veio proporcionar o aligeiramento da estrutura. 1

6 Fig. 1 - Aplicação de revestimento de cobertura em catedral (à esquerda) e exemplos de coberturas com revestimentos em madeira (à esquerda, em cima) e cobre (à esquerda, em baixo) Recentemente, com o desenvolvimento da indústria petroquímica e a aplicação dos polímeros como materiais de construção com as suas vantagens inerentes, surgiu uma grande quantidade e variedade de soluções, normalmente associadas à pré-fabricação, obtendo-se assim economia de tempo e custos, devido à industrialização da sua produção e à versatilidade da sua aplicação. O termo patologia aplicado a edifícios pode parecer novo. No entanto, o tratamento de erros construtivos não é um fenómeno recente. O Código de Hamurabi A.C. - refere punições para quem construísse com erros. Os erros e defeitos construtivos acompanharam os tempos, com prejuízo da segurança, da economia, do ambiente, da saúde e da qualidade de vida dos utentes dos edifícios onde estes se verificam e são responsáveis por grande parte das anomalias que se verificam nas coberturas. 2

7 Em Portugal, segundo dados dos Censos 2001, dois em cada cinco edifícios necessitam de obras de reabilitação. Em 5.8% dos casos, os edifícios necessitam de grandes intervenções e, em 3.3% dos casos, de intervenções profundas. Segundo um estudo de 1995, o mercado de reabilitação de edifícios e monumentos rondaria os 42 milhões de euros, valores que actualmente são superiores. O sector da reabilitação representa em Portugal menos de 10% em termos de volume de vendas, ao passo que no estrangeiro há países em que representa 40 a 50 %. Um esforço para acompanhar a situação no estrangeiro levaria à formação específica necessária de, pelo menos, 30% das 600 mil pessoas que a construção civil emprega em Portugal, ou seja, 200 mil operários, tarefa demasiado dispendiosa e demorada que as empresas ainda não iniciaram. Este documento pretende servir de apoio aos alunos da Licenciatura em Arquitectura do Instituto Superior Técnico na cadeira de Reabilitação Não-Estrutural de Edifícios. Foca o capítulo dessa mesma cadeira dedicado aos revestimentos de cobertura inclinadas, nas vertentes de patologia e reabilitação. Para além deste, irão existir documentos específicos sobre revestimentos de paredes [1] e sobre revestimentos de pisos [2] (as coberturas em terraço estão tratadas num outro documento [3], relacionado fundamentalmente com a vertente impermeabilizações). É natural que, estando estes assuntos interrelacionados, exista alguma repetição de uns documentos para os outros. O documento aborda fundamentalmente a patologia e reabilitação dos revestimentos de coberturas aplicadas. Encontra-se dividido em três partes: a primeira, correspondente aos capítulos 2 a 4, dedicada a uma breve introdução aos revestimentos propriamente ditos; a segunda parte, correspondente ao capítulo 5, dedicada às anomalias nestes revestimentos e às causas das mesmas; a quarta parte, correspondente ao capítulo 6, dedicada às técnicas de reabilitação destes revestimentos. A elaboração deste documento não resultou de investigação específica sobre o tema efectuada pelo seu Autor mas sim de alguma pesquisa bibliográfica, da organização de dois Seminários de Especialização sobre o tema [8] e de uma monografia escrita realizada por um aluno do Instituto Superior Técnico no Mestrado em Construção. Assim, muita da informação nele 3

8 contida poderá também ser encontrada no seguinte documento, que não será citado ao longo do texto: Hélder Castelo Branco, Técnicas de Diagnóstico e Reabilitação. Patologia dos Revestimentos de Coberturas Inclinadas, Monografia apresentada no Mestrado em Construção, Instituto Superior Técnico, 2003, Lisboa. 4

9 2. CLASSIFICAÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS E RESPECTIVOS REVESTIMENTOS Neste capítulo, propõem-se diversas formas de classificar as coberturas inclinadas e respectivos revestimentos [4] QUANTO AO NÚMERO DE VERTENTES A cobertura inclinada pode apresentar-se sob as seguintes formas (Fig. 2, da esquerda para a direita): de uma água (telheiro), cobertura inclinada constituída por uma vertente; de duas águas, cobertura inclinada constituída por duas vertentes que formam a cumeeira na sua intersecção, formando 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. Fig. 2 [5] - Da esquerda para a direita, cobertura de uma água, cobertura de duas águas, cobertura de quatro águas e pavilhão 2.2. QUANTO AO FUNCIONAMENTO ESTRUTURAL DOS ELEMENTOS DE REVESTIMENTO As coberturas podem ser: 5

10 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 macro-resistentes podem ser vigas (de inércia constante ou variável), asnas com as mais diversas configurações e arcos (Fig. 3), em madeira (Fig. 4, à esquerda) ou derivados, em betão, metálicos ou em alvenaria (Fig. 4, à direita); indiferenciadas (ou autoportantes), em que a estrutura de suporte, que vence o vão principal, desempenha também funções de revestimento (Fig. 5): - cascas de betão, que são elementos pré-fabricados, de dupla curvatura com a forma de parabolóides de revolução, em betão pré-esforçado pré-tensionado de pequena espessura, podendo vencer vãos da ordem dos 30 m (Fig. 6, à esquerda); - cascas metálicas, que podem ter eixo longitudinal rectilíneo, vencendo vãos até aos 11 m, ou curvilíneo, vencendo vãos até aos 23 m (Fig. 6, à direita); - painéis pré-fabricados em betão (Fig. 7, à esquerda). Fig. 3 - Elementos principais das estruturas diferenciadas de coberturas de betão: vigas, asnas e arcos (da esquerda para a direita) Fig. 4 - À esquerda, asnas, madres e varas em madeira e, à direita [5], madres e ripas em betão pré-esforçado apoiadas em muretes em alvenaria 6

11 Fig. 5 - Estruturas indiferenciadas de coberturas de betão: painéis (em T ou U), painéis plissados e cascas (da esquerda para a direita) Fig. 6 - À esquerda, cobertura de grande vão de cascas de betão; à direita, cobertura realizada com cascas metálicas 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 e semelhantes: - laje estrutural (maciça ou estrutural, betonada in-situ ou pré-fabricada) em betão (Fig. 7, à direita); descontínuas, constituídas por vários elementos distintos: - ripado (e contra-ripado) em madeira (Fig. 8, à esquerda); - vigotas e ripas pré-fabricadas em betão (Fig. 8, à direita); - ripado metálico (Fig. 9, à esquerda). 7

12 Fig. 7 - À esquerda, solução indiferenciada de cobertura em painéis em betão; à direita, estrutura de suporte contínua em laje estrutural em betão Fig. 8 - À esquerda [5], ripado e contra-ripado em madeira e, à direita, varas e ripas préfabricadas de betão pré-esforçado 2.4. QUANTO À NATUREZA DOS MATERIAIS DE REVESTIMENTO Os revestimentos são classificados em: vegetais (não descritos neste documento) - colmo (Fig. 9, à direita); palha; ramos de árvores (Fig. 9, à direita); pétreos naturais - soletos de ardósia (xisto - Fig. 10, à esquerda), granito (Fig. 10, à direita) ou calcário; pétreos artificiais - telha cerâmica; - telha de cimento; 8

13 - fibrocimento; - soletos de pedra artificial; betuminosos - placas, membranas, telas e feltros betuminosas (não tratados neste documento, por corresponderem a sistemas de impermeabilização); - chapas betuminosas com fibras celulósicas; - chapas betuminosas com fibras de amianto; sintéticos (não tratados neste documento, por corresponderem a sistemas de impermeabilização) - membranas de PVC plastificado; - membranas de borracha butílica; - membranas de EPDM; 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 sandwich com camada de isolamento térmico; - telhas metálicas revestidas com grânulos minerais; - telhas asfálticas. 9

14 Fig. 9 - À esquerda [5], ripado e varedo em perfis metálicos e, à direita [6], revestimento em colmo e ramos de árvores Fig. 10 [6] - À esquerda, cobertura em xisto e, à direita, cobertura em lajes de granito 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 betuminosas e sintéticas; elementos descontínuos - telhas (Fig. 11, à esquerda); - chapas metálicas, plástico, etc. (Fig. 11, ao centro); - placas betuminosas (Fig. 11, à direita); - soletos (Fig. 13). 10

15 Fig À esquerda, telha de betão; ao meio, chapa metálica; à direita, aplicação de placas betuminosas 2.6. QUANTO À FORMA DOS ELEMENTOS DE REVESTIMENTO Os elementos de revestimento podem ser (Fig. 12, da esquerda para a direita e de cima para baixo): planos; curvos; ondulados; espaciais, em forma de pirâmide, etc.; mistos (combinações dos anteriores). Fig Da esquerda para a direita e de cima para baixo, revestimento plano de fibrocimento, revestimento curvo ondulado de policarbonato, revestimento plano ondulado de fibrocimento e revestimento em pirâmide de policarbonato 11

16 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; grandes dimensões - canaletes; - painéis; - cascas QUANTO À OPACIDADE DOS ELEMENTOS DE REVESTIMENTO Os elementos de revestimento podem ser classificadas como: opacos; translúcidos transparentes. 12

17 3. TIPOS DE REVESTIMENTOS DE COBERTURAS INCLINADAS Passa-se agora a uma descrição sucinta dos diversos sistemas de revestimento, identificandose, para as soluções mais correntes, o campo de aplicação e as respectivas vantagens e desvantagens relativas, seguindo-se a apresentação de alguns casos práticos REVESTIMENTOS PÉTREOS NATURAIS Soletos de ardósia É uma telha de aplicação muito restrita no nosso país, sendo só aplicadas em casos muito particulares, como são as recuperações de casas típicas transmontanas. Apresenta-se como uma telha plana, de baixa estanqueidade. A sua aplicação é feita sobre um ripado de madeira e as placas são fixas por grampos de aço galvanizado (Fig. 13). Fig Aplicação de soletos de ardósia como revestimento de coberturas inclinadas 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. 13

18 3.2. REVESTIMENTOS PÉTREOS ARTIFICIAIS 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 (Fig. 14), 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. Hoje em dia, as telhas de cimento a imitar a cor típica da argila cozida tendem a substituir parcialmente as telhas cerâmica. No entanto, pode ainda afirmar-se que o campo de aplicação da solução objecto desde documento engloba: Fig Telhados consecutivos em telha Lusa, Marselha e Canudo a esmagadora maioria dos edifícios tradicionais existentes (na vertente da reabilitação); 14

19 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; bom desempenho mesmo perante condições atmosféricas rigorosas (chuva, radiação solar, neve, granizo, geada, gelo-degelo, vento, variações de temperatura); elevado rigor dimensional (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; exige mão-de-obra algo especializada para se atingir bons resultados; mão-de-obra intensiva, o que hoje em dia faz com que a solução seja relativamente onerosa; desempenho muito dependente da concepção e pormenorização em obra dos pontos singulares (remates, cumeeira, rincões, larós, chaminés, clarabóias, beirados, etc.); 15

20 o revestimento necessita de ser complementado com outros materiais / elementos (isolamento térmico, impermeabilizações, rufos, algerozes, tubos de queda, mantas aderentes e de ventilação, etc.) para ter um elevado desempenho; material relativamente frágil, susceptível a estragos quando em contacto com pessoas; 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) (Fig. 15, à esquerda); telha Marselha (plana com encaixe) (Fig. 15, à direita); telha Canudo (Fig. 16, à esquerda); telha Romana (Fig. 16, à direita); telha Plana (Fig. 17, à esquerda); telha de duplo encaixe (Fig. 17, à direita); acessórios (Fig. 18). Fig. 15 [5] - Telha Lusa (à esquerda) e Marselha (à direita) 16

21 Fig. 16 [5] - Telha Canudo (à esquerda) e Romana (à direita) O processo de fabrico das telhas cerâmicas [4] consiste basicamente nas etapas de extracção e preparação da matéria-prima, moldagem / secagem e processo térmico. Fig Telha Plana (à esquerda [5]) e de duplo encaixe (à direita [4]) Em termos de concepção e construção de coberturas de telha cerâmica, os aspectos principais a ter em conta são os seguintes: o sistema de suporte (Fig. 19), o assentamento das telhas, os materiais e componentes (Fig. 20, à esquerda), os sistemas de ventilação (Fig. 20, à direita) e o isolamento térmico. As figuras 21 e 22 apresentam alguns exemplos práticos de aplicação de telhas cerâmicas 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, referida acima. De facto, dado 17

22 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 (Fig. 23, à esquerda). Daí que se considere que a reabilitação de edifícios tradicionais e dos edifícios industriais mais antigos não deve integrar o campo de aplicação desta solução de revestimento (ainda que existam excepções - Fig. 23, à direita), que passa a integrar: 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.). 18

23 Fig. 18 [5] - Exemplos de peças acessórias disponíveis no mercado para a telha Lusa 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 em cimento. Assim, como vantagens relativas, tem-se: 19

24 Ripas de betão armado Madres (vigotas pré-esforçadas) Muretes de alvenaria de tijolo Laje de esteira Fig Sistema de suporte em tabique de alvenaria Fig À esquerda, janela de sótão instalada e, à direita, beirado protegido com ripa de ventilação Fig À esquerda, um alpendre em telha Romana e, à direita, um telhado de várias águas em telha Canudo [5] controlo dimensional no fabrico e ao longo da vida útil da cobertura; características muito homogéneas; 20

25 excelente estanqueidade intrínseca; boa resistência mecânica e menor susceptibilidade a fracturas por embate; sensibilidade muito pequena às variações térmicas, gelo e proximidade do mar. Fig Telhados de trapeira (à esquerda), de mansarda e piramidal (à direita) Fig Utilização de telhas de cimento em nova construção (à esquerda) e em reabilitação de construções existentes (à direita) Como desvantagens relativas, tem-se as seguintes: maior peso; grande consumo energético; qualidade estética; falta de autenticidade na manutenção da tradição arquitectónica. 21

26 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) (Fig. 24, à esquerda); telha de perfil Duplo S (com a designação comercial de atlântica) (Fig. 24, à direita); acessórios (Fig. 25). Fig Telha de perfil Dupla Romana (à esquerda) e Duplo S (à direita) O processo de fabrico das telhas de cimento (Fig. 26) efectua-se segundo as operações seguintes: 1. preparação da argamassa; 2. moldagem e corte; 3. revestimento superior; 4. cura, desmoldagem, empacotamento e cintagem. No fundamental, a concepção e construção das coberturas de telha de cimento não diferem do que se passa com a telha cerâmica. A Fig. 27 apresenta alguns exemplos práticos de aplicação de telhas de cimento. 22

27 Fig Exemplos de peças acessórias disponíveis no mercado para a telha de perfil Dupla Romana Fig Processo de fabrico das telhas de cimento: silo de matérias-primas (à esquerda) e vista geral da linha de telhas (à direita) 23

28 Fig Exemplos de aplicação de telhas de cimento: telha latina argilusa (à esquerda) e telha atlântica ardósia (à direita) 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, iniciandose 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, agro-pecuários e pavilhões desportivos (Fig. 28, à esquerda). 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 e telhas tipo Marselha (Fig. 28, à direita). Como qualquer outro material, as chapas de fibrocimento apresentam vantagens e 24

29 desvantagens que se apresentam de seguida. Das vantagens, destacam-se: Fig À esquerda, cobertura em chapas de fibrocimento de edifício habitacional e, à direita, aplicação de chapas de fibrocimento como elemento de suporte das telhas cerâmicas 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 não cuidada pode acelerar o processo de degradação do revestimento da cobertura e, consequentemente, do edifício; como contém, na sua composição, fibras de amianto, transmite para o cliente final a ideia de não o utilizar ou o substituir; normalmente não é uma solução que fique visível, por não ser agradável esteticamente e conotar a construção como de má qualidade ou menor exigência sócio-económica, 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 fragilidade das chapas de fibrocimento; em estragos localizados, a substituição de uma chapa é uma tarefa mais morosa do que a substituição de uma telha. 25

30 As chapas de fibrocimento podem-se apresentar sob as seguintes formas (Fig. 29): Fig Da esquerda para a direita, chapa lisa, chapa ondulada corrente, chapa ondulada de pequenas ondas e canaletes 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; chapas onduladas. O processo de fabrico do fibrocimento envolve as seguintes fases: 1. desfibramento do amianto através de moinhos de galgas ou de martelos; 2. dispersão das fibras em água com cimento; 3. agitação da mistura em tanques; 4. aspiração das camadas, com a finalidade de extrair a água em excesso; 5. deposição e compressão, até se obter a espessura desejada; corte das chapas. Em termos de pormenores construtivos de coberturas em chapa de fibrocimento, apontam-se os seguintes aspectos relevantes: superfícies a cobrir, balanço (Fig. 30, à esquerda), formas e tipos de apoio, sobreposições (Fig. 30, ao centro), montagem, corte da chapa, cuidados na montagem, perfuração das chapas e fixação e respectivos acessórios (Fig. 30, à direita). 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 26

31 resultados obtidos (Associação das Indústrias de Produtos de Amianto) entre 1991 e 1995 mostram que as exposições médias por amostragem em fábricas Portuguesas foram sempre inferiores ao valor limite de exposição (VLE). Fig Da esquerda para a direita, balanço numa cobertura com beiral sem calha, recobrimento lateral e fixação das chapas de fibrocimento através de um parafuso conectado a uma madre de madeira 3.3. BETUMINOSOS Chapas betuminosas com fibras celulósica Esta solução, sempre com a função de sub-telha, 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 (Fig. 31, à esquerda), superfícies descontínuas de betão pré-fabricado, perfis metálicos ou ripado de madeira (Fig. 31, ao centro) e sistemas de isolamento térmico (Fig. 31, à direita). Fig Aplicação de sistemas fibro-betuminosos em coberturas 27

32 As principais vantagens deste tipo de sub-telha 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. Como principais desvantagens, tem-se: a baixa resistência mecânica; a necessidade de ripado, 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 e chapas betuminosas com fibras de amianto. Da sua constituição fazem parte: betume; fibras celulósicas, cargas minerais (e pinturas); resina termo-endurecida; pigmento (ou granulado) Placas, membranas, telas e feltros betuminosos Tal como os diversos revestimentos sintéticos (membranas de PVC plastificado, de borracha butílica ou de EPDM), as placas, membranas, telas e feltros betuminosos são fundamentalmente (componentes de) sistemas de impermeabilização, pelo que se encontram fora do âmbito deste documento e não são aqui descritos 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 28

33 revestimento em chapa metálica referidas a seguir, a aplicação em Portugal deste tipo de solução em edifícios de habitação, comércio, escritórios e ensino tenha sido até aqui bastante reduzida e se tenha limitado fundamentalmente a edifícios acessórios, anexos e 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 em 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 agro-pecuária e outras estruturas de grande vão, 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 documento 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). As vantagens da utilização destes materiais em chapa para coberturas têm a ver com a sua produção pré-fabricada e com a sua constructibilidade. Por outro lado, as desvantagens reflectem a natureza química dos metais e a sua alta condutibilidade térmica e acústica. São portanto estas as 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 não tradicionais): peças homogéneas de grande estabilidade dimensional e cromática; 29

34 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 em aço e 16 m em alumínio), embora aí a chapa provavelmente não tenha apenas a função de revestimento; grande versatilidade de formas e vãos; evita calafetagem de juntas, quando a junta utilizada faz um desnível considerável entre junta e canal; leveza, pela reduzida espessura; fácil colocação, corte e manipulação em obra com pessoal relativamente pouco especializado; possibilidade de fraca inclinação garantindo à mesma um bom escoamento das águas pluviais; boa ventilação da cobertura; 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 anti-corrosiva e, consequentemente, o metal de base; dificuldade em assegurar caminhos de deslocação sobre a cobertura para sua manutenção e instalação de equipamentos; aspecto estético menos conseguido (embora a utilização de revestimentos com várias cores (Fig. 32, à esquerda), até mesmo imitando telha (Fig. 32, à direita), tenha vindo a diminuir esse inconveniente); preço elevado, particularmente em metais como o alumínio e o cobre. 30

35 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 ainda 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. Fig À esquerda, chapas de diversas cores e, à direita, chapa a imitar telha Quadro 1 - Características físicas e mecânicas dos diversos metais usados em chapa metálica METAL DENSIDADE COEFICIENTE DE DILATAÇÃO TÉRMICA CONDUTIBILIDADE TÉRMICA TENSÃO DE ROTURA AÇO 7,87 kg/m 3 12 x 10 6 ºC W/m ºC N/mm 2 ZINCO 7,50 kg/m 3 27 x 10-6 ºC W/ m ºC Rt 190 N/mm2 Rt 250 N/mm2 COBRE 8,93 kg/m 3 16,8 x 10-6 ºC W/ m ºC N/mm 2 ALUMÍNIO 2,7 kg/m 3 24 x 10-6 ºC W/ m ºC N/mm Aço (Fig. 33, à esquerda) 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 de superfície decapada por laminadores a frios, seguindo-se o corte. O aço necessita de uma protecção anti-corrosiva que pode passar pela aplicação de metalizações e lacagens (Fig. 33, à direita). 31

36 Zinco (Fig. 34, à esquerda) As fases de produção do zinco em chapas e bobines são: flutuação, ustulação, electrólise, a refundição e a laminação. O zinco, tal como o cobre e o alumínio, fazem parte dos metais não ferrosos, que, 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. Fig Revestimento em aço galvanizado em aeroporto (à esquerda) e camadas de protecção sobre aço: lacagem (à direita) O zinco pode ser acabado através de um tratamento químico superficial (pré-patinação) ou com polímeros, existindo ainda a liga zinco-quartzo Cobre (Fig. 34, à direita) 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. 32

37 A combinação do cobre (aço inoxidável austenítico, alumínio, zinco e aço galvanizado) com outros metais deve ser evitada para precaver fenómenos de corrosão bimetálica Alumínio (Fig. 35, à esquerda) 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, podese recorrer a anodização ou a recobrimento em matéria plástica. Fig Revestimento de edifício multiusos em zinco-quartzo (à esquerda) e revestimento de museu em cobre (à direita) 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 (Fig. 36), as fixações e os acessórios (Fig. 35, à direita). 33

38 Fig Revestimento em alumínio em ginásio (à esquerda) e pormenor de ventilador (à direita) 3.5. PLÁSTICOS Os plásticos apresentam uma grande vantagem, na aplicação em coberturas, que é o seu baixo peso específico. No entanto, apresentam também um grande inconveniente, que é a sua variabilidade / incerteza em relação à resistência ao envelhecimento perante a luz solar e aos agentes atmosféricos. Estão vocacionados para pavilhões industriais, gimnodesportivos, comerciais ou multiusos, permitindo estéticas muito bem conseguidas. Figura 36 - Sistemas de montagem (da esquerda para a direita): em chapa simples; em chapa dupla; em painel sandwich 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 as placas de lousa; 34

39 chapas translúcidas, planas ou onduladas, de poliéster reforçado com fibras de vidro; as fibras de vidro conferem ao poliéster uma maior resistência, sendo adicionadas antes do seu endurecimento; 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 - Fig. 37). Como qualquer outro material, as chapas plásticas apresentam vantagens e desvantagens que se apresentam 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; permitem criar espaços desafogados, mesmo em situações de áreas de pequena dimensão; apresentam maior flexibilidade / ajuste, na sua aplicação e montagem em obra, do que o vidro; apresentam-se esteticamente agradáveis; revestimento aligeirado. Fig Da esquerda para a direita, perfil das chapas alveolares de parede múltipla, perfil de chapa alveolar ondulada e chapa alveolar canelada As desvantagens são: 35

40 quando comparadas com outros revestimentos de coberturas inclinadas, apresentam uma menor durabilidade a agentes atmosféricos; quando comparadas com outros revestimentos de coberturas inclinadas, apresentam uma menor durabilidade face à acção prolongada da radiação dos raios ultravioletas; a energia destes é suficiente para iniciar muitas das reacções químicas que os oxidam e degradam ou torna-os quebradiços; apresentam, também, fraca resistência mecânica; apresentam maior 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 dar-se a sua fissuração; dificuldade ou impossibilidade de se caminhar sobre as chapas; em contacto com a água (sobretudo as chapas de resina de poliéster armadas com fibras de vidro), as chapas deterioram-se mais rapidamente do que secas; impossibilidade de colocar isolante térmico; são combustíveis; possibilidade de desenvolvimento de colónias de fungos nos alvéolos e nas juntas, colocando em causa a transparência e qualidade estética do revestimento. A aplicação dos revestimentos plásticos em chapa depende de diversos aspectos como sejam: a orientação das chapas (Fig. 38, à esquerda), a selagem dos alvéolos (Fig. 38, ao centro), a ligação entre chapas (fixação linear), o corte das chapas, o aparafusamento das chapas (fixação pontual - Fig. 38, à direita) e a dilatação linear. 36

41 Fig Da esquerda para a direita, orientação das chapas, colocação de fita adesiva de alumínio e perfis de alumínio nas extremidades superior e inferior e, colocação do parafuso galvanizado com bainha galvanizada e anilha de neoprene 3.6. REVESTIMENTOS MISTOS 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 (Fig. 39, à esquerda): folha de alumínio; betume oxidado; chapas de aço galvanizado; betume oxidado; folha de alumínio Painéis sandwich com camada de isolamento térmico Este revestimento misto permite um melhor isolamento térmico do espaço / área a cobrir, devido à espuma de poliuretano que tem na sua composição. São fabricados através do processo de injecção em prensa, de espuma de poliuretano com revestimento em chapa de aço galvanizada e / ou lacada ou plastificada (Fig. 39, à direita). As camadas exteriores podem também ser constituídas por madeira ou derivados da madeira. 37

42 Fig Materiais constituintes de chapas de aço galvanizada revestidas com betume e folhas de alumínio (à esquerda) e painel sandwich com camadas exteriores metálicas Enquanto que os painéis sandwich metálicos têm o seu campo de aplicação restringido fundamentalmente aos pavilhões de grande vão, os painéis em madeira são destinados sobretudo a edifícios correntes de habitação, comércio e serviços, funcionando também como forro Telhas metálicas revestidas com grânulos minerais As telhas são constituídas pelos seguintes estratos (Fig. 40, em cima): 1. suporte em aço; 2. galvanização de dupla-face; 3. primário epóxido 2 faces; 4. resina acrílica; 5. granulados de rocha; 6. aglomerante acrílico mais fungicida. A utilização destas telhas está vocacionada para a construção nova de edifícios habitacionais em pendentes superiores a 27%. Os granulados minerais permitem absorver o nível de transmissão sonora, sendo a acção da chuva condicionante Telhas asfálticas 38

43 As telhas são construídas pelos seguintes materiais (Fig. 40, em baixo): granulado cerâmico; betume oxidado; fibra de vidro de pré-impregnado; betume oxidado; areia de sílica. Os seus constituintes, nomeadamente a fibra de vidro o betume oxidado e os grânulos de cerâmica, conferem à telha uma maior resistência aos agentes atmosféricos. Fig Constituição das telhas metálicas mistas (em cima) e materiais constituintes de telhas asfálticas (em baixo) A sua aplicação é muito semelhante à das placas de ardósia, com excepção da fixação que é realizada com pregos zincados ou galvanizados. O campo de aplicação também coincide. 39

44 4. CONSTITUIÇÃO DAS COBERTURAS INCLINADAS As coberturas inclinadas têm uma forte tradição entre nós, não só em edifícios unifamiliares, mas também em edifícios habitacionais de pequeno e médio porte. Esta denominação existe por apresentar superfícies planas inclinadas, que devem estar perfeitamente desempenadas, cada uma delas recebendo o nome de água. A inclinação destas superfícies tem por objectivo o rápido escoamento das águas da chuva e da neve que caem sobre elas [7]. A cobertura inclinada é, convencionalmente, entendida como aquela que apresenta uma pendente superior a 8%, o que corresponde aproximadamente a 4.5 ; no entanto, todas as coberturas, com muito poucas excepções (aliás de conhecimento e utilização muito restrito no nosso País), deveriam ser consideradas inclinadas, pois os respectivos revestimentos devem ser colocados de forma que exista sempre uma pendente que conduza as águas pluviais para embocaduras de tubos de queda [9]. A descontinuidade entre os elementos do revestimento é uma das grandes diferenças entre as coberturas em terraço e as coberturas inclinadas. Tais descontinuidades são muitas vezes focos de infiltrações de água, uma das principais anomalias não-estruturais que se podem registar em coberturas deste tipo. Assim, há quem defenda que não há valores mínimos predefinidos da pendente, para a definição duma cobertura inclinada, já que tais valores são função de vários outros parâmetros: o tipo de revestimento e a largura das juntas de sobreposição dos elementos, etc.. Os valores mínimos mais ou menos estabelecidos para uma boa parte dos revestimentos de coberturas inclinadas aplicadas em situações correntes costumam rondar os 7 a 10%, para os tipos de revestimentos mais usuais, podendo em casos particulares descer aos 5% [9]. Os revestimentos deste tipo de coberturas são normalmente constituídos por elementos descontínuos com características de estanqueidade comprovadas, que podem ser de pequena dimensão facial, telhas (cerâmicas, de cimento), ou de grandes dimensões faciais, como é o caso das chapas (fibrocimento, metálicas, plástico). A forma de aplicação destes elementos varia desde o simples encaixe (telhas) até à fixação 40

45 mecânica (parafusos, tirefonds, grampos) no caso das chapas. Em qualquer dos casos, deve ter-se sempre em atenção às disposições relativas Ás sobreposições dos elementos, quer na direcção da pendente quer na direcção transversal, de forma a matar as juntas entre elas e assegurar desta forma a necessária estanqueidade do conjunto [7]. Nos pontos seguintes, apresenta-se alguma informação sobre a constituição das coberturas inclinadas, quer na sua zona corrente quer em pontos singulares, para uma melhor compreensão das anomalias descritas posteriormente ESTEIRA HORIZONTAL Nas situações em que o desvão da cobertura não é habitável, o sistema de isolamento térmico deve ser aplicado sobre a esteira horizontal (Fig. 41), solução aliás mais económica. O espaço atrás referido deve ser fortemente ventilado, pelo que se utilizam frequentemente revestimentos descontínuos em telha, sobre estruturas descontínuas de barrotes de madeira, vigas de betão, etc.. Esta solução tem como virtudes proporcionar a ventilação necessária, a obtenção de um bom comportamento térmico na estação de arrefecimento (Verão) e ainda a diminuição dos riscos de condensação na superfície superior da camada de isolamento térmico na estação de aquecimento (Inverno) Fig. 41 [8] - Cobertura inclinada, isolamento térmico na esteira horizontal: 1 - revestimento interior; 2 - esteira horizontal; 3 - isolamento térmico; 4 - revestimento do isolante térmico 41

46 A camada de isolamento térmico deverá ser contínua e contornará quaisquer elementos emergentes em relação à esteira (Fig. 42) Fig. 42 [8] - Cobertura inclinada, isolamento térmico na esteira horizontal (esteira leve não acessível): 1 - esteira leve / revestimento interior; 2 - estrutura de suporte da esteira; 3 - isolamento térmico; 4 - ripado de apoio da telha; 5 - elemento estrutural da vertente inclinada; 6 - revestimento da cobertura Quando o desvão for habitável (Fig. 43), dever-se-á aplicar uma camada de protecção mecânica ao isolamento térmico da esteira e, por razões que se prendem com a falta de permeabilidade desta camada e como forma de evitar condensações na sua face superior, é recomendada a aplicação de uma barreira pára-vapor, constituída por folhas de polietileno com sobreposições de juntas superiores a 15 cm COBERTURA COM ESTRUTURA CONTÍNUA Este tipo de solução construtiva (Fig. 44) caracteriza-se pela utilização de estruturas contínuas constituídas geralmente por lajes maciças, pré-fabricadas ou aligeiradas; no entanto, a solução que garante melhores resultados em termos de conforto no espaço do desvão é a que recorre à utilização de laje maciça. O isolamento térmico, quer a estrutura seja contínua ou não, deverá ser sempre pelo exterior desta, a fim de reduzir as variações térmicas da mesma e optimizar a inércia térmica do espaço interior, não esquecendo a aplicação de um elemento de travamento em todos os bordos inferiores e laterais das vertentes a fim de impedir eventuais 42

47 deslizamentos do material, provocados pela inclinação da cobertura Fig. 43 [8] - Cobertura inclinada, isolamento térmico na esteira horizontal (esteira leve acessível): 1 - esteira leve / revestimento interior; 2 - estrutura de suporte da esteira; 3 - camada de apoio do isolamento térmico; 4 - isolamento térmico; 5 - revestimento do isolamento térmico (eventual); 6 - ripado de apoio da telha; 7 - elemento estrutural da vertente inclinada; 8 - revestimento da cobertura Fig. 44 [8] - Cobertura inclinada com estrutura contínua (isolamento térmico exterior): 1 - contra-ripado; 2 - ripado de apoio da telha; 3 - revestimento interior; 4 - laje inclinada (maciça ou aligeirada); 5 - fixação da camada isolante; 6 - camada de regularização; 7 - isolamento térmico; 8 - espaço de ar drenado e ventilado; 9 - revestimento da cobertura 4.3. COBERTURA COM ESTRUTURA DESCONTÍNUA Os casos mais correntes que adoptam esta solução (Fig. 45) são os que utilizam elementos de 43

48 madeira; no entanto, também são utilizadas frequentemente estruturas pré-fabricadas de betão ou metálicas. Os isolamentos térmicos deverão ser escolhidos em função da sua resistência à deformação por flexão, sobretudo quando não exista um guarda-pó ou uma camada tipo forro entre a estrutura e o isolante. A distância entre os apoios do isolamento não deveria exceder metade da largura do mesmo, quer se trate de placas, mantas ou rolo. Deverá procurar-se recorrer a soluções de fixação dos isolamentos que não perfurem os elementos estruturais, para não facilitar a ocorrência de infiltrações ou outras anomalias que prejudiquem os elementos estruturais Fig. 45 [8] - Cobertura inclinada com estrutura descontínua (isolamento térmico exterior): 1 - madre; 2 - vara; 3 - forro (opções alternativas); 4 - ripado; 5 - contra-ripado; 6 - isolamento térmico; 7 - espaço de ar drenado e ventilado; 8 - revestimento da cobertura 44

49 5. PATOLOGIA DOS REVESTIMENTOS 5.1. CONSIDERAÇÕES GERAIS Segundo dados do Observatoire de la Qualité de la Construction, de Junho de 2002, o número mais elevado de ocorrências de anomalias em edifícios prende-se com a falta de estanqueidade à água (62.3%) (Fig. 46) e obviamente apresentam os custos mais elevados de reparação (50.3%). Fig. 46 [9] - Mecanismos de penetração de água em revestimentos descontínuos de coberturas O sector da habitação também está em primeiro lugar no número de ocorrências de anomalias com 80% face a outros sectores (escritórios, comércio, indústria, armazéns, hospitais, edifícios agrícolas, etc.), apresentando custos de reparação mais elevados que outros sectores (66.4%). Os defeitos de execução são a primeira causa apontada para a ocorrência de anomalias (79.4%) e os seus custos de reparação são da ordem dos 68.3%. No que se refere aos revestimentos com pequenos elementos (telhas, soletos, etc.), os problemas de infiltração surgem nas zonas singulares das coberturas (cumeeiras, beirados, bordos laterais e remates com paredes emergentes) devido a má execução em obra e representam 60% das anomalias. As anomalias de reparação mais dispendiosas relacionam-se com problemas intrínsecos dos revestimentos e obrigam normalmente à sua substituição integral. A má 45

50 ventilação da cobertura também é apontada como um ponto importante e traduz-se por um excesso de humidade dos elementos constituintes da cobertura, que provoca a sua degradação. No que se refere aos revestimentos de grandes elementos, os problemas são idênticos aos referidos para os revestimentos com pequenos elementos e surgem nas zonas singulares (60%) e nos remates com paredes emergentes. A má fixação dos elementos é a razão de 10% das anomalias, sobretudo em coberturas com revestimentos plásticos. Apesar das diferenças óbvias (nos aspectos construtivos, económicos, etc.) entre França e Portugal, vai-se considerar os valores apresentados para o número de ocorrências de anomalias em coberturas inclinadas como certos. Assim, associa-se aos valores apresentados as anomalias mais frequentes, em zonas correntes e localizadas. As anomalias na zona corrente (40%) e em zonas localizadas ou singulares (60%) incluem: a) roturas ou fissuração desses revestimentos; b) deformações acentuadas dos revestimentos; c) esfoliações e descasques dos revestimentos; d) sobreposições insuficientes nas respectivas juntas transversais ou longitudinais; e) inexistência de complementos de vedação dessas juntas, quando necessários; f) inadequação de anilhas vedantes de peças de fixação; g) corrosão de peças de fixação ou dos próprios materiais de revestimento; h) condensações em superfícies frias REVESTIMENTOS PÉTREOS NATURAIS Os soletos de ardósia são uma telha de aplicação restrita em Portugal. O seu fabrico e utilização resume-se à zona de Trás-os-Montes, sobretudo em obras de recuperação de edifícios antigos. A sua aplicação (Fig. 47, à direita) é feita sobre um ripado de madeira cuja pendente tem o valor de 30º, as placas são fixas com grampos ou pregos de aço galvanizado (Fig. 47, à esquerda). 46

51 Fig. 47 [11] - Pregos e grampos de fixação (à esquerda) e aplicação de soletos de ardósia como revestimento de coberturas inclinadas (à direita) Os problemas de perda de estanqueidade que se colocam são gerados por capilaridade / penetração e ainda pela acção do vento. A capilaridade explica-se como um fenómeno de subida da água entre dois planos que estão próximos. Em termos experimentais, pode-se provar que as infiltrações por capilaridade produzem sempre a mesma altura de penetração da água, qualquer que seja a inclinação dos elementos, o que significa que em inclinações baixas, as infiltrações são mais importantes (Fig. 48, à esquerda). Chama-se penetração à distância na qual a água se infiltra entre os soletos, por acção conjunta da capilaridade e do vento. A penetração da água pode ser lateral e ascendente, representando a primeira a infiltração máxima da água em ambas as peças de uma ligação ou junta e a segunda o nível máximo da água no sentido da pendente. Teoricamente, admite-se que a penetração é a mesma, no sentido lateral e ascendente. A zona de molhagem do soleto inclui a parte visível do mesmo, correspondente à zona exposta à precipitação, para além de uma dada superfície determinada pela penetração. A zona de molhagem do soleto nunca deverá atingir as zonas de pregagem ou fixação dos mesmos (Fig. 48, à direita). Existem aspectos comuns com outros revestimentos, como a ocorrência de infiltrações, elementos em falta (neste caso por corrosão das fixações, fractura de elementos, argamassas usadas em remates, fissuradas ou em desagregação. Em alguns destes casos, pode-se apontar como causa a circulação descuidada de pessoas nas coberturas, para manutenção de chaminés ou fixação de antenas de televisão. 47

52 Fig À esquerda, capilaridade e zona de molhagem [11] e, à direita, zona de molhagem em soleto com muitas décadas de uso [12] São conhecidos casos em que estas coberturas atingem os cem anos, dependendo da qualidade da ardósia, que em alguns casos se tenta compensar com o aumento da sua espessura. Com as ardósias de boa qualidade e bem aplicadas em obra, os problemas começam primeiro nas fixações, que podem ocorrer em média, 50 anos após estas terem sido executadas dependendo das condições de poluição atmosférica a que a cobertura esteja sujeita. Também é verdade que em casos de qualidade inferior da ardósia os problemas podem ocorrer, alguns meses após a sua aplicação. Como problemas intrínsecos deste revestimento, pode-se apontar a desintegração e fragilização dos soletos que normalmente começa por ser superficial e que tem como causas: a) a existência de impurezas na ardósia, nomeadamente após a oxidação de pirites de aço presentes (Fig. 49, à esquerda) ou quando existam elementos de argila; b) os agentes da poluição atmosférica como o dióxido sulfúrico que, uma vez combinado com a água da chuva, forma ácido sulfúrico que vai converter o carbonato de cálcio dos soletos em sulfato de cálcio. Em ambos os casos acima referidos (presença de pirites ou de argila), os soletos só devem ser usados em zonas pouco poluídas. A presença de líquenes ou musgos nos soletos obriga à sua 48

53 escovagem simples, uma vez que a utilização de fungicidas pode provocar alterações na cor da ardósia. Para finalizar, refira-se o fenómeno do arqueamento dos soletos (Fig. 49, à direita) em que a acção concertada do vento e da chuva pode também ocasionar infiltrações. Fig. 49 [12] - Presença de pirites (à esquerda) e arqueamento (à direita) 5.3. REVESTIMENTOS PÉTREOS ARTIFICIAIS Telhas cerâmicas e de cimento Em Portugal, a telha cerâmica é o revestimento mais utilizado e faz parte da tradição construtiva. As telhas de cimento são uma alternativa à aplicação das cerâmicas, pese embora o facto de terem maior peso e a qualidade estética ser discutível pelo facto de a cor e o aspecto não serem idênticos, o que levanta a questão da qualidade de alguns casos de reabilitação. Nos casos onde se substituem os soletos ou as telhas cerâmicas por telhas de cimento, há que ter em atenção o aumento de peso sobre os elementos estruturais existentes. Devido ao facto da onda desta telha ser menor, deverão ser observados alguns cuidados com a sua ventilação. Na sua aplicação sobre elementos contínuos (isolamentos térmicos), os cordões de argamassa podem impedir a circulação do ar, vital a uma boa ventilação. De seguida, apresenta-se uma listagem de anomalias detectadas com mais frequência nas coberturas revestidas com estes elementos. Assim, pode-se dividir as anomalias das telhas 49

54 cerâmicas e de betão em três grupos principais: 1. anomalias resultantes de deficiente concepção; 2. anomalias resultantes de deficiente execução em obra; 3. anomalias de funcionamento das coberturas Anomalias resultantes de deficiente concepção As anomalias deste grupo advêm geralmente do não cumprimento, durante a concepção da cobertura, de recomendações de projecto e são: a) inclinação insuficiente ou excessiva da pendente da cobertura; b) falta de ventilação da cobertura; c) deficiente capacidade resistente dos elementos de suporte da cobertura. Nos aspectos específicos de coberturas inclinadas com revestimento em telha cerâmica, existem limites aconselháveis, mínimos e máximos, de inclinação das vertentes, dependendo da localização do edifício. Se a inclinação da pendente da cobertura for insuficiente (Fig. 50, à esquerda), pode prejudicar o escoamento das águas pluviais e provocar a acumulação de água e detritos na cobertura, facilitando o desenvolvimento de musgos e originando infiltrações de água. Se a inclinação da pendente da cobertura for excessiva (Fig. 50, à direita)ou não for tida em consideração a devida fixação das telhas sobretudo nas zonas dos beirados laterais e inferiores e ainda na cumeeira, podem ocorrer deslizamentos ou até por vezes o levantamento das telhas, em certas regiões ou condições de exposição, devidas à acção do vento ou em casos muito especiais à proximidade de tráfego aéreo. Uma ventilação inadequada pode provocar descasque por acção dos ciclos do gelo-degelo (Fig. 51), desenvolvimento prematuro de musgos e de verdete, a não secagem das condensações com a consequente degradação da estrutura e dos revestimentos. 50

55 Fig. 50 [5] - Coberturas com inclinação insuficiente (à esquerda) e com inclinação excessiva da pendente (à direita) Fig. 51 [5] - Descasque e queda de telhas numa cobertura com falta de ventilação É reconhecido o papel importante que os problemas estruturais desempenham, uma vez que a deformação dos elementos de suporte é quase sempre acompanhada de fracturas das telhas (Fig. 52). Os elementos de suporte devem ser projectados de modo a resistirem às solicitações a que estão sujeitos: o peso do revestimento exterior, o de cargas acessórias (antenas, painéis solares, etc.) ou ocasionais (manutenção / reparação) e as acções dos agentes climatéricos Anomalias resultantes de deficiente execução em obra As anomalias deste grupo advêm geralmente do incorrecto assentamento das telhas e incluem: a) incorrecto encaixe e alinhamento das fiadas de telhas; b) sobreposição insuficiente ou excessiva das telhas; c) aplicação de quantidades excessivas de argamassa. 51

56 Fig. 52 [5] - Fracturas de telhas e deformação do revestimento por falta de capacidade dos elementos estruturais Se, durante o assentamento das telhas, não forem tomadas em consideração os sistemas de encaixe de cada tipo de telha ou não se procederem a correctos alinhamentos das fiadas de telhas, tanto nas telhas tradicionais como nas telhas de encaixe, podem ocorrer desalinhamentos das fiadas de telhas (Fig. 53, à esquerda) que provocam a perda de estanqueidade da cobertura e dificultam a execução de remates. Para resolver este problema, recorre-se habitualmente ao uso errado de excesso de argamassa Durante o assentamento das telhas, é necessário também ter em atenção a sua sobreposição. Geralmente, o recobrimento é recomendado pelo fabricante, dependendo do tipo de telha a aplicar. A sobreposição insuficiente das telhas (Fig. 53, à direita) provoca a perda da estanqueidade da cobertura, existindo também a necessidade (não recomendável) de recorrer a quantidades excessivas de argamassa. A sobreposição excessiva das telhas provoca o aumento de peso do revestimento sob os elementos de suporte e resulta num aspecto desagradável. Em Portugal, é frequente a utilização do uso excessivo de argamassa para a correcção de deficientes assentamentos e alinhamentos das fiadas de telhas e na execução de remates da cobertura, como as cumeeiras, os rincões e os bordos da cobertura. Trata-se de uma prática pouco recomendável, visto retardar a secagem das telhas nestas zonas, podendo provocar diversas anomalias já citadas. A utilização excessiva de argamassa (Fig. 54) também pode dificultar o escoamento das águas pluviais e a ventilação da cobertura, para alem de deformações por aumento de peso na estrutura de suporte. 52

57 Fig. 53 [5] - Desalinhamento das fiadas de telhas (à esquerda) e sobreposição insuficiente das mesmas (à direita) Fig Aplicação de quantidades excessivas de argamassa nos canais e nos bordos laterais Anomalias de funcionamento das coberturas Quando a colocação das telhas é correctamente executada, podem surgir anomalias por factores externos à sua concepção ou execução em obra, por causas naturais ou humanas: a) fracturas das telhas; b) acumulação de musgo; c) descasque por acção dos ciclos de gelo-degelo; d) deslocamento das telhas; e) infiltrações de água. As telhas podem sofrer fracturas devidas à instalação de equipamentos pesados na cobertura (Fig. 55, à esquerda), como por exemplo antenas, painéis solares, etc., que obrigam à 53

58 deslocação, por vezes descuidada, de pessoas e equipamentos A substituição destas telhas torna-se imperativa devido às infiltrações de água na cobertura que podem ocorrer com a consequente degradação dos elementos de suporte ou das telhas. É necessário prever percursos na cobertura para a instalação de equipamentos ou para as acções de reparação e manutenção da cobertura, através da aplicação de acessórios indicados para o efeito. O aparecimento e a formação de musgos, líquenes (Fig. 55, à direita) e vegetação (Fig. 56) pode ser consequência de anomalias descritas anteriormente, como a falta de inclinação da cobertura ou a acumulação de água e geralmente denuncia a ausência de acções de manutenção, como a limpeza do telhado, a escovagem das telhas ou com a acção preventiva do recurso a herbicidas. Fig À esquerda, instalação de equipamentos em cobertura e, à direita, acumulação de musgo e líquenes Fig Crescimento exagerado de vegetação no beirado 54

59 Os descasques das telhas após os ciclos de gelo-degelo podem ser consequência de anomalias descritas anteriormente, como a falta de ventilação da cobertura, o incorrecto assentamento das telhas com a utilização excessiva de argamassa ou a incorrecta execução de remates, na cumeeira, no rincão e nos bordos da cobertura. Estas telhas deverão ser substituídas de modo a não comprometer a estanqueidade da cobertura. Os deslizamentos de telhas (Fig. 57, à esquerda) podem ser consequência de anomalias descritas anteriormente, como a inclinação excessiva da pendente ou a não previsão de fixações das telhas aos elementos de suporte sob as acções climatéricas adversas do local de implantação do edifício. As infiltrações de água (Fig. 57, à direita) podem ocorrer em consequência de anomalias já descritas, como a inclinação insuficiente da cobertura, o incorrecto assentamento das telhas, encaixes deficientes, sobreposição ou alinhamento das telhas mal executados, a aplicação de quantidades excessivas de argamassa no assentamento das telhas, má execução dos remates da cobertura, a existência de telhas fracturadas ou fissuradas, deficiente escoamento das águas pluviais ou falta de manutenção da cobertura. Fig Deslizamento de telhas (à esquerda) e infiltração de água em espaço adjacente (à direita) Fibrocimento O fibrocimento é um dos materiais compósitos de utilização mais antiga na construção e o seu 55

60 fabrico iniciou-se em Portugal em Os problemas de estanqueidade que este revestimento pode apresentar relacionam-se com características que a seguir se apresentam [4]: incapacidade para permitir um caminhar despreocupado sobre ele; flexão devida a eventuais cargas de pessoal de montagem; flexão devida à acção do vento, pelo que exige um correcto dimensionamento; os choques térmicos devido a variações bruscas da temperatura podem provocar fissuras, bem como os choques acidentais. As furações para fixação das chapas devem ter um diâmetro superior ao grampo ou parafuso para permitir o jogo térmico do material, cujas fixações não devem ser muito apertadas. A ausência de complementos de estanqueidade longitudinais e transversais, sobretudo em situações de baixa pendente, pode provocar infiltrações nomeadamente em coberturas de fraca inclinação. Trata-se de um material de elevada higroscopicidade (pode ser um dado importante na presença de sais) chegando a apresentar manchas de água na sua face inferior. Pode receber espuma de poliuretano projectado para reabilitação. Por volta dos 25 anos de utilização, surgem por vezes fracturas nas cumeeiras (Fig. 58, à esquerda), cuja reparação se torna difícil uma vez que o envelhecimento das chapas, pelo processo de carbonatação, as torna quebradiças, provocando novas fracturas na zona corrente (Fig. 58, à direita) [12]. 56

61 Fig Fractura de cumeeira [9], à esquerda, e na zona corrente, à direita 5.4. REVESTIMENTOS METÁLICOS Os revestimentos metálicos têm em Portugal uma aplicação relativamente pequena que se resume sobretudo a edifícios de grandes vãos (pavilhões gimno-desportivos, aeroportos, centros comerciais e edifícios industriais no geral). Estes revestimentos apresentam como principais desvantagens o facto de não garantirem só por si o isolamento aos ruídos de percussão e aéreos, sendo conhecido o efeito de tambor, provocado pelo embate da chuva. Apresentam-se em seguida mais alguns pontos sensíveis: a) não garantem só por si isolamento térmico; b) o acabamento de protecção é muito sensível a ambientes agressivos e condensações interiores (Fig. 59) e ainda a acções mecânicas, pois grande parte das anomalias de oxidação surgem com o desaparecimento desta camada; c) o contacto entre metais diferentes (Fig. 60), quando em presença de água ácida ou salgada, sendo o caso geralmente da água da chuva, sobretudo em atmosferas poluídas, provoca a destruição do metal menos nobre (Fig. 61); d) a circulação descuidada de pessoas sobre estes revestimentos pode provocar danos. Fig À esquerda, efeitos das condensações no interior de cobertura de edifício industrial e, à direita, formação de condensações [9] 5.5. REVESTIMENTOS PLÁSTICOS 57

62 Os revestimentos plásticos apresentam algumas características relevantes para a compreensão das anomalias que neles podem ocorrer. Os raios ultravioleta procedentes da radiação solar contêm energia suficiente para iniciar muitas das reacções químicas que os oxidam e degradam (Fig. 62, à esquerda). Alguns plásticos absorvem também os raios infravermelhos que aumentam a sua temperatura interna e, em conjugação com a temperatura elevada do, ar tornam-se quebradiços e/ou deformáveis (Fig. 62, à direita). A resistência às variações de temperatura é reduzida, as alterações de temperatura dia-noite provocam dilatações e contracções que fissuram as suas superfícies especialmente quando sujeitas a esforços. A resistência à humidade também é reduzida, sobretudo, nas chapas com resina de poliéster e fibra de vidro (Fig. 63), em que a acção dos ultravioleta concertada com a presença de humidade provoca rupturas. Fig. 60 [11] - Incompatibilidade entre metais 58

63 Fig Corrosão em revestimento de zinco (à esquerda) e em elemento de ligação entre vertentes (à direita) Fig À esquerda, envelhecimento e fissuras por acção da radiação solar [12] e, à direita, deformações em chapas devidas à produção de calor no interior do edifício [9] Fig. 63 [12] - Degradação de chapas com resina de poliéster e fibra de vidro Na sua fixação, devem utilizar-se calços de onda (sempre que a geometria da chapa o permita) e no aperto das fixações deve evitar-se o esmagamento. São materiais normalmente combustíveis e a sua escolha deve ter este facto em atenção REVESTIMENTOS MISTOS Estes revestimentos (chapas de aço revestidas com betume e folhas de alumínio) são utilizados normalmente na execução de coberturas de grande vão. A presença da camada de betume tem a função de diminuir o ruído devido à acção da chuva (efeito de tambor) que, em áreas cobertas de grande dimensão, tem efeitos maiores. O alumínio protege o aço da corrosão 59

64 e o seu comportamento geral é satisfatório, apesar de não ser aconselhada a sua utilização em locais onde exista o risco de incêndio ou ainda em ambientes corrosivos. Como a maioria dos revestimentos de coberturas inclinadas, estes revestimentos são inacessíveis a circulações descuidadas de pessoas. As figuras 64 e 65 apresentam algumas das anomalias que podem ocorrer neste tipo de revestimento de coberturas inclinadas. Fig À esquerda, deformação mecânica e, à direita, esfoliação da camada superficial Fig À esquerda, remate deficiente com parede emergente e, à direita, oxidação de fixação 5.7. CAUSAS DAS ANOMALIAS A grande maioria das anomalias tem origem na presença da água e na humidificação dos materiais e tem como consequências a modificação das propriedades físicas dos materiais, a afectação das condições de habitabilidade e durabilidade, alterações prejudiciais do aspecto, degradações irreversíveis que inviabilizam a recuperação e tornam inevitável a sua substituição por vezes integral com o consequente agravamento dos custos de reparação [13]. 60

65 A acção da humidade sobre os revestimentos das coberturas inclinadas manifesta-se de diferentes formas: a oxidação, o surgimento de esfoliações, a desagregação e formação de eflorescências, o desenvolvimento de vegetação parasitária e o amolecimento, com perda de resistência mecânica. A humidade pode manifestar-se de várias formas nas coberturas: humidade da construção; humidade de precipitação; humidade de condensação; humidade devida à higroscopicidade dos materiais. Apenas se vai referir as humidades de precipitação e de condensação, por serem as mais contribuem para a ocorrência de anomalias não estruturais nas coberturas Humidade de precipitação A sua penetração pode dever-se a factores intrínsecos e extrínsecos aos materiais de revestimento das coberturas, sobretudo em vertentes mais expostas à chuva batida pelo vento, orientadas a SW. Os factores intrínsecos são: a porosidade, a existência de juntas ou fissuras e a ausência ou funcionamento deficiente de caleiras ou algerozes. Os factores extrínsecos são a intensidade da precipitação, a acção do vento e a gravidade. A humidificação dos materiais devida a infiltrações ocorre após longos períodos de precipitação intensa e manifesta-se nos espaços subjacentes através de escorrimento de água, manchas de humidade ou eflorescências, por vezes difundindo-se em círculos concêntricos de cor ligeiramente amarelada [10] Humidade de condensação A humidade de condensação provém do vapor de água existente no ar interior dos edifícios, 61

66 que se condensa nos elementos de construção, cuja temperatura seja igual ou inferior ao ponto de orvalho correspondente à concentração do vapor de água no ar. O aumento de humidade do ar interior resulta da produção do vapor de água pelas diversas actividades que se realizam nos edifícios: respiração, funcionamento de aparelhos de combustão (fogões e esquentadores), aquecimento de água e aquecimento do ambiente, lavagem e secagem de roupas, banhos etc.. Esse vapor de água, não sendo expelido para o exterior e uma vez ultrapassada a quantidade máxima que o ar pode conter, forma condensações nas superfícies frias. Existem dois tipos de condensações, designadas por superficiais e internas. As primeiras representam o caso mais frequente e podem provocar o desenvolvimento de bolores e o aparecimento de manchas escuras em zonas correspondentes a pontes térmicas devidas ao depósito de poeiras e à sua retenção pela humidade de condensação. As condensações internas têm como consequência a redução das características de isolamento térmico das coberturas quando estas são atingidas. Existem também anomalias não imputáveis à humidade que se dividem em dois grupos de igual importância em termos de ocorrência: as fendilhações dos revestimentos, que podem ter como origem deformações excessivas ou fendilhações estruturais, e as devidas ao envelhecimento e degradação dos materiais sob acção dos agentes atmosféricos e da radiação solar. As primeiras podem ter como origem o constrangimento desses elementos por fixações demasiado rígidas e sem as folgas recomendadas, que constrangem a sua livre deformação perante as variações térmicas. São ainda de considerar o desnivelamento dos apoios, as acções de choque acidentais, a redução da resistência mecânica e o recurso a vãos excessivos associados a solicitações por fixação de cargas não previstas no projecto. As segundas provocam a redução da capacidade resistente e, em certos casos, a sua fractura e ainda a fluência dos elementos que originam deformações excessivas entre apoios e alterações de aspecto, que se traduzem em perdas de brilho e do poder reflector e no surgimento de manchas inestéticas. 62

67 As causas das anomalias podem ser de origem humana ou devidas a acções naturais. As primeiras (Quadro 2) acompanham quase todas as fases de um edifício desde a sua concepção à sua utilização, enquanto que as segundas (Quadro 3) podem ser de origem física, química, biológica ou ter como causa desastres naturais. Quadro 2 - Causas de origem humana de anomalias em revestimentos de coberturas inclinadas Fase de concepção do projecto Fase de execução em obra Fase de utilização - Má concepção, má escolha de materiais - Inadequação ao ambiente - Pormenorização insuficiente ou deficiente - Má qualidade dos materiais - Falta de preparação da mão-de-obra utilizada - Acções excessivas face às consideradas no projecto - Degradação dos materiais - Ausência de manutenção Quadro 3 - Causas devidas a acções naturais de anomalias em revestimentos de coberturas Físicas - Acção da gravidade - Variações da temperatura - Temperaturas externas - Vento - Presença de água (chuva / neve) - Efeitos diferidos (retracção, fluência) - Radiação solar Químicas - Oxidação - Carbonatação - Presença de sais - Presença de água - Chuva ácida - Reacções electroquímicas - Radiação solar (acção dos UV) inclinadas Biológicas - Vegetais (raízes, trepadeiras, líquenes, bolores, fungos) - Animais (vermes, insectos, roedores, pássaros) Desastres naturais - Sismo - Ciclone / tornado - Trovoada - Tromba de água 63

68 6. REABILITAÇÃO DE REVESTIMENTOS 6.1. SOLUÇÕES DE REPARAÇÃO A necessidade e viabilidade económica das intervenções deve ser avaliada com rigor (Fig. 66). Deve ter-se sempre em conta o custo das reparações a efectuar, a mais valia daí resultante, a vida útil do edifício remanescente do edifício, etc.. Fig Resumo da metodologia da reabilitação As intervenções com vista à resolução de anomalias em coberturas, podem-se tipificar em: 64

69 eliminação das anomalias; substituição dos elementos e materiais afectados; ocultação das anomalias; protecção contra os agentes agressivos; eliminação das causas das anomalias; reforço das características funcionais. A substituição pode ser total ou parcial consoante a extensão da anomalia e o estado de degradação dos materiais. As soluções de intervenção são inúmeras porque, para cada anomalia não estrutural, existem várias medidas correctivas possíveis que variam consoante a natureza dos revestimentos. Assim, como exemplo, em caso de ruptura de telhas ou chapas de revestimento, procede-se à substituição dos elementos partidos. Quando é detectada a penetração de água da chuva através das juntas, desprovidas de vedantes, entre chapas de fibrocimento de coberturas inclinadas com reduzida pendente, aumenta-se para valores compatíveis a inclinação e a largura das juntas de sobreposição das chapas, aplicando vedantes nas mesmas, procedendo para tal à desmontagem integral do revestimento. As soluções de reforço das características funcionais das coberturas visam a correcção dos desajustamentos face a exigências de segurança não estrutural, de conforto e economia, que se integram com a maior importância nas obras de reabilitação, pelo que se procurará desenvolver estes temas mais adiante. Como exemplos de intervenções possíveis, tem-se: limpeza e manutenção da cobertura; substituição de revestimentos, peças de ligação entre vertentes, caleiras e algerozes que se encontrem deteriorados; execução de novos remates dos revestimentos com elementos emergentes, platibandas, bordos laterais ou outros pontos singulares; aplicação de sub-telha; aplicação de pára-vapor; aplicação de telhas ou acessórios de ventilação (cumeeiras, beirados, etc.); criação de caminhos de circulação na cobertura; 65

70 correcção de desajustamentos face a exigências de conforto e economia (reforço da ventilação, do isolamento térmico e acústico); correcção de desajustamentos face a exigências de segurança não estrutural (substituição de revestimentos de classe de reacção ao fogo inadequados; limpeza de desvãos e locais pouco acessíveis das coberturas; revisão de fixações com resistência mecânica insuficiente face aos esforços de sucção do vento) Sub-telha A utilização de sub-telha na reabilitação de coberturas é indicada sobretudo em casos de reduzida inclinação das pendentes ou quando se pretende garantir uma estanqueidade absoluta do conjunto. O seu campo de aplicação é o dos revestimentos de telhas cerâmicas. Esta técnica apresenta várias vantagens, nomeadamente a garantia do escoamento da água, o melhoramento da impermeabilização da cobertura, o melhoramento da ventilação da cobertura, a possibilidade de reutilização das telhas, a facilidade de aplicação, a resistência química, o aumento da durabilidade da cobertura e a optimização do conforto térmico e acústico. Estão disponíveis no mercado dois tipos de sub-telha que se apresentam sob a forma de chapas fibro-betuminosas e de fibrocimento. As chapas fibro-betuminosas (Fig. 67) são flexíveis, leves, inquebráveis, pertencem à classe de reacção ao fogo M3 e apresentam como desvantagem o facto de necessitarem de ripado, sempre que a estrutura de suporte não seja contínua, uma vez que, ao se caminhar sobre a cobertura, as telhas não acompanham a deformação deste elemento e, se o espaçamento do ripado não estiver bem dimensionado, podem ocorrer fracturas. A fixação das chapas fibro-betuminosas aos elementos de suporte da cobertura pode ser feita com prego espiral, auto-fixante, parafuso autoperfurante ou grampo de alumínio, dependendo do tipo de material do sistema de suporte e do isolamento térmico. Por outro lado, as chapas de fibrocimento (Fig. 68) não são flexíveis, são mais pesadas e quebráveis, o que dificulta a sua aplicação; no entanto, permitem um afastamento maior entre apoios. Pertencem à classe de reacção ao fogo M0. A fixação das chapas de fibrocimento aos 66

71 elementos de suporte da cobertura pode ser feita com tirefonds, parafusos autoperfurantes e auto-roscantes, buchas metálicas ou grampos, conforme o material da madre. Também se podem fixar ripados de madeira ou perfis metálicos galvanizados às chapas de fibrocimento. Fig Aplicação de sub-telha fibro-betuminosa com assentamento de telha Lusa e Marselha sobre ripado Fig Aplicação de telhas Canudo nos canais e na crista da onda da chapa Na Fig. 69, à esquerda, podem-se observar soluções de reabilitação que permitem o aproveitamento de chapas de diferentes revestimentos (fibrocimento ou nervuradas de aço, alumínio ou zinco) após a perda das condições de estanqueidade que, de outra forma, seriam substituídas integralmente. Pode-se considerá-la uma técnica de ocultação de anomalias. O isolamento é aplicado pelo exterior para prevenir eventuais riscos de incêndio. O sistema consiste na aplicação de uma armadura sob a chapa do revestimento a tratar a fim de permitir a circulação com segurança de pessoas na cobertura. Em seguida, projecta-se in situ um isolante térmico sob a forma de mousse de poliuretano. Para acabamento, aplica-se um filme 67

72 que vai proteger a camada de poliuretano da acção dos raios ultravioleta e de outros agentes atmosféricos. Fig Técnicas de reabilitação de chapas de revestimentos através da projecção de poliuretano [9], à esquerda, e outra técnica de reabilitação aplicada ao fibrocimento, à direita Estas coberturas podem ser reabilitadas através de outra técnica que se pode também considerar de ocultação de anomalias e que consiste na montagem de peças de suporte metálicas (canto inferior direito da Fig. 69, à direita) que vão permitir a aplicação de um ripado onde, por sua vez, se fixarão novas chapas a recobrir o revestimento existente, permitindo ainda a inclusão de uma camada de isolamento térmico no vazio entre os revestimentos, optimizando o conforto térmico dos espaços subjacentes. Pode-se assim modificar uma cobertura com revestimento metálico em fim de vida útil por outra em fibrocimento ou vice-versa. Esta técnica permite executar essa tarefa sem a interrupção das actividades que decorram nos espaços subjacentes, devido à peça de adaptação ao aspirador, que permite eliminar a poeira das furações, sem que esta caia para o interior do edifício DESAJUSTAMENTO FACE ÀS EXIGÊNCIAS FUNCIONAIS O termo Reabilitação designa toda uma série de acções empreendidas, tendo em vista a recuperação e a beneficiação de um edifício ou parte dele, de forma a que fique apto para o 68

73 seu uso actual [10]. A evolução das condições de uso ou dos padrões de qualidade, levam a desajustamentos face às exigências de segurança, habitabilidade e economia, que se traduzem em anomalias, nomeadamente: desajustamentos face a exigências de segurança não estrutural, tais como revestimentos de forros ou esteiras leves realizadas com materiais de classe de reacção ao fogo inadequados ou revestimentos e fixações com resistência mecânica insuficientes perante os esforços de sucção originados pelo vento; desajustamentos em face de exigências de conforto e economia, nomeadamente a ausência de protecção solar suficiente que possa proporcionar as condições de conforto térmico na estação de arrefecimento (Verão), com os consequentes aumentos dos consumos de energia de aquecimento e arrefecimento fora de limites aceitáveis; insuficiente isolamento acústico de forma a que o ruído de tráfego provoque incómodos aos utentes dos espaços adjacentes ou simplesmente o ruído da chuva que pode provocar o efeito de tambor, característico dos revestimentos metálicos CONFORTO TÉRMICO A cor dos revestimentos A cor dos revestimentos da cobertura tem influência no seu grau de reflectividade e, consequentemente, no valor da temperatura e da inércia térmica da construção, influindo ainda nas características de amortecimento e velocidade de transmissão da onda de calor proveniente do exterior. A cobertura, pela área que representa em relação a outros elementos da construção, contribui em grande medida para a classificação da zona independente do edifício em termos de inércia térmica. A cor dos revestimentos, sendo clara, contribui para que, à custa de índices de reflectividade altos (Fig. 70), se possam manter as temperaturas superficiais dos revestimentos em níveis próximos da temperatura exterior e ainda contribuir para a satisfação das necessidades de conforto térmico no Verão [7]. Os revestimentos de cores escuras potenciam a absorção da 69

74 radiação solar, as temperaturas superficiais elevadas (Quadro 4) e os ganhos térmicos excessivos, conduzindo a situações de aumentos de consumo de energia de arrefecimento, contrariamente ao pretendido. Fig. 70 [12] - A reflectividade dos revestimentos também podem causar incómodos Quadro 4 [4] - Temperatura nas coberturas em função da cor do seu revestimento COR DA SUPERFÍCIE Preta De metais brilhantes Branca De metais polidos e novos TEMPERATURA ATINGIDA [ºC] A influência da cor é importante na dilatação e retracção dos revestimentos e pode potenciar o surgimento de anomalias como a fissuração, especialmente nos pontos de fixação dos mesmos que sejam demasiado rígidos. Nos meses quentes, a ocorrência de chuvadas repentinas pode provocar choques térmicos superiores a 50 ºC, com consequências nefastas para os revestimentos Ventilação O objectivo da ventilação dos elementos da cobertura (Fig. 71, à esquerda) é transportar o vapor de água proveniente dos materiais e dos locais subjacentes e obter um equilíbrio de temperatura e de humidade relativa interior [5]. A ventilação permite regular os ganhos de calor no Verão e limita a ocorrência de condensações no Inverno (Fig. 71, à direita), melhorando ainda o comportamento gelo-degelo. Aumenta ainda a durabilidade dos elementos de suporte, impedindo o seu apodrecimento pelo aparecimento de anomalias provocadas por humidade. 70

75 As entradas de ar devem situar-se na linha mais baixa das vertentes e devem ser 1/1000 da área total da cobertura, quer esta disponha de esteira ou de forro. As saídas de ar devem estar situadas junto da cumeeira e devem constituir 1/800 da área total da cobertura [7]. Existem no mercado imensas soluções e acessórios de ventilação em todos os revestimentos. Fig. 71 [5] - Solução com aproveitamento do desvão (à esquerda) e condensações na face inferior das telhas (à direita) A solução apresentada na Fig. 71, à esquerda, contribui para a secagem da água da chuva absorvida pelas telhas e ainda das condensações.. Para uma adequada circulação de ar, é necessário existir um espaço de 2 a 4 cm de altura entre as telhas e o elemento contínuo da cobertura, quer seja o isolante, a laje ou o forro. Para isso, recomenda-se um ripado ou um contra-ripado adequado. No caso de uma cobertura com estrutura contínua, recomenda-se a interrupção do ripado periodicamente, de modo a permitir uma melhor ventilação. Em situações sem aproveitamento do desvão, a solução apresentada na Fig. 72 garante a durabilidade dos materiais que constituem a cobertura, assegura as condições de conforto no Verão e ainda garante a salubridade do espaço. A forte ventilação do desvão só aparentemente é desfavorável no Inverno do ponto de vista da economia de energia, uma vez que a camada de isolamento térmico sobre a laje (caso exista) reduz a perda de calor pela cobertura Isolamento térmico As coberturas inclinadas não dispensam a utilização de isolamentos térmicos para a satisfação das exigências regulamentares. Assim, no seguimento do referido anteriormente, a aplicação da camada de isolamento térmico corresponde a soluções diferentes, em função da existência 71

76 ou não de laje de esteira. No caso da existência da laje de esteira, há ainda a confirmar se o desvão formado pela cobertura é habitado ou não. Fig. 72 [5] - Solução com ventilação do desvão Por outro lado, no caso de inexistência da laje de esteira ou desde que o sótão seja habitado, a camada de isolamento térmica, será aplicada segundo as vertentes, através da sua fixação à estrutura de suporte, de preferência do lado exterior e de forma contínua, com o objectivo de prevenir a ocorrência de condensações. Se existir laje de esteira e o sótão não for habitado, o material isolante pode ser simplesmente assente sobre a esteira (Fig. 73), constituindo esta uma solução obviamente mais económica que a anterior. Fig. 73 [5] - Soluções de isolamento térmico na laje de esteira: painéis de lã de rocha (à esquerda) e argila expandida (à direita) A escolha do tipo de revestimento (Quadros 5 e 6) deverá ser feita tendo em conta a utilização do sótão, nomeadamente a escolha de elementos que se apresentam numa forma não rígida (mantas ou material a granel) indicados para situações em que não existam exigências de resistência mecânica. 72

77 Quadro 5 [14] - Principais isolantes térmicos utilizados na reabilitação térmica de coberturas inclinadas EPS - Poliestireno expandido moldado; XPS - Espuma de poliestireno extrudido; PUR - Espuma rígida de poliuretano; MW - Lã mineral; ICB - Aglomerado negro de cortiça; VA - Vermiculite expandida (em grânulos); LWA - Argila expandida CONFORTO ACÚSTICO Como já se viu, a cobertura tem que desempenhar funções múltiplas no âmbito do conforto higrotérmico, da estanqueidade face às águas pluviais e à radiação solar e do conforto acústico em relação ao ruído de tráfego aéreo, embora as coberturas inclinadas possam também desempenhar um papel importante na transmissão de ruídos de tráfego rodoviário. É difícil apresentar soluções gerais, dada a variedade existente de sistemas e revestimentos. As características mais importantes nas coberturas são a massa e o isolamento à passagem do ar, bem como os elementos constituintes e o modo de instalação dos tectos falsos, quando necessários. As coberturas inclinadas com revestimentos descontínuos podem dar origem a problemas no domínio do condicionamento acústico quando não exista laje de esteira ou forro contínuo segundo as vertentes, devido às juntas de descontinuidade entre os elementos do revestimento e à massa reduzida por unidade de área, que normalmente apresentam. No caso de o desvão não ser utilizado, o isolamento sonoro poderá conseguir-se mediante a instalação de tecto horizontal, constituído por painéis compostos de placas de gesso laminado formando um elemento duplo (Fig. 74). Nesta situação, é importante referir a necessidade de obter uma estanqueidade perfeita, de forma a assegurar que as águas pluviais não afectem o gesso. 73

78 Quadro 6 [14] - Soluções de reforço do isolamento térmico de coberturas Notas: 1 - Aplicável sobre as madres de cobertura, em substituição das varas. 2 - Solução de simples melhoria do desempenho térmico das coberturas, em especial em condições de Verão. 3 - Só possível se o desvão não for utilizável, a menos que a camada de isolamento seja protegida superiormente com um piso sobrelevado. 4 - Se bem que possível, solução menos recomendável, em particular quando existe laje de esteira, por não proteger a estrutura contra as variações térmicas de origem climática. Tiras de aglomerado de cortiça (esp. 3 mm) Lâminas de gesso Fig. 74 [15] - Painel composto para instalação como tecto de modo a aumentar o isolamento 74

79 sonoro das coberturas inclinadas No caso de o desvão ser utilizado, os painéis referidos acima são instalados segundo a vertente e fixos aos elementos estruturais. Em ambas as soluções e através da instalação destes elementos correctores, pode-se obter valores de isolamento sonoro entre 45 a 50 db, ao invés dos 25 db que a solução inicial garante MANUTENÇÃO DA COBERTURA A manutenção da cobertura designa uma série de operações empreendidas, que visam minimizar os ritmos de deterioração na vida da cobertura (Fig. 75). São operações programadas e geralmente efectuadas em ciclos regulares, a fim de prevenir danos que venham a ser provocados por acumulação de detritos ou outras anomalias. Fig Coberturas com total ausência de manutenção A segurança de acesso à cobertura deve ser garantida, através de um correcto dimensionamento dos elementos de suporte, pelo que devem ser previstos caminhos de circulação através de telhas passadeiras ou outros sistemas, tanto para a manutenção da cobertura como para a instalação de elementos (antenas, painéis solares, etc.). A manutenção anual (Quadro 7) compreende: a inspecção geral dos elementos da cobertura; a remoção de musgos, vegetação e resíduos; pode-se para tal recorrer a herbicidas - acção preventiva - ou a produtos de limpeza - acção curativa; 75