Téchne 115 Como construir Casa popular com estrutura de aço leve Este artigo descreve as etapas da construção de um protótipo de uma residência unifamiliar com o sistema estrutural light steel framing. Apesar de conhecido em outros países, empregado em vários tipos de edificações, no Brasil a utilização se dá principalmente para construção de residências unifamiliares. Devido à característica do processo construtivo ser totalmente industrializado, transforma o canteiro de obra em uma bem organizada tarefa de construção, uma vez que emprega componentes para montagem. O sistema construtivo com light steel framing proporciona o emprego de alguns materiais locais respeitando as tradições da região de implantação do projeto, assim como a mão-de-obra, que deve ser treinada adequadamente. O sistema seco O conceito de construção a seco é aquele cujo processo construtivo não utiliza argamassa ou elementos moldados no local, que implicam o emprego da água, sendo amplamente utilizado em vários países agregando-se diferentes tecnologias como concreto pré-moldado, madeira, estrutura metálica e sistemas mistos (Alvarenga & Calmon, 2000). Principais características O sistema construtivo light steel framing caracteriza-se por um elevado nível de industrialização e organização, onde seus componentes inter-relacionam-se integrando todo seu processo. Segundo Alvarenga; Calmon (2000) o SBI (Swedish Institute of Steel Construction) registrou o termo LSF (Light Steel Framing) para designar o sistema construtivo baseado em estrutura de aço leve. A edificação emprega perfis leves de aço estrutural, de pequena espessura, formando painéis portantes. O conceito estrutural do sistema está em dividir as cargas por meio de uma modulação de perfis conformados em chapas finas de aço, dispostos paralelamente e eqüidistantes em 400 ou 600 mm, permitindo o uso de placas de gesso acartonado do lado interno e placas cimentícias ou OSB (Oriented Strand Board) do lado externo, minimizando desperdícios.
Figura 2 - Montagem dos painéis Figura 1 - Planta baixa de uma residência popular construída em Indaiatuba (SP) Residência em Indaiatuba Em Indaiatuba, cidade do interior do Estado de São Paulo, por meio da iniciativa de uma empresa de consultoria imobiliária e construtora local, construiu-se um protótipo de residência unifamiliar. O projeto orientou-se na tipologia empregada pela Caixa Econômica Federal para realização de obra de interesse social, resultando em um protótipo com área de 37,30 m². Trata-se de uma residência térrea, com uma sala, uma cozinha, dois dormitórios e um banheiro, como mostra a figura 1. A obra foi edificada a 50 cm acima do nível da rua, para evidenciar o resultado final. Os materiais básicos empregados no sistema hidráulico (esgoto, água fria) e elétrico, assim como esquadrias, tintas, paisagismo, telhas cerâmicas e outros materiais complementares foram adquiridos na região. O suprimento de componentes tais como placas de fechamento (OSB, gesso acartonado), siding vinílico, manta de isolamento térmico e contra umidade e perfis metálicos (light steel framing) foram adquiridos em São Paulo, por não haver distribuidores na região. Empregou-se mão-de-obra local, compondo-se a equipe de três pessoas (um mestre e dois ajudantes) instruída especificamente para realização dessa montagem. Alguns cuidados foram tomados antes do início da obra como: providenciar um local fechado para guardar equipamentos e armazenar os perfis metálicos, para protegê-los do solo e umidade, assim como para as chapas de OSB e placas de gesso acartonado; levantamento de pontos de energia elétrica e água.
Figura 3 - Içamento dos painéis Figura 4 - Aplicação da manta de subcobertura Etapas construtivas O início do trabalho acontece com a realização da fundação. Marca-se no solo, por meio de um gabarito de madeira, a implantação da residência. Neste caso, construíram-se três fiadas de tijolos de blocos cerâmicos, até formar todo o perímetro da base. Com a caixa pronta, aterrou-se seu interior alternando entre cascalho e argila, compactados firmemente. Distribuíram-se os pontos de elétrica, hidráulica (água fria e esgoto) antes do nivelamento final. Estendeu-se sobre a área uma manta de PVC, formando uma barreira impermeável entre o solo compactado e o concreto da fundação, posteriormente lançado. Com o término dessa etapa, efetuou-se o radier, fundação que consiste em uma laje armada que recebe e distribui os esforços da edificação ao terreno de modo uniforme. Apesar de ser a mais utilizada quando se refere ao sistema light steel framing, não dispensa o cálculo estrutural que indicará o tipo de fundação mais adequado. O processo de montagem da residência inicia-se separando os montantes das guias após seu recebimento, dispondo-se as peças conforme a especificação do projeto de montagem, posicionando-as para a fixação, como mostra a figura 2. Com a tipologia de projeto adotada percebe-se que bastam apenas duas pessoas para essa tarefa. Chamam-se guias as barras superiores e inferiores, e montantes as barras perpendiculares. Com muita simplicidade, unem-se as peças metálicas por meio de parafusadeira elétrica empregando-se fixador autoperfurante. Os painéis prontos são posicionados sobre o radier para que possam ser unidos entre si. Novamente, apenas duas pessoas efetuam essa tarefa (figura 3). Figura 6 - Aplicação da chapa OSB Figura 5 - Execução da cobertura Dispõem-se os painéis sobre o radier efetuando a união de todos de uma só vez, com o propósito de oferecer o travamento necessário ao conjunto. Concluída essa etapa, parte-se para montagem das tesouras da cobertura, formando finalmente um
conjunto estrutural único. Aplica-se sobre a tesoura da cobertura um não-tecido produzido com fibras contínuas de polietileno de alta densidade, com a face inferior reflexiva. Essa manta, chamada subcobertura, tem a função de evitar a infiltração da água de chuva em razão do vento ou devido à quebra de telha; atenua o calor proveniente da radiação térmica emitida por qualquer tipo de telha e diminui o ruído da chuva (figura 4). Na cobertura, respeitando-se a tradição da região, empregou-se a telha cerâmica branca, modelo americana. A tarefa de cobrir é simples, iniciando-se do beiral para a cumeeira, lançando-se as telhas uma após a outra para que o operário posicionado na cobertura possa fazer os encaixes sobre os perfis cartola metálicos, que substitui com vantagens a terça de madeira (figura 5). O fechamento externo executa-se após a obra coberta. Neste caso optou-se pela placa de OSB (Oriented Strand Board), painel composto por uma liga de resina sintética, feita de três camadas prensadas com tiras de madeira ou "strands", alinhados em escamas. De grande resistência, são parafusados contra os perfis metálicos deixando-se apenas as aberturas referentes às esquadrias (figura 6). Concluído o fechamento externo, abre-se frente para os trabalhos internos como a instalação do piso (cerâmico), instalações elétricas, hidrossanitárias e fechamento interno com placas de gesso acartonado. Inicia-se a colocação do piso de acabamento e posteriormente montam-se as paredes internas (divisórias) do tipo drywall. Optou-se por conduítes de plástico corrugado amarelo (sistema convencional) assim como a caixa de distribuição de energia standard (figura 7). Figura 8 - Instalações de água fria Figura 7 - Instalações elétricas O reservatório de água, em aço inoxidável, com capacidade para 500 l, foi posicionado sobre a estrutura do banzo inferior da tesoura, entre a subcobertura e o nível do forro. As ligações de entrada e saída de água são em tubos de PVC convencionais, encontrados facilmente no mercado local (figura 8). Posicionadas as instalações elétricas e hidrossanitárias, efetua-se o fechamento interno, utilizando placas de gesso acartonado (padrão standard) em todas os planos verticais e no teto da sala, servindo como forro. Com o término da instalação das placas internas, encaixam-se os batentes de aço galvanizado, que receberão pintura posteriormente (figura 9). Nas áreas molháveis, principalmente no banheiro, empregaram-se placas de gesso acartonado resistente à umidade (de coloração esverdeada) tratadas com produtos hidrofugantes (figura 10). O revestimento externo é finalizado com a instalação de uma manta reflexiva, a fim de formar uma barreira contra umidade, do meio externo para o interno, conforme mostra a figura 11. Posicionam-se a calha e os bocais de queda de água. Para acabamento final aplicam-se as réguas de PVC (siding vinílico), sobrepostas umas às outras, no sentido horizontal, como mostra a figura 12. Este tipo de revestimento dispensa a pintura e é lavável. A composição dos materiais de acabamento forma uma estética visual única.
Figura 9 - Fechamentos e instalação de batentes metálicos Figura 10 - Aplicação de placas de gesso em área molhável Figura 11 - Aplicação de barreira contra umidade Figura 12 - Revestimento e acabamento final último, elimina o contrapiso. Conclusões A obra industrializada propõe controle e planejamento, diminuindo imprevistos em relação a um sistema convencional. Apresenta curto prazo de execução, emprego de materiais que podem ser adquiridos regionalmente e mão-de-obra reduzida, onde não necessariamente precisa ser altamente especializada. A utilização do aço reduz o impacto ambiental, uma vez que é totalmente reciclável e todas as peças são aproveitadas. Vale lembrar que esse tipo de estrutura não sofre ataque por cupins ou fungos. A estrutura é leve e permite o uso de poucos equipamentos, refletindo em menos acidentes de trabalho. O sistema e os demais componentes geram pouco resíduo e desperdício. A execução da fundação do tipo radier elimina a agressão ao terreno com escavações profundas que possivelmente poderiam rebaixar o lençol freático, elimina a execução de viga baldrame e, por A residência foi concluída em 45 dias, com apenas três pessoas. O uso de componentes industrializados foi o responsável pela agilidade na conclusão do protótipo. Na etapa do suprimento da obra surgiram algumas dificuldades. A principal foi quanto à aquisição dos principais materiais como as placas de OSB, gesso acartonado, réguas de PVC e perfis metálicos, pois não há distribuição desses produtos no mercado que permita fácil aquisição, sendo encontrados apenas nos próprios fabricantes (perfis metálicos e réguas de PVC) ou em distribuidor específico (gesso acartonado e placas de OSB). Diferentemente do que acontece com o cimento e areia, onde qualquer depósito ou loja de material
de construção tem esses produtos como pré-requisito para se estabelecer. Outra dificuldade apontada oferecendo limitação à implementação desse sistema nesse caso referiu-se às condições de fornecimento das empresas de placas (cimentícia, OSB, gesso acartonado) e perfis metálicos, que trabalham com lotes mínimo de fornecimento, inviabilizando o projeto ao se tratar apenas de uma unidade habitacional de pequenas proporções. Pela quantidade dos materiais adquiridos para o protótipo, não se garantiu preços competitivos frente ao sistema convencional (blocos cerâmicos, cimento, areia etc.). Este é um fator que deve ser analisado pela cadeia produtiva do sistema para que possa intervir e ampliar as condições de mercado e sua rede de distribuição. Por outro lado, em obras de larga escala, cujos projetos apresentam-se padronizados como no caso de conjunto de habitações de interesse social, o sistema destaca-se por apresentar um melhor desempenho em sua produção, o que transforma o canteiro em uma verdadeira fábrica de estruturas, agilizando o cronograma da obra. A aquisição dos materiais em grande quantidade permite valores finais competitivos para toda cadeia de produção. Uma vez a obra suprida com todos os materiais, a montagem torna-se simples. O uso efetivo do aço no Brasil com a finalidade de moradia popular encontra ainda uma barreira cultural muito grande. O objetivo deste trabalho é mostrar a viabilidade de uma tecnologia conhecida e empregada em outros países fomentando sua adaptação à realidade brasileira. Leia Mais Revista Engenharia, Ciência e Tecnologia. Dry Houses: um estudo introdutório. Edição nº 17. Augusto Alvarenga; João Luiz Calmon. Ufes. Espírito Santo, setembro/outubro 2000, p. 63 a 71 - Universidade Federal do Espírito Santo. Habitação em estrutura de aço leve e componentes reciclados: um ensaio projetual. 2002. 183p. Augusto Alvarenga. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo - PPGEE, Vitória, 2002. 183p. Estruturas construtivas da casa paulista. Eduardo Munhoz de Lima Castro. São Paulo, 2005. Dissertação (Mestrado) - Universidade Presbiteriana Mackenzie, Faculdade de Arquitetura e Urbanismo, 2005. 233p. A sustentável leveza do aço: contribuição uso do aço em sistemas de edificações a seco no Brasil. Eduardo Munhoz de Lima Castro; Gilda Collet Bruna. In: V Encontro de Iniciação Científica e VIII Mostra de Pós- Graduação, 2004. Anais. São Paulo: Universidade Presbiteriana Mackenzie, 2004, p. 3-9. 1 CD-ROM. Arquitetura, industrialização e desenvolvimento. Paulo J. Bruna. V. 2 ed. São Paulo: Perspectiva, 2002. 307p. Light steel framing: uma aposta do setor siderúrgico no desenvolvimento tecnológico da construção civil. 2005. Guilherme Torres da Cunha Jardim; Alessandro de Souza Campos. Disponível em: http://www.cbcaibs.org.br/ downloads/apresent/steelframingcbca.pdf. Acesso em: 30 jun. 2005. p. 11. Tabelas de dimensionamento estrutural para edificações com o sistema construtivo em steel framing. Francisco Carlos Rodrigues. São Paulo: CBCA - Centro Brasileiro da Construção em Aço, 2000. Eduardo Munhoz de Lima Castro, arquiteto, professor e consultor de negócios em produtos de aço, edumunhoz@terra.com.br Téchne 115 - outubro de 2006 Refine sua pesquisa com aspas e sinal de mais. Veja as diferenças: "concreto usinado": traz matérias que contém as duas expressões juntas "concreto" + "usinado": traz matérias que contém as duas expressões separadas