Vantagens de construir com Steel Frame

Imagine que você está chegando cansado – estressado e com calor – depois de enfrentar um longo dia de trabalho e entra na sua casa. Fresca, livre de ruídos, bonita e aconchegante.

Um projeto bem feito de Steel Frame é capaz de transformar este sonho em uma realidade.

Construir em Steel Frame já é uma realidade no Brasil, porém muitos ainda possuem certas restrições e preconceitos na utilização dessa técnica construtiva.

Nesse artigo iremos discutir um pouco sobre as principais vantagens de se utilizar o steel frame e mostrar ao leitor e futuro construtor, que estes elementos por si só já validam e fazem com que essa técnica seja extremamente vantajosa frente a outras mais utilizadas na construção civil.

Vamos ver algumas vantagens na utilização do Steel Frame em construção de residências.

1. Conforto térmico

conforto térmico é uma preocupação primordial do Steel Frame desde sua concepção, uma vez que o sistema se originou em países com elevada amplitude térmica.

Caso alguém tenha dúvida, amplitude térmica é a diferença entre a temperatura máxima e a temperatura mínima ao longo de um ano, ou ao longo de um dia.

Portanto, uma edificação ideal deve reduzir os efeitos que a variação de temperatura provoca no seu interior, sempre mantendo o ambiente próximo da zona de conforto.

Na prática, isso significa que a edificação será mais fresca no verão e mais aconchegante no inverno.

Para que isso seja possível, a construção em Steel Frame utiliza isolantes térmicos como as lãs (de vidro, rocha ou PET), o EPS, o XPS e o poliuretano, sendo os mais comuns as lãs e o poliuretano.

Os benefícios: ainda que a amplitude térmica não seja tão grande na sua região, o isolamento térmico confere maior conforto para o usuário e grande economia de energia com climatização ao longo da vida útil da edificação.

Como a temperatura é mantida mais estável, equipamentos de ar-condicionado, por exemplo, precisam trabalhar menos para compensar as perdas, resultando em economia de energia.

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Instalação de lã de vidro para isolamento termoacústico (Fonte:http://www.trevobrasil.com.br)

O sistema em Steel frame possui uma baixa transmitância térmica, favorecendo essas características citadas acima (quanto maior a transmitância térmica maior a transmissão de calor do exterior para o interior). Na tabela a seguir podemos perceber um comparativo entre uma parede de Steel Frame (LSF) e uma parede de tijolos.

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Fonte: Madruga, Emerson Limberger. Mestrado: DESEMPENHO TÉRMICO: COMPARATIVO DE EDIFICAÇÕES EM LIGHT STEEL FRAMING COM EDIFICAÇÕES EM BLOCO CERÂMICO, 2016)

 

A diferença de transmitância é considerável, fazendo com que uma casa de Steel frame seja muito mais confortável do que uma convencional.

 

2. Conforto acústico

conforto acústico é um item indispensável em uma construção de qualidade, entretanto passa despercebido na maioria dos projetos e especificações de uma construção residencial.

O principal fator que afeta o conforto acústico é a isolação sonora, isto é, a capacidade de um material (paredes, lajes e coberturas) atenuar a propagação das ondas sonoras.

Pode ser obtida de duas maneiras distintas:

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A primeira maneira é a utilização de um material de alta densidade, uma vez que o peso dificulta a vibração e consequentemente a propagação do som.

Esse é o princípio utilizado na construção convencional: paredes mais espessas (e mais pesadas) apresentam maior isolação sonora.

A segunda maneira é a utilização de um conjunto chamado massa-mola-massa, onde a descontinuidade dos meios é a responsável pela atenuação das ondas sonoras.

Esse é o princípio utilizado na construção em Steel Frame, em que o isolante acústico é inserido entre as placas de drywall.

É um sistema muito mais inteligente, onde a parede pode ser especificada e construída com o desempenho necessário para cada situação, sem o aumento significativo da sua espessura nem do seu peso.

Observe esta tabela:

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Ela resume a nova norma de desempenho 15575:2013. Como podemos ver, os valores mínimos de isolamento acústico dependem do ambiente, mas variam entre 30db, 40db ou 45db.

Mas observe que 30db só é permitido para paredes cegas de salas e cozinhas.

As paredes de alvenaria convencional possuem desempenho de apenas 38db. Isso significa que não são apropriadas para quartos, cozinhas, banheiros ou áreas de lazer.

Já uma parede comum de Steel Frame, que utiliza apenas uma camada de 50mm de lã de vidro como isolante acústico, tem uma isolação de 45dB (valor aceito para qualquer tipo de parede segundo a norma 15575:2013).

Sem a lã de vidro, uma parede divisória de Steel Frame proporciona a mesma isolação que uma parede de alvenaria convencional (38db).

Além disso, como o Light Steel Framing é um sistema modular, podemos acrescentar camadas de lã de vidro, usar outros materiais de isolamento acústico, enfim, é possível atender a demandas ainda maiores, sem sobrecarregar estruturalmente a edificação.

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Nessa imagem temos um comparativo entre duas paredes com isolação sonora de 60dB.

Perceba que a parede de Steel Frame (da direita) tem o mesmo desempenho, com uma espessura 30% menor e com um peso 10,5 vezes inferior ao da parede de alvenaria.

Então fica a observação para você refletir sobre a superioridade do Steel Frame em relação à alvenaria, em quesitos como estes de conforto e desempenho.

 

3. Resistência a fogo

Uma das perguntas mais frequentes sobre o Steel Frame é a sua resistência ao fogo.

E sim, o Steel Frame é resistente a fogo.

A maioria dos componentes utilizados no sistema ou são resistentes a chamas, ou são autoextinguíveis, evitando a propagação do foco.

Para se ter uma ideia, o Corpo de Bombeiros exige que as paredes internas e externas de um edifício, assim como as lajes, tenham TRRF (Tempo Requerido de Resistência a Fogo) de 60 minutos.

As placas cimentícias, por exemplo, têm resistência a chama superior a 120 minutos, o dobro do tempo mínimo exigido pelo Corpo de Bombeiros.

As placas de drywall também são resistentes a chama. Uma parede interna, formada de duas placas de drywall standard de cada lado com lã de vidro no meio, tem TRRF de 60 minutos.

Dependendo do uso da edificação, a norma pode exigir um tempo de resistência a fogo de até 120 minutos. Nesse caso, é possível atingir esse TRRF utilizando placas de drywall RF (resistente a fogo).

Concluindo, o Steel Frame atende perfeitamente às normas ABNT e do Corpo de Bombeiros para a resistência a fogo, sendo ainda capaz de superá-las com facilidade.

 

4. Muito mais leve

peso médio de uma construção de alvenaria é cerca de 1.250 Kg/m2 por pavimento, considerando as cargas de ocupação.

Já no Steel Frame, esse valor é de apenas 250 Kg/m2. Ou seja, 5 vezes mais leve.

Essa grande diferença proporciona uma imensa economia com estrutura e fundação.

 

5. Menos produção de entulho

geração de entulho em uma obra de Steel Frame fica em torno de 1%, enquanto na alvenaria esse número chega facilmente a 25%, e em alguns casos pode chegar a 30%.

A construção civil sozinha é responsável por 50% da geração de resíduos sólidos no Brasil. Se conseguirmos reduzir esse número, construindo cada vez mais com o Steel Frame, teremos uma redução drástica no custo de criação e manutenção de aterros.

É um ganho para você, para as prefeituras (que enfrentam extrema dificuldade em administrar todo esse entulho) e também para o planeta, uma vez que estaremos usando os recursos naturais de forma muito mais racional e acabando com a poluição.

Um número assustador, mas que quase ninguém presta atenção: se em uma obra de alvenaria, o desperdício e geração de entulho fica entre 20% e 25%, isso significa que a cada quatro casas construídas, uma é jogada fora!

 

6. Velocidade – Sua obra pronta mais rápido

Uma obra em Steel Frame pode ser executada em até 1/3 do tempo de uma obra em alvenaria, com qualidade muito superior.

Esse ganho de velocidade se deve a vários fatores. Vou citar os 3 principais deles:

Fator #1: A possibilidade de pré-fabricação e pré-montagem da estrutura

Os painéis estruturais são montados ao mesmo tempo que a fundação é executada.

Isso permite um ganho considerável de tempo, uma vez que as peças são produzidas e montadas independentemente do andamento das obras civis no canteiro.

Uma vez pronta a fundação, os painéis são instalados de forma rápida e eficiente.

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Pré-montagem em fábrica (Fonte: http://www.casaspre-fabricadas.com)

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Transporte dos painéis pré-montados. (Fonte: http://techne17.pini.com.br)

 

Fator #2: Utilização de insumos industrializados

Outro item extremamente importante para o ganho de produtividade no canteiro de obra é a utilização de insumos industrializados, o que garante extrema qualidade e grande velocidade de instalação.

Por exemplo: para o fechamento de 2,88m², são necessárias apenas 2 placas. Na alvenaria, a mesma área seria fechada com 88 tijolos.

Sendo empilhados um a um, o risco da parede sair desalinhada e fora do prumo é muito grande, e a qualidade do serviço depende totalmente da habilidade e do bom humor do pedreiro!

Já a simplicidade de se parafusar 2 placas lisas garante velocidade e qualidade, pois pouco depende de quem executa o serviço, minimizando erros na instalação.

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Placas cimentícias para fechamento. (Fonte: https://www.aecweb.com.br)

 

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Instalação das placas cimentícias. (Fonte: https://www.aecweb.com.br)

 

Fator #3: Racionalização na execução das instalações elétricas e hidráulicas

Este item é fundamental. No Steel Frame, as instalações elétricas e hidráulicas são executadas antes do fechamento das paredes, evitando o desperdício e o famoso quebra-quebra.

Além de ter a sua obra pronta muito mais rápido, você também irá economizar muito dinheiro com aluguel de caçambas de entulho.

De uma maneira geral o sistema é extremamente vantajoso nos aspectos econômicos e ambientais, já que é uma obra rápida, racionalizada e com muito baixo percentual de desperdícios. Além de possibilitar a construção de uma residência muito mais confortável e eficiente energéticamente.

Tem mais dúvidas sobre essa técnica construtiva?

Quer saber mais sobre racionalização na construção?

Deixe nos comentários ou nos envie e-mail que iremos abordar muito mais sobre o assunto.

Pense sustentável. Seja eficiente!

Até o próximo post!

Um abraço.

Arq. Wellington Pereira.

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Eficiência Energética, Conforto Ambiental e o Projeto Arquitetônico – Introdução a questões importantes

Segundo EDWARDS (2013) em 2050 o mundo utilizará o dobro de energia em relação ao consumo atual e grande parte dessa energia será proveniente, ainda, do consumo de combustíveis fósseis, tendo como consequência o aumento de preços (o que já está acontecendo) e os conhecidos efeitos negativos ao planeta.

Porem é cada vez maior a tendência de se produzir energia a partir de fontes renováveis. No caso brasileiro, de acordo com dados do Balanço Energético Nacional (BEM) de 2012, 44% da energia produzida no país é de fonte renovável (hidrelétricas, energia solar, eólica, biomassa, entre outras), fazendo do Brasil um dos líderes na produção de energia renovável, mesmo a matriz energética (usina hidrelétrica) causando um grande impacto onde são instaladas.

Para enfrentar a crescente demanda por energia os arquitetos precisam adotar medidas que promovam o consumo de energias renováveis, principalmente aquelas em que o impacto ambiental é menor. O desenvolvimento dessas fontes deve proporcionar uma solução que não prejudique a saúde dos seres humanos, não destrua o entorno local e tampouco ameace os sistemas naturais.

As edificações projetadas e construídas nos dias atuais ainda irão existir quando as transformações climáticas se tornarem mais intensas. De acordo com EDWARDS (2013) para se adaptar às mudanças climáticas o projeto arquitetônico deve evitar implantações em terrenos vulneráveis, mas além disso deve observar também os seguintes princípios:

  • O volume da edificação (coeficiente de aproveitamento) e a superfície ocupada (taxa de ocupação) são fundamentais para sua sobrevivência, adaptabilidade e eficiência energética a longo prazo.
  • O padrão construtivo precisa ser superior à média, tendo melhor isolamento térmico, maior qualidade dos materiais, melhor conforto, menor custo e desperdício quase zero.
  • Os sistemas de instalação da edificação devem ser atualizados facilmente, especialmente os referentes ao condicionamento de ar e à provisão de energia renovável, já que os avanços tecnológicos não param e se a construção não puder se adaptar ela se tornará obsoleta.

 

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A etiqueta PBE Edifica é uma das maneiras que atestam a eficiência energética da edificação. Fonte: http://www.pbeedifica.com.br/

Os usuários esperam cada vez mais que as edificações ofereçam conforto, atenuando os impactos negativos do clima. As pessoas exigem um alto nível de conforto, mesmo sob as condições climáticas mais adversas, e se o projeto arquitetônico não resolver essas questões de forma eficiente e com menor impacto, os usuários o farão e, na maioria das vezes, com um alto consumo energético e artificial.

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Se o projeto não prevê soluções que gerem conforto de maneira passiva o próprio usuário dará um jeito. Fonte: https://www.correiodoestado.com.br

É importante lembrar que a partir da segunda metade do século XX os arquitetos delegaram a responsabilidade pelo conforto aos engenheiros mecânicos e elétricos, pois acreditavam que tal conforto seria obtido por meio dos equipamentos, e não, pelo projeto de arquitetura (KEELER, 2010). A fragmentação cada vez maior do processo de projeto impediu que se chegasse a um projeto integrado e responsivo ao clima.

Antes do surgimento e da disseminação da utilização do ar condicionado o excesso de calor era amenizado com elementos de sombreamento, circulação de ar e, em climas secos, pela massa térmica dos materiais.

Como não podiam contar com a eletricidade e a refrigeração mecânica, as edificações vernaculares eram extremamente influenciadas pelas respostas ao clima. É possível aprender muito estudando as edificações tradicionais, que são responsivas ao clima. O sombreamento e a proteção dos espaços são fundamentais para uma melhor eficiência energética e conforto ao usuário. Pensar um projeto sem essas questões irá produzir edificações problemáticas do ponto de vista do consumo de energia.

Um projeto que procure uma eficiência energética aliada ao conforto precisa buscar soluções que levem a edificação ao ponto de equilíbrio. A temperatura de ponto de equilíbrio da edificação se refere a temperatura do ar externo necessária para que a temperatura interna fique confortável sem depender do uso de qualquer sistema mecânico de aquecimento ou refrigeração (KEELER, 2010).

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Ventilação e Iluminação naturais e pensadas de forma otimizada são fundamentais para gerar conforto térmico à edificação. Croqui: João Filgueiras Lima (Lelé). Fonte: http://au17.pini.com.br

Nessa temperatura de equilíbrio os ganhos térmicos devidos a iluminação, aos equipamentos, aos usuários e a radiação solar equivalem às perdas térmicas em toda a vedação externa da edificação, que, por sua vez, são causados pelas diferenças de temperatura entre o interior e o exterior. Fatores como orientação das janelas, o projeto da pele da edificação e a seleção de materiais determinam a quantidade de energia necessária para se manter o conforto térmico.

A edificação deve sempre buscar a zona de conforto do usuário, tal zona garante uma adequada utilização da edificação por parte de seus ocupantes. Para a maioria das atividades humanas a zona de conforto está entre 20 e 28 graus célsius e entre 30 e 80% de umidade relativa do ar (KEELER, 2010). Claro que essa zona de conforto pode sofrer uma variação devido alguns fatores como cultura, região, vestimentas, sexo e idade.

Para chegarmos a uma sustentabilidade ecológica será preciso mudar muita coisa além do nosso modo de construir. Não existem edificações sustentáveis, mas sim sociedades sustentáveis. Porém, projetar construções que consomem muito menos energia é essencial para vencer os desafios ambientais.

Para projetarmos visando reduzir significativamente o consumo de energia nas edificações, quais padrões podem guiar nossos esforços? Quais diretrizes devemos seguir? Quais paradigmas devemos mudar e criar?

Todas essas perguntas são fundamentais para definirmos ações e projetos de arquitetura mais eficientes e serão abordadas em outro artigo.

Pense sustentável. Seja eficiente!

Até o próximo post!

Um abraço.

Arq. Wellington Pereira.

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Bibliografia

EDWARDS, Brian. O guia básico para a sustentabilidade. 2a. Edição. Barcelona: Gustavo Gili, 2013.

KEELER, Mariam. Fundamentos de projeto de edificações sustentáveis. Tradução: Alexandre Salvaterra. Porto Alegre: Bookman, 2010.