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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO MÉTODO LIGHT STEEL FRAMING PARA
CONSTRUÇÃO DE HABITAÇÕES NO MUNICÍPIO DE SANTA MARIA-RS
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Ana Larissa Koren Bortolotto
Santa Maria, RS, Brasil
2015
ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO MÉTODO LIGHT STEEL FRAMING PARA CONSTRUÇÃO DE
HABITAÇÕES NO MUNICÍPIO DE SANTA MARIA-RS
Ana Larissa Koren Bortolotto
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como
requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheira Civil
Orientador: Prof. Dr. Joaquim César Pizzutti dos Santos
Santa Maria, RS, Brasil
2015
© 2015
Todos os direitos autorais reservados a Ana Larissa Koren Bortolotto. A reprodução
de partes ou do todo deste trabalho só poderá ser feita mediante a citação da fonte.
E-mail: [email protected]
Koren Bortolotto, Ana Larissa
Análise de viabilidade econômica do método light steel framing para construção de habitações no município de Santa Maria-RS / por Ana Larissa Koren Bortolotto – 2015.
100 f.: il.; 30 cm.
Orientador: Joaquim César Pizzutti dos Santos
Monografia (Graduação) - Universidade Federal de Santa
Maria, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Civil, RS,
2015.
1. Construção Industrializada. 2. Light Steel Frame. 3. Perfis de Aço Formados a Frio. 4. Estruturas Metálicas. I. Pizzutti dos Santos, Joaquim César. II. Título.
Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia
Curso de Engenharia Civil
A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso
ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO MÉTODO LIGHT STEEL FRAMING PARA CONSTRUÇÃO DE HABITAÇÕES NO
MUNICÍPIO DE SANTA MARIA-RS
elaborado por Ana Larissa Koren Bortolotto
como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheira Civil
COMISSÃO EXAMINADORA:
Joaquim César Pizzutti dos Santos, Dr. (Presidente/Orientador)
Eduardo Rizzatti, Prof. Dr. (UFSM)
Jorge Luiz Pizzutti dos Santos, Prof. Dr. (UFSM)
Santa Maria, 08 de janeiro de 2015.
Dedico este trabalho à Deus, por nortear a minha vida.
A minha família por todo amor, apoio, confiança e pelos princípios que me foram
ensinados.
Aos meus amigos pela convivência, apoio e por estarem ao meu lado nos melhores
e piores momentos.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a minha mãe, Débora Nalu Koren, minha heroína,
pela vida, pelo maior amor do mundo e por toda sua força, sempre lutando por mim,
mesmo que para isso precisasse abdicar muitas vezes da própria felicidade, e por
ser o meu porto seguro.
Aos meus tios Marcos Koren, pelo exemplo de caráter, inteligência e
determinação, e Sandro Koren por ter sido o irmão que eu não tive, e me ensinar a
rir até nos momentos mais difíceis.
Obrigada por todo amor e pela confiança depositada em mim, e por me
ensinarem a não desistir jamais, mostrando que a vitória pode demorar a chegar,
mas que ela é muito mais saborosa quando não deixamos nossos valores de lado.
Vocês são meus maiores exemplos de superação, e sei que não mediram esforços
pra que este sonho se realizasse. Dedico essa vitória a vocês.
À família que eu escolhi e a todos os meus amigos, sem vocês a vida não
teria tanta graça. O laço que nos une não é de sangue, mas é muito maior que isso.
Eu amo vocês!
Aos meus colegas de faculdade, que se tornaram grandes amigos, e viveram
ao meu lado os melhores anos da minha vida. Eu jamais esquecerei de todos vocês,
e desejo que a amizade de vocês permaneça para sempre.
Ao meu orientador, Prof. Dr. Joaquim César Pizzutti dos Santos, pela
disposição e tempo dedicado, sem o qual este trabalho nunca teria acontecido. E
aos demais grandes professores que tive durante essa jornada, verdadeiros
mestres, que com entusiasmo e dedicação transmitiram os conhecimentos
necessários à minha formação profissional.
E a todos aqueles que de alguma forma contribuíram para esta realização e
estiveram ao meu lado durante essa caminhada.
―Algumas pessoas marcam a nossa vida para sempre, umas porque nos vão
ajudando na construção, outras porque nos apresentam projetos de sonho e outras
ainda porque nos desafiam a construí-los‖.
“A melhor maneira de predizer o futuro é cria-lo.”
— Peter Ducker
RESUMO
Trabalho de Conclusão de Curso Curso de Engenharia Civil
Universidade Federal de Santa Maria
ANÁLISE DE VIABILIDADE ECONÔMICA DO MÉTODO LIGHT STEEL FRAMING PARA CONSTRUÇÃO DE HABITAÇÕES NO MUNICÍPIO DE SANTA MARIA-RS
AUTORA: ANA LARISSA KOREN BORTOLOTTO ORIENTADOR: JOAQUIM CÉSAR PIZZUTTI DOS SANTOS Local da Defesa e Data: Santa Maria, 08 de janeiro de 2015.
Apesar do Brasil ser um dos maiores produtores mundiais de aço, o emprego de estruturas metálicas em edificações tem sido pouco expressivo se comparado ao potencial do parque industrial brasileiro. Diante do grande crescimento populacional e dos avanços tecnológicos, a indústria da construção civil tem buscado sistemas mais eficientes de construção com o objetivo de aumentar a produtividade, diminuir o desperdício e atender a uma demanda crescente por moradias. Uma das possibilidades é o emprego de um sistema construtivo já bastante consolidado em países desenvolvidos: o Light Steel Framing (LSF), e a flexibilidade e agilidade construtiva dele determinam um grande potencial a ser explorado nas mais diversas aplicações. Nesse contexto, esse trabalho objetiva sistematizar as informações acerca dos materiais, técnicas, vantagens, métodos e detalhes construtivos empregados no processo de construção com o sistema LSF, a fim de apresentar o seu atual estado da arte no país, dando ênfase ao estudo de caso de uma residência unifamiliar construída no município de Santa Maria, Rio Grande do Sul. Nesse estudo de caso é detalhado o processo de construção, juntamente com os custo de cada etapa, e ao fim disso é apresentado o orçamento simplificado dessa obra, buscando evidenciar a viabilidade do sistema para a região, por meio de uma análise comparativa de custos entre o sistema LSF e o sistema construtivo convencional. O custo total da edificação utilizando o sistema LSF foi superior ao do sistema convencional. No entanto, devido ao menor prazo de execução e aos fatores produtividade, conclui-se que o método construtivo LSF corresponde a uma importante alternativa para o mercado da construção civil do município de Santa Maria. Sendo este uma ótima forma de investimento devido a ocupação e ao retorno financeiro mais rápidos, podendo se tornar mais competitivo e presente em nosso meio. Palavras-chave: Construção Industrializada. Light Steel Framing. Estruturas Metálicas. Análise Comparativa. Viabilidade Técnica e Econômica.
ABSTRACT
Undergraduate Final Work Civil Engineering
Federal University of Santa Maria
ANALYSIS ABOUT THE ECONOMIC VIABILITY OF THE LIGHT STEEL FRAMING FOR HOUSING CONSTRUCTION IN SANTA MARIA-RS
AUTHOR: ANA LARISSA KOREN BORTOLOTTO ADVISOR: JOAQUIM CÉSAR PIZZUTTI DOS SANTOS
Defense Place and Date: Santa Maria, January 08st, 2015.
In spite of Brazil to be one of the wold’s largest producers of steel, the use of metallic structures in constructions has been little expressive in compared to the potential of the Brazilian industrial park. With the large population growth and technological advances, the construction industry has looking for more efficient building systems in order to increase productivity, reduce wastes and attend a housing demand growing. One possibility is the use of a construction system already well consolidated in developed countries: the Light Steel Framing (LSF), and the flexibility and agility of this, determine a great potential besides to be explored in the most several applications. In this context, this work objective to systematize the information about materials, techniques, advantages, methods and construction details used in the building construction process with the LSF system, for the purpose to present the current state of the art in this country, giving emphasis about a study of case of a single-family residence built in Santa Maria, Rio Grande do Sul. In this case study, the construction process is detailed together with the cost about each constructive step, and after this, was presented the simplified budget of this construction, seeking to evidence the viability of the system in the region, and performing a comparative cost analysis between the LSF system and the conventional construction system. The total cost for the building using the LSF was higher than to the conventional system. However, in consequence of the smaller execution time and the productivity factors, it was concluded that the LSF construction method represents an important alternative to the construction market in the city of Santa Maria. Therefore, the LSF is a great form of investment due to the faster occupation and financial returns, and the system may become more competitive and common in the region considered. Keywords: Industrialized Construction. Light Steel Framing. Steel Structures. Comparative Analysis. Technical and Economic Viability.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Construção em concreto armado com fechamento em alvenaria. ........... 20
Figura 2 – Estrutura de pórtico do empire states. ...................................................... 24
Figura 3 – Edifício Garagem América, São Paulo - SP. ............................................ 25
Figura 4 – Construção empregando o método balloon framing. ................................ 28
Figura 5 – Perfis estruturais de madeira e aço galvanizado. ..................................... 29
Figura 6 – Painel estrutural em light steel framing. ................................................... 30
Figura 7 – Montagem do painel lsf no canteiro de obra. ........................................... 33
Figura 8 – Painéis em LSF produzidos em fábrica e transportados para a obra. ...... 34
Figura 9 – Exemplos de moradia modular. ................................................................ 35
Figura 10 – Corte esquemático de uma laje radier. ................................................... 36
Figura 11 – Detalhe esquemático da ancoragem de painel estrutural à uma laje
radier. ................................................................................................................. 37
Figura 12 – Corte esquemático de fundação em sapata corrida. .............................. 38
Figura 13 – Esquema geral de ancoragem química com barra roscada. .................. 39
Figura 14 – Transmissão de carga vertical a estrutura. ............................................ 43
Figura 15 – Desenho esquemático de painel estrutural com abertura para janela. ... 44
Figura 16 – Painel com contraventamento em ―X‖. ................................................... 45
Figura 17 – Esquemático de painel não-estrutural com abertura para janela. .......... 46
Figura 18 – Montagem de laje seca em steel frame. ................................................. 47
Figura 19 – Estrutura de piso em steel framing. ........................................................ 48
Figura 20 – Composição do telhado. ......................................................................... 49
Figura 21 – Cobertura em treliça plana. .................................................................... 50
Figura 22 – Caibros e vigas alinhados com montantes de painel estrutural. ............ 51
Figura 23 – Cobertura estruturada com caibros. ....................................................... 52
Figura 24 – Telhado estruturado com caibros em um laboratório na UFMG. ............ 52
Figura 25 – Tesoura de telhado em arco fabricados com perfis de aço formados a
frio. ..................................................................................................................... 53
Figura 26 – Telhado de steel frame com tesouras. ................................................... 54
Figura 27 – Exemplo de forma construtiva de escada com lsf. ................................. 55
Figura 28 – Exemplo de escada montada com lsf. .................................................... 55
Figura 29 – Instalação de placas osb na fachada. .................................................... 58
Figura 30 – Casa com acabamento em ―siding‖ vinílico, ou revestimento em PVC. . 60
Figura 31 – Revestimento das placas obs com argamassa. ..................................... 61
Figura 32 – Fechamento externo com placas cimentícias. ....................................... 64
Figura 33 – Tipos de placas de drywall e suas características.................................. 66
Figura 34 – Fechamento interno com placas de gesso acartonado. ......................... 67
Figura 35 – Aplicação de lã de vidro. ........................................................................ 69
Figura 36 – Instalações elétricas e hidráulicas em sistema LSF. .............................. 72
Figura 37 – Passagem dos conduítes pelas vigas de laje. ........................................ 73
Figura 38 – Conjunto habitacional colina das pedras finalizado. ............................... 75
Figura 39 – Vila Dignidade, Avaré, São Paulo. ......................................................... 76
Figura 40 – Unidade Municipal de Educação Infantil Belmonte durante a construção.
........................................................................................................................... 77
Figura 41 – Unidade Municipal de Educação Infantil Belmonte após a finalização. .. 77
Figura 42 – Construção do Hotel Ibis, Canoas - RS. ................................................. 78
Figura 43 – Academia do condomínio Parque das Oliveiras. .................................... 79
Figura 44 – Foto 01: Montagem da estrutura. ........................................................... 82
Figura 45 – Foto 02: Montagem da estrutura. ........................................................... 82
Figura 46 – Foto 03: Início da aplicação da cobertura. ............................................. 83
Figura 47 – Foto 04: Fechamento externo com placas cimentícias. ......................... 85
Figura 48 – Foto 05: Aplicação de placas de mármore como acabamento. .............. 85
Figura 49 – Foto 06: Aplicação de camada de lã de vidro entre as paredes e forro. 86
Figura 50 – Foto 07: Fechamento interno com placas de gesso acartonado. ........... 86
Figura 51 – Foto 08: Instalação de conduítes. .......................................................... 87
Figura 52 – Foto 09: Instalação de tubulações.......................................................... 87
Figura 53 – Foto 10: Pontos de saída de conduítes das paredes. ............................ 88
Figura 54 – Foto 11: Realização de acabamentos estéticos. .................................... 88
Figura 55 – Foto 12: Finalização da estrutura externa da casa................................. 89
Figura 56 – Foto 13: Finalização da estrutura externa da casa................................. 89
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Designações dos perfis de aço formados a frio para uso em LSF e suas
respectivas aplicações. ...................................................................................... 41
Tabela 2 – Relação entre espessura e funções e aplicações das placas. ................ 62
Tabela 3 – Resistência e condutividade térmica da lã de vidro. ................................ 70
Tabela 4 – Índice de redução acústica (Rw) da lã de vidro. ...................................... 71
Tabela 5 – Guantidade de painéis metálicos por etapa de construção. .................... 81
Tabela 6 – Detalhamento de quantidade e custo de material. .................................. 91
Tabela 7 – Custos envolvidos em cada etapa. .......................................................... 91
Tabela 8 – Custos de mão de obra. .......................................................................... 91
Tabela 9 – Custos em serviços de engenharia. ........................................................ 92
Tabela 10 – Custo total e do m². ............................................................................... 92
Tabela 11 – Comparativo entre o custo total. ............................................................ 93
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................... 15
1.1 Objetivos ........................................................................................................... 16
1.1.1 Objetivo geral .............................................................................................. 16
1.1.2 Objetivos específicos .................................................................................. 17
1.2 Justificativa e Motivação ................................................................................. 17
1.3 Estrutura do Trabalho ...................................................................................... 18
2 SISTEMAS CONSTRUTIVOS ........................................................................... 19
2.1 Sistema construtivo convencional ................................................................. 19
2.2 Sistemas construtivos industrializados ......................................................... 21
2.2.1 Breve histórico da utilização do aço na construção civil ............................. 23
3 O SISTEMA LIGHT STEEL FRAME.................................................................. 26
3.1 Definição ........................................................................................................... 26
3.2 Origem ............................................................................................................... 27
3.3 Características Gerais ..................................................................................... 30
3.4 Vantagens ......................................................................................................... 32
3.5 Métodos Construtivos ..................................................................................... 33
3.6 Etapas de Construção ..................................................................................... 35
3.6.1 Fundações .................................................................................................. 35
3.6.1.1 Radier ...................................................................................................... 36
3.6.1.2 Sapata Corrida ........................................................................................ 37
3.6.1.3 Fixação dos painéis nas fundações ......................................................... 38
3.6.2 Estrutura ..................................................................................................... 40
3.6.2.1 Perfis metálicos ....................................................................................... 40
3.6.2.2 Painéis ..................................................................................................... 42
3.6.2.3 Lajes ........................................................................................................ 46
3.6.2.4 Cobertura ................................................................................................ 48
3.6.2.5 Escadas ................................................................................................... 54
3.6.3 Fechamento Vertical ................................................................................... 56
3.6.3.1 Placas OSB ............................................................................................. 57
3.6.3.2 Placas Cimentícias .................................................................................. 62
3.6.3.3 Gesso Acartonado ................................................................................... 64
3.6.4 Isolamento termo-acústico .......................................................................... 67
3.6.4.1 Isolamento Térmico ................................................................................. 69
3.6.4.2 Isolamento Acústico ................................................................................ 70
3.6.5 Instalações Elétricas e Hidráulicas.............................................................. 71
3.7 Estado da Arte .................................................................................................. 74
4 ESTUDO DE CASO ........................................................................................... 80
4.1 Dados gerais da obra ....................................................................................... 80
4.2 Demonstração processo construtivo ............................................................. 81
4.3 Detalhamento dos custos da obra .................................................................. 90
4.4 Comparativo entre o LSF e o Sistema Construtivo Convencional .............. 92
5 CONCLUSÃO .................................................................................................... 94
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 95
Anexo A – Planta Baixa......................................................................................... 101
15
1 INTRODUÇÃO
A atividade de construir surgiu, provavelmente, a partir da fixação do homem
a um local, originando então a necessidade de possuir um abrigo que o protegesse
contra os riscos da natureza. Desde então, com o surgimento de novos materiais e a
elaboração de novas técnicas esta atividade vem se aperfeiçoando.
Os sistemas construtivos sofrem inovações, de modo a oportunizar melhoria
na qualidade dos produtos, assim como o aprimoramento na construção. Durante
muito tempo, os profissionais da área de engenharia civil questionaram os processos
construtivos de uma edificação e a possibilidade de utilizar métodos e equipamentos
mais modernos nas obras, abandonando seu caráter artesanal e de baixa
produtividade. Entretanto, somente a partir do fim da Segunda Guerra Mundial,
quando a disponibilidade de madeira tornou-se escassa, que a utilização mais
intensa dos sistemas construtivos industrializados ganhou evidência, principalmente
em países da América do Norte, Ásia e Europa.
Atualmente, existe uma grande variedade de sistemas de construção
destinados propriamente a combater características indesejadas do método
convencional. São processos mais eficientes, que buscam aumentar a
produtividade, conter perdas e melhorar a gestão de recursos. Neste contexto, a
inovação tecnológica se mostra como uma importante aliada, seja na concepção de
novos métodos construtivos, seja na criação de novos produtos empregados na
construção.
No Brasil, a indústria da construção civil ainda é caracterizada pelos sistemas
construtivos predominantemente artesanais, sendo a estrutura de concreto armado
juntamente a alvenaria de blocos cerâmicos o mais utilizado. Este sistema tem como
característica a baixa produtividade e sobretudo o grande desperdício de matéria-
prima. No entanto, o mercado tem apontado que esta situação necessita ser
modificada e o uso de novas tecnologias é a maneira mais adequada de possibilitar
a industrialização e racionalização desses processos.
Ainda que grande parte dos setores da construção civil brasileira seja
resistente a inovação, alguns segmentos significativos desse setor, influenciados
pelas tecnologias externas e visando aumento de sua eficiência, têm sinalizado pela
16
aceitação de novos formas de construir, ainda que de maneira lenta quando
comparada a outros setores da economia.
Dentre os métodos construtivos existentes, ganha destaque um sistema já
bastante consolidado em países de primeiro mundo, o Light Steel Framing (LSF). De
acordo com Crasto (2005), este é um sistema de concepção racional e altamente
industrializado, que tem como principal característica uma estrutura constituída por
perfis de aço galvanizados de pequena espessura formados a frio, promovendo um
processo de construção de alta eficiência e grande rapidez de execução.
Atualmente, há no país experiências bem sucedidas da utilização do LSF,
especialmente em obras industriais e comerciais. Tal sistema se mostra uma
alternativa bastante promissora para mudar o panorama do setor, visto que
apresenta maior rapidez de execução, menor desperdício de material e melhor
sustentabilidade ambiental comparados ao sistema construtivo convencional.
Em vista disso, o presente trabalho realiza uma abordagem a respeito do
sistema construtivo LSF, apresentando sua concepção, técnicas e materiais
empregados, e uma revisão acerca do estado da arte de sua utilização no país.
Além disso, busca evidenciar a relevância do método para o mercado da construção
civil nacional, com enfoque no município de Santa Maria, Rio Grande do Sul - RS,
através de um estudo de caso em que são apresentadas informações detalhadas
dos custos envolvidos em cada etapa de construção de uma residência unifamiliar.
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo geral
Este trabalho tem como objetivo apresentar a concepção e etapas
condicionantes do sistema LSF, e procura demonstrar sua importância para o setor
da construção civil no país através de um estudo de caso realizado no município de
Santa Maria – RS. Neste estudo, são enfatizadas a eficiência e a produtividade do
método, caracterizando seus etapas desde a fase inicial de projeto até a finalização
da obra, a fim de mostrar sua viabilidade técnica e econômica comparadas ao
sistema construtivo convencional.
17
1.1.2 Objetivos específicos
a) Apresentar os fundamentos do sistema LSF, abordando suas
características, etapas construtivas e materiais empregados;
b) Verificar o atual estado da arte de utilização do sistema LSF no Brasil;
c) Realizar um estudo de caso a respeito da construção de uma residência
unifamiliar no município de Santa Maria - RS empregando o sistema LSF,
descrevendo todo o processo desde o projeto até a finalização da obra e
apresentando os custos envolvidos;
d) Concluir se é vantajosa a utilização do LSF como método construtivo no
município de Santa Maria – RS, realizando uma comparação dos custos envolvidos
com este sistema em relação ao tradicional método de construção em concreto
armado com fechamento em alvenaria cerâmica.
1.2 Justificativa e Motivação
O sistema LSF é muito empregado em países como os Estados Unidos da
América (EUA), Canadá e nos continentes Europeu e Asiático. Nestes lugares, tem-
se amplo conhecimento a respeito das inúmeras vantagens que o LSF oferece, tais
como industrialização, racionalização de material, rapidez de execução e redução de
impactos ambientais.
No Brasil, entretanto, sua utilização é relativamente recente, de modo que a
quantidade de obras realizadas com este sistema ainda é pouco significativa,
estando a maioria delas concentradas no Sul e Sudeste do país. Em vista disso,
dispõe-se de poucas informações acerca de suas potenciais aplicações e dos
obstáculos enfrentados para sua implementação na construção civil brasileira, fato
que justifica a revisão da literatura realizada neste trabalho.
Apesar do conhecimento das vantagens proporcionadas pelo sistema LSF em
aplicações fora do país, tem-se a consciência de que as inovações devem ser
adequadas ao local, ao clima, ser viáveis economicamente e ter compatibilidade
com condicionantes nacionais. Por isso, o estudo de caso realizado neste trabalho
busca apresentar informações detalhadas a respeito da construção de uma obra
local empregando o sistema LSF, as quais podem servir de subsídio para a
realização de trabalhos futuros, tanto em âmbito acadêmico quanto empresarial.
18
1.3 Estrutura do Trabalho
Este trabalho constitui-se de seis capítulos:
O Capítulo 1 deste trabalho apresenta uma introdução aos aspectos básicos
da construção industrializada, os objetivos e motivações deste trabalho.
O Capítulo 2 apresenta uma breve abordagem a respeito do sistema
convencional de construção em concreto armado com fechamento em alvenaria
cerâmica e do sistema construtivo industrializado com base no aço;
O Capítulo 3 é exclusivamente dedicado ao sistema LSF, abordando sua
origem, definição, suas características, vantagens e etapas construtivas.
No Capítulo 4 apresenta-se um estudo de caso em que é abordado a
construção de uma habitação unifamiliar empregando o sistema LSF no município
de Santa Maria - RS, apresentado seu orçamento detalhando e um comparativo
geral com o tradicional método de construção em concreto armado com fechamento
em alvenaria cerâmica.
Finalmente, no Capitulo 5 apresenta-se as considerações finais do trabalho.
19
2 SISTEMAS CONSTRUTIVOS
Neste capítulo é realizado uma abordagem a respeito dos sistemas
construtivos empregados no mercado da construção civil nacional, mais
especificamente o sistema convencional de construção em concreto armado com
fechamento em alvenaria cerâmica e o sistema construtivo industrializado que utiliza
o aço como estrutura base.
2.1 Sistema construtivo convencional
No Brasil, o sistema construtivo convencional em concreto armado é
amplamente utilizado na construção de residências. Esse sistema é utilizado junto à
alvenaria de blocos cerâmicos, responsável pelo fechamento e isolamento da
edificação. A alvenaria é uma forma tradicional de construir usada há milhares de
anos, sendo formado por um conjunto de unidades, tais como tijolos cerâmicos ou
de concreto e argamassa. Culturalmente, existe a aceitação de que a construção
com alvenaria possui maior durabilidade, embora essa afirmação venha sendo
questionada atualmente.
O concreto armado é constituído pela associação de concreto e aço, no qual
ambos os materiais apresentam características mútuas de boa aderência e
coeficiente de dilatação térmica praticamente igual. Essa união advém do fato que o
concreto possui baixa resistência a tração, sendo função do aço, absorver os
esforços de tração e cisalhamento que atuam nos elementos de concreto
(RODRIGUES, 2000).
Dessa maneira, a estrutura de concreto armado é composta por elementos
estruturais isolados, que tem como função distribuir e conduzir os esforços advindos
dos elementos da edificação. Esses elementos, em conjunto com alvenaria de
vedação formam o sistema construtivo convencional mais utilizado no país,
mostrado na Figura 1.
Por se tratar de um sistema construtivo completamente artesanal, a estrutura
de concreto armado aliada à alvenaria de blocos cerâmicos é caracterizada pela
baixa produtividade e pelo grande desperdício de materiais. Para Hass e Martins
(2011), isso acontece devido a todas as etapas da construção em si serem
executadas in loco tornando a execução do projeto consideravelmente mais
20
demorada. Ainda segundo os autores, grande parte da mão de obra é despreparada,
o que ocasiona excesso de desperdício de materiais e retrabalho.
Figura 1 – Construção em concreto armado com fechamento em alvenaria cerâmica.
Fonte: Prudêncio (2013).
A estrutura de concreto armado moldado in loco, de forma geral, ainda é o
processo mais econômico no país, apresentando elevada quantidade de mão de
obra frente aos demais métodos construtivos. Entretanto, muitas vezes, a falta de
especialização dos operários, e a natureza artesanal dos processos se apresentam
como falhas ao sistema, que perde em eficiência e tempo.
A preocupação com as questões ambientais e a necessidade de se buscar
alternativas sustentáveis para a indústria da construção civil, demonstra que os
processos construtivos devem ser racionalizados e mais eficientes. Entretanto, o
método construtivo tradicional oferece limitações, pois alguns materiais dificilmente
são reaproveitados após sua vida útil, além da produção de blocos cerâmicos e
cimento serem extremamente nocivas ao meio ambiente.
Portanto, mesmo apresentando vantagens em sua utilização, o sistema
construtivo convencional no país ainda se encontra num patamar tecnológico inferior
em relação aos demais métodos construtivos, sendo necessário aumentar o nível de
industrialização e racionalização dos seus processos.
21
2.2 Sistemas construtivos industrializados
Desde a antiguidade, o homem tem buscado diferentes maneiras de otimizar
os tipos de atividades produtivas que realiza, principalmente as que precisam ser
executadas em larga escala. Foi dessa maneira que surgiu a industrialização,
processo socioeconômico que visa transformar uma área da sociedade inicialmente
retrógrada em uma fonte de maior riqueza e lucro, através do aperfeiçoamento de
uma determinada atividade, a fim de executá-la de maneira contínua e com maior
produtividade, por meio de novas técnicas e procedimentos com maior velocidade e
custos reduzidos (BAPTISTA, 2005).
A industrialização exerceu grande influência sobre os sistemas construtivos,
sobretudo a partir da Revolução Industrial no final do século XVIII. Anterior a isso, a
construção civil consistia apenas em técnicas manuais e artesanais, extremamente
imprecisas. No decorrer dos séculos XVIII e XIX novos materiais surgiram no
mercado, como o ferro fundido, o vidro e, futuramente, o aço e o concreto armado,
incorporados aos já tradicionais como pedra, tijolo cerâmico e madeira. Além disso,
novas ferramentas construtivas foram desenvolvidas, que passaram a realizar as
tarefas antes feitas pelo homem, trazendo maior produtividade ao canteiro de obras
(BRUNA, 1976).
Na construção civil, o processo de industrialização é observado através da
utilização de estruturas pré-fabricadas e pelo uso de equipamentos mecânicos que
substituem ou reduzem gradativamente o manejo de operários, aumentando assim a
produtividade e a qualidade do sistema. A construção industrializada tem se tornado
cada vez mais essencial para a construção civil moderna, devido a necessidade de
menor tempo na construção, de menores despesas e de elevada produtividade nos
canteiros de obra. Desse modo, os canteiros vêm se transformando em locais de
montagem dos sistemas, o que proporciona reduzir os imprevistos e desperdícios na
obra.
Segundo Santiago (2008), a construção industrializada possui características
que vão de encontro aos problemas intrínsecos da construção artesanal, como como
mão-de-obra qualificada, racionalização dos processos e insumos e possibilidade de
controle rígido dos processos e cronogramas da obra. O autor ainda afirma que a
industrialização da construção é a forma mais adequada para acompanhar a
necessidade de produção de habitação no país. Tendo como peculiaridade a
22
produção em série e em grande escala dos elementos padronizados, a
racionalização e controle rígido dos processos e materiais, além de mão-de-obra
qualificada e tempo de execução reduzido.
De acordo com a Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCEM, 2014),
com os sistemas construtivos racionalizados, as empresas transformam os canteiros
em verdadeiras linhas de montagem, aumentando a produtividade, reduzindo custos
e melhorando a qualidade do produto final.
Além disso, a construção industrializada diminui o impacto ambiental durante
a execução das edificações e também e a utilização de estruturas pré-fabricadas
racionaliza o processo construtivo, uma vez que os componentes não ficam no
canteiro, chegando apenas no momento da montagem. Isso surge como alternativa
para contornar o alto déficit habitacional brasileiro e a falta de mão-de-obra no setor
da construção civil, que tem ocorrido desde o recente crescimento do mercado
imobiliário. Outro aspecto importante diz respeito a qualificação necessária da mão-
de-obra a ser utilizada.
A execução de um sistema construtivo industrializado consiste, inicialmente
na definição do projeto que será executado, para então definir o tipo de projeto de
produção seriada através de reunião das informações referentes a esse projeto e a
um desenvolvimento detalhado das suas particularidades.
Um dos maiores inconvenientes dos sistemas industrializados são os altos
custos iniciais, porém, devido ao ganho de produtividade na obra, a redução de mão
de obra e de tempo para a execução é bem provável que esse alto custo inicial se
pague ao final da obra.
Atualmente, segundo o Centro Brasileiro de Construção em Aço (CBCA,
2014), um dos setores mais industrializados no Brasil é o da construção metálica. A
explicação é simples, pois nos últimos 30 anos, a construção metálica saiu
praticamente do ostracismo para um setor com grandes perspectivas de crescimento
nos próximos anos. Esse trabalho é resultado de grandes investimentos em novas
tecnologias e maquinários especializados. Com isso, a utilização do aço tem
aumentado anualmente e a tendência é de um acrescimento maior com a divulgação
das vantagens da construção metálica, que se apresenta como uma boa opção ao
sistema convencional.
23
2.2.1 Breve histórico da utilização do aço na construção civil
O ferro tem sido usado na construção desde o século XII, inicialmente eram
utilizadas na forma de tirantes e pendurais de ferro fundido e funcionavam apenas
como elementos auxiliares nas estruturas de madeira. Porém, a Revolução Industrial
dos séculos XVIII e XIX alterou tudo que havia dominado a vida dos homens até
então, e a partir daí surgiu a necessidade de construir pontes e viadutos em grande
quantidade, sendo essas então as primeiras grandes aplicações do ferro e do aço na
construção civil.
No fim do século XVIII começaram a ser construídas cúpulas de igrejas e
pontes. Inicialmente, as pontes metálicas eram feitas com ferro fundido, depois com
aço forjado e, posteriormente, passaram a ser construídas com aço laminado. A
primeira dessas pontes foi construída sobre o Rio Severn, em Coalbrookdale na
Inglaterra entre 1775 e 1779 e possuía arcos de ferro fundido e um vão central de 30
metros. Ela era considerada um grande avanço tecnológico para a época, mesmo
que ainda utilizasse os conceitos das pontes de pedra e madeira.
Para a construção civil, esse foi um acontecimento de grande relevância, pois
o uso do aço possibilitou uma renovação nos padrões arquitetônicos da época,
permitindo que um material de maior resistência fosse utilizado para criar estruturas
maiores. Além do mais, não se deve atribuir o teor revolucionário desse novo
material somente as suas inúmeras possibilidades estruturais e nem às
potencialidades plásticas do ferro fundido. O grande diferencial do ferro era a sua
escala de produção industrial, e que confrontava totalmente os processos de
construção utilizados até então, visto que essas edificações poderiam ser
executadas na mesma velocidade em que eram feitas as próprias ferrovias. E foi a
partir deste marco, que a estrutura metálica passa então a se expandir a outros tipos
de construções.
A estrutura metálica, possui uma capacidade estrutural muito maior que o
concreto armado para determinados fins. Sendo assim, ela traz uma maior liberdade
para o desenho conceitual da estrutura. Mas o surgimento dessas novas formas,
vem de um desenvolvimento histórico pelo qual a estrutura metálica e o homem
passaram. As primeiras estruturas metálicas construídas foram feitas na Europa em
meados do século XIX, antes da utilização do concreto armado.
24
Assim como no continente europeu, os novos programas arquitetônicos nos
Estados Unidos baseavam-se em necessidades ligadas à indústria e ao comércio. A
partir da segunda metade do século XIX a construção metálica ganhou ênfase no
país, pois houve a necessidade da verticalização das construções devido ao
crescimento populacional, o desenvolvimento do comércio e a valorização dos
terrenos.
Nos Estados Unidos, os primeiros edifícios com estruturas em aço
começaram a ser construídos a partir de 1870, em grandes cidades como Chicago,
Nova York, Detroit e St. Louis. A título de exemplo, pode-se citar algumas obras
eminentes, como a Brooklin Bridge, sendo a primeira das grandes pontes pênseis,
com 486 m de vão livre, construída em 1883 em Nova Iorque; a Torre Eiffel,
construída em 1889 em Paris e com 312 metros de altura e o Empire State Building,
com 380 m de altura, construído em 1932 em Nova Iorque.
Figura 2 – Estrutura de Pórtico do Empire States.
Fonte: Newhouse (1992, p. 134).
Já no Brasil, a história foi um pouco diferente, pois devido ao fato do país ser
carente de tecnologias e de mão-de-obra qualificada, o concreto armado se adaptou
melhor do que o aço. O início da utilização de estruturas metálicas, deu-se somente
25
em meados do século XX, e o emprego utilização dessa estrutura veio graças ao
surgimento de uma indústria siderúrgica no país, que antes importava todo aço que
consumia.
O primeiro edifício construído no Brasil com estrutura metálica, com o Edifício
Garagem América, no centro da cidade de São Paulo, e foi executado com materiais
e projetos produzidos no país.
Figura 3 – Edifício Garagem América, São Paulo - SP.
Fonte: Pereira, Lana, Silva e Silva (2000, p. 57).
A estrutura metálica, portanto, contribui para a implementação e a difusão do
conceito de pré-fabricação na construção civil pelo mundo. Por ser um material
industrializado, a sua utilização influenciou a mudança de todo o processo
construtivo. Somente com uso desse metal, foi possível criar construções cada vez
maiores e mais leves, dando asas para imaginação dos projetistas. Tais criações
não seriam possíveis com a rigidez e o peso do concreto.
Atualmente, a utilização de estruturas de aço na construção civil é feita de
variadas formas: como elemento estrutural, na função de vigas, pilares e lajes
mistas, em coberturas, ou como elemento de sistemas construtivos integrados, como
o LSF.
26
3 O SISTEMA LIGHT STEEL FRAME
Neste capitulo é contemplado especificamente o método construtivo LSF,
abordando sua definição, origem, características, vantagens e etapas construtivas.
3.1 Definição
Conforme o Instituto Brasileiro de Desenvolvimento da Arquitetura (IBDA,
2014), o LSF é um sistema construtivo construído em perfis de aço galvanizado
formado a frio. Esse perfis são projetados para suportar as cargas da edificação
para garantir os requisitos de funcionamento desta.
O Light Steel Framing é um sistema construtivo estruturado em perfis de
aço galvanizado formados a frio, projetados para suportar as cargas da
edificação e trabalhar em conjunto com outros subsistemas industrializados,
de forma a garantir os requisitos de funcionamento da edificação. É um
sistema construtivo aberto – que permite a utilização de diversos materiais,
flexível – pois não apresenta grandes restrições aos projetos, racionalizado
– otimizando a utilização dos recursos e o gerenciamento das perdas,
customizável – permitindo total controle dos gastos já na fase de projeto;
além de durável e reciclável (JARDIM; CAMPOS, 2006).
O termo LSF foi registrado pelo Swedish Institute of Steel Construction – SBI
para designar o sistema construtivo baseado em estrutura de aço leve. A
designação do sistema Light Steel Framing vem da língua inglesa, e pode ser
traduzida como Estruturas em Aço Leve. A palavra Steel indica a matéria prima
usada na estrutura, o aço. O Light, ou leve, indica que os elementos em aço são de
baixo peso uma vez que são produzidos a partir de chapa de aço com espessura
reduzida, e também ressalta a flexibilidade, dado que permite qualquer tipo de
acabamento exterior e interior. E Framing é a palavra usada na língua inglesa para
definir um esqueleto estrutural composto por diversos elementos individuais ligados
entre si, passando estes a funcionar em conjunto, para dar forma e suportar o
edifício e o seu conteúdo.
Segundo Crasto (2005), esse é um sistema de concepção racional, cuja
estrutura é constituída de perfis formados a frio de aço galvanizado que são
utilizados para a concepção de painéis estruturais e não-estruturais, vigas de piso,
vigas secundárias, tesoura de telhados e demais componentes.
27
Portanto, o sistema basicamente se resume em uma estrutura composta de
paredes, pisos e cobertura, que além de seus componentes, também possuem
subsistemas. Esses subsistemas são, além do estrutural, de fundação, de
isolamento termo-acústicos, de fechamento interno e externo, e instalações elétricas
e hidráulicas (CONSULSTEEL, 2002).
Reunidos, esses elementos possibilitam a integridade estrutural da edificação,
resistindo aos esforços que solicitam a estrutura. (FREITAS; CRASTO, 2006).
3.2 Origem
Embora seja considerada uma tecnologia nova, a origem do LSF se dá entre
os anos de 1810 e 1860, nos Estados Unidos. Por certo, historicamente inicia com
as habitações de madeira construídas pelos colonizadores do território americanos
naquela época.
Naqueles anos a população do país multiplicou-se por dez devido aos
grandes fluxos migratórios provenientes da Europa, e foi necessária então a
construção de novas habitações com métodos rápidos, práticos e recorrendo a
materiais disponíveis em abundância na época. Para suprir essa demanda, recorreu-
se a utilização da madeira em virtude das grandes reservas florestais da época. O
método utilizado foi denominado como Balloon Framing, e consistia em uma
estrutura de peças com madeira serrada de pequena seção transversal, e
espaçadas regularmente.
De acordo com Freitas e Crasto (2006), Foi a partir de então, que as
construções em madeira, conhecidas por Wood Frame, tornaram-se a tipologia
residencial mais comum nos Estados Unidos. Aproximadamente um século mais
tarde, em 1933, com o grande desenvolvimento da indústria do aço nos Estados
Unidos, foi lançado na Feira Mundial de Chicago, o protótipo de uma residência em
LSF que utilizava perfis de aço substituindo a estrutura de madeira.
Ainda de acordo com os autores, o crescimento da economia americana e a
abundância na produção de aço no período pós-Segunda Guerra Mundial
possibilitaram a evolução nos processos de fabricação de perfis formados a frio, e o
uso dos perfis de aço substituindo os de madeira passou a ser vantajoso devido à
maior resistência e eficiência estrutural do aço, e à capacidade de a estrutura resistir
a catástrofes naturais como terremotos e furacões.
28
Figura 4 – Construção empregando o método Balloon Framing.
Fonte: Smithsonian Institution (2014).
Entretanto, embora o LSF viesse sendo empregado há mais de 40 anos, o
emprego massivo do Steel Frame ocorre realmente a partir da década de 1990,
motivado pelo declínio da madeira empregada na construção e grandes flutuações
no preço dela. Em 1991, essa matéria-prima encareceria 80% em apenas 4 meses.
Outros fatos determinantes, foram os desastres naturais que devastaram os
EUA, primeiro o furacão Andrew em 1992 e em 1994 o terremoto Northridge, onde
grande parte das casas em Wood Frame mostraram-se pouco resistentes aos
desastres. E dessa forma, o emprego de LSF aumentou significativamente no país,
estima-se que na década de 90 foi cerca de 25%.
Em 1993 a indústria dos EUA criou associações de técnicos e construtores e
o sistema LSF passou a ser encarado de uma forma mais profissional (SOUZA;
MEYERS, 1998). E nesse mesmo ano foi publicado um estudo pela National
Association of Home Builders (NAHB, 1993), em que o aço era identificado como a
melhor solução para a construção de habitações em sistema framing (Rego, 2012).
De acordo com Battistella (2011), no Japão esse método construtivo foi
empregado após a Segunda Guerra Mundial, quando foi necessário reconstruir mais
de 4 milhões de moradias em razão da destruição ocasionada pela guerra, pois
como as casas eram construídas em madeira os incêndios eram agravados durante
os ataques. A fim de proteger os recursos florestais e evitar construções inflamáveis,
o governo restringiu o uso de madeira nas construções, e em virtude disso, o país
possui um mercado e uma indústria siderúrgica bastante desenvolvida em perfis de
aço leve.
29
Figura 5 - Perfis estruturais de madeira e aço galvanizado.
Fonte: Crasto (2005, p. 11).
Embora o LSF seja um sistema construtivo altamente empregado em países
cuja a construção civil é predominantemente industrializada, no Brasil essa prática
ainda é pouco frequente. Devido a fatores histórico-culturais decorrentes da falta de
recursos siderúrgicos adequados, até a década de 80 o uso de estruturas metálicas
era incomum, e portanto não era uma opção para engenheiros e arquitetos nas
construções residenciais. Segundo o CBCA (2014), a mão-de-obra barata no país
tornava a construção convencional mais vantajosa no país, e por esse motivo o
concreto ganhou tanto destaque na construção civil brasileira.
O sistema a seco LSF começou a ser introduzido vagarosamente na
construção civil brasileira nos início da década de 90, através do drywall. No entanto,
era apenas utilizado nas paredes internas, como paredes de vedação. Somente em
1998 que surgiram no Brasil as primeiras construções em LSF. A primeira obra foi
executada pela Construtora Sequência em São Paulo, e os primeiros projetos eram
focados nas construções residenciais de alto e médio padrão.
Atualmente esse sistema vem passando por um processo de
desenvolvimento e aceitação no mercado nacional, inclusive a sua aplicação já
supera as construções residenciais. Desde então, o mercado tem notado alguns
avanços que ajudaram o sistema a lançar raízes em território brasileiro. Entre eles
estão: a definição dos requisitos mínimos para financiamento de habitações em LSF
pela Caixa Econômica Federal, a publicação de dois manuais (um de engenharia e
outro de arquitetura) pelo CBCA (2014), que serve de subsídio para especificação e
uso, e a normatização de alguns dos principais componentes do sistema, como os
perfis estruturais de aço formados a frio (NBR 6355:2003) e as chapas de drywall
(NBR 15217:2005), uma das opções de fechamento.
30
3.3 Características Gerais
Para Santiago, Freitas e Crasto (2012), o LSF é caracterizado como um
processo altamente industrializado, possibilitando uma construção a seco com
grande agilidade de execução, e formado por vários componentes e subsistemas,
como fundação, fechamento interno e externo, isolamento termo-acústico e
instalações elétricas e hidráulicas. Esses subsistemas se complementam a estrutura
do LSF, que é composta por painéis estruturais ou autoportantes, que são
responsáveis pela integridade da edificação, resistindo aos esforços que solicitam a
estrutura.
Figura 6 - Painel estrutural em Light Steel Framing.
Fonte: Steel Frame Alliance (2007, p. 4).
A matéria prima utilizada, a técnica de fabricação, suas particularidades e o
acabamento, passam por controles de qualidade rigorosos, assegurando agilidade
construtiva e maior controle de desperdícios de material e da qualidade do produto
final, o que ocasiona uma solução eficiente e com a possibilidade de custo reduzido.
31
O LSF é um sistema construtivo aberto, que possibilita a utilização de
diversos materiais de revestimento; flexível, devido a facilidade de reformas e
ampliação; racionalizado, otimizando a utilização dos recursos e o gerenciamento
das perdas; customizável, permitindo total controle dos gastos já na fase de projeto;
além de durável e reciclável. Tecnicamente, o LSF pode ser definido como um
sistema construtivo estruturado em painéis, projetados para suportar às cargas da
edificação e trabalhar em conjunto com outros subsistemas industrializados, de
forma a garantir os requisitos de funcionamento da edificação (CAMPOS, 2012).
Os principais atributos dessa técnica é que por se tratar de um sistema
industrializado e pré-fabricado, é possível racionalizar o uso de materiais, diminuindo
significativamente as perdas. Ainda, pode-se aprimorar o tempo de fabricação e
montagem da edificação, visto que vários serviços podem ser executados
simultaneamente. Enquanto as fundações são executadas no local da construção,
os painéis das paredes ou, até mesmo, as tesouras da cobertura podem ser
preparadas em fábrica e, posteriormente, montadas na obra.
Outra característica relevante e que torna mais simples a execução da
edificação, é o fato dos materiais utilizados serem muito leves, entre eles, destacam-
se os perfis em aço galvanizado formados a frio, as placas de fechamento e os
materiais de preenchimento, que compõem, praticamente, toda a edificação
construída em LSF. Além do mais, devido a leveza desses materiais o carregamento
nas fundações é reduzido, o que torna essa etapa mais econômica, tanto pelas
fundações não precisarem suportar cargas muito elevadas, quanto pela redução da
mão de obra e do tempo de execução.
Como já citado anteriormente, o sistema LSF não se restringe somente a
construção residencial. Devido a sua flexibilidade e agilidade construtiva verifica-se
um grande potencial a ser explorado nas mais diversas aplicações, dentre as quais
podemos destacar edifícios residenciais e comerciais (de até quatro pavimentos),
habitações de interesse social, estabelecimentos de saúde e ensino, hotéis, e retrofit
em edificações.
32
3.4 Vantagens
Segundo Santiago, Freitas e Castro (2012), o sistema construtivo LSF,
apresenta inúmeras e benefícios nas edificações, as principais são:
a) Os produtos que constituem o sistema são padronizados de tecnologia
avançada, em que os elementos construtivos são produzidos industrialmente, onde
a matéria prima utilizada, os processos de fabricação, suas características técnicas e
acabamento passam por rigorosos controles de qualidade;
b) O aço é um material de comprovada resistência e auto controle de
qualidade tanto na produção da matéria-prima quanto de seus produtos, permite
maior precisão dimensional e melhor desempenho da estrutura;
c) Facilidade de obtenção dos perfis formados a frio já que são largamente
utilizados pela indústria;
d) Durabilidade e longevidade da estrutura, proporcionada pelo processo de
galvanização das chapas de fabricação dos perfis;
e) Facilidade de montagem, manuseio e transporte devido a leveza dos
elementos;
f) Construção a seco, o que minora o uso dos recursos naturais e o
desperdício;
g) Os perfis perfurados previamente e a utilização dos painéis de gesso
acartonado facilitam as instalações elétricas e hidráulicas;
h) Melhores níveis de desempenho termo-acústico que podem ser alcançados
através da combinação de materiais de fechamento e isolamento;
i) Facilidade na execução das ligações;
j) Rapidez de construção, uma vez que o canteiro se transforma em local de
montagem;
k) O aço é um material incombustível;
l) O aço é reciclável, podendo ser reciclado diversas vezes sem perder suas
propriedades;
m) Grande flexibilidade do projeto arquitetônico, não limitando a criatividade
do arquiteto.
Ainda na mesma literatura, o LSF tem inúmeras vantagens sobre a
construção convencional, pois se trata de um processo altamente industrializado e
por isso tecnologicamente avançado se comparado com o sistemas construtivo
33
convencional. A grande resistência do aço também contribui para este fato, com sua
grande durabilidade e facilidade de manuseio e montagem. Além disso, a construção
em LSF é seca, diminuindo o uso de recursos naturais e desperdícios de materiais,
e tem um bom desempenho termo-acústico.
3.5 Métodos Construtivos
De acordo com Freitas e Crasto (2006), há basicamente três métodos
construtivos para a implantação do sistema LSF: o método tradicional ou Stick, o
método por painéis e o método de construção modular.
O método tradicional, é o mais comum e usado em todo o mundo na
construção, tanto no sistema LSF, como em qualquer outro sistema. Este consiste
na montagem dos elementos estruturais no local, o que corresponde ao nível
mínimo de pré-fabricação. Neste método, os perfis são cortados no canteiro da obra,
e painéis, lajes, coluna, contraventamentos e tesouras de telhados são montados no
local, acarretando no aumento de atividades na obra. Depois de erguida a estrutura
procede-se à colocação dos restantes revestimentos exteriores e interiores.
Figura 7 - Montagem do painel LSF no canteiro de obra.
Fonte: Santiago (2008, p. 23).
34
O método por painéis, é composto por painéis estruturais ou não,
contraventamentos, lajes e tesouras de telhado, que são levados prontos para o
canteiro, sendo apenas necessário colocá-los na sua posição correta. Os painéis e
subsistemas são conectados usando as técnicas convencionais (parafusos
autobrocantes e autoatarrachantes), e as principais vantagens são a velocidade de
montagem, o alto controle de qualidade na produção dos sistemas e a diminuição do
trabalho no canteiro de obra. Ao contrário do método anterior, também é possível
que os painéis vindos de fábrica venham já com o seu revestimento exterior, interior
e, até mesmo, isolamento.
Figura 8 - Painéis em LSF produzidos em fábrica e transportados para a obra.
Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008a).
O último método referido, é a construção modular, onde as unidades são
completamente pré-fabricadas e podem ser entregues no local da obra com todos os
acabamentos internos como revestimentos, louças sanitárias, bancadas, mobiliários
fixos, metais, instalações elétricas e hidráulicas.
35
Figura 9 - Exemplos de moradia modular.
Fonte: Koma Modular Construction (2014).
3.6 Etapas de Construção
3.6.1 Fundações
No sistema LSF existe uma vantagem evidente, já referida, quanto às
fundações. Visto que o seu peso é substancialmente inferior ao de um edifício
comum, as suas fundações são menos solicitadas, tornando-as mais econômicas.
Como a a estrutura distribui a carga uniformemente ao longo dos painéis estruturais
e suporta os painéis em toda a sua extensão, a fundação deverá ser contínua.
A Como qualquer fundação, requer uma boa impermeabilização a fim de se
evitarem infiltrações e umidade. É importante salientar que a eficiência estrutural
depende de um bom projeto e execução da fundação. A qualidade da fundação está
diretamente ligada ao bom funcionamento dos subsistemas que formam o edifício
(CONSULSTEEL, 2002). Por ser um sistema autoportante, a fundação deve estar
perfeitamente nivelada e em esquadro, permitindo a correta transmissão das ações
da estrutura e maior precisão na montagem da estrutura e dos demais
componentes.
As fundações são executadas da forma convencional, e como qualquer
fundação, requer uma boa impermeabilização a fim de evitar problemas futuros. As
soluções mais empregadas para as construções em steel frame são o radier e
sapatas corrida, e seja qual for a opção especificada para a fundação, deve-se
mensurar o deslocamento de translação e rotação da estrutura devido a ação do
36
vento. E para que esses efeitos sejam obstruídos, a fixação da estrutura deve ser
executada de maneira que fique coerentemente ancorada à fundação
3.6.1.1 Radier
O radier é um tipo de fundação rasa, constituída de uma laje em concreto
armado com cota bem próxima da superfície do terreno, na qual toda estrutura se
apoia. Basicamente, é uma laje que distribui seu peso por toda a base da
construção.
As partes imprescindíveis no radier são a laje contínua de concreto e as vigas no
perímetro da laje, e sob as paredes estruturais ou colunas, e onde mais for
fundamental para fornecer rigidez no plano de fundação.
Figura 10 – Corte esquemático de uma laje radier.
Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008b).
O dimensionamento do radier resultará do cálculo estrutura, e na sua
execução devem-se observar algumas condições, distância do contrapiso ao solo,
conforme recomenda a norma, deve ser de pelo menos 15 cm, para evitar a
penetração de umidade, o radier deve possuir certo desnível em seu contorno para
que o painel fique protegido da umidade, a calçada deve ser executada de forma
que permita o escoamento das águas pluviais, recomendando-se uma inclinação em
torno de 5%.
37
Para que o conjunto estrutura-fundação interaja de maneira satisfatória, sem
causar deslocamentos, a ancoragem da estrutura deve ser bem dimensionada e
executada.
Ancoragem é o meio construtivo que a estrutura irá se prender à fundação e
permitir que a transmissão dos esforços impossibilite qualquer deslocamento
indesejável. Todos os tipos de ancoragem requerem uma guia, que trata-se de um
perfil estrutural na posição horizontal onde são presos os montantes ou chamados
perfis verticais.
Figura 11 - Detalhe esquemático da ancoragem de painel estrutural à uma laje
radier.
Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008b).
3.6.1.2 Sapata Corrida
A sapata corrida é um tipo de fundação indicada para construções com
paredes portantes, onde a distribuição de carga é continua ao longo das
paredes. Constitui-se de vigas, que podem ser de concreto armado, de
blocos de concreto ou alvenaria que são locados sob os painéis estruturais.
(FREITAS; CRASTO, 2006, p 27).
A sapata corrida é indicada para terrenos de grande resistência a cerda de 60
cm da superfície, e executada abaixo e ao longo das paredes com função estrutural.
É construída numa vala sobre um solo cuja resistência é condizente com a
38
intensidade de carregamento a ela transmitida pela largura da aba da sapata. O
contrapiso do pavimento térreo pode ser executado de concreto, ou construído com
perfis galvanizados apoiados nas sapatas.
Figura 12 - Corte esquemático de fundação em sapata corrida.
Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008b).
3.6.1.3 Fixação dos painéis nas fundações
A ancoragem é a maneira construtiva que a estrutura deve se prender à
fundação e permitir que a transmissão dos esforços impeça qualquer deslocamento
indesejável. É feita após a execução da fundação, e os perfis devem ser fixados
nesta para que resistam à pressão do vento, o qual causa efeitos de translação e/ou
tombamento, fazendo a estrutura (resultado do conjunto dos perfis encaixados e
parafusados) se deslocar lateralmente ou girar no eixo de sua base. Portanto, para
que o conjunto estrutura-fundação interaja de modo satisfatório, e seja evitado o
movimento da edificação devido à pressão do vento, a ancoragem da estrutura deve
ser bem dimensionada e executada, não causando esses deslocamentos.
39
O tipo de ancoragem define-se devido ao tipo de fundação, as solicitações
que ocorrem na estrutura devido as cargas, as condições climáticas e ocorrência de
abalos sísmicos (CONSULSTEEL, 2002). Suas dimensões e espaçamento são
definidos segundo o cálculo estrutural, e as formas mais utilizadas de ancoragem
são a química com barra roscada, a expansível com ―parabolts‖, e a ancoragem
provisória.
A ancoragem química com barra roscada é colada à fundação em orifício
executado após o concreto da fundação adquirir a resistência especificada. A
colagem é feita geralmente com resina epoxídica, que permite uma ponte de
aderência entre a barra e a fundação. Então, a estrutura da edificação é fixada à
fundação com uma barra rosqueada através de uma peça de aço que se ajusta à
guia do montante (um dos perfis verticais do ―esqueleto‖ da estrutura) e
aparafusada. O montante geralmente é de perfil duplo, conforme mostra Figura 13
(TERNI; SANTIAGO; PIANHERI, 2008b).
Figura 13 - Esquema geral de ancoragem química com barra roscada.
Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008b).
Outra forma de ancorar a estrutura é utilizar ―parabolts‖. Trata-se de um
chumbador de expansão com torque radial e uniforme. Perfura-se a fundação e fixa-
se a guia com "parabolts" aparafusados. Já na ancoragem provisória é um processo
40
utilizado na montagem da estrutura, onde os painéis são fixados com pistola a
pólvora. Esse método e usado para manter o prumo dos painéis enquanto são
montados e conectados a outros painéis do pavimento e até que seja feita a
ancoragem definitiva. São também utilizados em painéis na o estruturais como
fixação e para evitar deslocamentos laterais. (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO,
2012).
3.6.2 Estrutura
3.6.2.1 Perfis metálicos
O LSF é concebido a partir da idealização de painéis, compostos por perfis
montados paralelamente e fixados nas extremidades por outros perfis. Esses
elementos metálicos utilizados são fabricados a partir de bobinas de aço de alta
resistência e revestidos com zinco ou liga de alumínio-zinco.
Os perfis são produzidos a partir de dois processos tradicionais, sendo que
um consiste em um processo contínuo em que uma tira de chapa passa por uma
série de cilindros (perfiladeiras) dobrando-a para gerar a conformação da seção
transversal, e o outro método é através de dobradeira, que é um equipamento de
punção que pressiona a chapa contra a mesa para efetivar a dobra, atingindo então
a seção transversal desejada. Essas chapas tem entre 0,8 mm e 3,0mm de
espessura, sendo a mais utilizada a de espessura de 0,95 mm. (TERNI; SANTIAGO;
PIANHERI, 2008a).
As definições das seções, espessura, propriedades geométricas de perfis
steel frame são determinados pelas normas NBR 15253 – Perfis de Aço Formados a
Frio, com revestimento Metálico, para Painéis Reticulados em Edificações:
Requisitos Gerais e NBR 6355 – Perfis Estruturais de Aço Formados a Frio:
Padronização.
De acordo com a NBR 15253 (2005), os seguintes tipos de perfis são
empregados no sistema LSF, conforme a Tabela 1.
U simples: utilizado como guia, ripa, bloqueador e sanefa;
U enrijecido: utilizado como bloqueador, enrijecedor de alma, verga e viga;
Cartola: utilizado como ripa;
Cantoneira de abas desiguais: utilizado como cantoneira.
41
Tabela 1 – Designações dos perfis de aço formados a frio para uso em LSF e suas
respectivas aplicações.
Seção Transversal Série Designação
Utilização NBR 6355:2008
Perfil U simples
Guia
Ripa U bw x bf x tn Bloqueador
Sanefa
Perfil U enrijecido
Bloqueador
Enrijecedor de alma U bw x bf x tn Montante
Verga
Viga
Perfil Cartola Ripa
Cr bw x bf x D x tn
Cantoneira de
Cantoneira abas desiguais
L bf1 x bf2 x tn
Fonte: NBR 6355:2008.
O que diferencia o perfil U (guia) do perfil Ue (montante), é que a seção do
primeiro não possui borda (D), e é isto que permite o encaixe desses perfis. As guias
não devem transmitir e nem absorver os esforços, sendo isto função dos montantes,
vigas e eventualmente pilares presentes na estrutura.
As tiras planas, cantoneiras e cartolas, são perfis que também são
indispensáveis para estruturas de LSF. Tiras ou fitas, são tipicamente usadas para
estabilização do painéis e formação das ligações. As cantoneiras são usadas
42
geralmente em conexões de elementos onde o perfil Ue não é adequado, e o perfil
cartola é empregado como ripas de telhado.
Segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), as dimensões da alma dos perfis
Ue variam geralmente entre 90 a 300 mm (medidas externas), apesar de ser
possível utilizar outras dimensões. Além da espessura (tn), a resistência de um perfil
de aço depende da dimensão, forma e limite de elasticidade do aço. O limite de
escoamento dos perfis de aço zincado, determinado de acordo com a norma NBR
6673, não deve ser inferior a 230 Mpa.
3.6.2.2 Painéis
Conforme Santiago, Freitas e Castro (2012), os painéis do sistema LSF
podem ter função estrutural, sendo responsáveis pelo suporte das cargas da
edificação, ou podem apenas funcionar como divisórias, tendo como função o
fechamento e isolamento da mesma.
De acordo com os autores, os painéis estruturais ou autoportantes estão
sujeitos a cargas horizontais de vento e cargas verticais oriundas de pisos, telhados
e outros painéis, sendo responsáveis por absorver esses esforços e transmiti-los à
fundação. Esses painéis são constituídos por perfis de seção Ue denominados
montantes, dispostos na vertical e geralmente espaçados de 400mm ou 600mm,
sendo função desses transmitir as cargas verticais por contato direto através de
suas almas, estando suas seções em coincidência de um patamar a outro de forma
a assentir somente a transferência de esforços axiais como mostra a Figura 14.
Os painéis podem ser instalados tanto na vertical, para serem utilizados como
paredes, quanto na horizontal como pisos. Os painéis verticais, na sua maioria, são
portantes, ou seja, funcionam como estrutura da edificação, recebendo as cargas e
dando estabilidade ao conjunto. Outros painéis podem ser utilizados nas paredes
com a finalidade de vedação. A concepção do sistema LSF permite que os painéis
trabalhem concomitantemente, travando-se entre si e gerando uma estrutura plena.
43
Figura 14 – Transmissão de carga vertical a estrutura.
Fonte: Santiago, Freitas e Crasto (2012).
Um painel utilizado em parede é constituído pelos montantes e pelas
guias. Os montantes (perfis Ue) são os elementos paralelos verticais normalmente
modulados a cada 400 mm ou 600 mm, mas dependendo da solicitação, pode ser
de até 200 mm. As guias (perfis U) são elementos que fixam as extremidades dos
montantes (inferior e superior) conformando a estrutura básica do sistema steel
frame. A união é realizada com parafusos autoperfurantes e auto-atarraxantes
empregadas de acordo com o local de uso e função estrutural do parafuso, e a
quantidade de parafusos, o comprimento e o diâmetro são estabelecidos pelo
projetista de acordo com as considerações do dimensionamento da união
(SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2012).
Para as aberturas correspondentes às portas e janelas nos painéis portantes
é imprenscindível o emprego de elementos estruturais para a redistribuição das
solicitações nos montantes interrompidos. Logo, com esse propósito são instaladas
vergas e ombreiras.
44
A verga é obtida com a composição de dois ou mais perfis conectados ou, até
mesmo, usando perfis cantoneiras. As ombreiras, que são os perfis que delimitam o
vão, são montadas de cada lado da abertura. O sistema LSF permite aberturas de
grandes vãos e, nesse caso, as vergas devem ser compostas por vigas treliçadas.
Figura 15 - Desenho esquemático de painel estrutural com abertura para janela.
Fonte: Crasto (2005).
Para que a estrutura seja estabilizada devem ser realizadas ligações rígidas
ou com elementos capazes de transferir esses esforços para as fundações, pois
isoladamente os montantes não são capazes de resistir ao cargas horizontais que
solicitam a edificação, como as provocadas pelo vento, e esses esforços podem
resultar na perda da estabilidade da estrutura e até mesmo levá-la ao colapso.
O recurso mais empregado é o de contraventamento em ―X‖, onde uma fita de
aço galvanizado é fixada na face do painel, cuja largura, espessura e localização é
determinada pelo projeto estrutural. Esta fixação deve ser bem tensionada para que
não ocorram folgas, pois isso pode comprometer sua eficácia, além de causar
deformação nos painéis aos quais estão fixadas. Quanto menor for o ângulo
45
formado entre a base do painel e a diagonal, menor será a tensão da fita metálica,
portanto, para melhor eficiência, a inclinação das diagonais deve estar
compreendida entre 30º e 60º. Além do mais, o uso dos contraventamentos pode
acabar interferindo na colocação das aberturas, então se deve adotar um ângulo de
inclinação grande da diagonal. E quando o uso do contraventamento em ―X‖ não for
o mais adequado devido ao proveto arquitetônico prever muitas aberturas em uma
fachada, a alternativa é o contraventamento em ―K‖ (FREITAS; CRASTO, 2006).
Figura 16 – Painel com contraventamento em ―X‖.
Fonte: Freitas e Crasto (2006)
De acordo com Crasto (2005), os painéis não estruturais funcionam apenas
como divisórias, tendo função somente de fechamento externo e divisórias internas.
Na condição de divisória pode ser usado o sistema de gesso acartonado ou drywall,
onde as dimensões dos montantes e das guias são menores em dimensão e
espessura. Para as divisórias externas, é aconselhado utilizar os mesmos perfis dos
painéis estruturais.
46
O autor também afirma que para portas e janelas a solução para aberturas é
muito mais simples, pois como não há cargas verticais para serem suportadas não é
necessário usar vergas e ombreiras. Para a delimitação lateral do vão só é preciso
utilizar um montante, que é fixado ao marco de abertura, e no acabamento superior
e inferior usa-se apenas uma guia de abertura, como nos painéis estruturai,
conforme a Figura 17.
Figura 17 - Desenho esquemático de painel não-estrutural com abertura para janela.
Fonte: Crasto (2005)
3.6.2.3 Lajes
As lajes baseiam-se no mesmo princípio dos painéis, utilizam perfis
galvanizados dispostos horizontalmente, obedecendo à mesma modulação dos
montantes. Esses perfis integram as vigas de piso, desempenhando função de
estrutura de apoio aos materiais que compõe a superfície do contrapiso.
As vigas de piso devem ser apoiadas nos montantes, para que seja possível
que suas almas estejam em coincidência com as almas dos montantes, novamente
47
formando uma estrutura alinhada, e essa disposição permite garantir que predomine
esforços axiais nos elementos da estrutura. Já os painéis portantes devem ser
montados diretamente sobre a estrutura do piso, onde os montantes do painel
superior façam contanto direto com as vigas de piso para garantir a transmissão
axial dos esforços entre os componentes da estrutura e evitar deformações relativas
à falta de nivelamento ou precisão dimensional dos elementos que formam o
contrapiso. (FREITAS; CRASTO, 2006).
O tipo de laje define-se conforme a natureza do contrapiso. Ela pode ser do
tipo úmida (ou steel deck), onde se utiliza uma chapa metálica ondulada
aparafusada às vigas e preenchida com concreto que serve de base para o
contrapiso, ou pode ser do tipo seca, quando placas rígidas de OSB, cimentícias ou
outras são aparafusadas à estrutura do piso. Além do mais, Crasto (2005, p.79)
afirma: ―as principais vantagens da laje seca seriam a menor carga por peso próprio,
e uma construção a seco sem a necessidade do uso da água na obra e maior
velocidade de execução‖.
Figura 18 – Montagem de laje seca em Steel Frame.
Fonte: Hass e Martins (2011).
48
Figura 19 - Estrutura de piso em Steel Framing.
Fonte: Construtora Quaco, 2014
3.6.2.4 Cobertura
A cobertura do telhado é a parte da construção destinada a proteger o edifício
da ação das intempéries, podendo também desempenhar uma função estética.
Telhados podem variar desde simples cobertas planas até projetos com maior
complexidade. Os telhados inclinados, além da função protetora, também funcionam
como mediadores térmicos dos ambientes cobertos, visto que a camada de ar entre
a cobertura e o forro, formam um bom isolante térmico. No Brasil, país de clima
tropical, os telhados inclinados cobertos com telhas cerâmicas são normalmente
mais eficientes no que diz respeito ao conforto ambiental (CRASTO, 2005).
O telhado compõe-se de duas partes principais: pela cobertura, podendo ser
de diversos materiais, desde que impermeáveis às águas pluviais e resistentes a
ação do vento e intempéries, e pela armação que corresponde ao conjunto de
elementos estruturais para sustentação a cobertura, tais como ripas, caibros, terças,
tesouras e contraventamentos.
A versatilidade do sistema LSF, assim como nas construções convencionais,
possibilita a realização dos mais variados projetos de cobertura, as soluções mais
comuns são as coberturas planas e as coberturas inclinadas. Inclusive, as
coberturas para LSF, por sua leveza, podem ser usadas em edificações
convencionais, e são capazes de vencer grandes vãos. Para executar estruturas de
49
coberturas de LSF, são empregados os mesmo perfis usados nas paredes, os perfis
U e Ue, com alma de 90 mm, 140 mm ou 200 mm de altura (TERNI; SANTIAGO;
PIANHERI, 2009).
Os revestimentos da cobertura do telhado possuem as mesmas
características e princípios das estruturas convencionais, portanto, podem ser
usadas telhas metálicas, cerâmicas, fibrocimento, shingle, entre outras
(BATTISTELLA, 2011).
Conforme a BRASILIT (2014), em construções LSF, as telhas shingle são as
mais usadas. São duráveis, flexíveis pois são constituídas de manta asfáltica com
grão minerais e apresentam um bom padrão estético. Possuem também grande
durabilidade, e boa resistência ao vento e à ruptura (Figura 20). Segue a
composição:
1) Painel estrutural montado sobre os caibros de madeira ou aço;
2) Subcobertura, proporciona melhor acabamento devido à aderência das
telhas, e aumentando a proteção contra a infiltração;
3) Telhas shingle, produzidas por uma base asfáltica e manta de fibra de
vidro, cobertas com materiais granulados;
4) Cumeeiras de ventilação, melhoram a circulação do ar, garantindo conforto
térmico a edificação;
5) As telhas por serem flexíveis, permitem uma adaptação perfeita nas
diversas partes de união entre as águas do telhado, o que dispensa peças de
acabamento.
Figura 20 – Composição do telhado.
Fonte: Brasilit (2014).
50
Os elementos da cobertura são: vedação (telhas); elementos que dão suporte
à cobertura, como as ripas, caibros, tesouras; sistema de escoamento das águas
pluviais, como condutores, calhas e rufos (TERNI; SANTIAGO; PIANHERI, 2009).
Segundo Freitas e Crasto (2006) os tipos de coberturas são variados,
podendo ser planas ou inclinadas.
a) Coberturas Planas: normalmente são resolvidas como uma laje úmida onde
a inclinação para o caimento de água é obtida variando espessura do contrapiso de
concreto. Para vãos maiores sem apoios intermediários, é possível o uso de treliças
planas confeccionadas com perfis Ue galvanizados. As imagens abaixo mostram
três tipos de treliças muito utilizadas e uma foto da utilização destas.
Figura 21 - Cobertura em treliça plana.
Fonte: Freitas e Crasto (2006, p. 65).
b) Coberturas inclinadas: a estrutura de um telhado inclinado em LSF é
semelhante à de um telhado convencional de madeira, porém a armação de madeira
é substituída por perfis galvanizados, e a alma dos perfis que compõem os caibros
devem estar alinhadas a alma dos montantes dos painéis de apoio de modo que a
transmissão das cargas seja axial, a estrutura de um telhado inclinado em LSF é
semelhante à de um telhado convencional de madeira (figura x). Telhados inclinados
em LSF podem ser construídos a partir de uma estrutura de caibros ou por meio de
tesouras ou treliças.
51
Figura 22 - Caibros e vigas alinhados com montantes de painel estrutural.
Fonte: Freitas e Crasto (2006, p. 65).
Um telhado estruturado com caibros é um método empregado para
construções do tipo ―stick‖, onde os elementos estruturais (U e Ue) são cortados e
montados no local da obra. Este método é usual quando se deseja utilizar menos
aço do que nas tesouras, e quando o vão entre os apoios permite o uso de caibros.
Uma estrutura típica para esse tipo de cobertura consiste em usar dois caibros cujas
extremidades se apoiam nos painéis portantes e em uma cumeeira, formando a
inclinação requerida. O carregamento do telhado e o peso próprio são
descarregados nos caibros e estes nos painéis até chegarem à fundação (FREITAS;
CRASTO, 2006).
Com o objetivo de aumentar a rigidez da estrutura e estabilizar as estabilizar
as peças individualmente, os caibros devem ser devidamente contraventados. Para
isso, é habitual utilizar perfis U, Ue ou fitas de aço galvanizado fixados
perpendicularmente aos caibros na mesa superior ou no interior destes. No caso da
aplicação de telhas shingles ou cerâmicas que necessitam de substrato contínuo de
apoio, os painéis já são responsáveis pelo contraventamento dos caibros.
52
Figura 23 - Cobertura estruturada com caibros.
Fonte: Terni; Santiago; Pianheri (2009).
Figura 24 - Telhado estruturado com caibros em um Laboratório na UFMG.
Fonte: Construtora Sequência (2012)
53
Já as tesouras ou treliças cobrem grandes vãos sem necessitar de apoios
intermediários, são uma das soluções mais comuns para coberturas residenciais.
Elas podem vir pré-fabricadas ou ser montadas no próprio canteiro de obra. Em
ambos os casos, as tesouras devem ser projetadas e dimensionadas por
profissionais especializados. Como para a confecção das tesouras no canteiro é
necessário um grande espaço para a montagem da mesa de trabalho e equipe
qualificada, as tesouras pré-fabricadas apresentam inúmeras vantagens, como o
menor tempos de trabalho no canteiro e a precisão dimensional. Atualmente, existe
uma variedade muito grande no desenho de tesouras em razão de fatores estéticos,
climáticos e de funcionalidades (FREITAS; CRASTO, 2006).
A ligação das tesouras à estrutura da edificação deve ser feita de forma que
resista aos esforços de tração causados pelo vento, e no caso de edificações em
LSF, as tesouras devem ser fixadas aos montantes dos painéis estruturais da
edificação.
Figura 25 – Tesoura de telhado em arco fabricados com perfis de aço formados a
frio.
Fonte: Crasto (2005, p.105).
54
Figura 26 – Telhado de steel frame com tesouras.
Fonte: Sistema Steel House (2014).
3.6.2.5 Escadas
O sistema LSF também oferece soluções para a execução das escadas, e há
maneiras variadas de construção. Geralmente utiliza-se combinações de perfis U e
Ue para a montagem da escada. Os pisos e espelhos das escadas podem ser
constituídos por painéis de OSB ou de pranchas de madeira maciça aparafusadas
na estrutura da escada.
De acordo com Crasto (2005), um dos tipos mais usuais de escadas em LSF
é a escada viga caixa inclinada, indicada para vãos abertos. Ela é constituída por
dois ou mais perfis Ue parafusados um ao outro, formando uma viga que serve de
guia para os degraus. Utiliza-se uma guia dobrada nas dimensões do degraus que é
aparafusado nesta viga. Duas vigas com a guia dobrada acima formam os lances
das escadas onde se fixam os painéis OSB, por exemplo, formando a escada.
Ainda segundo o autor, as escadas fechadas podem ser formadas por painéis
com inclinação e uma guia-degrau utilizando perfis U dobrados para formação dos
degraus. O par dessa composição forma o lance da escada, e o contrapiso se
materializa, como no primeiro caso, por placas de OSB ou pranchas de madeira
maciça. Uma outra concepção é a da utilização de painéis escalonados compostos
por montantes de perfis Ue e guias de perfis U que, se necessário, podem receber
55
um painel auxiliar para o assentamento da placa do piso. Se o material da placa de
piso fornecer a resistência necessária às solicitações, esse painel pode ser
desprezado.
Figura 27 – Exemplo de forma construtiva de escada com LSF.
Fonte: DryMaxx (2014)
Figura 28 - Exemplo de escada montada com LSF.
Fonte: Casa Aço Construção Inteligente, 2013.
56
3.6.3 Fechamento Vertical
O sistema de fechamento vertical é composto pelas paredes externas, pelos
isolantes térmicos e acústicos e pelas paredes internas de uma edificação. A
primeira corresponde aos fechamentos externos que delimitam as áreas molháveis,
a segunda refere-se aos isolantes térmicos e acústicos, que são colocados entre as
placas e entre os montantes e, por último, os fechamentos internos, instalados nas
áreas secas ou úmidas, mas não molháveis.
Segundo Crasto (2005), nesse sistema os componentes devem ser
compatíveis com o conceito da estrutura dimensionada para suportar vedações de
baixo peso própriode, ou seja, por elementos leves. Outro conceito primordial é o
emprego de sistemas racionalizados para o fechamento para que um maior grau de
industrialização seja promovido na construção. A própria modulação estrutural é
dimensionada para maior otimização do emprego de chapas ou placas, geralmente
elas possuem 1,20m de largura, múltiplo da modulação de 400 mm e 600mm como
ocorre com as placas de gesso acartonado e placas cimentícias. Além do mais, os
materiais de fechamento e acabamento mais apropriados são aqueles que garantem
uma obra ―seca‖, com redução ou eliminação das etapas que utilizam argamassa e
similares.
Os componentes de fechamento são instalados externamente a estrutura
como uma película e juntamente com os perfis galvanizados vão formar as vedações
internas e externas da edificação. Alguns critérios e requisitos que assegurem
satisfação as exigências dos usuários e a habitabilidade da edificação devem ser
levados em conta na escolha dos componentes que farão parte do sistema de
fechamento.
A norma ISO 6241:1984 estabelece os requisitos fundamentais para atender
essas necessidades. A segurança estrutural, a segurança ao fogo, a estanqueidade,
o conforto termo-acústico, tátil e visual também são importantes condições para a
aplicação de um sistema de fechamento, além, é claro, da durabilidade e economia.
Para os fechamentos externos, que estão sujeitos às ações das intempéries, sem
dúvida, uma das maiores preocupações é quanto às propriedades em relação à
estaqueidade e à durabilidade, seguida da condição de ser estética (TERNI;
SANTIAGO; PIANHERI 2008).
57
Com relação às chapas de fechamento externo, é importante avaliar e
especificar as seguintes características: resistência à flexão, absorção de água,
variação dimensional em razão da variação de umidade e do efeito de temperatura,
e a resistência às intempéries. Geralmente, quanto maior a absorção de água, maior
a variação dimensional por efeito de umidade e, portanto, maior a movimentação
das chapas; quanto maior a movimentação das chapas, maior deve ser a
capacidade do material usado para o preenchimento das juntas entre chapas de
absorver tal movimentação (OLIVEIRA; WAELKENS; MITIDIERI, 2012).
Para os fechamentos internos das paredes podem-se utilizar os mesmos
materiais de fechamento externo, porém, segundo Campos (2012) o gesso
acartonado é o material mais indicado. No mercado nacional os produtos disponíveis
para o fechamento de construções em LSF são fornecidos em placas ou chapas,
com várias espessuras e os mais utilizados são o OSB, a placa cimentícia e o gesso
acartonado, este podendo ser usado apenas em aplicações internas.
3.6.3.1 Placas OSB
Como componentes dos fechamentos externos, Rego (2012) cita as placas
OSB (Oriented Strand Board), a qual se trata de uma chapa estrutural, produzida a
partir de filamentos (strands) de madeira orientadas com três a cinco camadas
perpendiculares prensadas e unidas com resinas sob altas temperaturas, tornando
maior sua resistência mecânica e rigidez.
O painel de OSB, também pode ser utilizado, e auxilia no contraventamento
das paredes, pois é instalado diretamente na estrutura e sobre ele deve ter um
revestimento de uma manta fixada por grampos, para não deixar com que a
umidade penetre, porém se for utilizado revestimento com argamassa, precisa ser
fixado uma tela sobre a manta. (TERNI; SANTIAGO; PIANHERI, 2008).
Esses painéis não devem ser expostos a intempéries, pois devido às
substâncias utilizadas em sua confecção apresentam razoável resistência à
umidade. São comercializados nas dimensões 1,22 m x 2,44 m e com espessuras
de 9, 12, 15 e 18 mm. As juntas devem ser previstas e ter um espaçamento de 3 mm
incluindo todo o seu perímetro, as juntas verticais devem estar sempre sobre os
montantes e aparafusadas, e quando as paredes tiverem dimensões superiores a 24
58
m devem ser previstas as juntas de movimentação Error! Reference source not
found. (CRASTO, 2005).
Figura 29 - Instalação de placas OSB na fachada.
Fonte: Crasto (2005, p. 127).
No entanto, independente do acabamento final, devido a suas características
as placas de OSB devem ser protegidas contra a umidade em toda sua área externa
por uma manta ou membrana de polietileno de alta densidade, que reveste toda a
área externa das placas, garantindo a estanqueidade das paredes e permitindo a
passagem da umidade da parte interna dos painéis para o exterior, evitando assim a
condensação dentro dos mesmos (Foto X). As mantas são grampeadas nas placas,
e sobrepostas de 15 a 30 cm em suas juntas para criar uma superfície continua e
efetiva que evite as infiltrações (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2012).
Segundo a DuPont Brasil (2014), a membrana TYVEK é composta por 100%
de polietileno sem aditivos, corantes ou resinas e 100% reciclável. Ela atua como
barreira contra intempéries, pois reduz a infiltração de ar externo, aumentando a
eficiência do isolamento térmico, e garante a estanqueidade das paredes, perfis e
isolamentos internos contra a infiltração de água, e também é resistente a rupturas e
impede a proliferação de bactérias e fungos. Tanto os painéis internos quanto os
externos não devem ter contado diretamente com as fundações ou com o solo,
dessa maneira, antes da montagem deve ser fixada na base dos painéis uma fita
59
seladora, que além de evitar o contato direto com a umidade do piso, minimiza as
pontes térmicas e acústicas.
Outro detalhe importante a ser observado, é que para executar o revestimento
externo as placas OBS devem estar secas. Se estiverem úmidas, recomenda-se
esperar a secagem para depois realizar a colocação dos revestimentos. Como
acabamento final podem ser adotados o ―siding‖ vinílico, o de madeira ou cimentício
e a argamassa.
O ―siding‖ e um revestimento de fachadas, composto de placas paralelas,
muito comuns nas residências norte-americanas. O ―siding‖, como
mencionado anteriormente, pode ser vinílico que é feito com PVC, de
madeira ou cimentício. Sua principal vantagem e oferecer uma alternativa
de construção mais rápida e limpa que os revestimentos tradicionais como
argamassa, pintura e revestimentos cerâmicos. Outra vantagem e
proporcionar um acabamento que melhor se adapta ao fechamento em OSB
(SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2012).
Esse material é de grande versatilidade, aplicação fácil e não requer muitos
cuidados de manutenção. Além do mais, ele pode ser pintado e para limpar basta
água e sabão. É encontrado no mercado em painéis compostos por réguas duplas
com 5,00 m de comprimento e 25,0 cm de largura com texturas que imitam a
madeira e na cor branca. O revestimento e impermeável, em função do seu material
e do sistema de montagem de barras intertravadas que possibilita a estanqueidade.
Entretanto, não apresenta grande resistência a impactos, apesar de atender a
normas internacionais de desempenho (SILVA, 2013).
60
Figura 30 – Casa com acabamento em ―siding‖ vinílico, ou revestimento em PVC.
Fonte: Placo Center (2014).
Enquanto isso, o revestimento com argamassa dá aspecto final semelhante a
uma construção convencional de alvenaria, e por isso tem grande aceitação no
mercado. O revestimento em argamassa tem evoluído no sentido de evitar
problemas como trincas e fissuras devido a movimentação e variação dimensional
dos elementos dos painéis com o desenvolvimento de técnicas e argamassas mais
flexíveis. Porém, com ainda apresenta grande ocorrência de patologias.
Para o revestimento das placas de OSB com argamassa, o método mais
indicado consiste em aplicá-la sobre telas de fios de aço zincado expandida ou tela
plástica resistente à alcalinidade, fixadas ao painel OBS. A tela deve estar disposta
em duas camadas e fixada com grampos sobre a superfície do OSB
impermeabilizada com a membrana de polietileno para que a aderência da
argamassa seja garantida. A argamassa de traço forte deve ser aplicada,
uniformemente, oferecendo um bom recobrimento e não deixando a tela exposta
(FREITAS; CRASTO, 2006).
61
Figura 31 - Revestimento das placas OBS com argamassa.
Fonte: Crasto (2005)
No acabamento de OSB com argamassa é necessária a presença de juntas
feitas na superfície da argamassa para orientação das trinca que podem ocorrer
devido a movimentação e variação dimensional do conjunto. Além do mais, deve-se
ter especial atenção na execução do revestimento, evitando que a fachada no
momento da aplicação da argamassa esteja exposta ao sol direto ou a chuva muito
forte (CRASTO, 2005).
Segundo Santiago (2008), a utilização de argamassa para acabamento na
construção em LSF por ser um processo artesanal, contraria a filosofia de
industrialização do sistema, tornando essa etapa da execução mais lenta. Além do
mais, a movimentação inerente ao sistema LSF não é bem absorvida pela
argamassa, e isso favorece o surgimento de diversas patologias que comprometem
a integridade da edificação. Logo, esse tipo de acabamento não é muito
recomendado pelos profissionais com experiência.
62
3.6.3.2 Placas Cimentícias
Já as placas cimentícias são placas delgadas de concreto, fabricadas a partir
de argamassas especiais contendo aditivos e uma elevada porcentagem de cimento.
Geralmente são fabricadas a partir de moldes metálicos, utilizando a mesma
tecnologia do concreto pré-moldado (DOMARASCKI; FAGIANI, 2009).
São um tipo ideal de solução para o fechamento, podendo ser usadas tanto
externa quanto internamente, e também em áreas úmidas e expostas a intempéries.
Podem ser utilizadas também em pisos, porém é necessária a aplicação de um
substrato de apoio para proporcionas resistência à flexão, que pode ser de chapas
de madeira transforada.
As placas utilizadas no sistema LSF normalmente possuem dimensão fixa de
1,20m de largura, apresentando espessura de acordo com a função e aplicação da
placa mostradas na Tabela 2. Para o uso em pisos é necessária a aplicação de um
substrato de apoio antes, que pode ser de placas de madeira modificada, resistente
a água proporcionando resistência à flexão.
Tabela 2 - Relação entre espessura e funções e aplicações das placas.
Espessura Comprim. Largura Peso/m² Aplicações
6 mm 2,00 m
1,20 m 10,2 kg Divisórias leves, forros
2,40 m e dutos de ar condicionado
3,00 m
8 mm
2,00 m
1,20 m 13,6 kg
Paredes internas em áreas secas
2,40 m e úmidas, revestimentos de paredes
3,00 m comuns ou em subsolos
10 mm
2,00 m
1,20 m 17,0 kg
Áreas secas e úmidas, internas e
2,40 m externas. Ideais no fechamento
3,00 m vertical e isolamentos termo-acústico
12 mm
2,40
1,20 m 20,4 kg
Uso interno na compatibilização
com o drywall ou em fechamentos
3,00 internos ou externos que necessitem
de mais espessura
Fonte: BRASILIT (2014)
63
De acordo com uma das fabricantes das placas cimentícias, a BRASILIT
(2014), elas são totalmente reutilizáveis, possuem alta resistência a impactos,
elevada durabilidade, resistem aos ataques de cupins e micro-organismos, além de
serem incombustíveis e proporcionarem bom isolamento termo-acústico. Além do
mais, recebem um tratamento impermeabilizante que lhes confere menos absorção
de umidade e maior estabilidade dimensional, dispensando impermeabilização
adicional na obra.
O fechamento com essas placas tem grande compatibilidade com o sistema
LSF, visto que as placas são leves, de pequena espessura, impermeáveis,
incombustíveis, resistência aos impactos, baixa condutividade térmica, resistem a
cupins e microrganismos, elevada durabilidade e permitem inúmeros acabamentos
e, ainda, possuem compatibilidade modular.
Na aplicação das placas algumas recomendações devem ser seguidas, como
o armazenamento em locais secos, evitar coincidir as juntas das placas internas com
as juntas externas, evitar a ocorrência de quatro vértices no mesmo ponto nas juntas
verticais das chapas e, no vão de porta e janelas, as juntas verticais junto aos
batentes não devem seguir até o teto sendo ideal também que as juntas de placas
não coincidam com as juntas dos painéis. E a fixação é feita com parafusos ponta-
broca, cabeça auto-escariante e aletas de expansão, pois evitam que o parafuso
faça rosca na placa, e facilita a instalação (TERNI; SANTIAGO; PIANHERI, 2008).
Além do mais, aconselha-se revestir a face exposta das paredes externas
com uma demão de selador de base acrílica. Para locais úmidos, como banheiros,
cozinhas e lavanderias, deve-se prever um sistema de impermeabilização nas
junções da parede com o piso, impossibilitando a infiltração de água para dentro do
painel. Paredes das áreas de box, pias de cozinha e tanques devem igualmente
receber impermeabilização. O assentamento das peças cerâmicas pode ser feiro
com argamassa colante, porém flexível (FREITAS; CRASTO, 2006).
64
Figura 32 - Fechamento externo com placas cimentícias.
Fonte: Âncora Soluções Construtivas (2014).
Além do mais, as placas cimentícias destacam-se também por serem
compatíveis com a maioria dos acabamentos ou revestimentos, como pintura
acrílica, cerâmicas, pedras naturais, pastilhas e entre outros.
3.6.3.3 Gesso Acartonado
No sistema LSF, para o fechamento interno dos painéis estruturais e não
estruturais, são utilizados placas ou chapas de gesso acartonado. Para painéis
internos não estruturais é usado o sistema drywall, também constituído dos perfis U
e Ue, de menor dimensão, que suportam apenas o peso dos fechamentos,
revestimentos e de peças fixadas como quadros, armários, etc. As chapas de gesso
acartonado são vedações leves, pois não possuem função estrutural, porém permite
composições de acordo com as necessidades de resistência à umidade, fogo,
isolamento acústico (FREITAS; de CRASTO, 2006).
Segundo os autores, o termo drywall é usado usualmente nos Estados Unidos
e vem sendo utilizado no Brasil para se referir às divisórias de gesso acartonado
com estrutura em perfil galvanizado. Porém, o termo refere-se aos componetes de
fechamento utilizados na construção a seco, sendo as chapas de gesso acartonado
apenas um dos inúmeros tipos de drywall. Inclusive, as placas de OSB e as placas
cimentícias citadas anteriormente também são consideradas como drywall.
65
As chapas de gesso acartonado geralmente são comercializadas com 1,20m
de largura, comprimentos variando de 1,80m a 3,60m e espessuras de 9,5mm,
15,5mm e 15mm, sempre consultando previamente o fabricante e o espaçamento
entre os montantes. Esse sistema permite derivações e composições conforme as
necessidades de resistência à umidade e ao fogo. Atualmente são encontrados três
tipos de placas de gesso acartonado no mercado nacional.
Placas Standard (ST), destinada a áreas secas, e constituída por placas de
gesso, parafusadas a uma estrutura metálica leve. A estrutura, em perfilados de aço
galvanizado, é formada por guias e montantes, sobre os quais são fixadas as placas
de gesso, em uma ou mais camadas, gerando uma superfície apta a receber o
acabamento final. Pode ser utilizada em paredes internas retas ou curvas, não
estruturais de edifícios e não expostas a intempéries.
Placa Resistente à Umidade (RU), também conhecida como placa verde,
possuem elementos hidrofugantes, logo são indicadas para áreas para ambientes
sujeitos a umidade, como banheiros, cozinhas e lavanderias.
Placa Resistente ao Fogo (RF), é composta por um material rígido e sua
aplicação é limpa e rápida, elas resistem ao fogo por até 2 horas. É excelente para
paredes corta-fogo de compartimentação, e aplicada também para proteção passiva
contra fogo em estruturas metálicas. Essas placas são resistentes ao fogo por até 2
horas.
As placas de gesso acartonado são fabricadas industrialmente e constituídas
de uma combinação de gesso, água e aditivos, revestidas em ambos os lados com
lâminas de cartão, que proporcionam resistência à tração e flexão ao gesso. As
chapas de gesso devem ser produzidas de acordo com as seguintes Normas ABNT:
NBR 14715:2001, NBR 14716:2001 e NBR 14717:2001.
66
Figura 33 - Tipos de placas de Drywall e suas características. Fonte: Dry Maxx (2014).
Antes de inicializar a montagem do sistema de fechamento interno deve-se
verificar a compatibilização dos projetos entre si, a fim de evitar interferências e não
conformidades que comprometam a qualidade do processo construtivo (FREITAS;
CRASTO, 2006):
A instalação do fechamento vertical externo deve estar finalizada, inclusive
impermeabilizada, e as lajes de piso e telhado devem ter sido terminadas;
Devem ter sido concluídas as atividades que façam uso de água;
Os períodos de cura devem estar vencidos, como no caso de lajes úmidas e
fundações do tipo radier;
As lajes e fundações devem estar niveladas e preferencialmente finalizadas;
Os ambientes devem obrigatoriamente estar preservados da entrada de
chuva e umidade excessiva;
As saídas das instalações hidráulicas e elétricas devem estar devidamente
posicionadas, e as prumadas já prontas, evitando-se grandes rasgos nos
perfis metálicos;
Para a fixação dos perfis para drywall, averiguar se o elemento de fixação é
compatível com a base de apoio.
67
Figura 34 - Fechamento interno com placas de gesso acartonado.
Fonte: Dry Maxx (2014).
E sobre as placas ou chapas podem ser aplicados revestimentos usuais como
cerâmica, pintura e textura entre outros usualmente aplicados na construção civil
convencional.
3.6.4 Isolamento termo-acústico
A capacidade de proporcionar condições adequadas de qualidade para as
atividades para o qual foi projetada uma edificação determina o seu desempenho
termo-acústico. Esse isolamento é a maneira encontrada para impossibilitar a
transmissão de sons e os ganhos ou perdas de calor para o meio externo,
impedindo que as condições externas tenham influência sobre as internas. Logo, o
fechamento vertical tem papel essencial no isolamento termo-acústico de uma
edificação, pois através dele são constituídas as barreiras físicas entre os ambientes
e o lado externo.
Anteriormente o conceito de isolamento baseava-se na utilização de materiais
com grande massa e espessura. Entretanto, atualmente consegue-se mensurar a
real necessidade do isolamento e quantificar o material isolante necessário devido
68
as novas tecnologias. São várias as maneiras de conservação energética em uma
construção, entre elas conter infiltrações de água e a passagem de vento, evitar
penetração e formação de umidade, adequado projeto de circulação de ar dentro da
edificação ou, ainda, reduzir as perdas térmicas entre o meio interno e externo
(CAMPOS, 2007).
Nas construções em LSF os princípios de isolamento térmico e acústico são
baseados em conceitos atuais de isolação multicamada, que fundamenta-se em
associar placas leves de fechamento externo e interno afastadas entre si, e o
espaço formado entre elas é preenchido com material isolante (CRASTO, 2006).
O emprego de mantas termo-acústicas de lãs minerais (Figura 23) entre os
fechamentos externo e interno das paredes e o uso de subcoberturas proporcionam
elevado conforto ambiental. As lãs minerais podem ser aplicadas no forro, na
cobertura e no miolo de divisórias, e são utilizadas para obter conforto termo-
acústico. As lãs de rocha e de vidro devem sua capacidade de absorver ruídos à
própria porosidade: quando a fibra entra em contato com uma onda sonora, ocorre
uma fricção que converte parte da energia sonora em calor, reduzindo a intensidade
do som.
O isolamento térmico é um dos argumentos fortes para o emprego da
tecnologia LSF em qualquer ambiente. Segundo Terni, e Santiago e Pianheri (2008),
a espessura do isolante bem como sua densidade dependerá do nível de isolamento
desejado. A própria concepção do sistema, formado por duas placas, internamente
preenchidas com lã mineral (sistema massa-mola-massa), proporciona redução
acústica pela descontinuidade do meio.
Tanto a lã basáltica de rocha quanto a lã de vidro são classificadas como
materiais incombustíveis. Entretanto, quando for exigida proteção passiva ao fogo,
como ocorre com estruturas metálicas, portas e paredes corta-fogo, recomenda-se a
substituição da lã de vidro pela lã de rocha ou pela lã cerâmica, que suportam a
temperatura e o tempo de exposição direta às chamas especificados por uma norma
técnica.
69
Figura 35 - Aplicação de lã de vidro.
Fonte: Placo Center (2014).
3.6.4.1 Isolamento Térmico
O isolamento térmico tem como objetivo controlar as perdas de calor no
inverno e os ganhos no verão, sendo necessário avaliar simultaneamente as trocas
térmicas dinâmicas que ocorrem nos ambientes.
A solução mais adequada representa, portanto, um equilíbrio entre as
perdas e ganhos de calor, que variam conforme o tipo de edificação, as
condições de ocupação, as características do clima local e os materiais
empregados na construção. Quanto aos materiais é importante observar
propriedades tais como: capacidade térmica especifica, densidade de
massa, condutividade térmica, transmitância, refletância e absorbância à
radiação solar, emissividade e forma, além das dimensões e orientações
dos mesmos (FREITAS; CASTRO, 2006, p. 92).
No Brasil ainda não há estudo sobre desempenho térmico de edificações em
LSF, não sendo possível avaliar quais as melhores condições de fechamento,
portanto será levado em consideração a utilização da lã de vidro, que é um
componente utilizado no tratamento térmico e acústico de edificações em LSF. De
acordo com o fabricante, segue a tabela com valores de Resistência Térmica e
Condutividade Térmica do material (FREITAS, CRASTO, 2006).
70
As definições e métodos de cálculo simplificado para avaliar o desempenho
térmico de uma edificação são apresentados pela norma NBR 15220:2005 -
Desempenho térmico de edificações. De acordo com o fabricante de lã de vidro, os
valores de resistência e condutividade térmica são descritos na Tabela 3.
Tabela 3 - Resistência e Condutividade Térmica da lã de vidro.
Espessura Condutividade Térmica
(W/m °C) Resistência Térmica (M² °C/W)
50 mm 0,042 1,19
75 mm 0,042 1,78
100 mm 0,042 2,38
Fonte: Isover - Saint Globain (2014)
3.6.4.2 Isolamento Acústico
Segundo Freitas e Castro (2006, p.90) ―a quantidade de radiação sonora
advinda da parede, e, portanto, a capacidade de isolação desta parede, dependerá
da frequência do som, do sistema construtivo e do tipo de material que a compõem‖.
As condições aceitáveis de ruído ambiente são determinadas pela norma
NBR 10152:1987 – Níveis de ruído para conforto acústico. Nela, esses requisitos
são definidos em determinados recintos de uma edificação e de acordo com a
finalidade de utilização. O valor inferior da faixa representa o nível sonoro para
conforto, enquanto que o valor superior significa o nível sonoro aceitável para a
finalidade. Dentre os diversos ambientes citados pela norma, podemos citar:
Dormitórios residenciais (sem ocupação): 30 – 40 dB(A);
Apartamentos em hotéis (sem ocupação): 30 – 40 dB(A);
Salas de estar em residências (sem ocupação) 35 – 45 dB(A);
Salas de aula (sem ocupação): 35 – 45 dB(A);
Quartos hospitalares: 35 – 45 dB(A);
Escritórios: 45 – 55 dB(A);
Geralmente, os materiais de alta absorção acústica são porosos e/ou fibrosos,
e dessa forma a lã de vidro por ser um material fibroso, apresenta grande
capacidade de isolação sonora. Parte da energia sonora que atravessa a parede
com essa camada isolante é transformada em energia térmica que é dissipada do
71
material absorvente por convecção, fazendo com que a energia sonora perca a
intensidade.
Segundo Gerges (1992), Para medirmos a eficiência de um isolante sonoro,
devemos considerar sempre o Rw, que é o índice utilizado para medir o quanto u
material é capaz de isolar o ambiente de ruídos externos. O Rw é medido em
decibéis e determinado através de ensaios em laboratório. Quanto maior o Rw de
um material, maior será sua eficiência de isolamento sonoro. De acordo com o
fabricante o índice de Rw (redução acústica) da lã de vidro em feltros e painéis
combinados com placas de gesso acartonado é representada na Tabela 4.
Tabela 4 - Índice de Redução acústica (Rw) da lã de vidro.
Parede Parede Parede
Simples Dupla Simples Dupla Simples Dupla
RW (αβ) 43 50 47 55 52 58
Espessura (mm) 50 mm 75 mm 100 mm
Perfil Metálico (mm) 48 mm 70 mm 90 mm
Fonte: Isover - Saint Globain (2014)
3.6.5 Instalações Elétricas e Hidráulicas
As instalações elétricas e hidráulicas para edificações com sistema
construtivo LSF são as mesmas empregadas em edificações convencionais e
apresentam o mesmo desempenho, não modificando devido ao sistema construtivo.
Desse modo, os materiais empregados e conceitos de projeto também são idênticos
aos utilizados em edificações convencionais e, portanto, as considerações para
projeto, dimensionamento e uso das propriedades dos materiais não divergem do
tratamento tradicional nessas instalações. Da mesma forma ocorre com as
instalações para telefonia, internet, gás, cabos de TV e de aquecedor solar, que,
geralmente, não necessitam exigências especiais além daquelas tradicionalmente
utilizadas nas construções convencionais.
Apesar da facilidade de uso dos materiais convencionais no sistema, há no
mercado a disponibilidade de materiais elétricos e hidráulicos projetados
especialmente para drywall e LSF, como as caixas elétricas que se fixam
diretamente nas placas de gesso acartonado. Porém, assim como nas instalações
72
hidráulicas, os materiais de instalações elétricas convencionais, como caixas de luz
plásticas e conduítes corrugados ou lisos, podem ser usados sem problemas. No
caso das caixas de luz comuns, elas podem ser fixadas também em peças auxiliares
ou nos montantes da estrutura (TERNI, SANTIAGO E PIANHERI, 2008).
Enquanto em obras convencionais as tubulações geralmente são instaladas
antes da concretagem das vigas e lajes, podendo assim sofrer danos nessa fase, no
sistema LSF as tubulações são locadas posteriormente, evitando assim o risco de
dano. Outra facilidade desse sistema é o fato de as paredes e lajes funcionarem
como shafts visíveis, permitindo que as interferências entre os sistemas elétricos e
hidráulicos sejam visualizadas facilmente enquanto executadas, simplificando o
trabalho e diminuindo a probabilidade de acidentes, como danificar ou furar algum
cano.
Figura 36 –Instalações elétricas e hidráulicas em sistema LSF.
Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008).
Os furos para a passagem das instalações pelos montantes e vigas de pisos
devem ser realizados de acordo com norma A NBR 15253:2005 - Perfis de aço
formados a frio, com revestimento metálico, para painéis estruturais reticulados em
edificações - Requisitos gerais. Essa diretriz formaliza furos para passagem de
instalações, prevendo que aberturas sem reforços podem ser executadas nos perfis
de LSF, desde que devidamente consideradas no dimensionamento estrutural, e
73
sendo que a distância entre os eixos dos furos sucessivos deve ser de no mínimo
600 mm e a distância entre a extremidade do perfil e o centro do primeiro furo deve
ser no mínimo de 300 mm.
A passagem de tubulação de água fria ou quente ou de conduítes elétricos
pelas vigas de piso é feita através de furos como os previstos em norma. Para as
tubulações sanitárias, que geralmente possuem diâmetros mais elevados é
interessante que seu caminhamento horizontal ocorra sob a laje (oculto por forro) e
que seja o mais curto possível, sendo conduzidas para as paredes. Quando houver
necessidade da tubulação atravessar as vigas de piso ou cobertura através de furos,
deve-se juntamente ao calculista estrutural analisar a necessidade da instalação de
uma peça de reforço à viga nessa região. Nessa situação, as vigas de piso ou de
sustentação da cobertura também podem ser substituídas por treliças ou tesouras,
que possuem espaços maiores entre as peças e permitem facilmente a passagem
das tubulações (TERNI, SANTIAGO E PIANHERI, 2008).
Casualmente as tubulações hidráulicas podem estar sujeitas a vibrações,
para evitar sua transmissão à estrutura da edificação, pode-se utilizar braçadeiras
para fixar as tubulações aos perfis ou ou introduzir espumas ou peças plásticas
especiais nos furos para que sejam acomodadas (figura x). Essas espumas ou
peças plásticas, além de evitar a transmissão das vibrações, também servem para
que durante a execução das instalações, evite-se que ocorram cortes nos tubos ou
nos conduítes, devido ao atrito com as bordas dos furos (BATTISTELA, 2011).
Figura 37 - Passagem dos conduítes pelas vigas de laje, e proteção dos conduítes.
Fonte: Terni, Santiago e Pianheri (2008).
74
Segundo Souza e Martins (2009), recomenda-se que a execução das
instalações ocorra somente após a finalização completa da montagem das
estruturas das paredes, lajes e coberturas em LSF. Para evitar danos às instalações,
também é aconselhável que os revestimentos externos e a cobertura já estejam
instalados, minimizando inclusive a chance de acidentes com os profissionais
envolvidos. Após o término de todas as instalações deve-se testá-las antes de se
proceder ao fechamento das placas internas da edificação.
Outra vantagem evidente que o sistema oferece é a fácil manutenção de
todas as instalações, bem como a instalação de outras novas sem a necessidade de
rasgar todo o caminhamento da tubulação. O sistema LSF permite que se instale
uma tubulação de um ponto a outro da parede de forma rápida, limpa e minimizando
os transtornos, diferentemente do método tradicional em paredes de alvenaria. Já a
recomposição da parede de LSF, cortada para a passagem da tubulação, pode ser
feita com a mesma parte da placa de revestimento (gesso acartonado, placa
cimentícia etc.) que foi removida, sem geração de resíduo ou gasto com novo
material.
Portanto, com uma concepção racionalizada, o LSF permite a execução das
instalações com o mínimo de transtorno, pouco desperdício e grande facilidade de
controle e inspeção dos serviços concluídos. A passagem das instalações ocorre por
espaços plenamente visíveis, sem quebradeira e com minimização dos conflitos
entre instalações de diversos sistemas. Sendo um sistema racionalizado, a
discriminação do material empregado é feita no projeto e, portanto, a perda ou
desperdício é praticamente nulo.
3.7 Estado da Arte
De acordo com o CBCA (2014), o déficit habitacional brasileiro é de 7 milhões
de unidades e só poderá ser combatido de forma efetiva com a adoção de soluções
construtivas de alto desempenho e baixo custo de produção. Foi para combater esse
déficit que sistemas industrializados de construção, como é o caso das edificações
LSF estruturadas em aço, vem sendo empregados e tem se destacado na
construção de habitações de interesse social no Brasil.
O uso do LSF tem se mostrado uma alternativa viável para a execução de
habitações de interesse social, e por ser um sistema industrializado e racionalizado,
75
aumentando a produtividade e diminuindo o desperdício de tempo e insumos. Além
do mais, nota-se inclusive, que o LSF pode ter um custo unitário menor em grandes
escalas e em construções geminadas, havendo um ganho de 15% em 10 unidades
habitacionais construídas, e atingindo aproximadamente 500 R$/m² em habitações
geminadas (CBCA, 2014).
Um empreendimento de grande relevância para o desenvolvimento do
processo do sistema LSF no Brasil, é o conjunto habitacional denominado Colina
das Pedras construído em 2006, na cidade de Brangaça Paulista, pela empresa
Steel Frame do Brasil Ltda. O projeto é composto de 26 torres com 2 apartamentos
por andar, com área privativa de 54,57m2. Os apartamentos tem sala de estar, dois
dormitórios, cozinha, banheiro, área de serviço. Os edifícios são servidos por escada
sem elevador.
Figura 38 – Conjunto habitacional Colina das Pedras finalizado.
Fonte: Steel Frame do Brasil Ltda (2014).
Outro exemplo é o programa Vila Dignidade, um programa habitacional
voltado ao atendimento de idosos de baixa renda e deu um passo no sentido de
industrializar a habitação popular. Esse empreendimento do Centro de
desenvolvimento Habitacional e Urbano (CDHU, 2014), do estado de SP, fez parte
76
da primeira Vila Dignidade e foi executado em aproximadamente 12 meses no ano
de 2009. Foram construídas 22 casas, na cidade de Avaré, interior de São, onde as
residências possuem 42 m², distribuídos em sala e cozinha conjugada, quarto e
banheiro, ao custo unitário de R$ 44.300,00 (quarenta e quatro mil e trezentos reais
(CONSTEEL, 2014).
Figura 39 - Vila Dignidade, Avaré, São Paulo.
Fonte: CDHU (2014).
Além da tradicional aplicação residencial, o sistema LSF também tem sido
aplicado em creches, escolas, galpões, lojas comerciais, alojamentos de obras e em
diversas tipologias. Outro nicho vem ganhando muita força é o de vedação de
fachadas em shopping centers, edificações industriais e edifícios comerciais e de
habitação, em que pode substituir a alvenaria em edificações de estrutura metálica
ou em concreto.
Segundo a Inova BH (2014), empresa da Odebrecht Properties, o desafio de
construir 37 escolas em apenas dois anos, para atender cerca de 20 mil alunos de
Belo Horizonte (MG), e industrialização desse processo construtivo foram fatores
decisivos para que o LSF fosse o sistema construtivo escolhido. A primeira escola
inaugurada em Setembro de 2013 tem 1.100 metros quadrados, com dois
pavimentos, 20 salas de aula, berçário, refeitório e áreas de serviço e atenderá
cerca de 440 crianças, e foi executada em 8 meses.
77
Figura 40 – Unidade Municipal de Educação Infantil Belmonte durante a construção.
Fonte: Inova BH (2014).
Figura 41 – Unidade Municipal de Educação Infantil Belmonte após a finalização.
Fonte: Inova BH (2014).
Outra possível aplicação desse sistema que vem despertando interesse de
vários profissionais da construção civil é o uso do LSF como fechamento externo de
fachadas para edifícios de múltiplos pavimentos com estrutura principal portante. O
uso desse tipo de fechamento externo é bastante recorrente em países com cultura
construtiva industrializada.
78
No Brasil, seu emprego ainda é pouco usual, mas vem mostrando significativo
potencial de crescimento. Em Canoas, no Rio Grande do Sul, a rapidez da
construção do Hotel Ibis superou as expectativas mais otimistas dos construtores e
investidores envolvidos no projeto. A construção de sete pavimentos e 4.500 m² foi
finalizada em apenas 67 dias, permitindo que o hotel entrasse em operação ainda
antes do previsto. Neste curto prazo, a obra foi entregue, faltando apenas os
acabamentos internos e complementos do terreno. A estrutura é mista e composta
por pilares de aço preenchidos por concreto, entretanto, a estrutura de suporte da
fachada, foi executada com o sistema LSF.
Figura 42 – Construção do Hotel Ibis, Canoas - RS.
Fonte: Medabil Construções S.A. (2014).
No município de Santa Maria – RS, o plantão de vendas do Condomínio
Parque das Oliveiras foi construído com o sistema LSF, pela Construtora Tasca &
Zanella, no ano de 2012 e posteriormente, no início de 2014, foi desmontado,
transportado e reconstruído para se transformar na academia de ginástica do
condomínio.
79
Figura 43 - Academia do Condomínio Parque das Oliveiras.
Portanto, de acordo com especialistas, o cenário favorável coincide com a
busca cada vez maior por parte das construtoras e incorporadoras por sistemas
industrializados, capazes de incrementar a produtividade e reduzir prazos de obra.
Há maior competitividade entre as empresas, que precisam cada vez mais aumentar
sua produtividade, logo, o LSF vem ajudando as empresas a responder a essa
demanda (CICHINELLI 2014).
80
4 ESTUDO DE CASO
Neste capítulo é apresentado um estudo de caso em que é abordado a
construção de uma habitação unifamiliar empregando o sistema LSF no município
de Santa Maria - RS, apresentado seu orçamento detalhando e um comparativo
geral com o tradicional método de construção em concreto armado com fechamento
em alvenaria cerâmica.
4.1 Dados gerais da obra
O estudo de caso aqui apresentado, diz respeito a um empreendimento
residencial, construído pela construtora Tasca e Zanella, pelos engenheiros civis
Maisson Tasca e Andrigo Kemel Zanella, na cidade de Santa Maria, no estado do
Rio Grande do Sul, e finalizado em outubro de 2014.
O empreendimento no qual foi baseada essa pesquisa, se trata de uma
residência unifamiliar de padrão médio. Está localizado na Rua César Trevisan,
1043, no Condomínio Jardim das Oliveiras, num terreno de área total de 390 m2.
A residência possui um pé direito de 3,10 m, e área construía total de 130,89
m2, distribuída em:
Sala de Estar/Jantar com 41,96 m2;
Cozinha com 13,90 m2;
Área de Serviço com 5,07 m2;
Suíte com 16,47 m2;
Banheiro suíte com 4 m2;
Dormitório solteiro 9 m2;
Dormitório com 10,35 m2;
Banheiro de uso comum com 3,50 m2.
No anexo A encontra-se a planta baixa da mesma.
81
4.2 Demonstração processo construtivo
Após a definição do projeto arquitetônico com o cliente, o mesmo foi
enviado para uma empresa especializada em construção em LSF, a Center Steel
(2014) de Porto Alegre – RS, que realizou o cálculo estruturas e forneceu a estrutura
para a execução do projeto. As paredes, lajes, vigas, platibandas, lajes de cobertura
e telhado são compostos de uma estrutura metálica em painéis LSF formados pós
perfis metálicos estruturais com zincagem de alta resistência, de dimensões 100 x
45 x 12,5 mm e enrejecedor de alma.
A seguir e apresentada a Tabela 5 contendo a quantidade necessária de
painéis metálicos para construir cada etapa.
Tabela 5 - Quantidade de painéis metálicos por etapa de construção.
Estrutura Quantidade (m2)
Paredes 290,63
Laje Reservatório 7,22
Paredes Reservatório 24,76 Viga 3,75
Platibanda 47,39
Laje de Cobertura 5,66
Telhado 88,36
Os painéis chegaram prontos ao canteiro de obra, sendo necessário apenas
colocá-los na posição correta e conectá-los utilizando parafusos autobrocantes e
autoatarrachantes. A montagem dos painéis foi realizada com apenas dois
funcionários especializados. A cobertura da estrutura foi do tipo inclinada, e
estruturada com tesouras ou treliças. O cobrimento do telhado se deu através de
telhas shingle. As Figuras 44 e 45 mostram fotos da montagem da estrutura e a
Figura 46 do início da aplicação da cobertura.
82
Figura 44 – Foto 01: Montagem da estrutura.
Figura 45 - Foto 02: Montagem da estrutura.
83
Figura 46 – Foto 03: Início da aplicação da cobertura.
Já o fechamento vertical foi executado com materiais e complementos
fornecidos pela empresa Placo Center, também do município de Porto Alegre - RS.
As placas utilizadas são descritas a seguir de acordo com a finalidade do
fechamento externo.
1) Revestimento Externo:
Placa Cimentícia de 10mm impermeabilzada e com bordas longitudinais
rebaixadas;
Sistema para tratamento de juntas para as placas cimentícias composta
por primer, fita alcali-resistente de 100mm e de 50mm e massa aditivada
com polímeros;
Membrana barreira de água Typar;
Placas OSB Home Plus com espessura de 11,1mm e garantia de fábrica
contra fungos de 10 anos;
Parafusos como elementos de fixação;
2) Revestimento Interno das paredes externas:
Placas de gesso acartonado Standart (áreas sujeitas à umidade);
84
Placas de gesso acartonado RU Resistentes à umidade (áreas sujeitas à
umidade);
Sistema para tratamento de juntas, fita massa e parafusos;
OSB Home Plus com 9.5mm e 10 anos de garantia contra fungos;
3) Revestimento Interno das paredes internas
Placas de gesso acartonado Standart (áreas sujeitas à umidade);
Placas de gesso acartonado RU Resistentes à umidade (áreas sujeitas à
umidade);
Sistema para tratamento de juntas, fita massa e parafusos;
Para o fechamento interno foi necessário 147,54 m2 de placas, cada uma
com 2,16 m2 e pé direito de 3,0 m, totalizando de 68 placas de gesso
acartonado.
4) Forro Interno:
Forro em gesso acartonado standart estruturado com perfis F530,
negativos com tabica metálica, materiais de fixação, suportes niveladores,
tirantes em arame 4,8mm e materiais para tratamento de juntas;
5) Telhado:
Telha shingle modelo supreme;
Placas OSB de 11,1mm (para base do telhado);
Sub cobertura e pregos para fixação;
6) Isolamento Termo-Acústico:
Lã de vidro de 50mm para preenchimento de todas as paredes e forro;
Posterior a essas etapas executou-se o acabamento externo sobre as placas
cimentícias com placas de mármore e pintura acrílica. As Figuras de 47 e 50
mostram fotos das etapas de fechamento vertical.
85
Figura 47 – Foto 04: Fechamento externo com placas cimentícias.
Figura 48 – Foto 05: Aplicação de placas de mármore como acabamento.
86
Figura 49 – Foto 06: Aplicação de camada de lã de vidro entre as paredes e forro.
Figura 50 – Foto 07: Fechamento interno com placas de gesso acartonado.
87
As instalações elétricas e hidráulicas no sistema LSF são executadas da
forma tradicional como já citado anteriormente.
Nas Figuras 51, 52 e 53 é possível visualizar as tubulações e conduítes
passando por dentro da estrutura, bem como os furos nos perfis, e os pontos de
saída na parede.
Figura 51 – Foto 08: Instalação de conduítes.
Figura 52 – Foto 09: Instalação de tubulações.
88
Figura 53 – Foto 10: Pontos de saída de conduítes das paredes.
Após todas essas etapas, a construção chega a fase final de acabamentos.
Para a pintura, foram utilizadas 3 latas de selador, e 6 de tinta acrílica, ambas de 18
litros. Na Figura 54 é possível visualizar alguns acabamentos estéticos sendo
realizados no interior da residência, e nas Figuras 55 e 56 tem-se a estrutura externa
da casa sendo finalizada.
Figura 54 – Foto 11: Realização de acabamentos estéticos.
89
Figura 55 – Foto 12: Finalização da estrutura externa da casa.
Figura 56 – Foto 13: Finalização da estrutura externa da casa.
90
Essa obra foi finalizada em 5 meses, o que pode ser considerado bastante
tempo levando em consideração que foi executada com o sistema LSF. Porém,
algumas mudanças nas instalações elétricas e hidráulicas foram solicitadas pelo
cliente após o fechamento com gesso acartonado ter sido executado, acarretando
um atraso na obra devido ao fato disso não estar previsto no projeto inicial, e
necessitando de mais tempo para refazer essa etapa.
Ao todo, foi necessário cerca de 2 meses para finalizar desde a execução da
fundação até o fechamento interno com as placas de gesso acartonado. Entretanto,
proporcionalmente, a fase que demandou mais tempo foi a de acabamentos
estéticos, visto que é bem mais simples do que as anteriores, além de não compor
diretamente o sistema construtivo LSF.
Portanto, dessa maneira foi provado que o sistema LSF é realmente um
método construtivo rápido e altamente produtivo.
4.3 Detalhamento dos custos da obra
De acordo com Domarascki e Fagiani (2009), as etapas mais expressivas
para construir uma edificação em LSF são a montagem da estrutura, as etapas de
fechamento externo e interno e de revestimento. Portanto, demandam mais trabalho,
material e tempo, e consequentemente, demanda mais recursos financeiros para
sua execução. Concomitantemente, essas etapas são responsáveis por mais de
44% do valor total do imóvel. Entretanto, a velocidade construtiva do sistema pode
gerar impactos positivos no custo final devido a redução da mão de obra utilizada.
Sabendo as áreas da casa, determina-se a quantidade dos materiais a serem
usados. Por exemplo, com a área das paredes externas define-se a quantidade
necessária de placas cimentícias, e também é possível prever o custo da fase de
acabamentos externos. Dessa forma, o orçamento deixa de ser uma previsão
insegura e se aproxima muito da exatidão de custos.
A Tabela 6 mostra detalhadamente a quantidade de painéis, parafusos,
ancoradores e fixadores utilizados para cada etapa e seu custo final
(CENTERSTEEL, 2014).
91
Tabela 6 - Detalhamento de quantidade e custo de material.
Estrutura Quantidade (kg) Unit. (R$) Total
Paredes 2034,38 R$ 8,98 R$ 18.268,73
Laje Reservatório 86,64 R$ 8,98 R$ 778,03
Paredes Reservatório 173,32 R$ 8,98 R$ 1.556,41 Viga 22,5 R$ 8,98 R$ 202,05
Platibanda 331,76 R$ 8,98 R$ 2.979,20
Laje de Cobertura 87,73 R$ 8,98 R$ 787,82
Telhado 1060,24 R$ 8,98 R$ 9.520,96
TOTAL (R$) R$ 34.093,20
A seguir, nas Tabelas 7, 8, 9 e 10 é apresentado um orçamento simplificado,
bem como o custo final da obra.
Tabela 7 - Custos envolvidos em cada etapa.
Descrição das Etapas
1.1 Limpeza e Terraplanagem R$ 1.600,00
1.2 Instalações Provisórias R$ 2.144,40
1.3 Fundações R$ 7.482,76
1.4 Estrutura Metálica R$ 34.138,04
1.5 Fechamento Externo e Interno e Cobertura R$ 27.572,49
1.6 Esquadrias R$ 15.826,40
1.7 Instalações Elétricas, Antenas e Telefone R$ 6.282,72
1.8 Instalações Hidr;aulicas e Sanitárias R$ 6.282,72
1.9 Pavimentação R$ 10.885,14
1.10 Revestimantos R$ 2.064,81
1.11 Aparelhos R$ 2.598,63
1.12 Pintura R$ 2.188,80
1.13 Arremates Finais R$ 1.150,00
TOTAL - MATERIAL R$ 120.216,91
Tabela 8 - Custos de mão de obra.
Mão de Obra
Serviços Área Preço Unit. Total
1.1 Execução da Edificação 130,89 R$ 500,00 R$ 65.445,00
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Tabela 9 - Custos em serviços de engenharia.
Serviços de Engenharia
1.1 Administração, Controle e Projetos Complementares R$ 33.419,14
Tabela 10 - Custo total e do m².
ESTIMATIVA TOTAL R$ 219.081,05
ESTIMATIVA VALOR DO M² R$ 1.673,78
4.4 Comparativo entre o Sistema Construtivo LSF e o Sistema Convencional
A seguir apresenta-se um comparativo entre os métodos construtivos em LSF
e o tradicional em alvenaria.
As fundações em ambos os métodos tem distribuição com cargas pontuais,
porém no sistema convencional ela representa entre 10% e 15% do custo total da
obra, podendo atingir valores maiores em terrenos acidentados. Já no sistema LSF,
a fundação representa somente entre 5% e 7% do custo total da obra, não
encarecendo no terrenos acidentados.
A estrutura de um é em concreto armado, e a qualidade é determinada por
fatores inconstantes como mão-de-obra, temperatura, umidade do ar e matéria-
prima. Já no sistema industrializado, a estrutura é de aço galvanizado, produto com
certificação internacional e com rigorosos conceitos de qualidade.
No sistema convencional as paredes, portas e janelas tem precisão em
centímetros, e no LSF a precisão é em milímetros. No quesito sustentabilidade, o
LSF é mais vantajoso devido ao fato de ser considerado ecologicamente correto,
visto que o aço é um dos produtos mais reciclados em todo o mundo. Entretanto, o
outro sistema utiliza produtos que degradam o meio ambiente como areia, tijolo,
brita.
Para a colocação de canos e eletrodutos no sistema LSF não há desperdício,
pois essa etapa é executada antes do fechamento interno e não é necessário
quebrar paredes. Já na alvenaria, paredes precisam ser quebradas, gerando
desperdício de material e é refazer a parede nos locais onde passou a tubulação ou
eletrodutos.
93
A construção com alvenaria, gera um canteiro de obras sujo ou com grande
manutenção de limpeza, e o LSF possui um canteiro limpo e organizado.
O isolamento térmico no sistema de alvenaria é mínimo, pois permite
facilmente a passagem de calor pelas paredes, aumentando o custo de manutenção
da temperatura. Já no LSF o isolamento térmico é máximo em virtude da camada
isolante aplicada entre as paredes e forro, além se ser um sistema multicamada.
Além do mais, o prazo da execução em alvenaria é maior e impreciso, já no
LSF o prazo pode ser até 1/3 menor e com maior precisão.
O preço por metro quadrado na construção tradicional é inferior ao sistema
LSF. Porém, ao avaliar custos diretos e indiretos, a construção em LSF pode se
tornar mais econômico.
De acordo com o Sinduscon-RS (2014), o custo unitário básico (CUB) para a
construção de uma residência unifamiliar de padrão normal R 1-N, no mês de Junho
de 2014 era de R$ 1404,42 por metro quadrado. Na tabela abaixo é feito o
comparativo entre o custo total para a edificação estudada com ambos os métodos
construtivos.
Tabela 11 – Comparativo entre o custo total.
Light Steel Frame Alvenaria convencional
Custo/m2 R$ 1.673,78 R$ 1.404,42
Custo Total R$ 219.081,05 R$ 183.824,53
Portanto, nota-se que realmente o sistema LSF tem um custo mais elevado
quando comparado à construção em alvenaria. Para esse caso específico, a
construção em LSF ficou 19,18% mais caro.
94
5 CONCLUSÃO
Através do embasamento teórico a respeito do sistema construtivo LSF
apresentado neste trabalho, procurou-se compilar informações a respeito de suas
particularidades, demonstrando uma visão ampla sobre as etapas construtivas e as
vantagens de sua aplicação quando comparado ao sistema construtivo convencional
em concreto armado com vedação em alvenaria de blocos cerâmicos.
Por meio do estudo de caso realizado, evidenciou-se que a construção em
LSF oferece inúmeros benefícios técnicos e construtivos, como a flexibilidade de
projeto, a redução na sobrecarga estrutural associada a uma elevada resistência, o
alto grau de industrialização e a sustentabilidade. Tais características tornam o
método atrativo tanto para o construtor e investidor quanto para o cliente.
Convém ressaltar que, apesar dos diversos fatores favoráveis, a análise de
custo da residência unifamiliar abordada no estudo em questão revelou que o
sistema construtivo convencional em concreto armado é mais econômico,
apresentando uma diferença de cerca de 20% entre o custo total do sistema LSF.
No entanto, na análise realizada não foram considerados fatores de produtividade e
prazo de entrega, que pode ser reduzidos em até 50% na construção em LSF, fato
que pode gerar retornos econômicos mais imediatos que os obtidos com o sistema
convencional. Além do mais, devido ao excelente desempenho térmico da edificação
em LSF, haverá maior conforto dentro da residência, e economica de energia na
matutenção da temperatura.
Como resultado final do estudo realizado neste trabalho, tem-se a
constatação de que o método construtivo LSF corresponde a uma importante
alternativa para o mercado da construção civil do município de Santa Maria - RS, e
também da região, pois além de otimizar recursos e contribuir diretamente com a
fidelidade orçamentária, o prazo menor de entrega garante uma ocupação e um
retorno financeiro mais rápido, tornando a construção uma ótima forma de
investimento.
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Anexo A – Planta Baixa