aut190 - sistema de vãos no ensino da arquitetura. 03-2005

Sistema de VãosSistema de Vãosno Ensino da Arquiteturano Ensino da Arquitetura

Profº Dr. João Roberto Leme SimõesProfº Dr. João Roberto Leme SimõesProf. Dr. Marcelo de Andrade RomeroProf. Dr. Marcelo de Andrade Romero

Profa. Dra. Claudia OliveiraProfa. Dra. Claudia OliveiraFAUUSP – AUTFAUUSP – AUT

Março 2005Março 2005

SumárioSumário

1. Introdução

2. Sistema de Vãos• Introdução • Condições de desempenho• Tipologias básicas dos vãos –

caixilharia.3. Caixilharia de madeira• Aspectos gerais, materiais

utilizados e detalhes construtivos4. Caixilharia de chapa dobrada

de aço• Aspectos gerais, materiais

utilizados e detalhes construtivos5. Caixilharia de alumínio• Aspectos históricos, alumínio

anodizado e detalhes construtivos

6. Caixilharia de PVC rígido. Aspectos históricos, atributos

técnicos e detalhes construtivos7. Caixilharia Especial• Soluções: Unifedo, Alcoa – pele de

vidro, Panorama8. Vidros• Definição, tipos de vidros.• Vidros refletores da energia solar.• Fixação, folgas.• Sistema de fixação de vidros

temperados autoportantes.• Outros - acessórios, juntas e

materiais de vedação.9. Considerações FinaisBibliografia.

1.1.IntroduçãoIntrodução

1.Introdução

• O ensino da Arquitetura do Sistema de Vãos (aberturas/caixilharia interna e externa) do edifício, No Departamento de Tecnologia da Arquitetura – Grupo de Construção, da FAUUSP, segue a sistematização implantada pelo Prof. Ariosto Mila, tornando-se referencia para alguns cursos, escolas e faculdades da Cidade de São Paulo.

• Sua sistematização considera que o edifício é formado por órgãos (elementos, segundo a Normalização técnica).

• Cada órgão responde por determinada função.

• Para assegurar a função, executa-se determinadas obras e serviços, utilizando-se materiais, técnicas e tecnologias.

1.1.IntroduçãoIntrodução

• O órgão Vãos tem como funções a vedação e a comunicação dos ambientes internos e externos do edifício. Ambos, conforme exposto, necessitam de obras e serviços, executadas com materiais, segundo determinadas técnicas e tecnologias para atender as condições de desempenho técnico-construtivo e a qualidade a para satisfação dos usuários.

• Trata-se de um órgão relevante no projeto/obra dos edifícios, pois representa, segundo estudiosos dos custos do AUT, cerca de 7,0% e 16,5%, respectivamente para residência unifamiliar e para edifícios de apartamentos padrão de acabamento médio – sobre o custo da obra (Cobra).

• Face ao exposto devem inserir-se no ensino da arquitetura, ênfase para o edifício numa inserção e interação do conhecimento, domínio e uso dos materiais, técnicas e tecnologias nas fases do projeto, execução, uso, avaliação e manutenção do ambiente construído.

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2. SISTEMA DE VÃOS

2.1. Introdução•Este sistema, vincula-se ao órgão (elemento) – vão (abertura) do edifício cuja função é a comunicação entre os ambientes internos e externos.•Para assegurar esta função têm-se obras como: esquadrias (portas e janelas), laternins, domos e cortinas vazadas.•Para sua construção, utilizam-se materiais: madeira, aço, alumínio, PVC, vidros, concreto armado, argamassa armada,combogó.•As obras se concretizam mediante as técnicas vinculadas aos materiais utilizados: carpintaria / marcenaria, serralheria metálica (aço e alumínio), técnicas do plástico (PVC), concreto armado e argamassa armada.2.2. Condições de desempenho – •Segundo a ISO6241 – requisitos dos usuários: estabilidade, segurança contra incêndio, segurança em uso, estanqueidade, higrotermia, pureza do ar, conforto termo-acústico – visual, dinâmica, higiene, conveniência de espaços para usos específicos, durabilidade e economia.•Iluminação, ventilação e insolação se fazem necessárias, cujas aberturas mínimas vinculam-se à área do piso do espaço ambiente estão explicitadas no Código de Obras da Cidade de São Paulo.

2. Sistema de Vãos2. Sistema de Vãos

Como exemplo, na área de edifícios de habitação e ensino:

Local de uso do AP = área do piso área mínima área mínimaEspaço / ambiente p/ iluminação p/ ventilação

Espaço / ambiente de permanência 1/10 AP ≥ 0,3 m2 50% da área de

transitória (cozinha, banheiro, a.s.) iluminação ≥ 015 m2

Espaço / ambiente de permanência 1/7 AP ≥ 0,7 m2 50% da área deprolongada (salas, dormitórios) iluminação ≥ 035 m2

Salas de aula, leitura, 1/5 AP ≥ 0,7 m2 60% da área deLaboratórios, bibliotecas e/ou iluminação ≥ 042 m2

2.3. Tipologias básicas dos vãos – caixilharia

•Janelas de: abrir, basculante, reversível, pivotante, correr, guilhotina, Maxim-AR, tombar.

2. Sistema de Vãos2. Sistema de Vãos

3. Materiais e detalhes construtivos3. Materiais e detalhes construtivosCaixilharia de madeiraCaixilharia de madeira

3. Caixilharia de madeira

•A vida útil da caixilharia está ligada aos seus materiais constituintes, sua adequação ao meio ambiente, maneira de uso, manutenção, construção e detalhes construtivos, custo, aparência final (equilíbrio entre vãos e vedos).•Caixilhos de Madeira –• Aspectos gerais - a vida útil da madeira depende da espécie botânica (resistência natural aos cupins, fungos – degradação biológica) e das condições de exposição, vinculada ao intemperismo (sol, chuva, umidade).•Para tanto deve-se tratar a madeira contra insetos xilófagos e secá-la em estufa ou à sombra para conter em torno de 10% de umidade.•Madeiras adequadas: angico – preto, cabriúva – parda e vermelha, caviúna, combaru, copaíba, favereiro, guaratã, Ipê-pardo, Jatobá, Mogno, Sucupira, Vinhático, Imbuia e Jacarandá da Bahia (Palácio da Alvorada).•Acabamentos: encerado (cera de carnaúba), verniz (brilhante, semi-fosco e fosco), pintura (esmalte, epóxi), com mão-de-obra especializada.A seguir detalhes construtivos genéricos de madeira.

3. Materiais e detalhes construtivos3. Materiais e detalhes construtivosCaixilharia de madeiraCaixilharia de madeira

4. Caixilharia de Chapas dobradas de aço

4.1. Aspectos gerais•O aço é uma liga metálica de ferro com pequenas quantidades de carbono (0,002 a 2,0% com excelentes propriedades de resistência mecânica e ductibilidade (principais).

•Inventado em 1856, por Henry Bessener que, “injetando jatos de ar” no ferro em fusão eliminava o carbono, convertendo o ferro – gusa em aço.•A partir desse fato a tecnologia do aço se desenvolve internacional e a nível nacional, a partir de 1946, com a CSN – Cia Siderúrgica Nacional.

•No Brasil, várias siderúrgicas, ênfase para a COSIPA (1963 – entra em operação), produzem chapas de aço, que após galvanizadas, são utilizadas na produção da caixilharia.

4. 4. Materiais e detalhes construtivosMateriais e detalhes construtivosCaixilharia de chapa dobrada de açoCaixilharia de chapa dobrada de aço

4.2. Material utilizado – características•Perfis (chapas dobradas e/ou) com espessuras de galvanização menores de 60 a 10 micra devem ser protegidos com pinturas de zarcão. Cuidados especiais devem ser adotados nas regiões de solda e corte.•Aços aclimatáveis – são aqueles que recebem pequenas quantidades de elementos de liga, destaque para o cobre, que reagindo com o enxofre, formam sulfatos que se precipitam entre os poros da camada de óxidos, formando uma camada protetora – a pátina. •Pintura do aço – retarda a corrosão quando se apresenta: uniforme, resistente aos agentes agressivos do meio ambiente, baixa porosidade, espessura adequada e boa aderência com a base. 4.3. Detalhes construtivos – genéricos•Deve-se escolher corretamente os perfis em função da (s): resistências mecânicas ao vento, impacto no sentido frontal, transversal (menos solicitado) observando um custo x benefício compatível.•Dentre os perfis usuais, têm-se a seguir:


Perfis básicos


Janela veneziana


5.Caixilharia de alumínio

5.1. Aspectos Históricos•O alumínio apresenta bom desempenho quanto à: leveza, resistência mecânica e agentes biológicos, versatilidade, reciclabilidade e durabilidade. Historicamente em 1809 – Humphrey Davy, funde o ferro na presença da alumina obtendo uma liga batizada de “Alumium / Aluminuim”;•1821 – Berthier encontra bauxita na região de Le Baux – França, (sua denominação vem deste fato / região).•Canadá, Estados Unidos - destaque na produção (Alcan e Alcoa).•No Brasil, o processamento da bauxita, alumina se inicia com o Engenheiro Américo Giannetti, formado em Ouro Preto – MG, em Minas e Metalurgia.•Várias indústrias são formadas como: Cia Paulista de Artefatos de Aluminio (1917), Laminação de Metais Clemente (1940), Saramenha (1945),

5. 5. Materiais e detalhes construtivosMateriais e detalhes construtivosCaixilharia de alumínioCaixilharia de alumínio

•CBA (1946) – associação de Carvalho Dias com o grupo Votorantim.•1947 – divisor de águas na produção do alumínio com a vinda da Alcan – Aluminium Limited of Canadá para o Brasil.•De 1955 a 1970 – várias empresas se desenvolvem no país, grandes descobertas de bauxita (Amapá/Pará) pela Vale do Rio Doce, tornando-se auto-suficiente e exportador.5.2. O alumínio anodizado na caixilharia o alumínio apresenta boa resistência à corrosão atmosférica devido a formação de uma camada de óxido protetor (passivação), que pode ser melhorada por meio da anodização. A vida útil do alumínio anodizado, apresentado em diversas cores, está vinculada à: espessura da camada anódica e da freqüência da lavagem.Espessura mínima da película de anodização – para ambientes externos em áreas de marinha e poluição atmosférica, onde não ocorrem lavagens freqüentes é de 25 micrômetros.5.3. Detalhes construtivos – genéricosA seguir perfis de alumínio e empresas produtoras. Perfis e requadros para conjunto de janelas maxim-ar e veneziana que se segue:


janelas MAXIM-AR

5.4. Empresas produtoras de perfis.Alcan, Alcoa, CBA, Ryval S.A. – Esquadrias Metálicas, ARC Ltda, Alinco, ACRO Extrusão de Metais, Alubras, Alumicon.

Protótipo do caixilho para o devido teste, ênfase para a estanqueidade.


janelas de correr com veneziana


6. Caixilharia de PVC Rígido

6.1. Aspectos históricos – principais fatos:•O PVC – Poly Vinyl Chloride, em português poli (cloreto de vinila), é um polímero (resina), formado por moléculas gigantes, nas quais uma ou várias unidades básicas, chamadas monômeros se repetem inúmeras vezes. •A resina do PVC se apresenta sob forma de um pó branco que, misturado com aditivos constitui o composto de PVC.•Historicamente, o PVC se insere em 1835 com a descoberta do Cloreto de Vinila por Regnault.•Séc. XX - (início) – A Alemanha pesquisa o acetileno numa vinculação à obtenção do Cloreto de Vinila. Klatte (1912) patenteia os resultados.•Década de 40 – durante a 2ª guerra incrementa-se sua utilização, substituto da borracha; cresce sobremaneira sua produção.•1955/1960 – O PVC é utilizado para perfis de esquadrias na Alemanha e em outros países europeus e América do Sul, incluindo o Brasil.•1985 – fabricantes de perfis de PVC para janelas e a ABNT / CB – 2, se associam para elaboração de Norma para janelas Multiplast traz os produtos Euro Window.

6. 6. Materiais e detalhes construtivosMateriais e detalhes construtivosCaixilharia de PVC rígidoCaixilharia de PVC rígido

•1990/2000 – várias empresas se instalam no país como: PAVEC Windows (1996), Weiku e Fenster Esquadrias Especiais (1998), Tigre (1999), New Way PVC Windows, Medabil, Tessenderlo (linhas de esquadrias).

6.2. Atributos técnicos do PVC e da sua caixilharia - •Atributos: auto-extinguível ao fogo, estável termicamente, reciclável, durável, boa resistência ao vapor d´água e atmosfera marítima, aos agentes químicos e ótima resistência aos agentes biológicos.•Desempenho da caixilharia – apresenta:•Resistência mecânica ao manuseio (quando reforçado internamente)•Estanqueidade – à água, ar, poeira, odores.•Boa aparência, ausência de manutenção, facilidade de limpeza.

Obs.: para otimização da caixilharia de PVC rígido deve atender as N.T. da ABNT e do CEDIPIAC – Centro de Desenvolvimento e Documentação da Indústria de Plásticos para Construção Civil.

A seguir detalhes construtivos genéricos.


Detalhes construtivos genéricos – perfis de PVC


7. Caixilharia - Especial7. Caixilharia - Especial7. Caixilharia – Especial

•Face aos problemas termo-acústico-luminoso dos edifícios: Hospitalares, Aeroportos, Escolas, Museus, Comerciais, Prestadores de Serviços como Bancos, na atualidade tem-se usado caixilhos especiais.•Arquitetos, designer, indústria e outros segmentos da Construção Civil têm importado e desenvolvido soluções para caixilharia como:

7.1. Solução Unifedo –•É uma janela reversível em alumínio com dois vidros separados por uma câmara de ar , na qual se insere uma veneziana plástica.•Características físicas:•Isolação acústica – vidros de 4 mm, interno e externo – 34 db.•Resistência mecânica e à corrosão – boa, idem para a estanqueidade.•Proteção Solar – de 100% Kcal/h incidente na caixilharia, penetra no interior do ambiente apenas 34 Kcal/n.

Detalhes Construtivos – geraisObs.: 1. esta solução foi adaptada pelo FUNDUSP (anos 70) para a caixilharia dos edifícios: Depto de Filosofia e Ciências Sociais da F.F.L.C.H. e Depto Engenharia Civil da Epusp

7. Caixilharia - Especial7. Caixilharia - Especial

7.2. Solução ALCOA – pele de vidroTrata-se de uma caixilharia cuja estrutura é composta por perfis de aluminio colocados internamente aos ambientes do edifício.O sistema é composto por requadros que dispensa parafusos. Acessórios de qualidade e acabamentos especiais oferecem harmonia ao conjunto, com índices mínimos de manutenção, conforme detalhe.


7.3. Solução Panorama – •É um sistema que utiliza o silicone estrutural com requadros de alumínio anodizado e vidro, resultando fachadas sem interrupção.

•Características técnicas principais:

•Fixação de vidro por meio de silicone estrutural formando requadros vindo aplicado da fábrica, permitindo garantia de qualidade.

•O visual resultante é singular tanto plasticamente como fisicamente pela inalterabilidade do vidro e quimicamente do silicone estrutural, pois apresenta perfeita aderência entre os componentes


8. Vidros8. Vidros8.1. Definição

•É uma substancia inorgânica, amorfa e fisicamente homogênea obtida pelo resfriamento de uma massa em fusão, que enrijece por meio do aumento contínuo de viscosidade.•Industrialmente o vidro resulta da fusão de óxidos e de seus derivados e tendo, tem como constituinte principal a Sílica, que associada com o oxigênio forma o óxido de silício que aquecido e refriado endurece.•Composição – 72% - Silico, 15% sódio, 9% cálcio, 4% outros.•O peso dos vários tipos de vidro é de 2,5Kg/m2 x mm (espessura).

8.2. Tipos de vidros –

•Comuns e float (de melhor qualidade), impressos, fantasia, termo refletores (espelhados), especiais, incolores e coloridos.•Vários tipos de vidro são utilizados na caixilharia:• I Vidro comum, temperado, laminado, laminado anti-balas, aramado, duplos insulados e refletores de energia solar.•Destaque para as características físicas dos vidros refletores de energia solar e etalhes de fixação dos vidros temperados autoportantes.

Vidros refletores da energia solar•A energia que penetra no ambiente depende do tipo de vidro, orientação da fachada, posição do envidraçamento e estações do ano.•Existem vidros que atenuam a incidência da luz, como os da Providro:•Prosol – reflete e irradia para o exterior – 33 a 47,5% da energia;Tropical – reflete e irradia para o exterior 15 a 40% da energia.

8. Vidros8. Vidros

Prosol

Tropical

•Fixação, folgas, juntas e acessórios na caixilharia –•Fixação – o caixilho deve ser rígido para não deformar e possuir espaços (rebaixos) para receber o vidro e permitir sua fixação, cujas dimensões variam de 12 a 27mm (depende do perfil adotado).

•Folgas – periféricas e laterais•Para laminados e temperados: entre 3 a 5 mm•Para temperados autoportantes (sem requadração / caixilharia):•entre portas = 2mm; entre portas e bandeiras = 3mm; entre panos fixos = 1,5mm; entre portas e pano fixo = 3mm; entre portas e piso = 7mm; embutido = 20mm (profundidade).

•Sistema de fixação dos vidros temperados autoportantes•Adoção de ferragens específicas, previstos no projeto de produção.•Exemplos com uso da linha 3.000 – grupo 31 – Blindex• Ferragens linha 3.000 grupo 3.1. (dobradiças)Portas fixas e bandeiras com travessa e fixas com bandeiras

A seguir conjunto de ferragens e suas indicações para fixação de vidros temperados autoportantes.

8. Vidros8. Vidros

8. Vidros8. Vidros

•Outros acessórios – são necessários, como:•Fechos: de acionamento interno para porta de correr, e de acionamento externo.•Fechos para duas folhas (no centro de encontro), Roldanas “SKF”;•Fechos tipo haste para janelas MAXIM-AR de alavanca, Cremona, unha.•Braços de reversão, dobradiças, pivôs (para janelas especiais).•Obs.: material dos fechos, dobradiças são de latão, braços de alavanca – alumínio ou chapa de aço, idem para roldanas (aço inox).

•Juntas e materiais de vedação•Devem ser estanques junto ao (as): marco e contra-marco, marco com folha móvel, panos de vidro e travessas/montantes, frestas dos perfis dos marcos e das folhas das janelas.

•Tipos de selantes – Neoprene, massa de vidraceiro, butílicos, acrílicos, polisulfetos, poliuretanos e silicones.

•Que devem apresentar compatibilidade com os substratos e perfis, bem como facililidade de aplicação e durabilidade.

8. Vidros8. Vidros

9. Considerações Finais –

• O ensino dos Vãos na Arquitetura deve ser circunstanciado, baseado no conhecimento dos atributos técnicos e condições de desempenho dos materiais, técnicas e tecnologias existentes no mercado.• Há necessidade de uma efetiva interação entre o Grupo de Construção do AUT e a área do Desenho Industrial na Faculdade para desenvolver o conhecimento e inovação tecnológica, à inserir-se no projeto de produção da caixilharia de edifícios em: concreto armado, argamassa armada, plástico, madeira, aço, alumínio e ouros materiais. Necessidade esta válida para as demais Faculdades, Cursos de Arquitetura.

9. Considerações Finais9. Considerações Finais

9. Considerações Finais –

• Os conhecimentos teóricos adquiridos na graduação devem associar-se às práticas “do aprender pelo fazer no canteiro experimental”, e visitas técnicas às obras e indústrias, despertando a consciência do alunato para que o sistema de vãos, que representa 7% do custo da obra residencial unifamiliar e 16,5% do multi-familiar, para que tenha o desempenho técnico-construtivo e a qualidade para atender as necessidades dos usuários, ênfase para a durabilidade, conforto termo-acústico, racionalização de energia, harmonia, equilíbrio pleno entre vãos e vedos e a beleza estética de maneira a valorizar o patrimônio do ambiente construído – o edifício.

• A seguir série de fotos de edifícios que retratam pormenores do sistema de vãos.

9. Considerações Finais9. Considerações Finais

9. Considerações Finais - Fotos9. Considerações Finais - Fotos

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BibliografiaBibliografia

aut190 - sistema de vãos no ensino da arquitetura. 03-2005

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