Light Steel Frame: um sistema construtivo alternativo

Light Steel Frame: um sistema construtivo alternativo

Cada vez mais a construção civil busca por materiais alternativos que sejam mais viáveis para aplicar em suas obras. O modelo Light Steel Framing oferece a possibilidade de uma construção seca, rápida e que não impacta tanto quanto as construções comuns.

Com muitos benefícios à construção, o Light Steel Frame (LSF) é uma técnica construtiva que se utiliza de perfis de aço galvanizado formados a frio, um material essencialmente leve, resistente e que é obtido através de um rigoroso controle de qualidade, alcançando ótimo desempenho, resistência térmica e à corrosão. Os perfis de aço galvanizado irão compor painéis estruturais projetados para resistir aos esforços solicitantes verticais e horizontais e transmiti-los às fundações (Figura 1). O nome deste processo faz referência direta a tradução literal do mesmo, visto que light é leve, steel (aço) indica o material usado na estrutura  e frame (estrutura) frisa que o processo se baseia na construção interligando-se diversos componentes, sendo eles madeira, ferro ou, como no LSF, o aço.

Estrutura de residência em Steel Framing, São Paulo.

Figura 1 – Estrutura de residência em Steel Framing, São Paulo. Fonte: Construtora Sequência, 2003

O início do uso deste modo construtivo remonta ao século XIX, momento este em que os colonizadores do território norte-americano utilizavam a técnica woodframe,  devido à necessidade da época por métodos construtivos mais ágeis. Com o desenvolvimento da indústria, o surgimento e popularização de novos materiais e a busca por técnicas construtivas mais viáveis foi lançado, em 1933, o primeiro protótipo em steel frame nos Estados Unidos na Feira Mundial de Chicago (Figura 2). Aliando a necessidade de construção pós-guerra com a disponibilidade de matéria-prima, este método se desenvolveu rapidamente e logo foi adotado por diversos países. Com as pressões constantes por desenvolvimento sustentável, a indústria madeireira sofreu declínio ao passar dos anos, forçando os processos produtivos a buscarem outras soluções construtivas e a adaptar a construção civil aos métodos usados em outros setores da indústria, passando a produzir em série material pré-moldado. Tudo isso impulsionou o LSF, dando grande visibilidade a esse processo, apesar dos erros e fracassos que ocorreram ao longo do seu desenvolvimento.

Protótipo de residencia em Steel Framing na Exposição Mundial de Chicago em 1933

Figura 2 – Protótipo de residencia em Steel Framing na Exposição Mundial de Chicago em 1933. Fonte: Marshall University Web Pages, 2005.

No Brasil, a utilização do aço na construção civil iniciou-se em 1998 e desde então é produzido no parque siderúrgico. Apesar de sua competitividade e de ser um dos métodos de construção seca mais utilizados no Brasil, hoje em dia este só não possui mais visibilidade no mercado em função da larga utilização dos sistemas convencionais, como a alvenaria estrutural e o concreto armado.

Visão (raio-X) estrutural de casa feita com Light Steel Framing.

Figura 3 – Visão (raio-X) estrutural de casa feita com Light Steel Framing. Fonte: Blog da Engenharia, 2015.

Quando se trata de uma construção diferenciada existem alguns pontos que podem gerar dúvidas e receios justamente por ser um modelo construtivo pouco conhecido. O LSF apresenta algumas características que o destacam no mercado, são elas: conforto, segurança, isolamento térmico e acústico, economia perante os outros métodos, menor tempo de execução, facilidade de modulação e racionalização, redução de desperdício, uso de elementos construtivos não comuns nas placas de fechamento e grande flexibilidade no projeto arquitetônico. O material, apesar de leve, quando dimensionado corretamente alcança um desempenho que é tão bom ou até melhor que concreto armado. Vale citar que a construção só necessita de concreto nas fundações, o restante é estruturado por perfis de aço, resistindo aos esforços e sem apresentar flambagem, mantendo assim sua geometria e desempenho. É um método muito versátil, adapta-se a diversas exigências arquitetônicas, desde edificações de um até cinco pavimentos, construções simples e lineares, retrofits, hospitais, hotéis e até vivendas com arquitetura mais elaborada. As construções residenciais seguem às normas NBR 15454:2007 (Edifícios habitacionais de até cinco pavimentos) e NBR 15575:2013 (norma de desempenho Edificações habitacionais) essencialmente, além da NBR 14762:2010 (Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio).

Dentre os benefícios desta tecnologia, o que mais se destaca é a diminuição considerável do tempo de execução da obra. A execução de casas populares pode ser realizada em até 30 dias e de casas de alto padrão em 120 dias. A diminuição do tempo total da obra implica diretamente em menos tempo de mão de obra, e, apesar da necessidade desta ser qualificada para a construção com LSF, evitam-se desperdícios e diminuem-se os gastos.  Esta redução reflete no custo por metro quadrado, que é mais barato em comparação à alvenaria estrutural, deixando claro que deve-se levar em consideração que, para o sistema construtivo em alvenaria atingir os benefícios da LSF, este deveria, por exemplo, utilizar uma parede dupla de blocos cerâmicos (visando o isolamento), acarretando no aumento de gastos com a construção. Por ser um método de arquitetura sustentável, economiza-se em relação a alvenaria convencional no que diz respeito aos gastos energéticos, compensando o investimento inicial da obra e economizando com despesas futuras, considerando gastos para melhorias do conforto térmico e acústico, além de reduzir gastos com manutenção. Contribuindo também para a sustentabilidade, o aço é 100% reciclável e incombustível.

O isolamento térmico pode ser alcançado com o uso de placas de poliestireno expandido, OSB e placas cimentícias, além de lã mineral e gesso acartonado (drywall), proporcionando conforto climático para os usuários. Já o isolamento acústico será alcançado com os mesmos materiais usados no isolamento térmico, aumentando sua eficiência somente em função da quantidade de material usado e/ou quanto mais denso estes forem. As placas utilizadas têm como função principal o fechamento interno das paredes, além de contribuir para o isolamento após sua aplicação. Além  do isolamento térmico e acústico, o sistema permite que a edificação mantenha equilíbrio de umidade ideal com o meio externo através da estanqueidade de fachadas e isolamento por mantas, proporcionando uma casa seca e sem umidade ,inclusive no inverno.

 

 

O Light Steel Framing segue um modelo construtivo baseado em essencialmente 4 etapas:

-Fundação: A fundação é em concreto, executada com isolamento hidrófugo e com instalações elétricas e hidráulicas pré-dispostas. Após o término deste, os elementos superiores são obrigatoriamente engastados no concreto, para garantir a fixação, a estabilidade global da edificação e a transmissão de esforços da superestrutura para a infraestrutura.

-Painéis Estruturais:  Após a execução da fundação, os perfis de aço pré-fabricados podem ser instalados e parafusados, moldando o perfil da construção e evitando os desperdícios justamente por estes serem moldados em fábrica para encaixe perfeito. Os painéis são projetados com modulação (ou malha) de em geral 400 mm ou 600 mm, e não necessitam de fabricação no canteiro de obra, evitando desperdício de material, espaço e tempo.

-Lajes e cobertura: Este sistema baseia-se no ideal de divisão de esforços entre os perfis, sendo a laje neste sentido unidirecional e bi-apoiada (Figura 4), transmitindo diretamente para os perfis metálicos e posteriormente a fundação.

 Representação da transmissão dos esforços sobre a estrutura de LSF

Figura 4 – Representação da transmissão dos esforços sobre a estrutura de LSF. Fonte: Fórum da Construção, 2016.

-Detalhamento: Essa parte envolve o revestimento externo, geralmente feito com placa cimentícia, que garante o aspecto final semelhante ao em alvenaria. Assim como o revestimento interno, feito com placas de gesso. Além disso tem-se as instalações elétricas e hidráulicas, que seguem o padrão antigo de alvenaria, apesar da facilidade de execução destas, uma vez que passam por dentro dos painéis, evitando a necessidade de quebrar a alvenaria. 

Métodos gerais de construção:

Método “stick”: Resume-se em cortar os perfis no local da obra, além da montagem dos painéis, lajes e tesouras também no canteiro de obras. A montagem se torna mais lenta e requer mão de obra especializada.

Método por painéis: Consiste na aplicação dos painéis estruturais, agilizando o tempo de construção e não requer mão de obra tão especializada. Necessita de oficina para confecção dos componentes para posterior montagem na obra e apresenta apuradíssimo controle de qualidade.

Construção modular: Este método utiliza-se de ambientes completamente montados em fábrica, onde só requer a montagem com guindastes. Podem ser montados lado a lado ou uns sobre os outros.

“Baloon Framing” e “Platform Framing”: O método de construção stick pode ser trabalhado na construção “baloon”, onde os pisos podem ser fixados nas laterais dos montantes e geralmente os painéis são mais extensos que o comum, sendo este destacado pela continuidade da construção desde a fundação até a cobertura. Por outro lado, os sticks podem também ser utilizados na técnica “platform”, que é um método de construção mais ágil, baseado na construção de um pavimento por vez, aparentando descontinuidade entre os andares.

Interior de um edifício em construção. Disposição dos perfis de aço cobertos externamente com OSB.

Figura 5 – Interior de um edifício em construção. Disposição dos perfis de aço cobertos externamente com OSB. Fonte: Wikipedia, 2016.

O Light Steel Framing é, portanto, um método de construção promissor e que vem consolidando seu espaço no mercado brasileiro de construção civil. Mostrando-se cada vez mais eficiente e com ótimo desempenho, este começa a fazer parte do dia-a-dia das construtoras e invade os sonhos de muitas pessoas que almejam a casa própria. O fato de ser leve e versátil permite ao LSF também ser utilizado em reformas, além de ser usado para remodelar/reabilitar edifícios antigos em centros urbanos, pois muitas vezes não é necessário o reforço da fundação, vindo este a ser muito útil em diversos casos.

Autoria: Thiago Romeu Antunes

Acesso às REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS