Obra rápida e limpa
A modulação permite o controle de utilização e a minimização do desperdício dos materiais complementares
Sistema permite obra racional, rápida e limpa
Derivação do wood framing - método construtivo que foi capaz de dar conta da demanda norte-americana por habitações entre os anos de 1810 e 1860, quando a população se multiplicou por dez -, o light steel framing, seu sucessor a partir de 1992, ganha espaço no Brasil pelas características de construção industrializada e rápida.
O wood framing conquistou espaço, no século 19, pois a madeira nos Estados Unidos era abundante e o sistema possuía características importantes para suprir o déficit habitacional do país, tais como velocidade e produtividade, conceitos advindos da Revolução Industrial. A partir da metade do século 20, as siderúrgicas norte-americanas começaram a colocar no mercado aços galvanizados, com espessuras reduzidas, para a produção dos frames metálicos, com maior resistência à corrosão. Estes passaram a competir com os frames de madeira, explica o arquiteto Guilherme Torres da Cunha Jardim, autor, junto com o engenheiro Alessandro de Souza Campos, do artigo “Light steel framing: uma aposta do setor siderúrgico no desenvolvimento tecnológico da construção civil”.
Esse fato possibilitou a troca lenta e gradual das estruturas de madeira, que se tornavam mais caras devido à escassez e ao aumento do preço da matéria-prima, por perfis leves de aço - light steel framing. Mas foi a passagem do furacão Andrew pela costa leste dos Estados Unidos, em 1992, que impulsionou os frames metálicos. Na época, as companhias seguradoras sobretaxaram as obras emwood framing (mais suscetível a incêndios) e reduziram os prêmios para as construções em steel framing (mais resistentes aos sismos), incentivando o desenvolvimento e a aplicação de estruturas metálicas leves.
Foi assim que o sistema ganhou força nos EUA. No ano do terremoto havia cerca de 500 casas em steel framing no país; em 2004, esse número saltou para 500 mil. A resistência sísmica vem do fato de o steel framing assemelhar-se a uma caixa metálica reforçada por um revestimento estrutural, as placas de fechamento. Como não utiliza solda, eliminam-se pontos frágeis de ruptura. O baixo peso da edificação e a uniformidade na distribuição das cargas atenuam a concentração de forças e de tensões na estrutura.
Linha industrial
Em terras brasileiras, o steel framing começou a chegar em 1998 pelas mãos da construtora paulistana Sequência, pioneira na aplicação do então desconhecido sistema construtivo, quando executou um condomínio de casas no bairro do Brooklin, em São Paulo. Na época, a repercussão foi grande, explica Alexandre Mariutti, arquiteto e diretor da construtora, pois todos ficaram curiosos com avelocidade das obras - em torno de cem dias - e a quantidade de equipamentos no canteiro, situação que se assemelhava a uma linha de produção industrial.
O primeiro passo era a execução da fundação em radier. Os componentes da estrutura chegavam prontos ao canteiro, eram montados e unidos com parafusos autobrocantes. Depois era feita a cobertura, também com os perfis leves de aço, protegendo a obra das intempéries. Em seguida, ou concomitantemente, vinha a execução das lajes e do fechamento externo, com placas cimentícias, e das vedações internas com drywall; o embutimento das instalações elétricas e hidráulicas; e, finalmente, os acabamentos. Tudo seguia um rigoroso e rápido processo de montagem.
Depois, a Sequência construiu outro condomínio na região de Cotia, na Grande São Paulo, com 30 casas típicas norte-americanas. O modelo de construção seca, caracterizado pela produção modular em série, no terreno de 57 mil metros quadrados, foi uma quebra de paradigma no país. As residências foram entregues prontas e vinham até com fogão, geladeira, máquina de lavar e alguns móveis. A partir disso, a Sequência se especializou no sistema e vem realizando obras residenciais e comerciais, como lojas, restaurantes e escolas, entre outras.
Desenvolvimento
Entre os principais avanços do steel framing no Brasil nos últimos dez anos, segundo Mariutti, está o desenvolvimento da cadeia de fornecedores, que passou por um importante aperfeiçoamento. Hoje, os componentes do sistema construtivo têm garantia de qualidade e são todos feitos no Brasil. “Quando iniciamos nosso trabalho com frames, precisávamos importar praticamente tudo. Nenhum dos componentes era produzido aqui e as indústrias não se interessavam, devido ao pequeno volume ou por não acreditarem no seu uso massificado. Hoje a situação é oposta. A cadeia produtiva do steel framing e seus subsistemas é nacional e, em muitos casos, há grande concorrência entre eles”, ele revela.
Embora não existam números e estatísticas que possam retratar exatamente quanto o steel framingtem crescido no país, o sistema é conhecido por grande parte dos profissionais do setor. “A grande diferença é que, no início, tínhamos de fazer a divulgação e convencer as pessoas a aceitar o sistema. Hoje, somos procurados por profissionais ou clientes que já conhecem seus diferenciais e vantagens”, diz Mariutti.
Casa com steel framing e fechamento com placas OSB fabricadas com tiras de madeira reflorestada, desenvolvidas nos estados unidos mas já disponíveis no mercado brasileiro
Sistema construtivo aberto, usado com vários tipos de componentes industrializados compatíveis, o steel framing é montado depois da execução da fundação do tipo radier, sobre isolamento hidrófugo e as instalações elétricas e hidráulicas
O radier distribui os esforços e os frames são fixados nessa laje com chumbadores, fabricados com chapas mais espessas que as da estrutura
A estrutura em frames está dimensionada para suportar as lajes e a estrutura das coberturas. Seus componentes trabalham biapoiados e transferem as cargas continuamente, sem elementos de transição, até as fundações
Construção com estrutura de madeira (wood framing), que deu origem ao sistema steel framing
Esquema de uma casa estruturada em aço
Segundo a arquiteta Sílvia Scalzo, do Departamento Innovation and Construction Development, da ArcelorMittal, o sistema avançou bastante nos últimos dez anos. “A siderurgia brasileira é uma grande produtora de aços galvanizados por imersão a quente de alta qualidade, matéria-prima do steel framing. Com isso se obtém garantia de durabilidade, uma vez que os perfis, mesmo sofrendo cortes ou arranhões, continuam resistentes à corrosão”, ela destaca. Os perfis são produzidos por vários fabricantes nacionais e se assemelham àqueles feitos para drywall. A principal diferença é que o steel framing utiliza aço estrutural (ZAR 230 MPa), enquanto os perfis para drywall não têm função portante.
Mesmo assim, de acordo com o arquiteto Roberto Inaba, do Departamento de Marketing e Vendas da Usiminas, ainda há dificuldade para encontrar determinados materiais em regiões mais afastadas dos principais centros. “Isso não é mais um grande problema, no entanto, pois a cadeia de fornecedores se empenha para que os componentes estejam disponíveis em todo o Brasil”, afirma.
Maior escala
Para Sílvia, o portfólio de obras em steel framingvem crescendo ano a ano. “Não temos dados diretos a respeito do aumento do uso desse sistema construtivo no país”, ela explica. Porém, segundo as estatísticas por produto do Instituto Brasileiro de Siderurgia (IBS), que acompanha os números do aço no país, o consumo de galvanizados na construção aumentou 91% no período entre 2000 e 2008. Por sua vez, a Associação Drywall, que registra o consumo do gesso acartonado, mostra que o uso desse material praticamente dobrou nos últimos cinco anos, alcançando cerca 25 milhões de metros quadrados de chapas.
“Com base nesses números aferimos o enorme potencial de crescimento do steel framing, para uso tanto em construções residenciais como em comerciais e até para o fechamento de fachadas”, deduz Sílvia. E embora ele venha sendo mais utilizado em São Paulo, Belo Horizonte e Curitiba, gradualmente começa a se expandir em áreas fora dos grandes centros, pois seus componentes são leves e podem ser facilmente transportados. “O steel framing foi empregado pela Petrobrás para a construção de suas instalações no campo de gás de Urucum, no meio da Amazônia. O sistema foi adotado também na construção de um condomínio de casas de alto padrão em Trancoso, na Bahia”, informa Sílvia, mostrando que as distâncias não são barreiras para o uso.
Construída em condomínio em Curitiba, a casa em steel framing tem acabamento da fachada com argamassa texturizada
Conexão parafusada
Esquema alternativo típico de casa em steel framing
Quanto aos custos, comparados aos de uma construção convencional, houve redução de valores nos últimos anos, graças à nacionalização dos componentes, que resultou no barateamento do steel framing. “Na composição de preços o aço é o item que mais pesa no custo. Neste momento, estamos levando até vantagem, pois os preços do aço estão bastante competitivos”, diz Mariutti.
Custos competitivos
Segundo Inaba, como no início boa parte do material era importada - o siding vinílico, por exemplo -, o sistema era menos atraente. “Hoje existem pelo menos dois fabricantes nacionais. Com a maior disponibilidade de componentes no mercado brasileiro, o steel framing tem se mostrado bastante competitivo, com custos a partir de 650 reais por metro quadrado, contra 606,52 a 702,90 reais por metro quadrado da construção convencional, conforme a tipologia adotada e a região do país”, ele explica.
O custo do sistema deve ser entendido de maneira global, de acordo com Sílvia, indo além dos valores gastos diretamente na obra. “O ganho financeiro é grande pelo fato de a construção ser mais rápida. A comparação de custos deve também levar em conta o desempenho em relação ao conforto térmico e acústico. Podemos determinar quantos decibéis de isolação queremos numa parede e estabelecer níveis desejados de conforto térmico”, ela ressalta. Quanto ao aspecto estrutural, o steel framing possibilita cargas menores nas fundações, o que gera economia nessa fase, além de viabilizar o uso de terrenos com solos menos resistentes, onde cargas mais concentradas encareceriam essa etapa. Segundo Sílvia, o sistema permite ainda a expansão de um ou mais andares em edificações existentes sem que isso represente aumento significativo no peso global.
Conexão piso/soleira de madeira
Conexão piso/fundação
Estrutura de parede
Com essas vantagens, algumas empresas ligadas ao sistema já estão se preparando para atender ao programa Minha Casa, Minha Vida, do governo federal, que irá subsidiar habitações populares. Vários profissionais da área acreditam que um plano desse porte só funcionará com a adoção da construção industrializada. Na visão de Mariutti, será impossível suprir o déficit habitacional utilizando as técnicas convencionais, pois a falta de padronização nos processos, na execução e na fiscalização aponta para os sistemas industrializados. “O steel framing está totalmente preparado para isso. Nossa casa popular foi avaliada pelo IPT com resultados bastante adequados e satisfatórios para a habitação popular”, afirma o diretor da construtora Sequência.
Conexão piso/parede estrutural
Elevação da estrutura de parede
Todos os sistemas construtivos industrializados, entre eles o steel framing, são excelente opção para a habitação popular, na medida em que oferecem a possibilidade de construção rápida e com grande qualidade, opina Inaba. “Já está mais do que provado que apenas com o uso da construção convencional não vamos conseguir zerar o déficit habitacional brasileiro. Necessitamos de alternativas industrializadas que permitam construir grande número de unidades no menor espaço de tempo possível. O steel framing atende de forma inequívoca a esses requisitos”, ele analisa.
Os ganhos de escala dos empreendimentos gerariam ganhos de produtividade e a consequente redução de custos, acredita Sílvia. Além disso, diz ela, a fabricação dos painéis pode acontecer tanto no canteiro de obras, como em oficinas de pré-fabricados montadas próximo das obras. “Essa decisão vai depender da logística do canteiro. É evidente que a pré-fabricação dos painéis em bancadas adequadas, ao abrigo do sol e de intempéries, pode alcançar maior produtividade do que em canteiro. Mas o painel de light steel framingpode ser facilmente carregado por duas pessoas, seja no local da pré-fabricação ou na montagem em canteiro. Portanto, é uma excelente opção para a construção das moradias em programas habitacionais”, destaca. De acordo com Sílvia, a solução metálica traz vantagens, já que o aço não sofre empenamento nem ataques de cupins.
Texto de Heloisa Medeiros
Publicada originalmente em FINESTRA
Edição 58 Setembro de 2009
Viga suportada por coluna
Paredes revestidas e aberturas
Vigas sobrepostas
Limitação em até cinco andares
Além dos perfis de aço estrutural galvanizado conformados a frio, para os frames, os principais materiais que compõem o sistema steel framing são as placas cimentícias, para fechamentos externos; as de gesso acartonado drywall, para vedação interna; e as de OSB, para fechamento internos ou externos - neste caso, desde que protegidos com o siding vinílico e manta de não tecido que funciona como barreira contra a água (impermeabilização). Completam a lista de componentes as mantas e materiais para isolamento térmico e acústico (dentro das paredes), a tubulação flexível PEX e as telhas do tipo shingle ou de outros materiais. As esquadrias e os acabamentos são os mesmos utilizados nas construções convencionais. A estrutura é contraventada através de perfis ou fitas de aço posicionadas no interior dos painéis conforme o projeto estrutural. É fundamental que o dimensionamento seja feito por um projetista estrutural. “O sistema aceita todas as tipologias de edifícios e de usos. Porém, existe uma limitação da altura de prédios em até cinco andares”, diz Sílvia Scalzo, da ArcelorMittal.
Uma das tendências detectadas no setor é que muitas empresas que trabalham com montagem de paredes drywall têm interesse pelo sistema steel framing, em razão de algumas semelhanças. Isso poderá impulsionar sua aplicação nos próximos anos. Vale lembrar, porém, que, apesar da aparente semelhança, há grandes diferenças entre drywall e steel framing. A parede drywall não é estrutural, serve apenas de fechamento, enquanto a parede steel framing é estrutural, ou seja, pode ser dimensionada para receber cargas como o peso de uma laje, um segundo pavimento etc.”, lembra Roberto Inaba, da Usiminas. Os perfis de drywall utilizam aços de menor espessura - 0,50 milímetro -, enquanto os de steel framing usam aço estrutural ZAR 230, com espessuras acima de 0,80, 0,95 até 1,25 milímetro. Portanto, o steel framing necessita de projeto estrutural, e o cálculo da estrutura é feito em conformidade com a NBR 14.762 e os requisitos dos perfis pela NBR 15.217.
NORMAS TÉCNICAS PARA O SISTEMA STEEL FRAMING
ABNT NBR 15.253 Perfis de aço formados a frio, com revestimento metálico, para painéis reticulados em edificações - Requisitos gerais
ABNT NBR 15.217 Perfis de aço para sistemas de gesso acartonado - Requisitos
ABNT NBR 14.762 Dimensionamento de estruturas de aço constituídas por perfis formados a frio
