LSF - Light Steel Framing

LSF - Light Steel Framing

A palavra steel indica a matéria prima usada na estrutura, o aço. A inclusão de light (em português, '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. Também para focar essa característica, muitas publicações usam o termo light gauge (gauge é uma unidade de medida, agora quase em desuso, que define a espessura das chapas de metal). Outros designam o aço por cold formed steel, ou seja, aço moldado ou enformado a frio, como referência ao processo de moldagem da chapa através de processos mecânicos à temperatura ambiente, tal como a quinagem ou a perfilagem. O termo light também lembra que não é necessário utilizar equipamentos e maquinaria pesada na construção. Também ressalta a flexibilidade, dado que permite qualquer tipo de acabamento exterior e interior.

Além disso, o próprio peso do edifício é baixo, não só porque a sua estrutura é leve, mas também por que o light steel framing é especialmente destinado a edifícios de pouca altura, em contraste com as estruturas pesadas de grandes prédios de apartamentos. Apesar de elementos em aço leve galvanizado serem usados, para fins não estruturais, em edifícios de maiores dimensões, a expressão light steel framing é especialmente utilizada com referência a edifícios residenciais até dois ou três pisos, ou seja, edifícios leves. Também se emprega a palavra light para lembrar a facilidade com que os materiais são aplicados em obras de reabilitação de edifícios antigos, cujas estruturas, embora pesadas, possuem baixa resistência sísmica.

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. A palavra também se refere aos processos usados para interligar os referidos elementos estruturais, sejam em madeira, ferro ou aço galvanizado. De difícil tradução em português (o termo mais aproximado seria caixilharia), tem-se optado por dizer 'estruturas'.

Assim, light steel framing poderá traduzir-se por estruturas em aço leve.

Segurança estrutural

Este é provavelmente o aspecto em que o futuro utilizador mais rapidamente pensará ao analisar a possibilidade de construir um edifício com estrutura em aço. O facto de se usarem materiais leves, em contraste com o peso do betão, poderá levar muitos a duvidar imediatamente da resistência desse tipo de construções. No entanto, tal dúvida não procede, considerando que a resistência da estrutura é assegurada pelo metal. Neste sentido uma casa no sistema light steel framing não difere de qualquer outra casa de alvenaria. A resistência estrutural de qualquer casa vulgar é assegurada pelo uso de varas de ferro embutidas em pilares e lintéis de cimento. No entanto, no primeiro caso, são usados perfis e vigas de aço galvanizado com espaçamentos de 60 cm ou menos. Tomando por hipótese uma habitação de tamanho normal, tendo um piso térreo e um superior, totalizando 150 m² por exemplo, são utilizados cerca de 1.000 metros de perfis ou montantes verticais, 380 metros de vigas de piso, 600 metros de canais além de centenas de outros elementos metálicos essenciais.

Isto representa mais de 8 toneladas de elementos de metal de alta resistência unidos por milhares de parafusos estruturais. No entanto, neste exemplo, a casa seria muito mais leve do que uma vulgar, visto não ser necessário todo o peso do cimento ou do tijolo. Ou seja, praticamente todo o peso de uma construção LSF é proveniente do seu esqueleto metálico estrutural.

A casa torna-se uma estrutura flexível, adaptando-se às mínimas variações do terreno, não abrindo fissuras nas paredes e sem apresentar o risco de queda de colunas ou de placas, na eventualidade de um sismo violento. Para isto também contribui o baixo peso da inteira edificação e a uniformidade na distribuição das cargas, atenuando os pontos de concentração de forças e de tensões. Esta vantagem do light steel framing, fez disparar a construção de edifícios residenciais com estrutura em aço nos Estados Unidos, especialmente na Califórnia, na Coreia do Sul ou no Japão, visto que estas são zonas do planeta que correm graves riscos sísmicos.

Conforto

Isolamento térmico

Uma das mais apreciadas qualidades numa casa e talvez a menos conseguida, é o isolamento térmico. Os materiais deveriam conferir à habitação um completo escudo contra as variações de temperatura e de humidade sentidas no exterior. Nestes aspectos, uma casa com estrutura em LSF é completamente isolada do exterior por placas de poliestireno expandido, OSB e/ou placa cimentícias, vários centímetros de lã mineral e gesso cartonado. As características tanto do poliestireno como da lã mineral conferem ao edifício uma proteção térmica impossível de conseguir numa construção vulgar.

Com todos estes materiais, o interior de uma construção LSF é considerado um ambiente de clima controlado. Isto representa uma poupança de energia que será cada vez mais significativa conforme o passar dos anos. Devido a isto, normalmente as habitações deste tipo são equipadas com ar condicionado ou sistemas de recuperação de calor de lareiras visto que se exige um baixo consumo energético para fornecer aos moradores o necessário conforto.

Isolamento acústico

Na maior parte das edificações modernas é necessário levar em consideração o som produzido em outras dependências da casa ou mesmo o ruído proveniente do exterior. Muitas vezes pensa-se que a única forma de evitar a propagação do ruído é aumentar a largura das paredes. No entanto, este problema poderia ser resolvido caso se utilizassem materiais que comprovadamente revelam ser maus condutores do som, ao contrário do que acontece com o tijolo e o cimento.

As lãs minerais, utilizadas na cavidade interior das paredes, são eficazes não só pela sua estrutura como também pela sua densidade, sendo consideradas por testes laboratoriais como possuindo alto poder de isolamento acústico. No entanto, os restantes materiais também actuam como escudo dispersor dos ruídos. Nas paredes interiores, a utilização do gesso cartonado contribui para reduzir a transmissão do som. Nas exteriores, além do gesso numa das faces, há ainda que contar com o OSB e/ou Placas Cimentícias e ainda com o poliestireno expandido. As lãs minerais são também colocadas no espaço entre as vigas de piso, (com até 250 mm de secção), minimizando bastante os ruídos aéreos, vantagem que não é possível obter numa construção convencional.

Por estes motivos, uma casa com estrutura metálica tem uma sonoridade diferente de uma casa vulgar. O som produzido no interior de uma divisão é reflectido pelas paredes e transmitido por elas, impedindo várias vezes mais a propagação do ruído do que uma parede de tijolo. Este efeito provoca um som diferente, dando a sensação de parede oca quando se bate nas paredes, visto que o som do impacto não é totalmente transferido para a outra face.

Os ruídos de impacto ou de percussão nos pisos podem ser minimizados ou mesmo eliminados pela aplicação de lã mineral de alta densidade, ou outros materiais adequados, directamente sob o OSB que reveste a estrutura da laje e finalmente aplicar o pavimento final.

Rapidez de construção

Visto que os materiais empregues na construção LSF são usualmente mais caros do que os usados na construção convencional, é precisamente esta característica que torna economicamente acessível e competitiva esta solução construtiva. Evidentemente, o tempo e a mão de obra estão intimamente ligadas com o custo final da obra.

OSB

É um produto de grande resistência mecânica, ecologicamente correto, durável, versátil e de qualidades absolutamente uniformes, que mudam definitivamente o seu conceito a respeito de painéis estruturais.

O OSB é um painel estrutural de tiras de madeira orientadas perpendicularmente, em várias camadas, o que aumenta sua resistência mecânica e rigidez. Essas tiras são unidas com resinas aplicadas sob altas temperaturas e pressão. Através desse processo de engenharia altamente automatizado, os painéis são permanentemente controlados e testados para verificar seus níveis de acordo com rígidos padrões de qualidade.

Perfis de aço galvanizado

Os perfis metálicos usados nas construções em Light Steel Framing são fabricados a partir de chapas de aço galvanizado revestida com zinco pelo processo contínuo de galvanização por imersão a quente, que adquirem a sua forma final mediante um processo industrial de conformação ou moldagem a frio que podem ser da forma de U, C, ómega e L. Este processo visa garantir a durabilidade dos elementos durante centenas de anos.

Gesso cartonado

Gesso cartonado são placas que são preenchidas no interior em gesso e no exterior em cartão. De acordo com a UNE 102.023, a PGL, quando submetida a um impacto de 2.5J, não apresenta nem ruptura nem fissuração e a marca deixada não poderá ter um diâmetro superior a 20mm.Referente ao isolamento acustico o valor da massa da PGL fornece aos diferentes sistemas construtivos um comportamento do tipo “massa – absorsor - massa” que lhes confere níveis de prestação acima da média quando comparado com materiais convencionais em termos de comportamento acústico. A elevada densidade da placa e baixa espessura provoca o efeito de membrana face à fonte emissora do som. A placa associada a isolamentos, devidamente dimensionados e executados, os SCPGL, permite obter soluções de condicionamento e isolamento acústico altamente eficientes;

ETICS

Tem como definição ETICS (External Thermal Insulation Composite Systems). O isolamento térmico pelo exterior é hoje reconhecido, de forma incontestável, como uma solução técnica de alta qualidade, pois permite:

• Redução das pontes térmicas, o que se traduz por uma espessura de isolamento térmico mais reduzido para a obtenção de um mesmo coeficiente de transmissão térmica global da envolvente;
• Diminuição do risco de condensações;
• Aumento da inércia térmica interior dos edifícios, dado que a maior parte da massa das paredes se encontra pelo interior do isolamento térmico. Este facto traduz-se na melhoria do conforto térmico de Inverno, por aumento dos ganhos solares úteis, e também de Verão devido à capacidade de regulação da temperatura interior;
• Economia de energia devido à redução das necessidades de aquecimento e de arrefecimento do ambiente interior;
• Diminuição da espessura das paredes exteriores, aumentando a área habitável;
• Redução do peso das paredes e das cargas permanentes sobre a estrutura;
• Aumento da protecção conferida ao tosco das paredes face às solicitações dos agentes atmosféricos (choque térmico, água líquida, radiação solar, etc.);
• Diminuição do gradiente de temperaturas a que são sujeitas as camadas interiores das paredes;
• Melhoria da impermeabilidade das paredes;
• Possibilidade de mutação do aspecto das fachadas e colocação em obra sem perturbar os ocupantes dos edifícios, o que torna esta técnica de isolamento particularmente adequada na reabilitação de fachadas degradadas;
• Grande variedade de soluções de acabamento;
• Poupança energética e conforto interior.

Painel Sandwich

Painel Sandwich é extremamente resistente e com alta capacidade de isolamento térmico, painel térmico em espuma rígida de poliuretano , permite uma maior conservação de energia em edificações.

Em Portugal, onde o sol está presente uma grande parte do ano, este painel oferece condições de conforto em ambientes internos.O painel é composto por duas faces em aço pré-pintado - uma chapa lisa nervurada e uma trapezoidal, que são posicionadas em uma prensa especial. A espuma de poliuretano é distribuída na chapa por um moderno equipamento de espalhamento contínuo, que garante precisão no controle de densidade em toda a extensão do painel.

Poliestireno extrudido

O poliestireno extrudido é um material semelhante ao plástico, muito leve, usado como isolante térmico. Sua aparência é a de uma espuma rígida. Apresenta-se em várias cores, sendo a cor mais utilizada é o azul. Comercialmente é conhecido pelo "roofmate", quando é vendido é placas. Muito usado na industria da construção civil, pelas suas propriedades isolantes, ao nivel do som e temperatura.

Lã de rocha mineral

A lã de rocha mineral é um produto isolante formado por uma trama de fibras de materiais pétreos que formam um feltro que mantém entre elas o ar em estado estático. Estas formações de fibras nos permitem obter produtos muito leves que por sua singular configuração oferecem elevados níveis de proteção ao calor, ao ruído e ao fogo.

A lã de rocha é reconhecida internacionalmente como isolante acústico por sua estrutura flexível e térmico por manter o ar em estado imóvel. Sendo também incombustível devido a sua origem inorgânica. A lã de rocha mineral é usada em uma larga escala de aplicações onde se pode observar a sua excelente performance.

Por volume o maior segmento de mercado para o uso de lã mineral é em isolamentos para construção residencial, industrial ou comercial. A lã mineral se adapta perfeitamente as novas necessidades da arquitetura moderna que busca soluções cada vez mais leves e de fácil colocação que cumpram os princípios de resistência mecânica. Para atingir esse objetivo o mercado necessita revestimentos protetores, leves e duradouros.

Compacto fenólico

O compacto fenólico, constituído por resinas termoendurecíveis, reforçadas com fibras de celulose e fabricadas sob altas temperaturas e pressões, confere às placas direccionais as seguintes características:

• Elevada durabilidade e resistência aos elementos;
• Baixo coeficiente de dilatação;
• Fácil limpeza (graffiti, etc);
• Ausência de manutenção;
• Resistência ao vandalismo;
• Fácil instalação;
• Fácil leitura;
• Boa integração na paisagem;
• Vasta gama de cores.