Padronização dos paineis a sua obra mais otimizada.

Padronização de painéis em light steel frame

1. Introdução

O Light Steel Frame (LSF) é um sistema construtivo apropriado a edificações leves, cujos elementos são painéis reticulados constituídos por perfis de aço formados a frio com revestimento metálico.

Estes painéis se constituem nas paredes da edificação e podem ser estruturais ou simplesmente de vedação. Os painéis estruturais fazem o papel dos pilares e das vigas, de forma similar ao sistema de alvenaria estrutural. Os painéis não estruturais ou de vedação apenas fazem o papel das paredes ou divisórias. A figura 1 exemplifica o sistema. 

Figura 1: Exemplo de edificação utilizando o sistema LSF

Este sistema existe há mais de 50 anos, porém somente chegou ao Brasil no final da década de 1990 e é utilizado em residências unifamiliares, pequenos edifícios residenciais, pequenos comércios, postos de saúde, clínicas, igrejas, escolas, etc.

As principais vantagens deste sistema são: construção industrializada com as peças fabricadas em série e conseqüente rapidez na montagem, baixo peso e conseqüente facilidade de execução e, principalmente, baixo custo sem redução de qualidade e durabilidade da obra.

Os perfis podem ser obtidos em perfiladeiras ou em dobradeiras. Os mais comuns são os perfis U simples e U enrijecido, mostrados na figura 2. Os perfis simples são utilizados como guias, ou seja, elementos horizontais do painel, situados nos seus limites superior e inferior, enquanto os perfis enrijecidos são utilizados como montantes, ou seja, elementos verticais que recebem as cargas das lajes e da cobertura. O princípio de formação dos painéis é mostrado na figura 3.

Figura 2: Perfis formados a frio utilizados na confecção dos painéis do sistema LSF.

Figura 3: Formação dos painéis.

A construção com o sistema construtivo LSF pode ser feita de três formas distintas:

·         a partir dos perfis isolados, formando as paredes no canteiro de obras,

·         a partir de painéis pré-fabricados ou

·         a partir de módulos volumétricos, que são recintos pré-fabricados.

O processo construtivo é como o de um jogo de montar; as peças isoladas ou os painéis ou os módulos chegam ao canteiro de obras e, então, são acoplados uns aos outros definindo a edificação. Outros elementos tais como telhas, instalações e revestimentos em geral são utilizados, complementando a obra.

Como dito, este sistema é largamente utilizado na América do Norte, na Europa e no Japão, porém, no Brasil, apesar de seu uso ser crescente, ainda é utilizado quase que exclusivamente em edificações de alto padrão, a partir de projetos arquitetônicos usuais, de caráter exclusivista. Neste trabalho, pretende-se propor uma metodologia de projeto baseada em painéis padronizados, com o intuito de tornar o uso do sistema acessível a qualquer padrão de construção, inclusive de baixa renda.

2. Os painéis padronizados

Os painéis do sistema LSF são, em geral, revestidos internamente com placas de gesso acartonado e externamente com placas ou painéis de materiais variados tais como de madeira do tipo OSB, cimentícios, metálicos, etc.

Neste trabalho, foi considerado o revestimento interno usual (gesso acartonado) e o externo com placas de OSB, em função do menor custo deste tipo de revestimento. Os painéis propostos são classificados de três
formas distintas:

2.1. Quanto ao tamanho:

Como as chapas de gesso são fabricadas com 1,20m de comprimento, foi definido que os painéis seriam formados com montantes distantes, no máximo, 60 cm um do outro. Suas medidas seriam múltiplas de 20 cm, fazendo com que houvesse grande flexibilidade no projeto, isto é, as dimensões a serem utilizadas não se diferenciariam de mais de 20 cm.

Foram definidos, então, os seguintes tamanhos de painéis: 1,00m – 1,20m – 1,40m – 1,60m – 1,80m – 2,00m. Para compor paredes com medidas superiores a 2,00m, serão utilizados dois ou mais painéis.

A altura dos painéis foi definida igual 2,65m, de modo a poder receber vigas sem que o pé-direito seja excessivo. Em princípio, os perfis que compõem os painéis foram pensados com as dimensões mostradas na figura 2.

2.2. Quanto às aberturas:

Os painéis podem ser de dois tipos: os painéis cegos, nos quais inexistem quaisquer aberturas (portas ou janelas), e os painéis com aberturas, que são classificados de acordo com o tipo de porta e/ou janela que possuírem e de acordo com a posição destas aberturas, que podem estar no centro do painel (painel centralizado) ou em uma das extremidades (painel de extremidade).

2.3. Quanto à forma de conexão:

Em função das possibilidades de conexão entre si, os painéis podem ser dos tipos: interno (SS), com perfis simples nas extremidades, intermediário (SD), com perfil simples numa extremidade e duplo na outra, e externo (DD), com perfis duplos nas duas extremidades. As figuras abaixo esclarecem a função de cada tipo de painel, mostrando as conexões em que podem ser utilizados.

No Anexo A, serão mostrados exemplos dos painéis construídos a partir dos princípios acima descritos.

Figura 4: Painel SS

O painel do tipo SS apresenta acabamento simples em ambas as extremidades, ou seja, apenas um perfil metálico fazendo o fechamento do painel. Desde modo, permite a conexão com outros painéis, tanto na colocação lado a lado, como perpendicularmente, como mostra a figura 4.

Por este motivo, é utilizado, na maioria das vezes, como um painel interno.

Figura 5: Painel SD

Já painel do tipo SD apresenta acabamento simples em uma extremidade, e duplo em outra extremidade. Desde modo, permite diferentes conexões com outros painéis, sendo utilizado em diferentes situações.

Figura 6: Painel DD

O painel DD apresenta acabamento duplo em ambas extremidades, o que propicia o encaixe perpendicular com outros painéis. É utilizado, na maioria das vezes, para fechamento externo de um ambiente.
Para permitir uma variedade de encaixes e usos para os painéis ilustrados acima, foram criadas as seguintes conexões:

Figura 7: Conexão 1

Conexão 1: Trata-se do encaixe lateral entre duas extremidades simples, sendo utilizada, por este motivo, entre painéis SS ou SD

Figura 8: Conexão 2

Conexão 2: Trata-se do encaixe perpendicular entre duas extremidades, uma simples e uma dupla. É utilizada em “quinas” e pode ocorrer entre os três tipos de painéis descritos.

Figura 9: Conexão 3

Conexão 3: Trata-se do encaixe perpendicular entre três extremidades. Esta conexão será amplamente usada quando houver o encontro perpendicular entre duas paredes, sem que elas formem uma “quina” como no caso anterior. Esta conexão acontecerá entre uma extremidade dupla (de um painel SD ou DD) e duas extremidades simples (de painéis SS ou SD).

3. Metodologia do projeto

Para se projetar com estes painéis, é necessária uma metodologia que facilite a elaboração do projeto, buscando resultados rápidos e eficientes. A seguir, é mostrada uma metodologia que, de acordo com as experimentações realizadas, atinge este objetivo.

1° passo: Definir a planta baixa da edificação (paredes com 9,2cm de espessura – largura do perfil utilizado nas guias).

Figura 10.a: Planta Baixa

2° passo: Com a planta baixa definida, traçar linhas de prolongamento das quinas e dos encontros de paredes, até a extremidade oposta do ambiente ou dos ambientes.

Figura 10.b: Definição das áreas de ocorrência da malha de modulação

Os espaços delimitados formarão as áreas de ocorrência da malha de modulação e ajudarão a definir os painéis ideais para cada situação.

3° passo: Traçar a malha moduladora, nos espaços delimitados no 2º passo; a malha permitirá módulos com dimensões de 20, 40 ou 60 cm.

Figura 10.c: Configuração da malha

A partir deste momento, tem-se uma subdivisão modulada dos espaços internos, que servirá para que, no próximo passo, sejam definidos os tipos de painéis a serem utilizados nesta planta.

4° passo: Subdividir as paredes nas dimensões dos painéis padronizados e posicionar os perfis (montantes) nos eixos da malha, de acordo com os tipos de painel (DD, SD ou SS).