ESTUDO ÁREA SERVENTES E SERVIDAS

Itens faltantes

Brises com Caixilharia de Janelas

                                                              Escadas Metálicas

Descrição de Produto

Material: Aço de carbono, aço inoxidável, bronze e assim por diante.

Tratamento de superfície: Quente-mergulhado galvanizado, eletro galvanizado, PVC revestido e assim por diante.

Descrição: Escada de fácil montagem além de ser mais leve que o concreto.

Pesquisa por : Jéssica Fernanda

Pesquisas

• Impermeabilização de jardineiras sobre laje

 Jardim em laje ou cobertura

Jardineiras em alvenaria

A opção por jardineiras em alvenaria podem ser feitas durante a obra de implantação do edifício, ficando na finalização apenas a adição de impermeabilização, substratos e plantas.

A colocação de jardineiras depois de tudo pronto poderá trazer problemas de logística, principalmente se a passagem para a laje implicar naquelas escadinhas estreitas de cobertura que todo mundo conhece e não aprecia.

Para resolver este problema existem soluções, claro, como a contratação de uma grua para a colocação destes recipientes lá em cima. Aliás, também o transporte de substratos, pedras, plantas e todos os elementos de grandes dimensões, para otimizar a hora técnica do custo operacional.

Impermeabilização das jardineiras e da laje

Para vasos e floreiras estes deverão receber várias camadas de impermeabilizante devendo secar muito bem antes de colocar o substrato e as plantas.

Se as plantas do projeto tiverem raízes mais agressivas esta floreira deverá receber também uma manta antirraiz, material especialmente projetado para evitar que as raízes atinjam rachaduras e canos do prédio, danificando estruturas e causando infiltrações.

Para a proteção do material da laje, concreto ou piso impermeável, deverá ser feita a proteção em sucessivas camadas de lonas especiais com proteção U.V., grelhas para o sistema de escoamento de águas de chuva, mangueiras de irrigação e reuso das águas percoladas, bomba, sistema de filtragem da água e outros insumos necessários para a implantação do projeto.

O substrato para plantio em laje

O substrato precisa sempre ser leve, compostos orgânicos de folhas, turfa modificada, cascas.

Num jardim de laje é preciso ter este material o mais simples possível e que seja de fácil reposição para a manutenção da área.

Como é um espaço de pouca profundidade sem solo mineral que as plantas poderiam explorar com o sistema radicular, a reposição de nutrientes poderá ser feita com adubos químicos granulados para manter as plantas saudáveis e bonitas.

Impermeabilização de jardineiras

Quando se pretende fazer uma floreira de gramado, arbustos, flores ou até árvores sobre a laje de cobertura, o primeiro passo é consultar um arquiteto/engenheiro e um paisagista, pois as lajes devem ser dimensionadas, na fase de projeto, de acordo com o volume de terra a ser usado - determinado pelo porte das plantas. A definição do sistema impermeabilizante a ser utilizado é outro passo importante, pois é isso que garantirá a estanqueidade da laje à umidade da terra contida na floreira.

Se possível, as paredes das jardineiras devem ser concretadas junto com a laje para evitar dilatações diferentes, mas nada impede que sejam construídas com materiais mistos tais como concreto, bloco ou tijolo maciço, mas tem-se que verificar a compatibilidade do sistema impermeabilizante com o sistema construtivo, bem como a área, volume e altura da jardineira.

A escolha do sistema de impermeabilização mais adequado para jardineiras depende de diversos fatores, como os sistemas moldados in loco - emulsão ou solução asfáltica elastomérica -, que são de fácil aplicação e podem ser usados em locais com interferências. A manta asfáltica, porém, tem um rendimento de aplicação e um controle de espessura e resistência maiores.

Recomenda-se sempre prever no projeto uma proteção mecânica sobre a impermeabilização, pois a jardineira é passível de manutenções como a remoção das plantas, do solo, renovação do sistema de drenagem, entre outros.

Em geral, recomenda-se o uso de plantas com raízes superficiais evitando a colocação de arbustos e árvores que tenham raízes muito profundas. Deve-se prever um sistema de drenagem que consiste em garantir que a água das chuvas e das regas passe pelo substrato e chegue até os ralos e calhas de escoamento com facilidade. É necessária a colocação de brita sobre a proteção mecânica e uma tubulação perfurada envelopada com geotêxtil captando toda a água do dreno. Se possível, deve-se elevar essa tubulação na vertical até o nível da terra, para funcionar como um ladrão de emergência caso o dreno não funcione, conforme mostram as fotos.

Antes da impermeabilização tem-se que fazer o preparo da superfície da jardineira que consiste na regularização com argamassa de cimento e areia, traço 1:3 em volume, com uma espessura mínima de 2 cm e caimento mínimo de 1% em direção aos ralos. Em geral, utiliza-se um promotor de aderência entre a laje existente e a regularização a ser realizada. Os cantos vivos e arestas devem ser arredondados com raio mínimo de 5 cm.

Normas
Para um maior conhecimento sobre a impermeabilização, existem normas técnicas da ABNT que deverão ser atendidas para garantir a estanqueidade das partes construtivas, bem como a salubridade, segurança e conforto do usuário. A seguir estão descritas algumas das normas técnicas que poderão auxiliar no projeto, especificação e execução de impermeabilização em jardineiras:

NBR 9574 - Execução de Impermeabilização

NBR 9575 - Impermeabilização - Seleção e Projeto

NBR 9685 - Emulsões asfálticas sem carga para impermeabilização

NBR 9686 - Solução asfáltica como primer na impermeabilização

NBR 9910 - Asfaltos modificados para impermeabilização

NBR 9952 - Mantas asfálticas com armadura para impermeabilização

NBR 11905 - Sistema de Impermeabilização com cimento impermeabilizante e polímeros

NBR 13121 - Asfalto elastomérico para a impermeabilização

NBR 13724 - Membrana asfáltica para impermeabilização, moldada no local, com estruturantes

Materiais

Emulsão asfáltica elastomérica

Resultante da dispersão de cimento asfáltico em água, por meio de agentes emulsificantes e enriquecido com polímeros de geração avançada, o produto contém alto teor de sólidos, excelente aderência e secagem rápida.

Vantagens:

·        Produto moldado in loco, à base de água, de fácil aplicação, material elástico e flexível

·        Não deixa emendas

·        Facilidade para fazer arremates em lugares de difícil acesso

·        Tempo de secagem entre uma demão e outra de duas horas no mínimo

·        Consumo estimado: 3 kg/m2

Manta asfáltica

É um impermeabilizante pré-fabricado à base de cimento asfáltico, estruturado com não-tecido de poliéster pré-estabilizado. O produto apresenta excelente flexibilidade e aderência e atende à norma NBR 9952.

A norma prevê quatro tipos de mantas asfálticas diferentes em relação à resistência à tração. A especificação mais adequada do tipo de manta dependerá da dimensão e solicitação da área.

Vantagens

·        Produto pré-fabricado, maior controle de resistência e espessura final
de impermeabilização e maior produtividade na aplicação

·        Consumo estimado: 1,15 m2/m2

Solução asfáltica elastomérica

Composto de cimento asfáltico diluído em solventes orgânicos e enriquecido com polímeros de geração avançada, o produto tem excelente alongamento e memória, ou seja, grande poder elástico

Vantagens

·        Produto moldado in loco de fácil aplicação

·        Material elástico e flexível, não deixa emendas

·        Facilidade em fazer arremates em lugares de difícil acesso

·        Consumo estimado: 3,0 l/m2

Dicas

·        É recomendável que as paredes das jardineiras sejam feitas de concreto armado e concretadas junto com a própria laje para não haver diferenças de movimentação

·        Os cantos vivos e arestas devem ser arredondados com raio mínimo de 5 cm

·        Devem ter uma boa capacidade de escoamento, portanto é importante a dimensão dos ralos e tubulações bem como a camada de drenagem

·        Dimensionar as jardineiras de forma que permita fazer a impermeabilização

·        As tubulações deverão ser afastadas da parede e juntas de dilatação e, entre si, no mínimo 15 cm

·        Deve ser proibido durante a execução da impermeabilização:
-Trânsito de pessoas e veículos não autorizados
-O armazenamento de materiais não pertencentes ao serviço
-Outros serviços ou atividades em níveis acima da área de execução que possam ocasionar a queda de materiais inteiros ou fragmentados, que venham prejudicar os serviços

·        Colocar uma camada de geotêxtil entre a terra e a camada drenante, o que permite um melhor escoamento da água e retém as partículas do solo, evitando
o entupimento do dreno

·        Muitas espécies que parecem inofensivas escondem um grande transtorno futuro. São espécies com tipo de raiz que possuem características longas, procurando sempre os fluxos d'água e se alojando nas tubulações. Os danos com o passar do tempo são desastrosos: tubulações entupidas e rompidas e laterais de jardineiras e revestimentos arrancados

·        Plantas mais indicadas: Begônia Rex, Acalipha, Bambu de Pesca, Bambu Japonês, Bambu Metake, Bambusa, Begônia, Dracena, Heliconia, Íris, Ráfia, Trapoeraba

·        Plantas não indicadas: Fícus, Cipreste, Junípero, Tuia (pinheirinhos), Schefflera (Brassaia). Algumas espécies de bambus são desaconselhadas

•  Escada rolante

  

História

A escada-rolante como é conhecida nos dias de hoje é resultado do esforço individual de seis pessoas: Nathan Ames, Jesse Wilford Reno, Jacques Hale, Charles Seeberger, George Wheeler e James M. Dodge.

A primeira patente # 25076 em 9 de agosto de 1859 deve-se a Nathan Ames, antes mesmo dos motores elétricos.

Em 15 de março de 1892 Jeese W. Reno patenteou seu projeto de um esteira inclinada, feita de placas de madeira, medindo 10 cm x 60 cm. As madeiras possuíam ranhuras revestidas de borracha direcionadas para a frente de modo a facilitara aderência dos sapatos dos usuários. Um motor elétrico acionava a escada e simultaneamente o corrimão a uma velociade de 0,69 m/s.

Em 2 de agosto do mesmo ano, George H. Wheeler patenteou a primeira escada rolante com degraus planos, mas nunca a construiu. Em 1898, Charles D. Seeberger comprou a patente e desenvolveu junto com a “Otis Elevator Company” a fabricação em 1899. A primeira escada rolante para o público foi instalada na Grande Exposição de 1900 em Paris.

A Otis patenteou o termo  “Escalator” (escada-rolante) como seu produto, até que em 1930 a designação foi declarada de domínio público.

Em 1901 a escada rolante foi transportada da Exposição de paris para a Filadélfia, sendo instalada na loja Gimbel’s onde funcionou até 1939.

A primeira escada rolante com degraus e um mecanismo tipo ponte para o desembargue dos passageiros foi o modelo “L” da Otis, construído em 1921.

A combinação das características principais das escadas de Reno e Seeberger, gerou o modelo das atuais escadas rolantes.  

Na década de 30, com a construção de mais uma linha do metrô em Buenos Aires, chegaram as primeiras escadas rolantes da América Latina.

No Brasil só começam a ser produzidas escadas rolantes em 1947 pela empresa Villares, e  em 1951 essa mesma empresa assina um contrato com a prefeitura de São Paulo para fornecer escadas rolantes à Galeria Prestes Maia. Nessa época havia então, no Rio de Janeiro, apenas quatro escadas rolantes: na Sears, da marca Otis e em uma loja de Copacabana da marca Swiss. Com os princípios do mecanismo conhecidos, era necessário o desenvolvimento do projeto.  

Desenvolvido o projeto, em julho de 1954, durante os festejos do IV Centenário de São Paulo, as primeiras escadas rolantes foram inauguradas no Palácio das Indústrias (prédio que hoje abriga as Bienais Internacionais de Artes no Parque Ibirapuera).

Era um assombro para a população, programa para finais de semana, o novo equipamento de transporte vertical modificava os costumes da época.

Em 1992 são lançadas escadas rolantes leves, com inclinações e larguras variáveis, economia e maior segurança.

Atualmente a Kone é a maior empresa de escadas rolantes do mundo.

Atualidade

As escadas rolantes são uma das melhores maneiras de conduzir pessoas em edifícios, aeroportos, metrôs, estações rodoviárias/ferroviárias e Shopping Centers.

O fluxo das pessoas ocorre com segurança através de sensores localizados nas extremidades do degrau que param o movimento da escada se o pé de uma pessoa, devido a um mau posicionamento, ficar vulnerável ou passivo de sofrer acidente.

Quando há pouca distância entre dois níveis (o declive é mínimo) uma esteira rolante inclinada resolve. Mas caso a distância seja maior e opte-se pelo emprego de escadas rolante pode-se escolher alternativas como o  patamar intermediário plano, “zig-zag”, curvas ou espiral.

Normas

Projeto, fabricação e instalação de escadas rolantes – procedimento: NBR-8900. Fixa as condições mínimas a serem observadas na elaboração do projeto, na fabricação e na instalação de escadas rolantes.

Características fundamentais

As escadas são construídas de tal forma que o ângulo entre a escada e a horizontal seja 30^o, para escadas com velocidade até 0,75 m/s.

Sendo conhecida a altura entre o piso inferior e o superior, para o caso de desnível (T) de até 6m, determina-se o comprimento do vão que será ocupado pela escada, através das fórmulas:

·        escada rolante Modular : comprimento do vão = T.1,732 + 494, e para o caso de  desnível maior que 6m, através da fórmula: comprimento do vão = T.1,732 + 576

·        escada rolante Sigma: comprimento do vão =  T.1,732 + 482

A escada rolante Sigma é utilizada apenas para desníveis de até 6m.

A capacidade de transporte das escadas rolantes é bastante elevada, podendo ser de 5000 a 10000 pessoas por hora para cada escada rolante Modular e de 4500 a 9000 pessoas por hora para escada rolante sigma, conforme a largura e velocidade da escada. Devido a esse fator, são utilizadas normalmente quando o fluxo de tráfego entre dois andares é elevado.

As escadas rolantes são transportadas da fábrica para o local de sua instalação já totalmente montadas. Por isto, a construção deve prever caminhos e acessos com os vãos necessários à passagem das escadas, com remoção de qualquer elemento que sirva de empecilho no trajeto da escada na obra.  

Posicionamento em edifícios

As escadas rolantes devem situar-se em locais facilmente localizáveis pelos usuários, em posição central e com fácil acesso.

Caso existam fatores incrementadores de tráfego (próximos ao edifício), tais como estacionamento para automóveis e/ou pontos de ônibus/metrô/táxi, a instalação de esteiras ou escadas-rolantes geram uma melhor fluidez no transporte dos passageiros ao andar principal (lobby)

  

Esteiras rolantes com inclinação

Apresentam vantagens em relação às escadas rolantes, por beneficiar deficientes físicos com cadeira de roda, carrinhos com bebês e compras. Sendo empregadas em supermercados e em alguns centros comerciais.

Como funcionam

O componente principal de uma escada rolante é o par de correntes que envolve os dois pares de engrenagens. Um motor elétrico movimenta as engrenagens de tração na parte de cima, que, por sua vez, movimentam as correntes. Uma escada rolante comum utiliza um motor de 100 cavalos de força para movimentar as engrenagens. O conjunto do motor e das correntes ficam acondicionados dentro da armação, uma estrutura de metal entre dois assoalhos.

Em vez de movimentar uma superfície plana, como em uma correia transportadora, as correntes deslocam uma série de degraus. O que é mais interessante é o modo como esses degraus se movem. À medida que as correntes se movimentam, os degraus estão sempre nivelados. Na parte superior e inferior da escada rolante, os degraus se encaixam, criando uma plataforma plana. Isso facilita subir ou descer da escada. No diagrama abaixo, você pode ver como a escada rolante faz isso.

Cada degrau na escada rolante tem dois conjuntos de rodas, que se movem em dois trilhos separados. O conjunto superior (as rodas perto da parte de cima do degrau) é conectado às correntes e é puxado pela engrenagem de tração na parte de cima da escada rolante. O outro conjunto de rodas simplesmente desliza ao longo do trilho, seguindo o primeiro conjunto.

Cada degrau de uma escada rolante

Os trilhos são posicionados de forma que cada degrau sempre irá manter o mesmo nível. Na parte superior e inferior da escada rolante, os trilhos são nivelados em uma posição horizontal, deixando a escada plana. Cada degrau tem uma série de ranhuras usadas para se encaixar com os degraus que estão atrás e à frente dele à medida que a escada fica plana.

Além de movimentar as correntes principais, o motor elétrico de uma escada rolante também movimenta os corrimãos. O corrimão é uma correia transportadora de borracha que fica em volta de um conjunto de rodas. Essa correia é configurada com precisão de modo que se movimente exatamente na mesma velocidade dos degraus, para dar estabilidade aos usuários.

A escada rolante não é um sistema tão bom quanto um elevador para o transporta de pessoas por muitos andares, mas é muito melhor para transportar essas pessoas em distâncias curtas. Isso acontece devido à alta capacidade de carga da escada rolante. Quando um elevador fica lotado, você tem que esperá-lo passar pelo andar e retornar antes que mais pessoas possam usá-lo. Em uma escada rolante, assim que uma pessoa sobe um degrau, já há espaço para outra.

•  Grandes panos de vidro em fachadas, estrutura e fixação

 Envelopes de vidro

Além do efeito estético, fachadas envidraçadas contribuem para conforto térmico, acústico e eficiência energética.

Não há como circular por qualquer grande metrópole dos dias atuais sem que se tenha a atenção atraída pelas cada vez mais ostensivas cortinas envidraçadas que revestem um número crescente de novos edifícios. A tendência dominante, entre arquitetos e construtores, de usar extensas superfícies de vidro para envelopar edificações, em especial as de uso comercial, tem transformado radicalmente o cenário dos grandes centros urbanos.

Nas últimas décadas, os conceitos de construção de fachadas passaram por uma revolução tecnológica de grandes proporções, abrindo espaço para o domínio da concepção de envoltórios transparentes. "A evolução das fachadas é visível nos prédios das grandes cidades, tanto no Brasil como no exterior. As mais antigas são marcadas por grandes volumes de alumínio, enquanto as mais recentes revelam apenas o vidro", observa o vice-presidente da Associação Nacional de Fabricantes de Esquadrias de Alumínio (Afeal) ,Lage Mourão Gozzi. São propostas que mostram como a indústria da construção responde, técnica e esteticamente, a solicitações cada vez mais criativas dos arquitetos.

Leveza e transparência são as principais características que fazem do vidro um material insubstituível na arquitetura. "A primeira função do vidro nas fachadas é garantir a visibilidade nas duas direções. A segunda é trazer luz natural para dentro do edifício", afirma o engenheiro e consultor de fachadas Paulo Duarte. Além de ligar os ambientes de forma visual e emocional, o material tem contribuído de forma decisiva para a proliferação dos chamados edifícios verdes, com altos índices de eficiência energética. "O vidro não é apenas mais um produto, ele é o principal componente de uma fachada", avalia a arquiteta Audrey Dias, da consultoria Aluparts. "O material tem forte influência no conforto, na economia, no desempenho termo-acústico e na segurança da edificação."

Por suas características peculiares, o vidro tem seduzido e lançado desafios a construtores e arquitetos desde o final do século XIX, quando passou a fazer parte dos materiais de construção. Mas foi somente nos anos 70 que o material passou a ser integrado aos sistemas de fachada, quando o aço deu lugar ao alumínio extrudado. "O sistema convencional utilizado era o que conhecemos por fachada cortina, que tinha suas linhas verticais e horizontais muito marcadas pelo alumínio, interferindo bastante na arquitetura", explica Nelson Firmino, engenheiro e consultor da Aluparts. As fachadas de vidro passaram a ser vistas como símbolo de status para prédios de escritórios, repetindo o padrão estético predominante nas grandes cidades norte-americanas.

Vidro contínuo

A fachada-cortina é aquela em que colunas verticais aparentes formam a estrutura, com presença forte no lado externo, em conjunto com os vidros. "Os perfis são fixados pela face externa na frente da viga, marcando de forma acentuada as linhas verticais e horizontais pelo lado de fora", explica Firmino.

Já a pele de vidro, desenvolvida ainda nos anos 70, é um tipo de fachada-cortina em que os perfis, montantes e travessas estão ocultos por trás do vidro, fazendo o trabalho estrutural. "As colunas são instaladas primeiro e depois se aplicam os quadros de alumínio com vidros encaixilhados", descreve Firmino. "O alumínio passou para o lado interno da fachada, e os painéis de vidro passaram a ter somente um friso de contorno", acrescenta o vice-presidente da Afeal. Com isso, a fachada passa a destacar mais os painéis de vidro, apesar de manter a marcação de linhas horizontais e verticais da caixilharia.

A evolução desse sistema ocorreu a partir da década de 1980, quando o structural glazing eliminou a visualização externa dos perfis, agregando o silicone como elemento estrutural. "Esse sistema foi uma grande revolução, pois contemplava a fachada como um grande pano de vidro, na maioria dos casos na cor azul, sem qualquer elemento metálico", afirma Arimateia Nonatto, gerente de engenharia & produtos da fabricante de esquadrias Belmetal. "O silicone, há mais de trinta anos, tem sido o componente ideal para adesivação do vidro aos perfis de alumínio nos sistemas de fachadas." Desse ponto em diante, as fachadas assumiram crescente importância na arquitetura brasileira, principalmente em edifícios comerciais, corporativos e aeroportos. Por volta de 2002, lembra o consultor Paulo Duarte, um novo sistema de fachadas-cortina teve sua penetração no Brasil, permitindo acelerar os prazos e garantir melhor qualidade da obra. Trata-se do sistema "unitizado", criado nos Estados Unidos com o nome de "Unitized System". Produzido em usina, ele chega praticamente pronto ao canteiro da obra, formado por módulos completos.

O vidro é colado com silicone ou fita estrutural na própria estrutura e instalado pelo lado interno, conforme é erguida a estrutura do edifício, conferindo segurança, velocidade e facilidade na instalação.

"O sistema unitizado muda o conceito de fabricação e instalação de fachadas", avalia Gozzi, da Afeal. Aliada a essa evolução, desenvolveu-se uma tecnologia que permite dimensionar os perfis para cada situação ou exigência. "Hoje, tudo está voltado para o conforto do usuário e a preservação do meio ambiente".

Na avaliação do designer industrial Luis Claudio Viesti, do departamento técnico da Afeal, a principal vantagem do sistema unitizado é a fabricação de uma peça única, que permite instalação de forma modular, com facilidade e segurança. Particularmente indicado para obras com especial necessidade de atender o cronograma, o sistema unitizado é considerado o mais avançado do mercado, por sua montagem mecanizada, que dispensa a utilização de balancins e diminui custos com mão de obra.

Fixação

Segundo explica a arquiteta Heloisa Oleari, da Hedron, além do sistema unitizado, as fachadas podem ser montadas pelo método Stick, voltado para edificações baixas, em que o trabalho é feito por fora da edificação. "Primeiro fixam-se as ancoragens, os montantes e as travessas, e por último os quadros de alumínio já com os vidros (executados em fábrica)." A Belmetal, por exemplo, usa o sistema Stick nos modelos de fachada Atlanta e Grid Sky. "Os perfis dos módulos com vidros contornam os montantes e travessas como um colar, por isso o termo stick", afirma o gerente da empresa. Já o modelo offset wall é um sistema do tipo unitizado. "São construídas células que preenchem o pé-direito inteiro do piso ao teto, instaladas de baixo para cima perifericamente. A inteligência deste sistema permite, em média, uma economia de 15 a 20% no custo de logística de instalação."

Eficiência energética

Em resposta à demanda dos arquitetos e às condicionantes de luminosidade, calor, reflexibilidade etc., o vidro foi o componente das fachadas-cortina que mais apresentou inovações tecnológicas nos últimos anos. Os novos produtos propõem proteção de luz e calor, reduzindo o uso do ar-condicionado e contribuindo para a manutenção da temperatura ambiente e o bem-estar do usuário. Nas primeiras construções desse tipo no Brasil, os vidros usados não apresentavam propriedades térmicas adequadas, o que transformou muitos prédios em caixas acumuladoras de calor. Com o avanço tecnológico do material, o mercado passou a oferecer inúmeras opções adequadas para fachadas.

Num país tropical como o Brasil, os vidros de controle solar são os mais indicados para reduzir o consumo energético com iluminação, ar condicionado e, eventualmente, aquecimento. "Esses vidros evoluíram rapidamente nos últimos 7 a 10 anos, ao encontro de soluções para eficiência dos edifícios, especialmente os de escritórios, e shopping centers", afirma Pauto Duarte. E acrescenta: "Os vidros de controle solar devem ser analisados em composições laminadas ou em composições duplas com câmara de ar, formando os chamados vidros insulados, que permitem melhorar ainda mais o desempenho foto-energético dos envidraçamentos".

Além dos vidros de alto desempenho, duplos, low-e, etc., a solução também pode estar nas fachadas ventiladas, ou seja, fachadas duplas para controle do balanço energético dentro das edificações, complementa Heloisa Oleari, da Hedron. Para que um prédio com fachada de vidro tenha conforto termo-acústico, o projeto tem que ser implementado por um especialista no assunto. É ele quem vai viabilizar uma fachada eficiente com menores custos.

Além disso, o projeto deve nascer integrado com a arquitetura e a estrutura, para que seja possível adotar as melhores soluções sem comprometer o desempenho, alerta a engenheira Fabiola Rago, consultora da Afeal. "De fato, em boa parte dos prédios, as fachadas de vidronão foram projetadas por um profissional especializado. Muitos ainda acham que o projeto de esquadrias é só um acessório", endossa Luís Cláudio Viesti. Segundo ele, o projetista especializado conhece não só os variados sistemas e o diferente desempenho de cada vidro para garantir conforto termo-acústico, mas

também sabe qual o tipo de montante e de ancoragem ideal em função dos cálculos do vento que incide na edificação.

• Caixa d'água/barriletes

 

Do registro de entrada da concessionária parte uma ligação que chega até o hidrômetro, que faz parte de um conjunto chamado popularmente de “cavalete”. O cavalete é constituído pelo medidor de consumo -- também pertencente à concessionária -- e o registro geral da água fria, este já pertencente ao usuário. Pelas normas das concessionárias, o cavalete pode ficar até 1,50 m afastado da frente do lote, mas é conveniente colocá-lo bem na testada, voltado para fora, possibilitando a leitura do consumo sem que o funcionário da concessionária precise adentrar o imóvel.
Do cavalete de entrada sai uma ramificação que sobe até o reservatório superior, a famosa “caixa d'água”. No final desta alimentação, dentro da caixa d'água, está a torneira de bóia, encarregada de manter o nível da água lá armazenada. Da mesma saída do cavalete, também se costuma levar uma tubulação que alimenta a cozinha (torneira e filtro) e também a área de serviço, locais que precisam de mais pressão e/ou de água mais límpida. Este ramal extra costuma ser usado também para alimentar as torneiras de jardim, pois a maior pressão disponível facilita o uso de mangueiras para lavagem e irrigação.

Ligações da caixa d'água

Além da tubulação de alimentação, que termina na torneira de bóia, existem na caixa d'água mais três tipos de ligação: ladrão, lavagem e barriletes. Acompanhe pela figura abaixo:

O ladrão fica localizado na parte superior da caixa d'água, próximo à borda. Sua função é evitar que água transborde, caso a torneira de bóia falhar. Justamente para isto, o diâmetro do ladrão tem que ser maior do que a tubulação de entrada. Em geral, nas residências se usa tubo de 25 mm na alimentação e de 32 mm no ladrão e na tubulação de lavagem. Esta última fica exatamente no fundo, bem rente à borda, e sua função é esvaziar totalmente a caixa para limpeza ou manutenção. Para tanto a tubulação de lavagem tem um registro, para ser aberto única e exclusivamente nesta ocasião.

Chegamos então aos barriletes. Este é o nome que se dá para as saídas onde serão conectadas as tubulações de distribuição da água fria pelo imóvel. Mas qual é a diferença entre um barrilete e a saída para lavagem? O barrilete coleta a água pelo menos 10 cm acima do fundo da caixa, para evitar que se use água contaminada pelos depósitos que vão sedimentando no fundo da caixa. A saída para lavagem coleta a água o mais próximo possível ao fundo, justamente para retirar as partículas sedimentadas.
Ramais de distribuição

Como vimos, os barriletes são o ponto de ligação entre os ramais de distribuição e a caixa d'água. Os ramais de distribuição, por sua vez, levam a água fria através do imóvel conduzindo-a até os pontos de consumo, constituídos pelos chuveiros e torneiras. Em pequenas obras, costuma-se sair com um tubo de 50 mm (1 1/2”) para alimentar o banheiro (com válvula de descarga) e outra de 25 ou 32 mm para alimentar cozinha, área de serviço e banheiros com bacia de caixa acoplada. Em obras maiores, com mais cômodos, é conveniente fazer uma saída para cada banheiro, outra para a cozinha e outra para a área de serviço. Com isto, um ambiente não interfere no funcionamento do outro, pois ficam totalmente independentes.

Caso o banheiro utilize caixa acoplada ao invés de válvula de descarga, pode ser alimentado com um único tubo de 25 ou 32 mm, que servirá também para o chuveiro e pia. Se o projeto estiver prevendo aproveitamento de água de chuva, de cisterna ou de reuso, deverá haver uma caixa d'água e uma tubulação especificamente para o vaso sanitário, pois não se deve utilizar água reciclada no chuveiro, nas pias, na cozinha e na área de serviço.

As medidas de tubo que indicamos acima são genéricas, mas são também as mais usadas, tanto que acabaram virando padrão para os dispositivos encontrados no comércio. Atendem realmente à maioria dos casos de pequenas obras, mas se você tiver um projeto diferente, como um comércio ou indústria, ou até mesmo uma residência um pouco mais sofisticada precisará dimensionar a tubulação

• Elevadores

Introdução

Em 1800, os novos processos de produção de ferro e aço revolucionaram o mundo da construção. Com vigas de metal como material de construção, os arquitetos e engenheiros podiam levantar arranha-céus monumentais.

Mas essas torres seriam basicamente inúteis se não fosse por outra inovação da tecnologia que veio ao mesmo tempo. Os elevadores modernos são o elemento crucial que torna prático viver e trabalhar dezenas de andares acima do chão. Cidades verticais como Nova Iorque dependem totalmente dos elevadores. Mesmo em prédios com poucos andares, os elevadores são essenciais para fazer os escritórios e apartamentos acessíveis para pessoas com necessidades especiais.

Neste artigo, vamos descobrir como essas máquinas sempre presentes se movem de um andar ao outro. Vamos dar uma olhada nos sistemas de controle que decidem aonde o elevador vai e os sistemas de segurança que evitam catástrofes.

Os elevadores hidráulicos

O conceito de um elevador é incrivelmente simples: é só um compartimento ligado a um sistema de subida. Amarre um pedaço de barbante a uma caixa e você terá um elevador básico.

Claro que o passageiro moderno e os elevadores de transporte são muito mais elaborados que isso. Eles precisam de sistemas mecânicos avançados para lidar com o peso considerável do carro do elevador e sua carga. Além disso, eles precisam de mecanismos de controle - assim, os passageiros podem operar o elevador, e necessitam de dispositivos de segurança para manter tudo correndo bem.

Há dois projetos principais de elevadores muito usados hoje: os elevadores hidráulicos e os elevadores elétricos.

Os sistemas de elevador hidráulico levantam um carro usando uma bomba hidráulica, um pistão dirigido por fluidos montados dentro de um cilindro. Você pode ver como o sistema funciona no diagrama abaixo.

O cilindro é conectado a um sistema de bombeamento (em geral, os sistemas hidráulicos como este usam óleo, mas outros fluidos incompressíveis podem funcionar também). O sistema hidráulico tem três partes:

·             um tanque (o reservatório de fluido)

·             uma bomba que é acionada por um motor elétrico

·             uma válvula entre o cilindro e o tanque

A bomba força o fluido do tanque em um cano, levando ao cilindro. Quando a válvula é aberta, o fluido de pressurização escoará pelo caminho da mínima resistência e retornará ao tanque de fluido. Mas quando a válvula está fechada, o fluido de pressurização não tem lugar para ir, exceto o cilindro. Conforme o fluido entra no cilindro, ele empurra o pistão para cima, erguendo o carro do elevador.

Quando o carro se aproxima do andar correto, o sistema de controle envia um sinal para o motor elétrico para, gradualmente, fechar a bomba. Com a bomba fechada, não há mais o fluido passando para o cilindro, mas o fluido que já está no cilindro não pode escapar (ele não pode fluir de volta para a bomba, pois a válvula ainda está fechada). O pistão descansa no fluido e o carro permanece onde está.

Para descer o carro, o sistema de controle de elevador envia um sinal para a válvula. A válvula é acionada por uma solenóide básica (verifique Como funcionam os eletroímãs para maiores informações sobre solenóides). Quando a solenóide abre a válvula, o fluido que entrou no cilindro pode fluir para o tanque de fluido. O peso do carro e a carga empurram o pistão, que conduz o fluido ao tanque. O carro desce gradativamente. Para parar o carro em um andar mais baixo, o sistema de controle fecha a válvula de novo.

Esse sistema é incrivelmente simples e muito eficiente, mas tem algumas desvantagens. Na próxima seção, vamos dar uma olhada nas desvantagens principais de uso de sistema hidráulico.

Os prós e os contras dos sistemas hidráulicos

A principal vantagem dos sistemas hidráulicos é que eles podem facilmente multiplicar a força relativamente fraca da bomba ao gerar mais força necessária para levantar o carro do elevador (veja Como funcionam as máquinas hidráulicas para saber mais).

Mas esses sistemas apresentam duas desvantagens principais. O principal problema é o tamanho do equipamento. Para o carro do elevador ser capaz de alcançar os andares mais altos, você tem que fazer o pistão mais longo. O cilindro tem de ser um pouco maior que o pistão, é claro, já que o pistão precisa ser capaz de dobrar todo o trajeto quando o carro está no primeiro andar. Resumindo, mais andares significam um cilindro mais longo.

O problema é que a estrutura do cilindro inteiro deve ser enterrada abaixo do fundo do elevador. Isso significa que você tem que cavar mais fundo à medida que faz mais andares. Construir mais alguns andares encarece o projeto. Para instalar um elevador hidráulico em um prédio de 10 andares, por exemplo, você precisaria cavar no mínimo nove andares! Alguns elevadores hidráulicos não exigem uma escavação tão profunda.

A outra desvantagem de elevadores hidráulicos é que eles são ineficientes. É necessária muita energia para levantar um elevador a vários andares, e em um elevador hidráulico padrão não há meio de armazenar essa energia. A energia de posição (energia potencial) somente funciona para empurrar o fluido de volta para o tanque. Para levantar o carro do elevador novamente, o sistema hidráulico tem que gerar a energia toda de novo.

O projeto do elevador elétrico possui quase os mesmos problemas. Na próxima seção, vamos descobrir como funciona esse sistema.

O sistema de cabos

O design de elevador mais popular é o elevador elétrico. Nos elevadores elétricos, o carro é levantado e abaixado pela tração dos cabos de aço em vez de ser empurrado de baixo para cima.

Os cabos são ligados ao carro do elevador e presos a uma roldana. Uma roldana é só uma polia com encaixes em volta da circunferência. A roldana segura os cabos guinchos; então, quando você gira a roldana, os cabos também se mexem.

A roldana é conectada a um motor elétrico. Quando o motor gira em uma direção, a roldana levanta o elevador; quando o motor gira para o outro lado, a roldana baixa o elevador. Nos elevadores sem engrenagem, o motor gira as roldanas diretamente. Nos elevadores com engrenagem, o motor liga um trem de engrenagens que gira a roldana. Em geral, a roldana, o motor e o sistema de controle são mantidos em uma sala de máquinas sobre o cabo do elevador.

Os cabos que levantam o carro também estão conectados a um contrapeso, que fica no outro lado da roldana. O contrapeso pesa aproximadamente o que o carro pesa usando sua capacidade de 40%. Em outras palavras, quando o carro está 40% cheio (uma média), o contrapeso e o carro estão perfeitamente equilibrados.

O propósito desse equilíbrio é conservar a energia. Com cargas iguais em cada lado da roldana, gasta-se apenas um pouco de força para manter o equilíbrio de um lado ou do outro. Basicamente, o motor somente tem que superar a fricção: o peso no outro lado faz a maioria do trabalho. Em outras palavras, o equilíbrio mantém um nível de energia potencial próximo e constante no sistema. Usando a energia potencial no carro do elevador (deixando-o descer ao solo), cria-se a energia potencial no peso (o peso sobe ao topo do cabo). A mesma coisa acontece, mas ao contrário, quando o elevador sobe. O sistema é como se fosse uma gangorra que tem crianças com o mesmo peso, uma de cada lado.

Tanto o carro do elevador quanto o contrapeso andam em trilhos dos lados do cabo do elevador. Os trilhos evitam que o carro e o contrapeso balancem e trabalham com o sistema de segurança para parar o carro em uma emergência.

Os elevadores elétricos são muito mais versáteis que os elevadores hidráulicos, além de mais eficientes. Em geral, eles também são sistemas mais seguros. Nesta seção, vamos ver como esses elementos funcionam para evitar que você despenque se algo der errado.

Sistemas de segurança

No mundo dos filmes de ação de Hollywood, os cabos guinchos nunca estão longe da fenda, enviando o carro e seus passageiros direto para o fundo. Na verdade, há pouca chance de isso acontecer. Os elevadores são construídos com vários sistemas de segurança redundantes que os mantêm em posição.

A primeira linha de defesa é o sistema do cabo. Cada cabo de elevador é feito de vários comprimentos de alumínio entrelaçados um ao outro. Com essa estrutura firme, um cabo pode agüentar o peso do carro do elevador e o contrapeso. Mas os elevadores são construídos com múltiplos cabos (entre 4 e 8, em geral). No evento improvável de um dos cabos se romper, os demais vão segurar o elevador.

Mesmo que todos os cabos se rompam ou que o sistema de roldana seja liberado por eles, é improvável que um carro de elevador caia no fundo do poço. Os carros dos elevadores elétricos têm os sistemas de freios embutidos, ou dispositivos de segurança, que se agarram ao trilho quando o carro se movimenta rápido.

Sistemas de segurança: seguranças

Seguranças são acionadas por um regulador quando o elevador se move rápido demais. A maioria dos sistemas reguladores é instalada em volta de uma roldana posicionada no topo do cabo do elevador. O cabo do regulador é preso em volta da roldana reguladora e de uma outra roldana com peso na extremidade do cabo. O cabo é também conectado com o carro do elevador; então, ele se move quando o carro vai para cima ou para baixo. Conforme o carro aumenta a velocidade, o regulador faz o mesmo. O diagrama abaixo mostra um esquema de regulador simples.

Nesse regulador, a roldana é equipada com duas hastes (braços de metais com contrapesos) em torno dos pinos. As hastes são montadas de forma que possam se mover livremente sobre o regulador. Mas na maior parte do tempo elas estão se mantendo em posição por meio de mola.

Conforme o movimento rotatório do regulador aumenta, a força centrífuga move as hastes, empurrando contra a mola. Se o carro do elevador cair rápido o bastante, a força centrífuga vai ser forte o suficiente para empurrar as extremidades das hastes por todo o caminho nas margens do regulador. Girando nessa posição, as extremidades presas às hastes seguram as catracas, montadas em um cilindro em torno da roldana. Isso funciona para parar o regulador.

Os cabos do regulador estão ligados ao carro do elevador por um acionador móvel ligado a um sistema de alavanca. Quando os cabos do regulador podem se mover livremente, a alavanca permanece na mesma posição relativa ao elevador do carro (acontece em lugar das tensões). Mas quando o regulador da roldana trava, os cabos do regulador promovem solavancos no acionador. Isso move o sistema de alavanca, que opera o freio.

O acoplamento dispara uma trava de segurança cuneiforme, que se acomoda em um guia fixo. Conforme mudamos, é empurrado nas grades pelas superfícies inclinadas. Isso traz gradualmente o carro do elevador para uma parada.

Sistemas de segurança: mais cópias de segurança

Os elevadores também têm freios de eletroímãs que engatam quando o carro pára. Os eletroímãs realmente mantêm o freio na posição aberta, em vez de fechá-los. Com esse projeto, os freios vão acionar automaticamente se o elevador perder força.

Os elevadores também têm sistemas de freios automáticos próximo ao topo e no fundo do cabo do elevador. Se o carro do elevador se move longe demais em qualquer direção, o freio o para.

Se tudo mais falhar e o elevador realmente cair, há uma medida de segurança final que provavelmente vai salvar os passageiros. O fundo do cabo tem um sistema amortecedor de choque, em geral um pistão montado em um cilindro cheio de óleo. O absorvedor de choque funciona como um gigante travesseiro para suavizar a queda do carro do elevador.

Além desses elaborados sistemas de emergência, os elevadores precisam de muita maquinaria só para fazê-lo parar. Nesta seção, vamos descobrir como opera um elevador sob condições normais.

Dando voltas

Muitos elevadores modernos são controlados por computador. O trabalho do computador é processar todas as informações relevantes sobre o elevador e conduzir o motor para levar o carro do elevador aonde ele precisar ir. Para isso, o computador precisa conhecer no mínimo três coisas.

·             aonde as pessoas querem ir

·             onde é cada andar

·             onde está o carro do elevador

Descubra onde as pessoas querem ir. Os botões do carro do elevador e os botões de cada andar estão todos no computador. Quando você pressionar um desses botões, o computador acessa o pedido.

Há muitas maneiras de imaginar onde o elevador está. Em um sistema mais comum, um sensor de luz ou sensor de ímã no lado do carro lê uma série de encaixes na forma vertical. Ao contar os buracos, o computador sabe exatamente onde o carro do elevador está. O computador varia a velocidade do motor para que o carro reduza a velocidade gradualmente à medida que alcançar cada andar. Isso mantém a direção suave, o que é bom para os passageiros.

Em um prédio com muitos andares, o computador deve ter alguns tipos de estratégia para os carros circularem com mais eficiência. Nos sistemas mais antigos, a estratégia é evitar a reversão da direção do elevador. Ou seja, um carro de elevador vai se manter subindo contanto que haja pessoas nos andares acima. O carro somente vai responder "chamadas para descer" depois de ter verificado todas as "chamadas para subir". Mas, uma vez que começar, não vai pegar ninguém para subir até responder todas as chamadas para descer. O programa faz um bom trabalho ao levar as pessoas a seu andar o mais rápido possível.

Programas mais avançados consideram os padrões de tráfego dos passageiros. Eles sabem quais andares têm muita procura e em que hora do dia, e direcionam os carros do elevador de acordo com isso. Em um sistema múltiplo de carros, o elevador vai selecionar os carros baseado na posição dos demais carros.

Nos sistemas de última geração o elevador no lobby trabalha como um trem na estação. Em vez de simplesmente pressionar para cima ou para baixo, as pessoas esperando por um elevador podem solicitar um andar específico. Baseado na localização e no curso de todos os carros, o computador diz ao passageiro que carro pegar para chegar a seu destino mais rápido.

A maioria dos sistemas tem um sensor de carga no andar. O sensor diz ao computador quantas pessoas estão no interior do carro. Se o carro está perto da capacidade, o computador não vai mais querer parar até que algumas pessoas saiam do elevador. Sensores de carga também são usados como sensores de segurança. Se o carro está superlotado, o computador não vai fechar a porta até algum peso ser removido.

Na próxima seção, vamos dar uma olhada nos componentes mais legais de um elevador: as portas automáticas.

Portas

As portas automáticas nas lojas e prédios de escritório estão lá por conveniência e como um auxílio às pessoas com necessidades especiais. Por outro lado, as portas automáticas em um elevador são absolutamente essenciais. Estão lá para evitar que as pessoas caiam no fosso do elevador.

Os elevadores usam dois modelos diferentes de portas: as portas nos carros e as portas que abrem nos fossos do elevador. As portas nos carros são operadas por um motor elétrico, comandado pelo computador do elevador. Você pode ver como funciona um sistema de abertura de uma porta no diagrama abaixo:

O motor elétrico liga uma roda, que está ligada a um braço de metal. O braço de metal é ligado a um outro braço, que está ligado à porta. A porta pode se mover para trás e para frente a partir de um trilho de metal.

Quando o motor gira uma roda, que está ligada a um longo braço de metal, que empurra o segundo braço e a porta à esquerda. A porta é feita de dois painéis que fecham um no outro quando a porta abre e se estendem quando a porta fecha. O computador liga o motor para abrir as portas quando o carro chega em um piso e fecha as portas antes de o carro se mover de novo. Muitos elevadores têm um sistema de sensor de movimento que evita que as portas se fechem se houver alguém entre elas.

As portas do carro têm um mecanismo de alavanca que destranca as portas em cada andar e as mantêm abertas. Dessa maneira, as portas só se abrem se houver um carro naquele andar (ou se forem forçadas). Isso evita que as portas se abram quando o elevador não está no andar.

Em um período relativamente curto, os elevadores se tornaram uma máquina essencial. Enquanto as pessoas continuarem a levantar arranha-céus e mais edifícios baixos forem construídos para pessoas com necessidades especiais, os elevadores se tornarão um elemento cada vez mais difundido na sociedade. É verdade que uma das máquinas mais importantes na era da modernidade também se tornou uma das mais legais.

• Estrutura metálica de cobertura de grandes superfícies

Estruturas tensionadas para grandes vãos – Estrutura metálica

As tecnologias das estruturas tensionadas para a cobertura de grandes vãos, dotadas de grande impacto visual, foram escolhidas para alguns estádios (Copa do Brasil) devido a sua qualidade escultórica, facilidade de fabricação e transporte, montagem rápida e adaptação a qualquer geometria.

Membranas em coberturas retráteis, montagens com camadas múltiplas e o uso de películas transparentes na arquitetura incrementam as altas taxas de crescimento do setor de tensoestruturas - principalmente em razão dos avanços dos estudos estruturais feitos pelo Instituto para Estruturas Leves da Universidade de Stuttgart, fundado em 1964. Uma das primeiras experiências que contribuíram para essa evolução foi o Pavilhão da Alemanha na exposição mundial de Montreal, no Canadá, com estrutura quadrangular em aço montada no solo e posteriormente içada. A cobertura da Arena Olímpica de Munique, em 1972, concebida por Frei Otto e Jörg Schlaich, demonstrou a liberdade quase ilimitada de forma que a rede de cabos com malha quadrangular pode oferecer.

As grandes edificações com membranas sempre foram classificadas como sofisticadas. Em alguns casos existem diferenças significativas no projeto das estruturas de sustentação e na avaliação de seu comportamento estrutural em comparação com as formas convencionais de construção. A necessidade de expertise no manuseio de materiais - como as membranas e os cabos -, suas propriedades pouco conhecidas, bem como o processo de projeto, diferente do convencional, contribuem para isso. Ao mesmo tempo, diversamente do usual, as estruturas têxteis precisam ser modeladas e calculadas para grandes deflexões e flexibilidade. Mas, hoje, a quantidade de soluções possíveis e a variedade de áreas para a sua aplicação são mais conhecidas.

Comportamento estrutural

Nas estruturas tensionadas, a geometria, a distribuição das cargas, as propriedades do material, o comportamento estrutural sob influências externas, como os ventos, e até o corte do tecido são tão interdependentes que exercem uma influência direta sobre o sistema. O fluxo das forças de tração e compressão representa o ponto nevrálgico das estruturas de sustentação. No caso de vigas de vão simples, com carga vertical direcionada para baixo, ocorre a tração para baixo e a compressão para cima. Porém, a análise estrutural mostra que, nas grandes superfícies, parte da massa não participa da distribuição homogênea das cargas. Assim, as estruturas tensionadas exigem que cada componente seja submetido a um esforço exato, com otimização do cálculo através da distribuição das cargas de superfície. Dessa maneira, o termo construções em membrana, além de definir o material têxtil. descreve o tipo de distribuição de cargas, e pode ser aplicado também para as obras com películas não têxteis.

A elaboração do projeto estrutural deve ser criteriosa, andar de mãos dadas com a proposta arquitetônica e demandar grande conhecimento dos princípios e dos parâmetros que condicionam o sistema. No projeto das tensoestruturas, a análise dos esforços está relacionada à simulação de grandes deformações em cascas e redes de cabos multidirecionais. Somente assim o cálculo estrutural poderá dimensionar corretamente a resistência, composição e revestimentos da membrana, cabos, mastros e acessórios. Esse processo denomina-se form finding, ou busca da forma, que significa a otimização da geometria estrutural, do desenho arquitetônico e das dimensões dos elementos que suportam as cargas. Assim, a forma estrutural é não apenas determinada geometricamente, mas fundamentada em modelos mecânicos e físicos. Estes podem comprovar se os requisitos geométricos e funcionais, com as demandas básicas após a curvatura adequada, estão compatíveis, em conjunto com a modelagem através de cálculos de elementos finitos, cálculos estruturais e de comportamento das cargas. Desse modo, o projeto não é apenas um estudo estrutural teórico, mas considera a máxima carga admissível do material. A superfície tridimensional serve para a manufatura dos planos.

A determinação dos planos das membranas é função do comportamento elástico na distribuição e no corte das subáreas, originando o layout das superfícies através de faixas de tamanhos definidos. O tamanho das faixas e a sua curvatura irão determinar a qualidade da proximidade secional. Desse modo, é de fundamental importância que as direções do tecido se adaptem às da transferência de carga. Em muitas publicações, a analogia do princípio do filme da bolha de sabão foi uma lei obrigatória para a form finding, com base na tese de que todas as áreas com materiais de propriedades isotrópicas teriam tensões iguais. A bolha de sabão cria uma superfície mínima, com uma área mínima e igualdade de tensões em todas as direções.

Mas as membranas não são materiais isotrópicos, pois possuem comportamentos distintos em suas várias direções. Urdidura e trama, portanto, têm comportamentos diferentes.

Formas variadas

Em geral, as estruturas tensionadas são projetadas com formas mistas, derivadas de uma ou mais concepções estruturais típicas. Entre as mais utilizadas estão as paraboloides hiperbólicas (semelhante na construção de membranas, como uma vela de quatro pontos), a superfície em sela, formada por dois arcos deslocados em paralelo, e a superfície com membranas dispostas em forma de cone. Nestes casos, a orientação da curvatura ocorre na direção oposta e, assim, a protensão aplicada pelas bordas em uma determinada direção exige, para a manutenção do equilíbrio, a mesma ação em outro sentido. As relações da protensão são vinculadas às da curvatura. As estruturas de sustentação da membrana necessitam de uma construção de apoio, além do revestimento têxtil tensionado.

Nesse caso, é necessário observar que as forças externas que atuam para baixo não podem ser niveladas sem a existência de elementos de compressão. Também se utiliza o conceito pele e osso, que confere a este a função primária de sustentação e à pele a função secundária, com respectivo efeito de troca e a interação pronunciada entre ambos.

Além da simples função de nivelamento da carga, os elementos das estruturas primárias oferecem as condições periféricas geométricas para apoio das superfícies das membranas. A curvatura é bastante indicada para servir de elemento primário de sustentação para estruturas de membrana.

As superfícies em formato de sela podem ser geradas pela disposição de curvas como linhas de sustentação. A curva representa o elemento de sustentação pressionado na forma de inversão linear da membrana tensionada. Seu design é estabelecido pela linha de sustentação ideal. Assim, podem ser gerados sistemas de sustentação bastante eficientes para envergaduras de até cerca de 25 metros, na medida em que ocorre uma interação entre os arcos metálicos e as membranas. Através da conexão dos dois elementos, a membrana sobrecarrega e estabiliza o arco.

Os parâmetros para assegurar esse tipo de interação, abrangem os cortes transversais das membranas e suas condições de aplicação, além da geometria, da intensidade da força de protensão e das propriedades do material. Nesse caso, aconselha-se, por exemplo, a aplicação de mancais flexíveis nos pontos da extremidade do arco e a disposição da direção da fibra mais rígida da membrana de maneira perpendicular a ele.

No caso de envergaduras maiores, a influência estabilizadora sofre redução e as estruturas de sustentação curvas precisam ser construídas com maior rigidez a flexões.

Por essa razão, os arcos se desenvolvem no corte transversal a partir dos perfis das hastes individuais, formando arcos reticulares com duas, três e quatro cintas. O mancal flexível, localizado nos pontos das extremidades, também tem efeito positivo no caso dos arcos inflexíveis, uma vez que possibilita criar deformações de maneira transversal à superfície do arco, originadas, sem maiores desgastes, a partir de campos de membrana adjacentes com diferentes forças.

Tensoestruturas nos estádios da Copa

O Morumbi receberá uma cobertura de cabos tensionados e painéis metálicos, entremeados por faixas de policarbonato, com balanços de diferentes extensões, o que possibilitará a transformação de parte do estádio em uma arena para 25 mil pessoas. Com a riqueza formal de sua arquitetura, objeto de preservação histórica, o Mineirão demandou solução em cabos tensionados que se estruturam em colunas internas à fachada existente, com a possibilidade de instalação de painéis fotovoltaicos na nova cobertura de policarbonato. Já o Mané Garrincha tem concepção estrutural diferenciada, otimizada em função de sua forma de círculo. Um anel de compressão em concreto, material de referência na capital federal, criará forte elemento formal e estrutural, em conjunto com os 229 componentes da colunata externa. Uma rede estrutural de cabos formará a cobertura com mosaico de painéis em steel deck e vidro, incluindo a cobertura retrátil, que transformará o estádio em moderna arena multiuso. Um mastro central é o ponto-chave estrutural de onde partem os cabos radiais e no qual fica localizada a garagem da membrana.

Características

As estruturas tensionadas têm como característica o fato de seus elementos - membranas, estruturas metálicas e cabos - serem portantes, participando ativamente da composição estrutural. Consideradas leves, com a massa do material substituída pela forma para alcançar a estabilidade, apresentam peso próprio muito menor que o peso suportado. As estruturas tensionadas permitem soluções arquitetônicas de vanguarda.

Tecidos técnicos

As membranas usadas nas estruturas tensionadas são conhecidas como tecidos técnicos e incorporam propriedades especiais.

As mais utilizadas nas grandes obras são as de PVC, fabricadas com poliéster e revestidas com PVC, e as de PTFE, produzidas com fibra de vidro. Quanto mais propriedades oferecem, como durabilidade, resistência mecânica e facilidade de manuseio, maior o preço. Além disso, as membranas podem receber tratamentos de resinas poliméricas que elevam sua resistência mecânica aos raios ultravioleta, às intempéries, ao fogo e ao ataque de microrganismos, aumentando a durabilidade para cerca de 30 anos. Esses tratamentos, feitos com teflon ou silicone, nos tecidos de fibra de vidro, ou com PVDF e tedlar, nos de PVC, também conferem diferentes níveis de luminosidade, ajudam no isolamento térmico - com diminuição de até 25% da temperatura externa - e acústico, agregando cores e melhorando o acabamento.

O conforto termoacústico das construções têxteis pode ser alcançado também por meio de soluções de projeto, já que a própria concepção das tensoestruturas sugere formas abertas. Execução de lanternins (do tipo chapéu), ventilação cruzada e redução das reflexões internas melhoram o desempenho térmico e acústico. Uma solução comum é criar o efeito chaminé, que, em razão da diferença de pressão do ar, provoca renovação contínua, favorecendo o conforto térmico. Mas, além de protegerem do sol e da chuva, as membranas, dotadas de transparência, permitem a passagem da luz natural, de maneira difusa, promovendo um ambiente agradável com economia de energia. As membranas de poliéster/PVC conseguem coeficientes de transmissão de luz que variam de 3% a 20%.

Nos últimos 30 anos, a membrana PTFE protegida com teflon é uma das soluções mais adequadas aos edifícios permanentes, por sua maior durabilidade, estabilidade estrutural e propriedades autolimpantes. Elas exigem, no entanto, maior especialização, tanto no cálculo estrutural quanto na execução. Em forma de tela, a membrana tem uma variante interessante de utilização, nas faces internas da cobertura, como no novo estádio da Cidade do Cabo, para a Copa de 2010, na África do Sul. Ela possibilita melhor desempenho acústico e cria uma atmosfera agradável ao espectador, além de proporcionar melhor acabamento da face interna e das instalações do entreforro. Os sistemas estruturais utilizam-se de cabos de alta performance estrutural, conhecidos como fully locked, com proteção contra corrosão e durabilidade de muitos anos, sem necessitar de manutenção.

• Cobertura, calhas/rufos de grandes superfícies

Calhas e rufos são considerados acessórios de cobertura. São consideradas funções das instalações de águas pluviais a captação, condução, detenção e destinação ao local adequado de armazenamento ou distribuição à rede pública. As coberturas podem ser drenadas por:

- saídas que se localizam externamente à cobertura (caixa de drenagem ligada diretamente a um condutor e condutores verticais);

- canais ou saídas internas à cobertura (calha de beiral, extravasor, rufos). Geralmente, para a construção residencial, os principais componentes dos sistemas de captação de água pluviais são: rufos, calhas e condutores verticais. Os rufos podem ser metálicos ou de PVC, devem garantir a estanqueidade à água e serem executados nos encontros dos telhados com as paredes. As calhas conduzem a água até o seu destino, ou diretamente à caixa de drenagem, ou até os condutores verticais. Geralmente, no mercado se encontram calhas e condutores verticais metálicos ou em PVC.

Calhas e rufos

• Forro/piso elevado e instalações prediais em áreas comerciais e edifícios de escritórios

 Tipos de projetos de instalações

·        Projeto de Instalações Hidráulico-Sanitárias

·        Projeto de Instalações de Gás Combustível

·        Projeto de Instalações Elétricas Prediais

·        Projeto de Instalações Telefônicas Prediais

·        Projeto de Instalações de Proteção e Combate a Incêndio

As instalações prediais se dão por meio do forro ou do piso (piso elevado). Em áreas comerciais e edifícios de escritórios, é importante que haja certo tipo de modulação, pois as modulações construtivas servem para organizar os elementos secundários do edifício, tais como, divisórias, forros e caixilhos de fachada. A paginação destes elementos faz parte da expressão da arquitetura, mas alguns itens devem ser considerados. Caso a fachada utilize grandes extensões de vidro, é desejável, em termos construtivos, que o módulo desta tenha uma dimensão tal que se obtenha o aproveitamento máximo no corte da chapa de vidro de origem. Estas dimensões podem ser consultadas junto ás empresas que fazem tratamento de vidro (têmpera, disposição de óxidos metálicos, insulamento, etc) ou a consultores específicos. Quanto ao forro, usualmente é utilizado o forro modular com propriedades acústicas e reflexivas (em termos de luz). No Brasil, as modulações de forros com tais propriedades, disponíveis no mercado, são de 0,625m e 1,25m. Frequentemente esta última dimensão também é adotada como unidade de malha modular para too o pavimento. Nos EUA, segundo Kohn e Katz (2002), os módulos típicos de malha são de 1,5m; no Japão, 1,6m e 1,8m e na Europa e Ásia, 1,2m e 1,5m.

A definição do módulo desta malha é feita considerando os seguintes aspectos principais: a profundidade do andar, o módulo estrutural, a paginação desejada para a fachada e a paginação para o forro de área útil.

Modulações de instalações

As modulações propostas por Duffy, Cave e Worthington (1980) para este item referem-se a projetos onde não há previsão de piso elevado para fazer a distribuição das instalações elétricas, de telefonia e lógica. Em escritórios com saídas fechadas, esta distribuição dá-se pelas paredes e pelo rodapé do piso. Em escritórios abertos, deve-se prever uma malha modular pra esta distribuição, que pode variar entre 1,20 e 2,50m, sendo que os pontos das instalações são ligados por meio de canaletas embutidas na laje ou por tubos verticais ligados ao forro. Neste tipo de configuração, uma solução do piso elevado simplificaria a questão da distribuição das instalações, além de permitir flexibilidade para disposição interna de mobiliário e pessoas, e para adaptações futuras de sistemas prediais.

Imagem - Piso e distribuição de cabeamento: Dutos, Canaletas, PisoElevado e Distribuição pelo forro

Imagem - Tipos de forro: Forro modular, Forro de Gesso. A tendência moderna para os escritórios é utilizar forros modulares, afixados na laje por meio de estrutura metálica.

 Imagem – Desenho esquemático forro e piso elevado

•  Forro/saída de ar e duto de ventilação em lavabos sem janelas

 Lavabo -- Quando é composto por lavatório e vaso sanitário sua dimensão mínima é de 80 x 120cm, ou seja, quase 1 m². A porta (com 60 cm) deveria ser aberta, sempre, para o lado de fora, não só para economizar o precioso espaço interno mas para permitir acesso ao interior caso alguém desmaie dentro do cômodo.

Revestimento, etc

No lavabo, não é necessário revestir todas as paredes, porque não vão ser molhadas. Nesse caso, é possível colocar materiais como pastilhas e papel parede.

No lavabo, há mais liberdade. Pode-se colocar quadros, papel parede, texturas.

Ventilação, iluminação, forro e dutos

Em lavabos ou mesmo banheiros sem janelas, faz se uso de ventilação forçada, onde o uso de dutos de ventilação são alternativas para garantir a circulação de ar nessas situações. Aberturas estratégicas ou ventilação mecânica também podem substituir a janela nos banheiros, o exaustor é uma boa opção para fazer o ar circular.

Muito praticado em projetos de hotéis e residências contemporâneas, o banheiro sem janela nem sempre é problema e pode ser facilmente assimilada no uso. Considerada de curta permanência, essa dependência pode até ser utilizada com maior liberdade se não for necessário fugir da vista dos que estão na rua ou em casas vizinhas.

A janela tem funções de transpassar a visão de quem está dentro e fora do ambiente, permitir a entrada de luz solar e, também, de trocar o ar entre o exterior e interior. Essa última função é condição básica para o bom funcionamento desse espaço que acumula vapor pelo uso da água do banho. Quando a arquitetura não favorece a criação de uma janela, outros recursos podem suprir as necessidades.

Uma alternativa é aproveitar o espaço existente no meio da edificação – o chamado duto de luz e ar – para abrir uma janela que não tenha contato com o exterior, ou ainda adotar a iluminação zenital com ventilação. Nesse caso, o que existe no mercado são domos com ventilação permanente. O tijolo de vidro com ventilação também é um recurso possível.

Em casos extremos, quando a construção não permite nenhuma dessas alternativas, e o banheiro já existir, abrir algumas pequenas passagens de ar no alto das paredes que dão para outro cômodo com janela ou para o exterior pode ajudar.

Também é possível criar um duto – do tipo de ar condicionado – para outro cômodo ou exterior. Nesse caso será preciso fazer um forro, para disfarçar a tubulação. Essas duas alternativas vão melhorar o respiro do ambiente, porém, permitirão a passagem do som e não trarão luz natural.

Caso não haja qualquer possibilidade de contato com o exterior é possível instalar um sistema de ventilação mecânica, composto por uma espécie de ventilador que ajuda a circular o ar. Mas recomendo apenas para lavabos sem chuveiro.

Outra consideração importante é o clima. Se a construção for erguida em região com muita chuva e umidade, o ideal é casar pelo menos duas soluções para garantir a circulação do ar, como, por exemplo, janelas e domos.