SISTEMA CONSTRUTIVO LIGHT STEEL FRAMING: VANTAGENS E DESVANTAGENS

Engenharia

Sistema construtivo Light Steel Framing, vantagens e desvantagens em relação a alvenaria tradicional brasileira.

índice

1. RESUMO

Com a demanda por tecnologias construtivas cada vez mais voltadas para o âmbito da sustentabilidade, que minorem os impactos ambientais na sua utilização, esta revisão bibliográfica aborda o LSF - Light Steel Framing, método construtivo já amplamente utilizado em países desenvolvidos, mas que ainda não surte muito efeito no mercado da construção civil nacional. É explicado de forma sucinta o que é esta tecnologia, os principais elementos que a compõe, seu processo de montagem, e sua origem e evolução no decorrer das décadas.  Após tal embasamento teórico, adentra-se nas suas principais vantagens, tanto para o consumidor final, em questões de conforto e outros desempenhos, bem como para quem executa o empreendimento, em termos de economia, rapidez, dentre outras. Ainda se aponta as desvantagens de seu emprego, levando em conta, sempre que necessário, a comparação com outros métodos construtivos, como o concreto armado e alvenarias estruturais e de vedação com blocos cerâmicos e cimentícios, amplamente utilizado na região local. Por fim, conclui-se com a viabilidade de sua utilização, com seus prós e contras, apontando resultados dentro dos padrões pesquisados.

Palavras-chave: Light Steel Framing; Sustentabilidade; Vantagens; Desvantagens;

ABSTRACT

With the demand for constructive technologies that are increasingly focused on sustainability, which reduce environmental impacts in their use, this literature review addresses the LSF - Light Steel Framing, a construction method already widely used in developed countries, but not yet available effect on the national construction market. It is briefly explained what this technology is, the main elements that compose it, its assembly process, and its origin and evolution over the decades. After such a theoretical basis, it enters into its main advantages, both for the final consumer, in questions of comfort and other performances, as well as for those who execute the enterprise, in terms of economy, speed, among others. The disadvantages of its use are also pointed out, taking into account, whenever necessary, the comparison with other constructive methods, such as reinforced concrete and structural masonry and sealing with ceramic and cement blocks, widely used in the local region. Finally, it concludes with the feasibility of its use, with its pros and cons, pointing results within the standards surveyed.

Key-words: Light Steel Framing; Sustainability; Benefits; Disadvantages

2. INTRODUÇÃO

A indústria da construção civil é bastante dinâmica, e demanda a necessidade frequente de novas descobertas tecnológicas ou a adaptação e adoção das já existentes, em lugares que antes não havia espaço e aceitação das mesmas. É até compreensível esta recusa, uma vez que os métodos construtivos seguem de alguma forma a cultura local, disponibilidade de materiais, mão-de-obra especializada e, por fim, os custos para a execução do empreendimento. O método construtivo denominado “Light Steel Framing” (LSF), que será abordado nesta monografia, faz parte destas inovações que permeiam o cotidiano deste segmento.

O emprego de tecnologias construtivas que priorizam fatores como sustentabilidade, conforto termo-acústico, arquitetura diferenciada e rapidez de execução, como o Light Steel Framing, são muito relevantes em um mundo cujo crescimento populacional não acompanha de forma justa o ciclo da renovação dos materiais empregados na construção civil, bem como os impactos que esta indústria gera ao meio ambiente. Então é justificável esclarecer ainda mais o que o emprego do método construtivo Light Steel Framing pode acrescentar tanto para o consumidor final, como para o meio ambiente, em termos de “custo x benefício” e sustentabilidade, levando também em consideração as facilidades e dificuldades passadas pelo construtor da edificação, agregando conhecimento teórico para a sociedade e a comunidade científica.  

Mediante as informações que corroboram com o estudo e consideração do assunto é sensato o questionamento: quais as vantagens características e desvantagens, obtidos pelo emprego do método construtivo Light Steel Framing (LSF) para quem constrói o empreendimento e para o seu consumidor final? Por meio desta análise poderá se chegar a uma conclusão mais assertiva, tanto a curto como a longo prazo, sobre o emprego desta tecnologia no Brasil, sabendo-se que a mesma já é usada à considerável tempo noutros países, e que é uma “novidade” para a indústria civil brasileira.

O objetivo geral deste estudo é apresentar as vantagens e desvantagens do emprego do método construtivo Light Steel Framing em comparação com outros métodos tais como o concreto armado, alvenaria de fechamento (vedação) e estrutural de blocos cerâmicos ou cimentícios. Para tal, tem-se os seguintes objetivos específicos:  estudar em primeiro lugar o conceito do Light Steel Framing, sua composição e montagem; apresentar as vantagens características e as desvantagens do seu emprego; e por fim compreender sua viabilidade de execução, quando comparado a outros sistemas construtivos.

Esta revisão de literatura pesquisada é baseada em artigos e trabalhos científicos publicados nos últimos 10 anos, extraídos por meio de buscas em sites ou bancos de arquivos digitais disponíveis. Levou-se em conta a relevância dos mesmos quanto a classificação de pesquisa no Google Acadêmico, bem como suas citações em outros trabalhos científicos, que confirmarão a veracidade dos autores.

3. Embasamento teórico sobre o light steel framing (lsf)

Para se iniciar o estudo deste método de construção, serão necessários conhecimentos específicos sobre sua composição e história ao longo dos tempos, bem como sua evolução e adequação onde foi implantado. É de extrema importância um embasamento teórico para que se compreenda a sua aplicação e montagem, até porque muito do que se verá neste estudo só terá efeito esclarecedor quando houver tal entendimento, principalmente quando forem abordadas as vantagens e desvantagens do seu emprego.

3.1. O QUE É LSF

Pode-se definir como Light Steel Framing (LSF), segundo o Swedish Institute of Steel Construction (SBI), o método construtivo que utiliza perfis de aço galvanizado leve, produzidos por processos a frio, empregados com finalidade estrutural, suportando as cargas da edificação, ao mesmo tempo que são dispostos para servir de base para elementos de fechamento. A origem do termo vem da língua inglesa e, literalmente pode ser traduzida como Estrutura em Aço Leve. O Steel, ou Aço, define a principal matéria prima empregada no sistema. O Light, que se traduz por leve, vêm das principais característica desde sistema construtivo, que são leveza e flexibilidade, uma vez são utilizados perfis de aço leve obtidos de chapas de aço de espessura reduzida. E por último, o termo Framing, designa o “Esqueleto Estrutural”, que são formados por outros elementos estruturais e/ou de vedação, que funcionam em conjunto para suportar os esforços mecânicos do empreendimento a ser executado (BORTOLOTTO, 2015).             

Figura 1 – Desenho esquemático de uma estrutura em Light Steel Framing.

Fonte: Manual Steel Framing: Arquitetura (2012).

Nota-se na Figura 01 que após a execução da fundação, com as esperas em aço devidamente dispostas, recebem-se os perfis da estrutura (esqueleto em aço) e os elementos de fechamento para a sua montagem. Segundo Crasto; Santiago (2012 apud Maso, 2017, p. 30), os principais elementos utilizados no LSF e sua definição são:

  • Bloqueador: Utilizado como travamento horizontal de montantes e vigas;
  • Cantoneira: perfil utilizado para fazer conexões de elementos;
  • Fita de aço Galvanizado: Utilizada como contraventamento de painéis de parede, piso e cobertura, também como travamento horizontal de vigas de piso ou cobertura, e quando combinada com os bloqueadores e utilizadas na horizontal, diminuem a altura de flambagem dos montantes;
  • Guia: Utilizada na base e topo dos montantes formando os painéis;
  • Montante: Perfil vertical que compõe os painéis estruturais formando as paredes;
  • Ombreira: Perfil vertical usado como apoio das vergas nas aberturas;
  • Ripa: Perfil utilizado para apoio das telhas na cobertura;
  • Sanefa: Perfil responsável por ligas as extremidades das vigas de piso;
  • Viga: Perfis utilizados horizontalmente formando as lajes;
  • Verga: Perfil estrutural utilizado na parte superior de aberturas como janelas e portas;

Figura 2 – Instituto Dona Ana Rosa, São Paulo - SP.

A Figura 02 mostra o Instituto Dona Ana Rosa, situado na cidade de São Paulo-SP, como exemplo de obra executada em LSF, com todos os componentes estruturais e de vedação devidamente dispostos e montados.
A Figura 02 mostra o Instituto Dona Ana Rosa, situado na cidade de São Paulo-SP, como exemplo de obra executada em LSF, com todos os componentes estruturais e de vedação devidamente dispostos e montados.

Fonte: Revista Arquitetura e Aço (2016).         

Sobre a origem deste método construtivo, Yamashiro (2011, p. 16) explica que “remonta ao século XIX, entre os anos de 1810, quando os Estados Unidos começaram a conquista do território americano e 1860, quando a imigração chegou a Costa Oeste”. Seu precursor era o até hoje conhecido e empregado Wood Framing, que utiliza perfis de madeira ao invés dos de aço.    Dois fatores contribuíram para o crescimento do emprego de perfis de aço na construção civil: no período pós-Segunda Guerra Mundial, os Estados Unidos se consolidavam como grande produtor de aço e o segundo, Bortolotto (2015, p.28) explica que “a fim de proteger os recursos florestais e evitar construções inflamáveis, o governo restringiu o uso de madeira nas construções”, o que facilitou a demanda e o desenvolvimento de residências edificadas com este material.

No Brasil, sua chegada foi tardia, por volta dos anos 90, e atendia somente a edificações de padrões de renda média e alta. Com o avançar dos anos, este método construtivo está cada vez mais acessível, uma vez que empresas têm investido na produção destes materiais, além de treinamentos de mão-de-obra especializada para a montagem e condução destas edificações (YAMASHIRO, 2011).

Seguem como embasamento teórico os elementos primários para a montagem da estrutura em LSF, a saber, os estruturais e de vedação, que possibilitam a execução e garantem a segurança, como por exemplo a NBR 6355 – Perfis   Estruturais de Aço Formados a Frio: Padronização (BORTOLOTTO, 2015).

3.1.1. Perfis estruturais metálicos formados a frio

Segundo Bortolotto (2015, p. 39), “o LSF é concebido da idealização de painéis, compostos por perfis montados paralelamente e fixados nas extremidades por outros perfis”. A fabricação destes perfis, segundo a autora, advém de bobinas de aço de alta resistência que são revestidos com liga alumínio-zinco ou apenas zinco.

Quanto aos processos de produção dos perfis estruturais formados a frio, são dois os mais empregados: o perfilamento, no qual uma peça de chapa é introduzida numa série de cilindros que a deixa uniforme na sua seção transversal; e o dobramento, que consiste na passagem desta mesma peça por um equipamento de punção, que efetua a dobra desejada para o tipo de perfil desejado. Quanto à espessura destas chapas, encontra-se entre 0,8 mm a 3,0 mm, porém a de 0,95 mm é o padrão mais encontrado e utilizado na execução deste sistema construtivo (TERNI, SANTIAGO, PIANHERI, 2008, apud BORTOLOTTO, 2015). 

A norma que define as seções, espessura, propriedades geométricas de perfis em LSF é a NBR 15253 – Perfis de Aço Formados a Frio, com revestimento Metálico, para painéis Reticulados em Edificações: Requisitos Gerais, bem como a NBR 6355 – Perfis Estruturais de aço Formados a Frio: Padronização (BORTOLOTTO, 2015).

O perfil a ser utilizado é variável, pois deve cumprir os requisitos estabelecidos no projeto estrutural. A NBR 15253 – Perfis de Aço Formados a Frio, com revestimento Metálico, para painéis Reticulados em Edificações: Requisitos Gerais, indica as seções e suas aplicações mais utilizadas:

Quadro 1 – Designações dos perfis de aço formados a frio para uso em LSF e suas respectivas aplicações.

Fonte: NBR 15253 (ABNT, 2005 apud Maso).

A diferença do perfil guia (U) do perfil montante (Ue) está na ausência de borda (D) no primeiro, o que permite o devido encaixe dos perfis. No caso das guias, as mesmas não devem transmitir e absorver os esforços da estrutura, função que os montantes, vidas e pilares devem desempenhar. Sobre o limite de escoamento dos perfis de aço utilizados na estrutura do LSF, deve ser maior ou igual a 230 MPa (BORTOLOTTO, 2015).

3.1.2. Painéis

Os painéis do método construtivo LSF têm dupla função: estrutural e suporte para vedação. Quando atendem a função estrutural, estes transferem os esforços horizontais (ventos e sismos) e os verticais (peso próprio da estrutura e carga de uso) de forma direta para a fundação. O alinhamento dos montantes de cada painel é de extrema importância para evitar excentricidades das cargas, caso existam mais de um pavimento diferente. Quando a estrutura está em perfeito alinhamento, os esforços são transferidos na vertical pelo contato entre a alma dos perfis, onde de fato deve ocorrer este evento (MASO, 2017).

A Figura 3 mostra o esquema de transferência destas cargas:

Figura 3 – Esquema de transferência de cargas à fundação.

Fonte: Manual Steel Framing: Arquitetura (2012).

A Figura 4 mostra alguns detalhes na montagem dos painéis LSF: os perfis montantes (Ue) estão dispostos na vertical, os perfis guia (U) na horizontal, tanto na base quanto no topo dos montantes. Nos montantes observa-se a perfuração para a passagem de instalações elétricas e hidráulicas. O espaçamento entre os montantes varia entre 200 a 600 mm, podendo ser reduzida para 200 mm quando houver cargas atuantes elevadas (SANTIAGO; FREITAS; CRASTO, 2012, apud MASO, 2017).   

Figura 4 – Painel LSF.

Fonte: Manual Steel Framing: Arquitetura (2012).

Apesar de resistirem de forma satisfatória aos esforços verticais atuantes na estrutura, os montantes quando isolados não resistem a esforços horizontais gerados, como por exemplo, pelo vento. Para aumentar a estabilidade estrutural, é necessário adotar elementos que contribuam para isso. É o caso dos contraventamentos, sendo o mais comum o em formato de “X” (MASO, 2017).

3.1.3. Painéis OSB

O OSB (Oriented Stand Board) ou painel de tiras de madeira prensadas desempenham dupla finalidade: estrutural, para a confecção de lajes usadas no LSF, e vedação, utilizadas no fechamento de painéis de perfis metálicos. Yamashiro, (2011, p.19) detalha a estrutura destes painéis: “composto por camadas, que confere alta resistência mecânica e rigidez. É produzido a partir de partículas (strands) orientadas em três camadas perpendiculares.” A figura 5 mostra a disposição destas camadas.

Figura 5 – Detalhamento de Chapa OSB.

Fonte: Portal da madeira (2011).

Os painéis OSB podem ser empregados na execução de forros para telhados, elementos de vedação como paredes e divisórias, decks, plataformas etc. No caso de lajes, caso seja úmida, este painel recebe uma placa cimentícia que lhe conferirá as propriedades para resistir a umidade (YAMASHIRO, 2011).

Figura 6 – Fechamento externo com placas OSB.

Fonte: Espaço Smart (2017).

A Figura 7 mostra as disposições de uma laje executada com placas OSB. Nota-se os perfis de aço leve formando a estrutura de base e as placas OSB executando tanto a função de vedação quanto a estrutural.

Figura 7 – Laje executada com placas OSB.

Fonte: Gestedi (2013).

3.1.4. Placas cimentícias e de gesso acartonado

As placas cimentícias são elementos compostos pela união de cimento Portland, agregados e fibras de celulose ou sintéticas, podendo surgir diferenças na composição das que existem no mercado de acordo com o fabricante, como fibras de plástico, vidro ou celulose, que são adicionadas na composição total da placa ou apenas em suas superfícies (SOUZA, 2014).

Quanto às funcionalidades, são os elementos de vedação mais indicados para a execução do Light Steel Framing, e podem ser empregadas tanto na parte externa quanto interna. É o tipo de vedação recomendado para locais úmidos ou expostos a intempéries, dada sua composição física e química. Caso sejam utilizadas em pisos de lajes, é imprescindível a aplicação de chapas de madeira transforada ou placas OSB, visto que as mesmas não atendem o combate de esforços de cargas estruturais (BORTOLOTTO, 2015).

Figura 8 – Fechamento externo com placas cimentícias.

Fonte: RC Pisos (2015).

As placas são comercializadas com a largura padrão de 1,20 metros, sendo a sua espessura variável de acordo com a aplicação da mesma. O comprimento também é variável, conforme determinações do projeto. É montada com parafusos atarraxantes próprios para o material. Quanto à aplicação de acabamentos, as placas cimentícias são compatíveis com os revestimentos utilizados no mercado, sendo recomendada a aplicação de uma demão de selador de base acrílica em paredes externas e áreas úmidas (MASO, 2017).

O Quadro 2 mostra as características das placas cimentícias existentes no mercado, bem como suas aplicações.

 Quadro 2 – Dimensões, pesos e aplicações: placas cimentícias.

Fonte: Catálogo Placa Cimentícia (2012).

As placas de gesso acartonado são materiais usados com grande frequência na execução do fechamento de estruturas de LSF, sendo empregadas somente em ambientes internos. Esses elementos são leves e a estrutura de montagem é semelhante a do Drywall, utilizando os perfis U e Ue e parafusos específicos de montagem (MASO, 2017).

São fabricadas de forma industrial por uma combinação de gesso, água e aditivos, e são revestidas nas duas faces com lâminas de cartão que proporcionam tanto resistência a tração quanto a compressão em sua estrutura geral. As normas que regem a sua fabricação são: NBR 14715:2001, NBR 14716:2001 e NBR 14717:2001 (BORTOLOTTO, 2015).

Quando a sua comercialização, estão disponíveis no mercado as de 1,20 metros de largura, com comprimentos variando de 1,80 m a 3,60 m, e espessuras de 9,5 mm, 15,5 mm e 15 mm, levando sempre em conta o fabricante e o espaçamento entre os montantes de forma prévia. Estes elementos possuem variações na sua composição, conforme a necessidade de resistência à umidade e ao fogo (BORTOLOTTO, 2015).

Figura 9 – Placas de gesso acartonado aplicadas.

Fonte: Piso Aqui (2017)

Bortolotto (2015, p.65) cita os tipos de placas de gesso acartonado mais comumente disponíveis no mercado e suas aplicações:

  • Placas Standard (ST): são destinadas a áreas secas. Podem ser utilizadas em paredes internas retas ou curvas, porém sem função estrutural e não expostas a intempéries;
  • Placas Resistentes à Umidade (RU): conhecida como placa verde, possuem elementos hidrofugantes, e são indicadas para áreas úmidas, como lavanderias, banheiros e cozinhas;
  • Placas Resistentes ao Fogo (RF): em sua composição, resistem ao fogo por até 2 horas. São recomendadas para a execução de paredes corta-fogo e servem como proteção passiva contra o fogo em estruturas de metal.

A Figura 11 mostra a identificação dos tipos de placas de gesso acartonado descritas acima, identificadas caracteristicamente por sua cor, facilitando o seu manuseio no dia-a-dia da execução da obra:

Figura 10 – Identificação das placas de gesso acartonado.

Fonte: Blog do Gesseiro (2016)

3.1.5. Métodos de montagem

De acordo com Gatti (2016, p. 62-64) são quatro os principais métodos de montagem das estruturas em LSF:

  • Método “Stick”: os perfis são cortados e montados no local da própria obra, sem que seja necessário um local para a pré-fabricação do sistema, o que torna o transporte das peças e a execução das ligações entre os elementos mais fácil e adaptável as circunstâncias.
  • Método por painéis: são pré-fabricados fora do canteiro de obras os painéis, lajes, tesouras e materiais de fechamento, o que diminui o tempo de execução da construção, além de garantir rigoroso controle de qualidade, redução de trabalho na obra, bem como maior precisão na execução do sistema construtivo como um todo. Observa-se este método na figura 12
  • Construção modular: estruturas completas já são produzidas fora do canteiro de obras, com todos os acabamentos internos executados, como por exemplo, louças, metais, sistema hidráulico e elétrico.
  • Balloon Framing e Platform Framing: no método Balloon, a estrutura do piso é fixada nas laterais dos montantes e os painéis, como possui grandes dimensões vencem a altura de um pavimento. No Platform, os painéis não exercem função continua estrutural e os pisos e paredes são construídos individualmente por pavimento.

Figura 11 – Montagem por painéis pré-fabricados.

Fonte: Renato Rayol (2014)

Com base nas informações vistas sobre os principais elementos que constituem o método construtivo LSF, pode-se avançar na análise das suas vantagens de desvantagens,  visto que a composição estrutural destes elementos, suas disposições e a forma de montagem do mesmo contribuem para se obter tais informações, levando em conta o ponto de vista de quem executa a obra, e de seu consumidor final.

4. Vantagens do light steel framing

Para uma análise mais assertiva do método construtivo LSF, faz-se necessário conhecer suas principais características, pois estas levarão às vantagens e desvantagens do seu emprego, tomando como base comparativa, quando se mostrar necessário, outros métodos construtivos conhecidos e difundidos no âmbito nacional, como as construções em concreto armado e alvenarias de fechamento ou estruturais de blocos cerâmicos ou cimentícios (SOUZA, 2014).

Pode-se classificar as vantagens características do sistema Light Steel Framing em duas categorias: Características Construtivas e de Desempenho. Tais características serão desenvolvidas e explanadas conforme se segue. (SOUZA, 2014).

4.1. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS

Segundo Souza (2014, p. 24), as características construtivas que culminam nos benefícios da utilização deste método construtivo são:

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1) Industrialização de materiais e controle de qualidade: devido ao fato que os produtos no sistema LSF são padronizados e produzidos por rigorosos processos industriais, é facilitada as devidas adequações e submissões a controles de qualidade exigidos pela normatização vigente, o que torna mais segura a execução, além de aumentar a durabilidade do empreendimento;

Dentro desta característica vale ressaltar o que já foi abordado sobre os perfis de aço formados à frio, os painéis pré-fabricados, as placas OSB, cimentícias e de gesso acartonado, produtos industrializados que seguem rigorosas normas de produção que garantem alto controle de qualidade, o que minimiza os erros de execução e desperdícios de materiais.

Figura 12 – Painéis pré-fabricados.

Fonte: Lambiase (2016).

3) Racionalidade e economia: o sistema construtivo LSF conta com este benefício a seu favor, uma vez que todo o processo é simplificado e existe facilidade de montagem, execução, manuseio e transporte de seus componentes. Devido à leveza dos mesmos, reduz-se os gastos com a fundação da obra. As placas de fechamento, como as cimentícias e as de gesso acartonado requerem pouco acabamento para receber pintura ou revestimentos;

Vale acrescentar neste ponto citado por Souza (2014, p. 24,25) o método de montagem que o mesmo faz alusão na característica abordada acima, que é descrito como “Método Stick”, cujo canteiro é usado como linha de montagem para toda a estrutura. Porém pode-se utilizar o método de montagem por painéis e modular, no qual a maioria dos elementos já vêm montados de fábrica, o que torna mais rápida a execução da obra.

Figura 13 – Transporte de painéis pré-fabricados.

Fonte: Metálica (2013).

  1. Flexibilidade construtiva: neste quesito, a criatividade do projetista/arquiteto não se limita, visto que este sistema atende às variadas concepções estéticas e tendências de mercado. Porém, o número máximo de pavimentos geralmente limita-se a 4. Figura 14;

Figura 14 – Prédios executados em LSF.

Fonte: O blog do sistema Light Steel Framing (2015).

4) Durabilidade e Desempenho da estrutura: a resistência do aço é mais que comprovada, além do controle de qualidade que existem em sua produção, proporcionando um material mais homogêneo no quesito estrutural que permite dimensionamentos mais assertivos, aumentando a segurança de sua utilização. Os perfis de aço são submetidos ao processo de galvanização que acrescenta em sua natureza durabilidade e longevidade (em ambiente marítimo, a estrutura de aço precisará de manutenção aos 40 anos, e no campo, 70 anos);

5) Manutenção e Instalações: simplifica-se a execução das instalações hidráulicas e elétricas, pois as paredes de fechamento são formadas por perfis que podem ser perfurados de forma prévia, o que facilita a passagem de encanamentos e condutos elétricos. Pode-se acrescentar shafts em pontos estratégicos com a finalidade de facilitar manutenções posteriores;

Figura 15 – Instalação Elétrica e Hidráulica.

Fonte: Habitíssimo (2012)

4.2. CARACTERÍSTICAS DE DESEMPENHO

Souza (2014, p. 24,25) aborda as características do processo de execução e utilização do Light Steel Framing sob o olhar do desempenho, tendo como agente regulador a NBR 15575 – Edificações habitacionais – Desempenho, algo que é de extrema importância e indispensável na indústria da construção civil tanto no presente, quanto no futuro próximo:

2) Segurança: o sistema construtivo LSF conta com elementos que possuem altos índices de desempenho de resistência ao fogo, bem como os que não propagam chamas, o que o torna seguro neste quesito (SOUZA, 2014);

É relevante a questão da segurança quanto ao fogo. Por utilizar materiais de baixa carga de incêndio, como o aço, placas de gesso acartonado (RF) e materiais cimentícios, o LSF proporciona e atende os requisitos estabelecidos pelo Corpo de Bombeiros quanto ao projeto contra incêndio e pânico (SOUZA, 2014).

1) Otimização dos recursos naturais e desempenho da construção: o Light Steel Framing é um sistema predominantemente de construção à seco, e isso faz com que o desperdício de água seja drasticamente reduzido. Seu desempenho termo-acústico é excelente devido à combinação dos materiais de fechamento e isolamento. Visto que utiliza o aço, que é um material que pode ser reciclado várias vezes, entra na tabela dos sistemas construtivos que menos agridem ao meio ambiente, e classificada como construção sustentável (SOUZA, 2014);

No quesito desempenho acústico, que visa proporcionar a adequação de condições que garantam conforto e qualidade para o usuário, a utilização de materiais com grande massa ou densidade são as melhores opções para garantir o bom isolamento do ambiente. O sistema Light Steel Framing, que tem a versatilidade como uma das principais características, permite que combinações sejam realizadas, para que sejam alcançados melhores resultados. Uma destas combinações é a utilização de lã mineral ou lã de vidro entre as placas de gesso acartonado, que ajuda minimizar a propagação do som em determinado ambiente, o que é denominado de Perda de Transmissão (PT), como mostra a Figura 16 (GATTI, 2016, apud FREITAS; CASTRO, 2006).

Figura 16 – Instalação de lã de vidro em painéis

Fonte: Ampitude acústica (2012).

A Tabela 1 e 2 mostra a qualificação do isolamento acústico pela Perda de Transmissão (PT).

Tabela 1 – Qualificação do Isolamento Acústico

Fonte: Gatti (2016)

Na Tabela 2 tem-se o índice de Redução Acústica (RW) da lã de vidro, variando a espessura da parede.

Tabela 2 – Índice de Redução Acústica

Fonte: Gatti (2016, p. 97)

Sobre o desempenho do isolamento térmico, que é ter o controle das perdas e ganhos de calor, nas estações de maior variação (verão e inverno), dentro do sistema construtivo LSF é importante observar as propriedades dos materiais, tais como dimensões e orientações, capacidade e condutividade térmica, absorbância, refletância e emissividade. Apesar de se garantir este benefício de conforto, ainda não existe no Brasil um estudo mais aprofundado que avalie as melhores condições e materiais que poderiam ser empregados e comparados uns aos outros neste quesito (GATTI, 2016, apud FREITAS; CASTRO, 2006).

Como visto, muitas são as características benéficas do sistema construtivo Light Steel Framing, que podem fazer com que o consumidor venha a optar por ele. É um sistema versátil, com atrativos de desempenho que são encontrados em poucos sistemas de construção e que atendem aos apelos ecológicos de preservação do meio ambiente, uma vez que sua execução é a seco, e com poucos desperdícios de materiais.

A Tabela 3 faz um comparativo entre o LSF e o método convencional de concreto armado e alvenaria de vedação com blocos cerâmicos:

Tabela 3 – Índice de Redução Acústica

SISTEMA CONSTRUTIVO CONVENCIONAL

SISTEMA LIGHT STEEL FRAME

Utiliza produtos que degradam o meio ambiente: areia, brita, tijoto, etc.

É um sistema ecologicamente correto. O aço, por exemplo, parte integrante do sistema em LSF, é um dos produtos mais reciclados em todo o mundo.

Estrutura em concreto armado, da qual sua qualidade é determinada por fatores inconstantes como mão de obra, temperatura, umidade do ar, matéria prima, etc.

Estrutura em aço galvanizado, produto com certificação internacional e que obedece aos mais rigorosos controles de qualidade.

Difícil execução das instalações elétricas e hidráulicas, com quebra de paredes, gerando desperdício de materiais e retrabalho.

Fácil execução das instalações elétricas e hidráulicas, sem desperdício de materiais e sem retrabalho.

Apresenta um canteiro de obras sujo ou grande dificuldade para a manutenção de limpeza.

Canteiro de obras limpo e organizado.

O isolamento térmico e acústico é mínimo, pois permite facilmente a passagem de calor pelas paredes além de um alto custo de manutenção de temperatura.

O isolamento térmico e acústico é máximo, isso em função dos isolamentos utilizados entre os painéis das paredes, além de apresentar um custo mínimo ou inexistente de manutenção de temperatura.

Cronograma de obra longo e impreciso.

Prazo de execução até 1/3 menor ao convencional e com maior precisão.

Grande utilização de água no processo construtivo.

Utilização mínima de água no processo construtivo, somente para a execução da fundações.

Manutenção para reparos de defeitos ocultos, exigindo quebras de paredes, não garantindo um acabamento final perfeito.

Manutenção simples de defeitos ocultos, através de shafts localizados em pontos estratégicos.

Ampliações e reformas demoradas, garantindo na maioria dos casos transtornos, com desperdícios de materiais.

Ampliações e reformas rápidas e limpas, inclusive com a possibilidade de reaproveitamento da maioria dos materiais.

Não é resistente a terremotos e ventos fortes podendo ser usado apenas em áreas isentas destes riscos naturais.

Apresenta elevada resistência contra terremotos e ventos fortes.

Fácil aparecimento de patologias.

Difícil aparecimento de patologias.

Fonte: Dogonski (2016)

Nota-se, portanto, a alta gama tecnológica empregada neste método construtivo, que possibilita a agregação destas características atraentes que o distingue de outros sistemas, fazendo do LSF uma escolha adequada para aqueles que buscam por inovações.

5. Desvantagens do light steel framing

O método construtivo Light Steel Framing, como visto no decorrer deste trabalho acadêmico, é por si só abundante em vantagens características que o distingue de outros existentes na indústria da construção civil. Porém como já salientado, é pouco empregado no Brasil, apesar de ser uma tecnologia com não muito atual, e bastante utilizada em outros países, como Estados Unidos, França, Canadá, Espanha, dentre outros. Mediante este fato, cabem as perguntas: o que torna esta tecnologia construtiva não muito atrativa para o mercado Brasileiro? Quais as desvantagens que propiciam este quadro de rejeição? (FARIAS, 2016)

Para se tratar destes questionamentos, é de extrema valia analisar os seguintes aspectos: a cultura da construção civil brasileira, a mão de obra necessária para a execução da obra e o custo da execução do sistema. Com estes três pontos fundamentais, pode-se traçar a viabilidade do emprego deste método construtivo, avaliando por fim o que pode ser benéfico para o consumidor final e o empreiteiro/engenheiro responsável por sua execução (FARIAS, 2016).CULTURA DA

5.1. CONSTRUÇÃO CIVIL BRASILEIRA

Farias (2016, p. 54) salienta este ponto explicando que os métodos construtivos convencionais empregados no Brasil, a saber, as construções em concreto armado e alvenaria estrutural e de vedação de blocos cerâmicos e cimentícios, criaram raízes na cultura popular brasileira. Existe certa desconfiança por parte dos consumidores finais pela execução de seus empreendimentos com uma tecnologia que ainda não conhecem plenamente, e por parte das construtoras, o que importa é minimizar os custos das obras e não arriscar em novos métodos construtivos por certo receio de colher prejuízos ao invés de lucros.

Yamashiro (2011, p. 28) corrobora com o pensamento supracitado citando que o “comodismo por parte de construtores e consumidores impede a aceitação de novas tecnologias”. Tal entendimento é compreendido pela falta de conhecimento e aprofundamento dos mesmos, uma vez que a inovação é sempre encarada como “um tiro no escuro”, incerto ou duvidoso, no qual muitos não se aventuram em desbravar a novidade.

Figura 17 – Light Steel Framing x Alvenaria convencional

Fonte: Steel Frame (2016).

Neste ponto, caberá aos novos e futuros engenheiros, preocupados com o meio ambiente, sustentabilidade e as normas de desempenho e conforto, que são assuntos atuais bastante discutidos e priorizados, a missão de divulgar o que não é novidade no mundo da construção civil, a saber, o LSF.

5.2. MÃO DE OBRA ESPECIALIZADA

Como já foi abordado, o LSF é um método construtivo que por ser industrializado, que requer planejamento e execução diferenciados de quaisquer outros métodos empregados no país. Na sua montagem, quer pelos métodos Stick, Painéis, Modular, Balloon Framing e Platform Framing, exigem mão de obra especializada e um rigoroso controle de qualidade para garantir a eficiência da construção.

O problema é que no Brasil são poucas as empresas e os profissionais qualificados para este fim. Yamashiro (2011, p. 29) descreve que a falta de conhecimento técnico, que pode ser exemplificado na deficiência da elaboração de projetos tanto estruturais quanto de execução e treinamento de profissionais para a execução da obra por este método, é mais uma das desvantagens ainda existentes no LSF. Figura 17.

Figura 18 – Execução de obra em LSF

Fonte: Instituto de arquitetos do Brasil (2013).

A Figura 19 mostra um exemplo de projeto em LSF, de uma residência unifamiliar, de 01 pavimento.

Figura 19 – Projeto de edificação em LSF

Fonte: Maso (2017)

5.3. CUSTO DE EXECUÇÃO

Para se analisar este ponto, deve-se efetuar comparações com outros sistemas construtivos. Maso (2017) faz um levantamento significativo ao comparar o Light Steel Framing com a alvenaria estrutural, tomando como base a execução de uma edificação no estado de Santa Catarina com as seguintes características: uma residência geminada com 2 unidades individuais, cada uma com área útil de 38,74 m² e área total igual a 44,71 m², compostas por dois dormitórios, um banheiro, sala e cozinha conjugadas (MASO, 2017).

Após levantamentos orçamentários baseados na TCPO da Pini (Tabela de Composições e Preços para Orçamentos), SINAPI (Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil, e levantamentos avulsos de mercado, Maso (2017) quantifica os dados conforme se segue:

Figura 20 – Custo total para ambos os sistemas.

Fonte: Maso (2017).

            Nota-se no Gráfico 1 a diferença de R$ 4.117,00, em percentuais 13,6%, de economia ao se utilizar a alvenaria estrutural.

Figura 21 – Representatividade de cada item no total para a Alvenaria Estrutural.

Fonte: Maso (2017)

O gráfico 2 mostra que os itens que mais demandam do valor da edificação são a superestrutura, a cobertura e o forro, que totalizam 79,83%.

Figura 22 – Representatividade de cada item no total para o Light Steel Framing.

Fonte: Maso (2017).

Em relação ao LSF, nota-se que os itens mais espressivos do custo do orçamento são a superestrutura e a coberta, correspondendo a 79,52%.           

Pode-se fazer algumas observações nos gráficos mostrados anteriormente: é notável a grande diferença no item superestrutura dos dois sistemas construtivos. Isso se deve a dois fatores: o elevado custo da mão de obra especializada na execução do LSF em relação a alvenaria estrutural (projetista estrutural e profissionais qualificados para a função) e o dos materiais utilizados nesta etapa (perfis de aço galvanizado, placas cimentícias e de gesso acartonado, etc); o custo com a cobertura entre os dois sistemas é praticamente o mesmo; o custo do revestimento gasto na alvenaria estrutural é quase 5 vezes maior que o do Light Steel Framing, pois os materiais empregados neste método construtivo tem ótimo acabamento; o custo da pintura é 49% menor no LSF.

Prudêncio (2013) faz um levantamento orçamentário de uma residência de aproximadamente 100 m², na cidade de Campo Mourão, no estado do Parána, composta por uma garagem, sala, copa, cozinha, lavanderia, 02 dormitórios e 01 suíte. Os resultados são mostrados conforme o Quadro 3:

Quadro 3 – Custo total para ambos os sistemas.

Fonte: Prudêncio (2013).

Salvo os demais itens, percebe-se que os dois orçamentos possuem percentuais de diferença semelhantes, porém com mesmo gargalo: a superestrutura. Este item é ainda o “grande vilão” que faz com que muitos clientes e construtores não optem por utilizar o LSF como sistema construtivo em seus empreendimentos, uma vez que em tempos de crise na indústria da construção civil, qualquer economia é lucro.

6. Considerações finais

Este trabalho científico  apresentou o sistema construtivo Light Steel Framing, com um embasamento teórico coeso e sintético,  mostrando suas características e metodologia construtivas, passando por sua evolução e aprimoramento ao longo do tempo, preparando o terreno para avançar mais profundamente na análise das vantagens e desvantagens de seu emprego, tanto para o construtor quanto para o consumidor final, em comparação com outros métodos construtivos existentes no mercado.

No que se refere as características vantajosas deste sistema construtivo, notou-se a gama de sofisticação que existe nele, para citar as principais: rapidez na execução da obra; significativo conforto térmico e acústico do ambiente; redução de utilização de água na obra, que o classifica como construção enxuta; economia no custo da fundação. Assim abriu-se a curiosidade para este assunto, que parece ser uma inovação da atualidade, mas já é a anos bastante difundido noutras partes do mundo.

Mas como todos os métodos construtivos existentes, as desvantagens também devem ser levadas em conta. Passando pelo entrave cultural predominante na “cultura da construção civil brasileira”, que prefere dar crédito a métodos convencionais de construção a investir em inovações de tecnologia, o LSF encontra o seu inimigo número um. Após algumas apresentações, viu-se a falta de mão de obra especializada e o custo ligeiramente alto da construção comparada, por exemplo, a alvenaria estrutural, fazerem frente como desvantagens da execução deste sistema construtivo para construtores e consumidores.

É de interesse geral que mais trabalhos científicos sejam desenvolvidos abordando este tema, como por exemplo: planejamento de obra em LSF, levando em conta os custos indiretos e a produtividade na dimensionamento de equipes de mão de obra especializada; estudo sobre o desempenho e durabilidade de obras em LSF em regiões marítimas; a viabilidade construtiva e financeira deste método empregado a projetos habitacionais de grande porte.                                               

7. REFERÊNCIAS

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Publicado por: ANTONIO VIEIRA DA SILVA JIUNIOR

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