Além da estanqueidade
Revista Téchne - nº 154 - Janeiro 2010

Tratamentos superficiais mais sofisticados e injeção de isolantes térmico e acústicos nos processos industriais incrementam o desempenho das coberturas em aço

As coberturas metálicas, compostas por estrutura, telhas e painéis de aço, se tornaram solução recorren-te em construções industriais e comerciais. As explicações para isso passam por motivos que vão.da facilidade e rapidez de montagem à leveza das peças, aspecto crucial quando o objetivo é cobrir amplos vãos com estruturas delgadas.

Depois do desenvolvimento de sistemas com formatos ondulados e trapezoidais, e de métodos de instalação variados, o processo de aperfeiçoamento dessas coberturas está focado na melhoria de três aspectos críticos: desempenho térmico e acústico, comportamento perante o fogo e resistência à corrosão, fenômeno que mais afeta a durabilidade. Isso se reflete no emprego de tratamentos superficiais mais sofisticados e na adoção de processos industriais para produção de telhas que já con-templem a injeção de isolantes termoacústicos, por exemplo.

De acordo com a engenheira Catia Mac Cord, gerente-executiva do CBCA (Centro Brasileiro da Cons-trução em Aço), outras mudanças que indicam avanço na qualidade das coberturas são a migração das telhas galvanizadas para as de galvalume, mais eficientes, baseadas em uma liga composta por alumínio, zinco e silício, e a adoção dos sistemas zipados, que dispensam perfurações para a instalação dos fixadores, reduzindo as possibilidades de vazamentos.

Proteção contra o fogo

Os sistemas de proteção contra o fogo utilizados em estruturas metálicas, como fibras e argamassas projetadas, são pouco empregados em coberturas. Isso porque os projetos, de forma geral, costumam considerar as telhas de aço elementos neutros, já Que não contêm materiais combustíveis ou utilizam materiais com retardante contra a propagação de chamas. Além disso, essas coberturas costumam ser dimensionadas com elementos estruturais muito esbeltos. Logo, o revestimento contra fogo, Quando necessário, acaba sendo proporcionalmente muito pesado e, muitas vezes, antieconômico. "Dessa forma, Quando a preocupação é elevar a resistência ao fogo dessas estruturas, a primeira coisa Que o engenheiro e arquiteto devem fazer é evitar Que a cobertura de aço necessite de revestimento contra fogo", aconselha o professor Valdir Pignatta e Silva, do Departamento de Engenharia de Estruturas e Geotécnica da Poli-USP e especialista em estruturas em situação de incêndio.

Há diversas situações em Que as coberturas de aço podem dispensar proteção contra fogo, como Quando a própria estrutura da edificação é isenta de proteção, conforme as instruções técnicas do Corpo de Bombeiros. A proteção não é exigida também nos casos em Que eventual colapso dos elementos estruturais da cobertura não compromete a estabilidade da estrutura principal ou de paredes externas essenciais para evitar a propagação do fogo para edificações vizinhas.

Quando o uso de revestimento contra fogo em coberturas metálicas se mostra indispensável, a recomendação é utilizar materiais Que, além de isolantes, sejam leves e aderentes ao aço a altas temperaturas. Os critérios de especificação devem prever, ainda, ensaios sob altas temperaturas para verificar o comportamento do produto em incêndio, destaca Silva, lembrando Que a espessura do revestimento pode ser determinada tanto experimental Quanto analiticamente, neste caso, se as propriedades físico-térmicas dos materiais (condutividade térmica, calor específico e peso específico) forem bem conhecidas.

Isolamento térmico e acústico

O aço galvanizado por si só é um material de alta condutibilidade térmica, o que significa que telhas con-feccionadas apenas com esse material tendem a promover grande troca de calor entre o exterior e o interior. Por isso, quando o foco é a melhoria do desempenho termoacústico dos ambientes, isolantes como poliuretano, poliestireno e lãs minerais tornam-se aliados das coberturas metálicas.

Normalmente introduzidos em edificações industriais e comerciais como recheio entre duas chapas de aço, esses materiais, além de apresentarem baixa massa específica aparente e baixa condutibilidade térmica, permitem criar um sistema do tipo massa-mola-massa, que amortece ondas sonoras.

Os ganhos obtidos variam de acordo com a espessura e a densidade do produto aplicado, bem como da espessura do conjunto. O coeficiente global de transmissão de calor (K) de coberturas dotadas de isolamento térmico costuma variar entre 0,4 e 1,4 kcallm2/h°C.

A especificação desses materiais deve ser coerente com a necessidade do ambiente, baseando-se em um projeto que contemple não apenas a viabilidade econômica mas que considere também as particularidades de cada material. Segundo dados do 1PT (Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo), poliestireno expandido e poliuretano, por exemplo, apresentam temperaturas limites de uso da ordem de 80°C a 90°C, enquanto lãs de rocha ou de vidro podem ser aplicadas fa-cilmente em situações acima de 200°C. Além disso, há diferenças em relação à rigidez, o que faz com que nos casos em que a telha precise cobrir vãos de até 4.000 mm, os poliuretanos sejam mais apropriados.

Outro fator importante a ser considerado na especificação de telhas termicas e acústicas é o impacto causado na eficiência energética da edificação. Para Yavor Luketic, vice-presidente de Coberturas Metálicas da Abcem (Associação Brasileira da Construção Metálica), o uso de coberturas altamente refletivas à radiação solar tende a ser rapidamente disseminado, uma vez que atendem às recomendações da Leed (Leadership in Energy and Environmental Design). Estudos do Green Building Council Brasil mostram que a adoção de telhas pintadas de branco, que refletem os raios solares, não só é eficiente para diminuição das ilhas de calor dos edifícios como também pode reduzir o custo de ar condicionado em cerca de 20%. "A tendência aponta também para a introdução de funções adicionais às coberturas, que cada vez mais deverão servir de base para a captação de energia solar ou para a cons-trução de telhados verdes", complementa Catia Mac Cord.

Soluções disponíveis no mercado

Proteção térmica e acústica

Telha isotérmica

Confeccionada em aço galvalume com enchimento isolante em poliuretano, a Isotelha PUR é recomendada para ambientes que exigem conforto térmico. Aplicável em supermercados, shoppings, escolas e indústrias, pode proporcionar economia de energia, bem como redução na aquisição de equipamentos de climatização, de acordo com o fabricante. (62) 4015-1122 www.isoeste.com.br

Isolamento acústico

A Tuper oferece diferentes modelos de telhas metálicas pré-pintadas com recheios de lã de rocha, lã de vidro, poliestireno expandido e poliuretano expandido. Segundo a empresa, com a adição desses materiais pode-se obter um elevado desempenho em conforto térmico e gerar uma redução de 15 a 40 decibéis. (47) 3631-5180 www.tupersc.com.br

Produção sustentável

As telhasTermoRoof Danica são produzidas em linha de produção contínua e automática com injeção de PUR (poliuretano) ou PIR (poli-isocianurato) por alta pressão. Segundo a fabricante, o processo garante homogeneidade na distribuição do núcleo isolante e ainda proporciona perda mínima de materiais durante a fabricação. (51) 3386-0160 www.danica.com.br

Sem corrosão

A Eucatex oferece uma linha de telhas metálicas térmicas e acústicas produzidas em aço galvanizado. Entre elas destacam-se as telhas trapezoidais pré-fabricadas com núcleo de poliuretano expandido, disponibilizadas nos modelos L25 e L40. 0800-172100 www.eucatex.com.br

Subcobertura isolante

Utilizado para isolação térmica e acústica de coberturas metálicas e de fibrocimento, Facefelt é um feltro constituído por lã de vidro aglomerada por resinas sintéticas. O produto é revestido em uma de suas faces com laminado branco e fios de reforço com abas laterais, dispensando a utilização de materiais de acabamento interno. 0800-553-035 www.isover.com.br

Tratamento superficial e proteção contra o fogo Resistência ao fogo

Monokote M-6 é uma argamassa projetada indicada nos casos em que se exige proteção contra o fogo em estruturas metálicas. O produto pode ser utilizado mesmo em elementos estruturais mais esbeltos, como os de coberturas de galpões e depósitos. (15) 3235-4700 www.br.graceconstruction.com

Sem corrosão

O sistema de cobertura em aço da CSN é composto por telhas trapezoidais produzidas em aço galvanizado ou galvalume. O produto pode, ainda, ser confeccionado em aço pré-pintado em pelo menos dez cores diferentes. (11) 3049-7100 www.csn.com.br

Telha de aço

Fabricadas a partir de bobinas de aço carbono laminado a frio e revestido, as coberturas fornecidas pela Zamprogna Usiminas podem receber acabamento galvanizado, galvalume ou pintura. Para atender ambientes que exigem temperatura controlada, as telhas trapezoidais podem ser adaptadas em dimensões e formatos especiais próprios para receber injeção de poliuretano e poliestireno. (51) 2131-1000 www.zamprogna.com.br

Flexibilidade em acabamentos

Fabricadas em aço galvanizado ou galvalume, as telhas metálicas Eternit são oferecidas com diversas opções de perfis, espessuras e acabamentos. Para fabricação de telhas pré-pintadas a bobina já vem colorida de fábrica em uma face, sendo então perfilada e cortada nas dimensões e formatos específicos da telha. (11) 3038-3838 www.eternit.com.br

Centro de distribuição do Magazine Luiza, em Louveira (SP) tem cobertura metálica pré-pintada de branco montada no sistema roll-on com tratamento termoacústico. Além da maior eficiência energética, a solução permitiu utilizar a cobertura para captação e reaproveitamento de águas pluviais

Durabilidade

Quando expostos à atmosfera sem qualquer tipo de proteção, os elementos de aço estão sujeitos à deterioração. Daí grande parte dos incrementos adicionados às telhas fabricadas com essa matéria-prima estar associada à necessidade de elevar a durabilidade das coberturas e reduzir paradas e custos com manutenção.

A evolução concentra-se principalmente nas telhas pré-pintadas e no aprimoramento das ligas utilizadas nos tratamentos dados ao aço, como as que aliam a proteção galvânica do zinco à resistência à corrosão do alumínio. Mais resistente à intempérie, essa solução apresenta melhor aspecto superficial e maior refletividade térmica. "Na pré-pintura houve não apenas um avanço na qualidade das resinas empregadas, mas também o surgimento, no Brasil, de opções como o PVDF (Fluoreto de Polivinilideno) de alta resistência à radiação solar, portanto, com grande estabilidade nas cores, além de um sistema de pintura que emprega resina poliuretano alifático, voltado para ambientes mais agressivos", destaca a engenheira Catia Mac Cord.

Como é comum em quase tudo que cerca a engenharia, não há uma solução única capaz de atender a todas as situações práticas. Portanto, a escolha do sistema de proteção mais apropriado à cobertura metálica deve estar pautada, em primeiro lugar, na análise sobre a agressividade do ambiente circundante. A dimensão e forma dos componentes metálicos, assim como a possibilidade de inter-venções periódicas para manutenção também devem ser consideradas. Além disso, a proteção não deve ficar restrita às chapas, mas se estender também aos acessórios e elementos de fixação. A recomendação é utilizar fixadores que aliem proteção galvânica à proteção química, como os que têm acabamento composto do zinco e camadas de fluorpolímero, ou os fixadores que, além de zincados, têm cabeça com pintura anticorrosão.

Em alguns casos, para as chapas usadas em cobertura, entre a opção pela galvanização e a pintura, a solução de melhor custo-benefício pode ser a combinação das duas proteções. Estudo da Australian Zinc Development Association mostrou que um determinado tipo de aço galvanizado e pintado obteve durabilidade superior a dez anos. Em compensação, a vida útil da proteção contra corrosão caiu para três anos quando o mesmo material foi somente pintado e para quatro anos quando galvanizado.

Processos de pintura de telhas

Pintura a pó