Coberturas: Estrutura e Funcionalidades

Prévia do material em texto

Alunas: Ana Flávia S., Débora G. Bohrer, Larissa P. de Souza, Maria Helena S., Maria Júlia G. 
Curso: Arquitetura e Urbanismo Disciplina: Tecnologia da Edificação I 
Conteúdo: Trabalho sobre Coberturas 
 Assessoramento Anderson Claro ander@arq.ufsc.br 
 
 
 
COBERTURAS 
 
 
 
 
 
Índice 
1- Definição. pág 3 
 
2- Estrutura básica do telhado 
Saídas de água, isolantes, mantas, inclinação (citando tipos de telhas) 
pág 4 
3- Estrutura básica de coberturas planas 
Saídas de água, isolantes, mantas, inclinação (citando tipos de materiais) 
pág 9 
4- Ventilação. pág 11 
 
5- Iluminação. pág 14 
 
6- Energia Solar. pág 17 
 
7- Captação da água da chuva. pág 19 
 
8- Telhado verde. pág 21 
 
9- Estética e Tecnologia pág 23 
• Madeira Laminada Colada 
• Abóbada 
• Portico 
• Estrutura Pneumatica 
• Cobertura de Bambu 
• Arquitetura Enterrada 
• Pagode 
• Cobertura tranparente 
• Painel de cobertura 
 
 
 
 
10- Referências Bibliográficas pág 32 
 
 
 
1. Definição 
A cobertura funciona como principal elemento de abrigo para os espaços 
internos de uma edificação proporcionando conforto térmico, protegendo contra 
o ingresso da radiação solar, controlando passagens de vapor de água e 
escoando água da chuva e da neve derretida à um sistema de drenos, calhas e 
condutores. 
Assim como os pisos, as coberturas devem ser estruturadas para vencer 
vãos e suportar seu peso próprio, além do peso de qualquer equipamento 
anexo. Além de cargas de gravidade, os planos de cobertura precisam resistir a 
solicitações laterais impostas por ventos e abalos sísmicos e transferir tais 
forças para sua estrutura de apoio. 
O tipo de estrutura da cobertura tem grande impacto na imagem externa 
da edificação. Além de ser um componente estrutural, ela também é um 
componente funcional e estético que deve se adequar a linguagem de toda a 
edificação. 
 
 
2. Estrutura Básica do Telhado 
-tesoura: recebe e distribui os esforços verticais do telhado e das cargas 
externas para a estrutura do edifício. É constituída por: Banzo inferior ou 
linha(viga) e banzo superior ou empena, pendural ou oitão, diagonais e 
pontalete. 
 
- trama: estrutura que sustenta a telha. É formada por: 
TERÇAS: seu espaçamento depende da dimensão dos caibros 
 
CAIBROS: Deve ser espaçado de acordo com a dimensão e o espaçamento das 
ripas 
 
RIPAS: As ripas devem ser espaçadas de acordo com o tamanho da telha. 
 
Telhas: a inclinação do telhado dependerá basicamente da telha escolhida. 
 
• Telhas mais utilizadas no Brasil: 
TELHAS CERÂMICAS 
- Telha portuguesa 
 
inclinação: 36% ou 20º 
 
- Telha Francesa 
 
Inclinação: 40% ou 22º 
 
- Telha Marselhesa 
 
Inclinação: 40% ou 22º 
- Telha Romana 
 
Inclinação: 36% ou 20º 
 
 
-Telha S 
 
Inclinação: 36% ou 20º 
 
- Telha Americana 
 
 
Inclinação: 30% ou 16º 
 
TELHAS DE CONCRETO 
 
 
Inclinação: 30% ou 16º 
 
 
 
Inclinação: 50% ou 26º 
 
 
TELHA METÁLICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Inclinação: no mínino 5% 
 
 
• Saídas de água: 
 
 
São condutores que escoam as águas, tais como: 
Calhas: cano ao longo do beiral do telhado que capta a água da chuva, 
conduzindo-a para tubos de descarga. Pode ser utilizada na reutilização da 
água da chuva. 
Rufos: chapa entre parede e telhado que impede a penetração de água nas 
construções 
Rincões: estrutura de captação de água no encontro das águas do telhado. 
 
• Isolantes: 
 
materiais que propiciam barreiras ao som, calor e etricidade. 
 
-LÃ DE VIDRO 
 
• É um dos isolantes mais utilizados na construção civil 
• Possibilita conforto térmico e acústico 
• São incombustíveis, evitando a propagação das chamas e o risco de 
incêndio 
• Sua capacidade isolante não diminui com o passar do tempo nem com a 
maresia 
• http://www.metalica.com.br/la-de-vidro-isolamento-termico-e-acustico 
 
 
- LÃ DE ROCHA 
 
• Está disponível em vários formatos: manta, painel, forro e flocos. 
• Pode ser aplicada em coberturas, forros, telhas metálicas, paredes e 
dutos e ar condicionado. 
• Muito utilizado em isolamento térmico e acústico 
 
- ALUMÍNIO 
 
• Baixa emissividade 
• Não deve entrar em contato com a superfície de outro material de 
contrução para não perder suas características de isolante térmico. 
• Deve estar associado a uma camada de ar 
 
 
 
 
3. Coberturas Planas 
 Coberturas planas podem proteger de maneira eficiente uma edificação 
de qualquer dimensão horizontal e também podem ser estruturadas para 
servirem como espaços de uso externo (terraços). 
 É preciso que haja uma inclinação mínima de 2%, a qual pode ser obtida 
inclinando-se os elementos estruturais de um tabuado de madeira ou 
reduzindo-se gradualmente a espessura da camada de isolante térmico. Este 
caimento geralmente leva a condutores internos para o escoamento pluvial. 
 A estrutura de uma cobertura plana pode consistir de: lajes de concreto 
armado, vigas-treliça ou treliças planas de aço ou madeira, vigas de madeira ou 
perfis de aço cobertos por um tabuado, e vigotas de madeira ou aço cobertas 
por painéis. 
 
Camada de proteção mecânica: protege a cobertura da sucção de vento e da 
abrasão mecânica 
1. Camada de drenagem: permite o livre escoamento da água para os 
drenos do telhado. 
2. Membrana: é a camada de impermeabilização da cobertura, deve ter a 
inclinação mínima de 2% para levar a água da chuva para os drenos do 
telhado. 
3. Isolamento térmico: dá a proteção necessária contra ganhos e perdas 
térmicas através da cobertura, pode ser instalado em três lugares 
diferentes: sob a laje de cobertura, entre a laje e uma membrana de 
impermeabilização ou sobre esta proteção. 
(http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2002-
1/Isolamento_Termico/index.html) 
4. Barreira de vapor: reduz a difusão da umidade para a camada de 
isolamento da estrutura de cobertura (indicada em localidades nas quais 
a temperatura média externa pode ser abaixo de 4°C). 
5. Laje ou tabuado de cobertura: deve ser rígido o bastante para manter a 
inclinação desejada sob as condições de carga previstas, e deve ser liso, 
limpo e seco para a fixação adequada do isolamento rígido ou membrana 
de cobertura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Ventilação 
Para uma manutenção passiva de temperatura, diferentes táticas devem ser 
adotadas, de acordo com o clima local e com as variações de cada estação do 
ano, aproveitando-se a temperatura externa sempre que isso for vantajoso. Há 
diversas formas de trabalhar com o calor solar e com a ventilação natural 
combinando-os adequadamente. 
• Uma maneira que a cobertura pode ajudar na ventilação do ambiente é, 
em climas quentes, criar aberturas na parte superior e inferior do 
ambiente, pois o ar quente sairá pela parte superior e o ar frio entrará 
pela abertura inferior, esfriando o ambiente por convecção, criando uma 
corrente que dissipa o calor do local. 
 
• As diferenças de pressão exercidas pelo ar, sobre uma construção, que 
podem ser causadas: 
- Pelas ação dos ventos; 
- Pela diferença de densidade do ar interno e externo (efeito chaminé); 
- Ambas simultaneamente. 
 
• EFEITO CHAMINÉ 
- Elevação da temperatura do ar interior, diminuição da densidade do ar, 
ascensão; 
- Ar interno sai pelas aberturas mais altas e ar externo penetra pelas aberturas 
mais baixas. 
 
 
 
• Quando se deseja um sistema de ventilação natural eficiente em uma 
edificação, recomenda-se a conjugação da ação do vento com o efeito 
de chaminé. Para que isto ocorra, é fundamental que a configuração do 
fluxo de ar, no exterior do prédio, origináriada ação do vento, 
isoladamente, e o sentido do escoamento proveniente das diferenças de 
temperatura, possam se compor, dando a resultante mais favorável ao 
sistema de ventilação natural. 
 
 
• Em questão mais específica, a Telha de Ventilação TOPTELHA foi 
desenvolvida para neutralizar o efeito das variações diárias de 
temperatura, através de um conceito extremamente simples. Quando 
alinhadas, permitem a criação de uma corrente de ar sob a cobertura e a 
conseqüente retirada do ar quente (não causa o resfriamento, e sim, o 
equilíbrio com a temperatura ambiente), evitando a condensação do 
vapor de água embaixo das telhas e seus efeitos, como a deterioração 
do madeiramento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. Iluminação 
A iluminação e a ventilação através das coberturas foi necessária a partir do 
momento em que as janelas nas fachadas já não eram suficientes ou em 
grandes espaços cobertos. Algumas soluções clássicas são: 
• Shed: muito utilizado em galpões e fábricas 
 
• Lanternins: abertura da parte superior do telhado, excelente para 
ventilação dentro de ambientes quentes e de pé-direito alto. 
• Átrio: É o espaço central aberto ou com cobertura translúcida. 
Geralmente fica na parte mais reservada das casas, porem abertas em 
seu topo. 
 
• Cúpulas 
 
• Clarabóias 
 
 Essa iluminação dá-se pela incidência da luz natural com maior 
intensidade sobre as superfícies inclinadas ou horizontais e uniformemente 
sobre o ambiente. As aberturas são menores em relação às da fachada, ao 
mesmo tempo em que favorece a ventilação no interior da edificação, podendo 
ser de vidro, acrílico ou plástico. 
Algumas prefeituras permitem a redução de aberturas destinadas a ventilação e 
iluminação quando são aberturas zenitais, mas é também bem utilizada em 
locais onde não há janelas ou é pouco iluminado. Não há restrições quanto sua 
utilização. 
 Com a popularização e o desenvolvimento desses sistemas, a utilização 
de aberturas zenitais passou a ser viável para qualquer edificação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6. Energia solar 
Energia solar é aquela proveniente do Sol (térmica e luminosa). Esta energia é 
captada por painéis solares, formados por células fotovoltaicas, e transformada 
em energia elétrica ou mecânica. A energia solar também é utilizada, 
principalmente em residências, para o aquecimento da água. 
 
• Energia Solar Fotovoltaica: 
 A energia fotovoltaica se baseia no princípio do efeito fotoelétrico, que consiste 
na utilização dos fótons, partícula contida na luz, para gerar energia elétrica. 
Esta energia está pronta para ser utilizada por qualquer equipamento 
eletroeletrônico. A capacidade de geração depende da incidência de luz na 
região, e não do calor. 
 
 
1.Gerador fotovoltaico. 
2.Caixa de junção (equipada com dispositivos de proteção e interruptor de 
corte principal DC), 
3.Cabos AC-DC, 
4.Inversor, 
5.Mecanismo de proteção e instrumentação. 
 
• Energia Solar Térmica: 
No aquecimento solar, as placas, chamadas de coletores, captam o calor 
proveniente do Sol e aquece água. Esta água quente é então utilizada para 
banhos, piscinas ou processos industriais. 
 
 
 
• Vantagens 
� A energia solar não polui durante sua produção. 
� As centrais necessitam de manutenção mínima. 
� Os painéis solares são a cada dia mais potentes ao mesmo tempo que seu 
custo vem decaindo. 
� A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso. 
� Em países tropicais a utilização da energia solar é viável em praticamente 
todo o território. 
 
• Desvantagens 
� Um painel solar consome uma quantidade enorme de energia para ser 
fabricado. 
� Os preços são muito elevados em relação aos outros meios de energia. 
� Existe variação nas quantidades produzidas de acordo com a situação 
atmosférica, além de que durante a noite não existe produção alguma. 
� Alguns locais sofrem quedas de produção durante o inverno. Outros com 
frequente cobertura de nuvens, sofrem alterações diárias na produção. 
� As formas de armazenamento da energia solar são pouco em comparação a 
outras formas de energias. 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Captação de água da chuva 
 
As tecnologias para captação e reutilização da água da chuva são relativamente 
simples e podem ser incorporadas em praticamente todas as construções, 
novas ou não. Este sistema é considerado simples e econômico pois consiste na 
coleta, armazenamento e tratamento simplificado da água da chuva para uso 
não potável. A viabilidade desse sistema depende dos índices pluviométricos da 
região, da determinação da área de coleta e da demanda dos pontos de 
consumo de água. 
 
O telhado e as calhas são utilizados como captadores de água da chuva, a qual 
é dirigida para um filtro autolimpante que remove detritos, e é levada para uma 
cisterna (reservatório de água subterrâneo ou externo). 
Como nos sistemas comuns de água, uma bomba de recalque joga a água para 
uma caixa no telhado que é específica para abastecer as descargas dos 
banheiros a máquina de lavar roupa e as torneiras externas num sistema 
separado da água da rua. É importante que o sistema da água da chuva e o da 
rua não sejam misturados já que trabalham com tipos diferentes de água. Esse 
sistema pode poupar de 30 a 50% de água encanada proveniente de empresas 
de abastecimento. 
 
 
 
 
 
Coberturas planas necessitam de drenos internos ou de calhas ao longo do seu 
perímetro. 
 
 
 
Coberturas moderadamente inclinadas drenam a água das chuvas facilmente. 
 
 
 
Coberturas muito inclinadas têm uma rápida drenagem da água da chuva, e se 
o ângulo de inclinação for maior de 60° também podem eliminar a neve por 
escorregamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. Telhado Verde 
 
Telhado verde é uma técnica de arquitetura que consiste na aplicação e uso 
de solo e vegetação sobre uma camada impermeável, geralmente instalada na 
cobertura de edificações. 
 
Etapas de construção de um telhado verde: 
 
1. Membrana a prova d’água – para a impermeabilização. 
2. Camada de drenagem – para reter e drenar a água. 
3. Solo ou substrato - para absorver a água e dar nutrientes para a 
vegetação. 
4. Cobertura – para impedir a erosão. 
5. Vegetação. 
 
 
Recomenda-se utilizar plantas de porte baixo, raízes não profundas, 
crescimento lento e que não necessitem de muita manutenção. O ideal é utilizar 
plantas nativas ou que já estejam adaptadas ao clima local. 
 
• Vantagens do telhado verde: 
 
- Criação de novas áreas verdes, principalmente em regiões de alta 
urbanização; 
- Diminuição da poluição ambiental; 
- Ampliação do conforto acústico no edifício que recebe o telhado verde; 
- Melhorias nas condições térmicas internas do edifício; 
- Aumento da umidade relativa do ar nas áreas próximas ao telhado verde; 
- Melhora o aspecto visual, através do paisagismo, da edificação. 
 
• Desvantagens do telhado verde: 
 
- Custo de implantação do sistema e sua devida manutenção; 
- Caso o sistema não seja aplicado de forma correta, pode gerar infiltração de 
água e umidade dentro do edifício. 
 
 
 
 
 
ESTÉTICA E TECNOLOGIA 
Madeira Laminada Colada 
 
 
 
 
Cobertura de madeira laminada colada: 
- Permite grandes vãos. No caso, o maior é de 20m 
- É feita de madeira de eucalipto e pinus, que são 
materiais renováveis 
- A estrutura foi moldada em formato de folha para 
proteger todos os cômodos da casa 
- Uma das características da madeira laminada colada 
é a capacidade de moldar-se nas mais diversas formas, 
dando liberdade de criação para a cobertura 
 
 
Etapa de construção com madeiralaminada colada. 
Arquitetura: Mareines e Patalano Arquitetura 
Fundações e estrutura metálica: Abilitá projetos 
Estrutura de madeira: Andreas Hösch (Esmara Estruturas de 
Madeira) 
Local : Angra dos Reis, Rio de Janeiro, Brasil 
 
Abóbada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Abóbada formada por uma 
casca parabolóide 
de concreto armado. 
É estrutura, cobertura e 
fechamento ao mesmo tempo. 
O uso de alvenarias é 
dispensável. 
 
Igreja São Francisco de Assis da Pampulha, de Oscar Niemeyer, em 
Belo Horizonte - MG 
Pórticos 
 
 
 
 
 
 
 
O pórtico projetado por Oscar Niemeyer na cidade de Niterói cumpre a função de 
cobertura e espaço para abrigar o sistema de segurança e vigilância da cidade. 
No estádio, 60 semi-pórticos de 
aço dão sustentação à 
cobertura e à estrutura de 
concreto. O objetivo do uso 
destes elementos é diminuir as 
vibrações na estrutura. 
Estádio Castelão – Fortaleza 
 
Estruturas pneumáticas 
 
 
Quadra de tênis construída apartir 
de membrana pneumática 
sustentada porar pressurizado no 
interior de elementos de construção 
inflados, osquais são moldados para 
suportar cargas de uma forma 
tradicional,enquanto o volume 
encerrado de ar de construção se 
mantém à pressão atmosférica normal. 
Este sistema permite vencer 
grandes vãos livres, sem o uso de 
colunas internas, tesouras ou tirantes, 
com isso, possibilita o total 
aproveitamento do espaço. 
O baixo custo, flexibilidade de uso 
e facilidade da montar e desmontar são 
outras vantagens dessa técnica 
construtiva. 
 
 
Cobertura de bambu 
A estrutura de 
bambu permite leveza e 
flexibilidade à cobertura. 
Sua execução, geralmente 
costuma estar associada com 
outros materiais. O 
aeroporto de Madrid possui 
uma estrutura mista de 
madeira e bambu e as telhas 
são confeccionadas com 
argamassa de cimento e 
partículas do próprio bambu. 
 
Aeroporto de Madrid – Barajas 
Arquiteto: Richard Rogers 
http://www.arquitetonico.ufsc.br/construcoes-bambu 
 
Arquitetura enterrada 
 
 
 
 
 
A cobertura da casa 
confunde-se com o terreno, 
oferecendo um ótimo isolamento 
térmico e acústico. 
 
The Hole House, executada 
em Vals, na Suíça, resultado da 
parceria entre os escritórios SeARCH 
e Christian Müller Architects. 
Imagens: 
http://www.lovemaegan.com/2010/01/hole-
house-swiss-village-of-vals.html 
 
 
 
 
Simon Dale, habitante de Wales, 
no Reino Unido, não é arquiteto 
nem engenheiro, mas construiu 
sua própria casa, com ajuda de 
seus familiares. A casa está 
escavada em uma encosta. 
Arquitetura dos Pagodes 
 
 
 
 
 
Pagode em Kiyomizu-dera, Quioto,Japão. 
A arquitetura dos pagodes é 
típica da China e do Japão. Ela 
representa, desde a Antiguidade, os 
propósitos religiosos budistas nesses 
países. 
Trata-se de uma estrutura simples 
feita naquela época de madeira, argila, 
cobre, junco, pedra e tijolo. 
Sua estrutura é formada por vigas de 
madeira construída na base do encaixe 
ao invés de pregos ou cola. 
O telhado de duas águas 
Coberturas Transparentes 
 
 
 
 
 
 
As coberturas transparentes 
valorizam a obra, mantém a iluminação e protegem de 
interpéries naturais como vento e chuvas. 
Elas podem ser de POLICARBONATO que é um material de 
alta transparência e resistência a impactos. Mais leve que o 
vidro, pode ser curvado a frio e tem proteção contra raios 
ultravioleta. 
As CHAPAS DE ACRILÍCO apresentam uma grande 
versatilidade quanto as formas, cores e usos, embora sua 
resistência ao amarelamento seja baixa é uma material que 
possui manutenção e instalação menos arriscada por ser 
mais leve que o vidro. 
O VIDRO possui alta durabilidade, porém é bem mais 
pesado, mais frágil e sua manipulação mais difícil 
As TELHAS DE FIBRA DE VIDRO proporcionam a passagem 
de vários níveis de luz de acordo com sua cor, mas são 
telhas translúcidas e não apresentam o aspecto de brilho 
semelhante ao policarbonato ou vidro. 
 
 Painéis de Cobertura 
 
 
 
Os Painéis de Cobertura 
são constituídos por painéis de lã de 
rocha, revestidos em ambas as faces por 
chapa pré-lacada e/ou galvanizada. Suas 
principais vantagens são o isolamento 
térmico e acústico com um só painel, a 
resistência ao fogo e a não agressividade 
ao meio ambiente. 
 
 
 
10. Referências Bibliográficas: 
http://www.adda-arquitetura.com.br/cobertura-impecavel/ 
http://www.ziegel.com.br/2009/portugues/manuais_concreto.php 
http://www.metalica.com.br/la-de-vidro-isolamento-termico-e-acustico 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Isolante 
http://www.maxtherm.com.br/ 
http://www.isolatec.com.br/la-de-rocha.html 
http://www.aecweb.com.br/inercia-termica-a-chave-do-conforto/tematicos/artigos/1499/6 
http://www.edifique.arq.br/iluminacao_zenital.htm 
http://arqteturas.blogspot.com.br/2010/07/iluminacao-zenital.html#.T83-P7D2Zjp 
http://www.casosdecasa.com.br/index.php/reforma-e-construcao/para-iluminar-grandes-
espacos-va-de-iluminacao-zenital/ 
http://estudosdeenergia.blogspot.com.br/2010/11/energia-solar.html 
http://www.ecodebate.com.br/2009/07/10/geracao-de-eletricidade-solar-nos-telhados-das-
edificacoes-urbanas-artigo-de-heitor-scalambrini-costa-e-silvio-diniz/ 
http://www.suapesquisa.com/o_que_e/energia_solar.htm 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_solar 
http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2002-1/Coberturas_Transparentes/index.htm 
http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2008-1/transparencia/Topico5.htm 
http://metalica.com.br/coberturas-de-policarbonato 
http://www.blue-sol.com/index.php/energia-solar 
http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2001-2/energia_renovavel/index1.htm 
http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2007-1/pluviais/index.htm 
http://www.ecocasa.com.br/produtos.asp?it=1212 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Telhado_verde 
http://www.suapesquisa.com/ecologiasaude/telhado_verde.htm 
http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2006-1/teto_jardim/index.htm 
http://www.toptelha.com.br/instalacao_ventilacao.php 
http://www.agr.feis.unesp.br/mjafj/ventilacao_notas_aula 
http://www.arq.ufsc.br/arq5661/trabalhos_2007-1/recursos/ventilacao/ventilacao.html 
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/15540/000684593.pdf?sequence=1 
Livro: Técnicas de Construção Ilustradas quarta edição 
Autor: Francis D.K. Ching 
Editora: bookman