METAIS - Materiais Naturais

Prévia do material em texto

MATERIAIS NATURAIS E ARTIFICIAIS
METAIS
Enga. Dra. Monica Stuermer
O uso de painéis metálicos como vedação data da década de 1840 em Boston e Nova York, quando edifícios receberam 
fachadas metálicas de ferro fundido para proteção contra incêndios;
O uso do ferro fundido na execução de paredes não se mostrava satisfatório, pois não se adaptava facilmente a qualquer 
vão; a junção entre chapas dependia da sua largura. 
Assim, as chapas foram onduladas: o comprimento das ondas era pequeno e as emendas podiam ser feitas em 
qualquer ponto, permitindo a utilização das chapas sem limites, como se fosse uma superfície contínua. As chapas 
onduladas e as chapas de ferro fundido foram os materiais que predominaram nas construções, no século XIX.
Quando galvanizadas possuíam boa resistência à corrosão e tinham grande durabilidade. Os processos de galvanização 
são patenteados desde 1837, pelos ingleses e pelos franceses. Os edifícios em ferro fechados e cobertos por chapas 
onduladas foram vendidos para todo mundo que precisava de construções rápidas devido à crescente urbanização, às 
novas fronteiras econômicas ou às situações geradas pelas guerras.
Breve Histórico
A industrialização de edifícios disseminou o uso de vedos em ferro e chapas metálicas 
onduladas, em meados do século XIX; 
A partir da década de 1840, a cidade de Nova York passou a presenciar as fachadas principais de 
seus edifícios serem revestidas com chapas de ferro fundido imitando pedra, inclusive sendo 
pintadas na cor de pedra. Imitar a pedra, tornando o material mais nobre era uma forma de 
acompanhar o estilo em moda da época
Brasil : a partir da década de 1990, intensificou-se o uso de estruturas metálicas e o consumo 
de painéis metálicos nas fachadas, associados ou não a outros materiais. No Brasil, a utilização 
de painéis metálicos como vedação ainda é predominante nos edifícios industriais.
Breve Histórico
Fachadas em alumínio tipo screen
Rede de elementos de metal suspendida em frente à fachada, 
feita em alumínio 
Funciona como uma tela de mascaramento que garantia a 
transparência de dentro para fora e agradável sombra obtida 
pelo paramento. 
O screen foi muito usado pelo arquiteto Yamasaki. Nos anos 
40, Le Corbusier usou o screen como um brise-soleil. Nos 
anos 50, o grupo de arquitetos do SOM usou as laminas 
verticais de alumínio, distantes das paredes em 1m, 
possibilitando a limpeza das janelas além da função de 
proteção solar
Breve Histórico
Conservatório de Música do Oberlin College, 
Yamasaki, 1963
Fachada em aço
Os primeiros exemplos de fachadas em aço são encontrados nas patentes dos anos 1920 e 
1930. Essas chapas formavam o revestimento tanto interior como exterior. Os tubos eram a 
estrutura da fachada, as chapas conformavam o revestimento e a camada entre as chapas 
recebia um material isolante.
Breve Histórico
montantes duplos de tubos de aço (a) 
braçadeiras (b)
ranhura vertical (c)
borda das chapas (d) 
O arquiteto Charles Eames projetou e construiu várias habitações em estrutura de aço 
modulada totalmente pré-fabricada, inclusive sua casa. A estrutura, travessas e paredes de aço, 
assim como as janelas, os vidros e as placas de cimento amianto, foram aplicados segundo um 
sistema modular.
:Fachada e Interior da Casa Eames. Arquiteto Charles Eames, 1945/49 
Fachada com cobre
Walter Gropius em 1931 utilizou painéis de cobre nas 
suas casas pré- fabricadas em Finow na Alemanha, 
sendo as chapas metálicas corrugadas de 0,5mm 
fixadas à estrutura do painel. O revestimento interior 
era com chapa de alumínio ou chapa de fibrocimento. 
A camada isolante era formada pela câmara de ar 
separada por folhas de alumínio revestidas por papel 
alcatroado
Titânio
O emprego do titânio como material de construção 
civil ganhou destaque com a construção do museu 
Guggenheim, em Bilbao, Espanha (Frank Gehry) O 
metal permitiu as formas geométrias complexas do 
edifício, cujos painéis são fixados por um sistema de 
encaixe com presilhas internas. Foram executadas mais 
de 200 maquetes para a elaboração do projeto final da 
obra.
Breve Histórico
As tecnologias disponíveis e a sua diversidade na produção contemporânea de painéis 
metálicos basicamente são agrupadas em duas tipologias:
painéis perfilados (chapa única) e painéis compostos (sanduíche)
Painéis metálicos - tipologias
painéis perfilados (chapa única) : 
constituem-se em uma lâmina de revestimento 
perfilada, fixada sobre perfis metálicos. A rigidez do 
painel depende da espessura da chapa e da 
quantidade e espaçamento dos enrijecedores. A 
espessura da chapa é determinante para evitar 
ondulações e garantir uma superfície plana. O 
processo de fabricação deve ser preciso para evitar 
problemas de aparência e corrosão.
Painéis metálicos - tipologias
painéis compostos (compósitos ou sanduíche):
São formados por duas lâminas metálicas vinculadas entre si através de um material leve, 
geralmente um isolante termo-acústico. O espaçamento entre as lâminas determina o nível de 
isolamento. A rigidez do conjunto final pode atingir resistência maior que os painéis perfilados. 
Entre os painéis compostos tem-se : alumínio (ACM - aluminium composite material), cobre 
(CCM - copper composit material), titânio (TCM - titanium composit material) e aço inox (SCM -
stainless steel composit). 
Painéis metálicos - tipologias
O painel metálico como elemento de vedação é composto por : 
Quadros : quadros formados por perfis metálicos (montantes, travessas, diagonais, guias, etc.) 
e seus acessórios (parafusos, porcas, presilhas, arremates, luvas, etc.), possuem a função de 
apoiar os componentes de fechamento e isolamento, suportar cargas laterais e absorver 
deformações compatíveis com a sua função de vedação. Podem ser de aço carbono, aço inox ou 
alumínio. São fixados como uma estrutura secundária na estrutura principal do edifício.
Painéis metálicos - Caracterização
O painel metálico como elemento de vedação é composto por : 
Componentes de fechamento : Os componentes de 
fechamento externo são como um revestimento. As lâminas 
(chapas ou réguas) metálicas são fixadas nos quadros formados 
pelos perfis metálicos, ou diretamente na estrutura principal do 
edifício (quando painéis autoportantes), constituindo a face 
externa da parede. As lâminas metálicas podem ser de aço 
galvanizado, alumínio, aço inoxidável, cobre, zinco, titânio, ou 
outras ligas metálicas. Os componentes de fechamento interno 
são fixados nos quadros formados pelos perfis metálicos, 
constituindo a face interna da parede. Essas chapas delgadas 
podem ser de lâminas metálicas, réguas metálicas ou vinílicas
(siding), chapas delgadas de OSB (Oriented Strand Board), 
chapas de madeira compensada, placas cimentícias, placas de 
gesso acartonado para drywall, placas de rocha, placas cerâmicas, 
entre outras
Painéis metálicos - Caracterização
O painel metálico como elemento de vedação é 
composto por : 
Acabamento :. As chapas metálicas podem receber 
diferentes e inovadores sistemas de acabamento. Os 
sistemas de tratamento e proteção das superfícies 
dependem de sua composição. 
Isolamento termo-acústico : O isolamento 
acústico é uma camada de material absorvente acústico, 
como placas de lã de rocha, lã de vidro, fibras 
cerâmicas, PUR (Poliuretano) / PIR (Poliisocianurato) 
entre outras, cuja condutividade térmica seja menor 
que 0,06W/mºC (condutividade térmica máxima de 
um material considerado isolante) e resistência térmica 
≥ 0,5m2K/W (MC, 2010). 
Painéis metálicos - Caracterização
O painel metálico como elemento de vedação é composto por : 
Dispositivos de fixação: ou insertos metálicos, são responsáveis por 
fixar a estrutura secundária que conforma o painel à estrutura principal 
do edifício, ou eventualmente fixar os componentes de fechamento 
(lâminas de revestimento ou painéis de fechamento) à estrutura principal, 
quandoestes são autoportantes. O sistema de fixação dos painéis depende 
das pressões do vento, especialmente em prédios altos, que pode alcançar 
até 200 kgf/m2 . Assim, o projeto deve basear-se na norma ABNT-NBR 
6123, que traz um mapa das velocidades de vento nas várias regiões do 
País. 
Componentes de vedação : podem ser selantes, guarnições (ou 
gaxetas) em perfis termoplásticos pré-formados ou membranas flexíveis. 
Esses componentes são responsáveis por absorver deformações 
diferenciais entre elementos ou componentes construtivos, e também 
pela estanqueidade do elemento de fachada. Com relação às juntas, há 
uma crescente substituição do silicone, aplicado manualmente, por 
guarnições de borracha, também chamadas de gaxetas ou juntas 
mecânicas.
Painéis metálicos - Caracterização
Quanto ao processo de montagem, os painéis metálicos podem ser classificados como: 
. Painéis montados no local (stick): são aquelas onde as estruturas secundárias e os outros 
componentes do painel são montados no seu local definitivo; 
. Painéis pré-fabricados off-site: são painéis modulares (módulos unitizados) produzidos em 
unidades fabris (na fábrica ou em canteiro de obras) e que são transportados para seu local 
definitivo com o auxílio de equipamento de transporte vertical (gruas, guindastes, etc.) e 
são fixados à estrutura do edifício por meio de dispositivos de fixação.
Sistema de montagem
ZINCO
Associado a outros metais como o titânio, aço ou cobre. O zinco é um metal altamente reativo, 
oxidando rapidamente na presença do ar criando, assim, sua própria proteção contra a corrosão.
O Zinco Titânio é um produto Laminado, usado com acabamento natural ou patinado (azul, verde e 
vermelho). O aço zincado é formado por um substrato de aço revestido por um banho de zinco 
(galvanização eletrolítica), o que torna a peça resistente á ação das intempéries. 
AÇO 
Empregado em fachadas já há algum tempo, o aço apresenta resistência à corrosão e durabilidade 
menores do que o alumínio, apesar disso, é mais ecológico e barato.
As telhas trapezoidais ou onduladas de aço são mais usadas em fachadas por serem mais baratas do que 
os painéis do material. Fixadas em longarinas com parafusos, as peças são encaixadas entre si por 
zipagem ou por encaixe macho-fêmea. Como proteção à corrosão, as chapas são galvanizadas ou 
recebem uma pré-pintura eletrostática.
AÇO INOX
Liga de ferro, cromo e outros elementos, apresenta propriedades físico-químicas superiores ao aço 
carbono, tais com alta resistência a oxidação O Aço Inox vem em chapas com espessuras de 0,80mm, 
1,00mm ou 1,20mm, com larguras de 1000mm ou 1200mm e comprimentos de 2000mm ou 
3000mm. (Demais medidas sob consulta). Sendo uma alternativa moderna, inspiradora e sustentável 
para alguns projetos. As chapas podem ser lisas ou perfuradas.
Materiais
AÇO CORTEN 
Aço patinável, que sob certas condições ambientais de exposição aos agentes corrosivos, desenvolve 
uma película de óxido de cor avermelhada aderente e protetora, chamada de pátina, que atua reduzindo 
a velocidade do ataque dos agentes corrosivos presentes no meio ambiente. Além de dispensar a pintura 
em certos ambientes, os aços patináveis possuem uma resistência mecânica maior que a dos aços 
estruturais comuns, especialmente em ambientes agressivos, como orla marítima. Quando pintados, os 
aços patináveis apresentam uma proteção superior àquela inerente aos aços comuns.
ALUMÍNIO
Material composto é rígido, resistente a impactos, à ruptura, e à pressão; tem ainda grande resistência a 
flexão, o que garante a excelente planicidade. Sua rigidez é determinada pelas lâminas de cobertura de 
alumínio de espessura 0,5mm na liga 3105-H24. O uso como revestimento em sistema de fachada 
ventilada, melhora consideravelmente o isolamento acústico o qual, por exemplo, duplica-se em 
conexão com um muro poroso de concreto armado.
Materiais
TITÂNIO
A trabalhabilidade do metal é semelhante à do aço inoxidável. Apesar de o titânio poder ser processado 
e instalado pelos métodos convencionais, não aceita solda, sendo recomendado o uso de silicone ou de 
gaxetas de borracha para selar as juntas. È um material duro, leve e de alto ponto de fusão. Assim como 
o cobre, o titânio é um metal bastante dúctil e aceita com facilidade texturas e acabamentos 
variados. Uma das características mais apreciadas pelos arquitetos é o "princípio arco-íris", ou seja, a 
capacidade do titânio de refletir o espectro de cores (o efeito é gerado pela interferência da luz em uma 
película de dióxido de titânio formada na superfície do metal).
COBRE 
Dúctil e maleável, o cobre é trabalhado em espessuras que variam de 0,4 mm a 0,8 mm. Oo cobre 
possui vantagens técnicas com relação aos outros metais pelo fato de oxidar, mas não corroer, devido à 
formação da pátina - película verde protetora formada a partir da oxidação do material em contato com 
os sais ácidos da atmosfera. Para manter a cor avermelhada do cobre, deve-se aplicar periodicamente 
um verniz à base de poliuretano
Materiais
Slats de alumínio para fachadas ventiladas
O sucesso das fachadas de alumínio tem relação 
direta com seu custo benefício e excelente efeito 
estético apresentado.
As lâminas que compõem as fachadas são 
encontradas em diferentes formatos e a pintura 
eletrostática garante ao material maior durabilidade e 
resistência a diferentes agentes como a maresia e 
poluição.
Slats de alumínio para fachadas ventiladas
A vida útil do material é longa podendo se retirar as 
lâminas para repinta-las.
As fachadas de alumínio podem ser encontradas em 
diferentes formatos, sua colocação pode ser vertical, 
horizontal entre outros, na sua aplicação não é 
necessário furos o sistema diferenciado de fixação 
garante alta resistência aos ventos mais fortes sem 
danificar a estrutura original das fachadas de 
alumínio.
Painéis de alumínio composto para fachadas ventiladas
O Alumínio Composto (ACM) é um revestimento em chapas 100% alumínio para fachadas e 
interiores.
Principais características:
- Forte apelo visual: beleza e modernidade
- Alta resistência aos agentes atmosféricos e aos raios UV
- Leveza: diminui a sobrecarga nas estruturas e facilita o manuseio na obra
- Apresenta excelente planicidade
- Conserva a estabilidade da cor
- Conformabilidade: adapata-se a qualquer tipo de fachada, podendo ser dobrada ou curvada 
com facilidade
- Praticidade na limpeza e conservação
- Reciclável
Por ser mais rígido, o painel composto requer menos estruturação que a chapa sólida e, por 
isso, pode ser empregado para maiores dimensões
Placa metálica para cobertura de alumínio
Placa metálica para cobertura de alumínio
Painéis de aço 
O restaurante japonês ToriTori fica na Cidade do México e ganhou o prêmio de prédio 
do ano de 2011 no site Archdaily. A fachada é composta de duas camadas de chapas de 
aço que parecem sair do chão formando um painel vazado iluminado
Painéis de aço pré pintados termo acústicos
LOCAIS DE APLICAÇÃO
- Shopping center;
- Supermercado;
- Escritórios;
- Edifícios industriais e comerciais;
- Concessionárias;
- Centros de distribuição.
Painéis de aço pré pintados termo acústicos
Disponíveis em várias cores, os painéis 
revestidos por chapa de aço pré-
pintado, possuem encaixe macho e 
fêmea. Assim, os parafusos ficam 
totalmente escondidos, 
proporcionando um perfeito 
acabamento estético.
Outra grande vantagem é o núcleo de 
PUR (poliuretano) ou PIR 
(poliisocianurato) de alta densidade. A 
composição assegura isolação térmica e 
acústica para os ambientes, além de 
economia nos sistemas de climatização.
Composto por duas chapas de aço perfiladas interligadas 
por um núcleo de espuma rígida de poliuretano isenta de 
CFC´s com 40 kg/m3 de densidade, proporcionando 
elevada resistência mecânica e excelente isolamento 
térmico.
Painéis projetados para coberturas também podem ser 
usados para revestimentode fachadas.É caracterizado pela 
mais elevada resistência mecânica que permite a sua 
utilização em vãos de maior distancia entre apoios.
Cobertura em aço pré pintados termo acústicos
Dentre as tendências para a inovação tecnológica dos painéis metálicos estão os sistemas 
de malha arquitetônica instalada em estrutura tensionada. A partir da sua produção como 
produto para a arquitetura, em meados dos anos 90, o tecido metálico em aço inoxidável 
como envolvente externa teve o seu uso intensificado como um sistema que pode ser usado 
para atender às solicitações de sombreamento, mantendo a ventilação e integração visual, 
ou apenas como componente estético. 
Tecido metálico
Tecido metálico
O tecido metálico é uma estrutura 
têxtil, de aço inoxidável, leve e 
flexível, mas ao mesmo tempo 
resistente e robusta. 
Screen Panel é um produto de uma única pele e 
que tem a particularidade de poder ser perfurado 
de acordo com a especificação do arquiteto.
Embora seja um produto de uma única pele, e, 
portanto usado como revestimento, ele pode ser 
usado como um sistema de dois Screen Panels, de 
modo a criar um sistema duplo, independente do 
volume do edifício, criando uma face interior e 
outra exterior
Painel em alumínio perfurado
Painel em alumínio perfurado
Painel sanduíche composto por um núcleo de polietileno de 3 mm de espessura, revestido em ambas as 
faces por chapas de cobre polido de 0,5 mm. Estas chapas têm aspecto brillante e, em contato com a 
atmosfera, vão se oxidando, adquirindo a coloração marrom escuro, que pouco a pouco, vai se 
transformando na clásica pátina verde do cobre. Do ponto de vista acústico, apresentam isolamento 
bastante bom, da ordem de dB.
O cobre utilizado é 100% reciclado.
Painéis sanduíche de cobre e polietileno
Placas sanduíche de cobre e polietileno
Revestimento de fachadas com chapas de aço corten patinado
Fachada parque 
tecnológico da 
UFMG
Fachada museu 
Monteagudo, Espanha
Brises metálicos
Brises metálicos
Revestimento de fachadas com chapas de aço inox
Edo Rocha: Edifício da Vivo, São Paulo
Revestimento de fachadas com chapas de aço inox
Revestimento de fachadas com chapas de aço inox
Revestimento de fachadas com chapas de aço inox
Revestimento de fachadas com chapas de aço inox
Coberturas com chapas de aço inox
Revestimento com zinco titânio
Instituto Telemar
Cidade: Rio de Janeiro
Execução de Estrutura Metálica e Revestimento em Painéis de Zinco-Titânio e Quartz-
Zinc, com Modulações Diferenciadas.