Engenharia Civil

_____________________________________________________________________________ Mestrado integrado em Engenharia Civil – Projeto FEUP

O que vestem os edifícios nas coberturas?

Projeto FEUP 2015/2016

Equipa 4M05

Bruno Duarte - up201503817@fe.up.pt Pedro Sousa – up201503612@fe.up.pt

Francisco Figueiredo – up201505792@fe.up.pt Ruben Morim – up201504411@fe.up.pt

João Lopes – up201505413@fe.up.pt

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Índice

Introdução ..................................................................................................................................... 3

História e evolução das coberturas ............................................................................................... 4

Coberturas Inclinadas vs Coberturas Planas ................................................................................. 5

Tipos de telhados em termos de escoamento de água: ............................................................... 5

Coberturas ajardinadas ................................................................................................................. 7

Coberturas em cerâmica ............................................................................................................. 12

Chapas de Policarbonato............................................................................................................. 13

Coberturas Metálicas .................................................................................................................. 14

Conclusão .................................................................................................................................... 16

Bibliografia .................................................................................................................................. 18

Índice de figuras

Figura 1 Edifício com cobertura plana com revestimento em brita, localizado na FEUP.

Figura 2 Edifício com cobertura inclinada, com revestimento em telha cerâmica, localizado no Porto.

Figura 3 Tipos de águas

Figura 4 Cobertura ajardinada na baixa do Porto.

Figura 5 Constituição de uma cobertura ajardinada.

Figura 6 Cobertura ajardinada localizada na estação da Trindade ( Porto ).

Figura 7 Cobertura inclinada situada no Porto.

Figura 8 Edifício localizado no Porto.

Figura 9 Cobertura de policarbonato situada na FEUP.

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Introdução

Foi-nos proposto no projeto FEUP um trabalho que visa aprofundar o nosso

conhecimento a nível das coberturas dos edifícios.

Através deste trabalho pretendemos obter mais conhecimento sobre os vários tipos de

materiais utilizados nas coberturas e como estes influenciam as estruturas. A escolha do tipo de

estrutura certa e material apropriado vai influenciar bastante diversos fatores como a

temperatura e ornamentação do edifício.

Existe uma grande variedade de materiais com diferentes aspetos e utilizações, dando

assim, a possibilidade ao engenheiro civil de poder satisfazer ao máximo as necessidades das

infraestruturas modernas.

Sendo assim, o nosso trabalho tenta focar ao máximo os materiais e tipos de coberturas

disponíveis.

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História e evolução das coberturas

Desde o início, a história do Homem está interligada aos materiais. Essa ligação

é o conjunto de todos os materiais que inventamos ou descobrimos, manipulamos e

usamos.

Um dos primeiros materiais utilizados na construção de coberturas foi a pedra,

dando assim origem à Idade da Pedra. De facto, a Idade da Pedra é considerada como

sendo uma das mais importantes, no entanto este material foi progressiva e

parcialmente substituído pela madeira e, posteriormente, pelos metais que tiveram

uma enorme repercussão no modo de construção dos edifícios hoje em dia.

Atualmente, existe uma grande variedade de materiais que “se encontram

disponíveis” para a construção civil que são utilizados especificamente para certos fins:

o aumento de conforto dos utilizadores, o aumento de eficácia das funcionalidades do

edifício e até mesmo a sua ornamentação.

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Coberturas Inclinadas vs Coberturas Planas

Os diferentes tipos de construção necessitam de ter uma cobertura adequada

consoante a sua localização, a radiação solar recebida, a ação do vento e da chuva. Estes

fatores influenciam o tipo de cobertura, inclinada ou plana. Na Figuras 1 mostra-se um

edifício com cobertura plana com revestimento em brita, localizado na FEUP. Na Figura

2 encontra-se um edifício com cobertura inclinada localizado no Porto.

Coberturas inclinadas

Este tipo de cobertura é o mais comum nos edifícios de habitação e caracteriza-se

principalmente pela forma como a água da chuva é drenada. Na figura 3 encontram-se

os diferentes tipos de escoamento de águas.

Uma água: Este tipo de telhados define-se por ser apenas uma superfície plana

com um ligeiro declive, na qual a água escorre apenas numa direção.

Figura 2 Edifício com cobertura inclinada, com revestimento em telha cerâmica, localizado no Porto.

Figura 1 Edifício com cobertura plana com revestimento em brita, localizado na FEUP.

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Duas águas: São caracterizadas por duas superfícies com igual ou distintos

declives, unidas por uma linha no topo denominada como cume, ou distanciadas

por uma pequena elevação.

Três águas: normalmente caracteriza-se como uma solução para edificações de

áreas triangulares.

Quatro águas: usa-se usualmente para edifícios com coberturas quadriláteras,

quer sejam irregulares ou regulares.

Múltiplas águas: O número de águas depende da estrutura a proteger.

Telhado tipo Shed: é normalmente utilizado para a maximizar o aproveitamento

de luz solar, caracteriza-se por serem diversas superfícies com a mesma direção.

Cúpula ou Telhado em arco: caracteriza-se por uma distribuição uniforme da

água da chuva, pode também se transparente para aproveitar a luz solar.

Coberturas planas

As coberturas planas caracterizam-se por terem um declive praticamente nulo, apenas

o suficiente para a drenagem de água. Este tipo de coberturas dividem-se em dois

grandes grupos: acessíveis e não acessíveis.

Figura 3 Tipos de águas

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Acessíveis:

As coberturas planas acessíveis não têm apenas a função de nos

protegerem dos elementos, mas também pode ser usada como terraço

ou como uma via de comunicação para veículos.

Não acessíveis:

As não acessíveis (exceto para trabalhos de manutenção e reparação)

são as ditas clássicas que têm apenas a função de nos protegerem dos

elementos.

Coberturas ajardinadas

O que são coberturas ajardinadas?

Coberturas ajardinadas, também

conhecidas como coberturas verdes ou

telhados verdes, são uma espécie de coberturas

onde se promove a plantação de plantas e

flores sobre uma laje.

Estas são um tipo de coberturas

compostas por várias camadas sobrepostas ao

telhado do edifício, onde garantem uma

impermeabilização e isolamento exemplar que irão contribuir para integridade dos

materiais de construção.

A vegetação para as coberturas são selecionadas de acordo com as condições

climatéricas da região e das características físicas do edifício.

Figura 4 Cobertura ajardinada na baixa do Porto.

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As coberturas ajardinadas são um estilo arquitetónico onde existem

variadíssimas formas paisagistas, onde podem existir espaços verdes, jardins com

flores, elementos com água como lagos ou fontes, caminhos, parque infantis, etc.

Componentes de uma cobertura ajardinada

Figura 5 Constituição de uma cobertura ajardinada.

Suporte

O suporte é o elemento constituído pelas lajes e pelos demais elementos da

estrutura.

É uma parte da cobertura que está inteiramente ligada a exigências mecânicas

e deverá ser dimensionado em função do próprio peso da cobertura e das sobrecargas

que se dão devido, por exemplo à acumulação de água ou neve.

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Camada de forma

Trata-se da camada colocada sobre a laje estrutural, ou suporte, de forma a

garantir a pendente necessária para a drenagem das águas pluviais.

Deverá apresentar um declive obrigatoriamente superior a 2% e é usualmente

constituído por betão leve de argila expandida, betão leve de granulado de cortiça ou

betão celular.

Sistema de impermeabilização

Este sistema é o elemento essencial de uma cobertura que lhe confere a

qualidade da não passagem de água e, normalmente também o elemento mais caro.

Tal como o nome indica esta camada não permite a entrada de água no interior

mas tem a função similar, no caso concreto das coberturas ajardinadas, de proteger da

penetração de raízes na camada de suporte.

Atualmente existe no mercado uma extensa oferta de soluções de

impermeabilização, sendo as que têm mais uso, as membranas de betume,

membranas líquidas e membranas de PVC.

Isolamento Térmico

A camada de isolamento tem como principal função, a redução das

transferências térmicas entre o interior e o exterior.

No que toca às coberturas ajardinadas o isolamento térmico é importante, uma

vez que há quase sempre água acumulada no sistema que provoca uma diferença de

temperatura superior.

A espessura deste tipo de isolamento nas coberturas ajardinadas é

inversamente proporcional à espessura da camada de terra vegetal adotada.

Nas coberturas ajardinadas intensivas esta camada é subordinada, uma vez que

a terra vegetal assume o papel de redução das transferências de calor.

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Camada drenante

Esta camada permite que a água em excesso seja escoada para drenos externos

e/ou internos. O excesso de água na mesma, poderá provocar a morte de algumas das

plantas, mas também o excesso de peso na cobertura, daí o seu papel ser crucial no

sistema.

As mais recentes soluções de mercado permitem que esta camada desenvolva

outro tipo de funções como por exemplo, o armazenamento de água, o alargamento

da zona de raízes e a ventilação do sistema.

Devido à restrição do peso da cobertura, a camada drenante é usualmente

constituída por materiais leves. Elementos de borracha e plástico são usados

frequentemente, utilizam-se ainda camadas de cascalho, argila expandida, gravilha,

etc.

Camada filtrante

Esta faz a separação da camada drenante da camada de terra vegetal.

Por norma é constituído por um geotêxtil que impossibilita que as partículas da

terra vegetal sejam arrastadas e que provoquem o entupimento do sistema drenante.

Terra vegetal

É normal ler-se que o sucesso de uma cobertura ajardinada está nesta mesma

camada.

A espessura certa para que as plantas se desenvolvam, uma boa drenagem,

uma boa composição mineral de nutrientes e um solo de preferência não argiloso, são

princípios base da mesma.

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Consoante o tipo de cobertura ajardinada que se pretende aplicar, há uma série

de soluções à escolha.

Os critérios de escolha passam pelo tamanho do grão, pela dimensão do

material orgânico, da resistência ao frio e geada, da estabilidade estrutural, da

resistência à erosão do vento, da permeabilidade da água, da máxima retenção de

água, dos nutrientes satisfatórios e do PH.

Plantas

Concluindo, as plantas. Estas deverão ser escolhidas em função do tipo de terra

vegetal, da exposição solar, do tipo de manutenção, do clima local, índices

pluviométricos, etc.

A baixa manutenção, o ser durável e plantas que resistam a temperaturas tanto

altas como de baixa humidade, são as selecionadas para as coberturas ajardinadas

extensivas. Já nas coberturas ajardinadas intensivas existe uma oferta quase ilimitada

de plantas.

Benefícios de usar coberturas ajardinadas, tais como:

O aumento da qualidade da paisagem urbana; a permissão da retenção das

águas pluviais, e consequente rega natural das plantas; o melhoramento a qualidade

da água; a redução dos poluentes atmosféricos presentes no ar; o aumento da

produção de oxigénio; a diminuição do “efeito de ilha de calor” (fenómeno climático

que ocorre em cidades com elevado índice de urbanização, nas quais a temperatura

média é consideravelmente mais elevada que nas zonas rurais adjacentes); o

melhoramento do micro clima; o aumento do isolamento térmico; a redução dos níveis

de ruído; Torna o edifício mais sustentável; e reduz os custos com a sua manutenção.

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Coberturas em cerâmica

Um dos principais materiais utilizados na construção de coberturas é a

cerâmica (mais vulgarmente conhecida pelas suas peças: as telhas). Existem diversos

tipos de telhas, no entanto, no nosso país, as mais comuns são as telhas de Canudo,

Marselha e Lusa.

As telhas de Canudo são, geralmente, mais agradáveis numa perspetiva estética

apresentando um aspeto mais rústico. No entanto, este tipo apresenta uma grande

despesa económica, pois necessita de um suporte de madeira que ao fim de algum

tempo começa a degradar-se.

Figura 6 Cobertura ajardinada localizada na estação da Trindade (Porto).

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As telhas Marselha são mais simples de colocar, pois apenas necessitam de

dois apoios feitos, normalmente, de madeira, aço ou betão e são, dentro dos diversos

tipos de telha as mais flexíveis. Em contrapartida são um pouco menos agradáveis

esteticamente falando.

As telhas Lusas apresentam vantagens das Marselha (também necessitam de

apenas dois apoios e boa flexibilidade). A grande diferença destas relativamente às

anteriores resulta no facto de serem muito mais agradáveis na sua estética. A principal

desvantagem advém da sua geometria que dificulta o seu encaixe (devido a

deformações na cozedura e secagem).

Chapas de Policarbonato

A chapa de policarbonato alveolar é um material moderno que acompanhou a

evolução da construção. Este material possui diversas características que lhe conferem

uma elevada utilidade e qualidade.

Figura 7 Cobertura inclinada situada no Porto.

Figura 8 Edifício localizado no Porto.

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O seu formato de colmeia confere-lhe uma maior resistência e rigidez que

consegue ser quase 200 vezes superior ao vidro e ainda tem a capacidade de isolar

termicamente um espaço, sendo por isso utilizado em coberturas de piscinas e

balneários.

As chapas são relativamente leves e por isso são de fácil instalação, oferecem

ainda proteção aos raios UV e resistência a produtos químicos Devido a estas

características o seu tempo de vida é no mínimo 10 anos. Este material é

principalmente utilizado em coberturas de terraços, claraboias, estádios …

A combinação única de resistência / peso fazem deste material um preferido de

muitos engenheiros civis que conseguem aproveitar ao máximo as vantagens das

chapas de policarbonato nas suas construções.

Coberturas Metálicas

Existem dois tipos de coberturas metálicas:

O painel sandwich;

Figura 9 Cobertura de policarbonato situada na FEUP.

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Chapa simples.

O painel sandwich por sua vez tambem tem dois géneros, o painel sandwich tipo telha e o

painel sandwich cobertura.

O painel sandwich tipo telha é um painel composto, formado por dois revestimentos de

chapas metálicas ligadas entre si por uma camada de poliuretano. É usado como cobertura em

inclinações maiores ou iguais a 15% na construção de moradias e podem ser colocados sobre

quase todo o género de telhado.

O painel sandwich cobertura é constituído por uma chapa metálica lacada com resina

polyester sobre galvanizado de maneira a aguentar as adversidades climatéricas a que

normalmente estão expostas. E também por uma massa isolante de poliuretano expandido

que isola a base de material plástico celular e é rígida.

Vantagens:

- Têm um bom isolamento tanto térmico como acústico;

- Versáteis: podem ser encontrado em vários e em diversas cores;

- São fáceis de instalar;

- Baixo custo.

Desvantagens:

- Estes painéis são constituídos por poliuretano, um material inflamável,

aumentando assim o risco de incêndios.

A chapa simples são chapas de aço finas, com acabamento galvanizado ou pré-lacado,

juntamente com uma manta de fibra de vidro presa com uma malha de plástico. As chapas são

presas pelas madres com parafusos auto-roscantes e tapadas por anilhas de borracha. As

chapas são colocadas com o propósito de ficarem sobre postas umas sobre as outras de

maneira a garantir a estanquicidade da cobertura e evitar as dilatações dos materiais.

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Vantagens:

- Durabilidade;

- Fácil reparação e substituição de elementos;

- Boa estanquidade.

Desvantagens;

-Sensibilidade aos agentes térmicos.

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Conclusão

Através deste trabalho foi-nos possível adquirir um maior conhecimento sobre

a grande variedade de materiais e tipos de coberturas existentes.

Os diversos tipos de materiais são bastante importantes para o engenheiro

civil, pois assim, consegue satisfazer ao máximo as necessidades dos edifícios e das

pessoas que nele irão habitar.

Este trabalho ajudou-nos a compreender melhor o que é ser engenheiro civil e

as escolhas que este toma diariamente para que no final o seu trabalho possa ser

realizado com sucesso.

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Bibliografia

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policarbonato/

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http://www.tlve-reabilitacoes.pt/telhados-coberturas/painel-sandwich-telhados/

http://www.erfi.pt/coberturas.html

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http://www.anuri.com/portugues/chapa.html

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