SISTEMA DE COBERTURA COM MEMBRANA ULTRAPLY TPO … · 2017. 5. 22. · SISTEMA DE COBERTURA COM...

1

SISTEMA DE COBERTURA COM MEMBRANA ULTRAPLY TPO FIRESTONE

PARA O AEROPORTO INTERNACIONAL DE CARRASCO – URUGUAI

Arquiteto, MSc. Eduardo Munhoz de Lima Castroi

[email protected]

O Aeroporto Internacional de Carrasco - General Cesareo L. Berisso é o maior

aeroporto do Uruguai. Fica ao norte da Ciudad de la Costa no departamento de

Canelones, próximo da capital Montevidéu. Ciudad de la Costa é o nome da cidade

onde se encontra o aeroporto, que se estende a leste de Montevidéu. O Aeroporto

Internacional de Carrasco atende a mais de 1.500.000 passageiros por ano e para

2010 projeta-se atender mais de 2.800.000 passageiros.

O novo aeroporto buscou criar um marco arquitetônico ao Uruguai. Um grande teto

de tripla curvatura formando uma casca contínua se estende por quase 400 metros

sobre toda a longitude do edifício, passando pelas extremidades e descansando

sobre o solo. A geometria orgânica busca assemelhar-se a paisagem natural do

país. A cobertura possui uma largura máxima de 130 metros e em seu interior

convivem as áreas de partidas, o hall de check in e o terraço. Sua altura chega a 37

metros. A área de superfície tem um total de 43.000 metros quadrados, desenvolvida

em estrutura metálica e revestida com o termoplástico Ultraply TPO produzido pela

norte americana Firestone Building Products.

O emprego do termoplástico Ultraply TPO Firestone apresentou diversos desafios

superados ao longo de cada etapa de montagem, em um projeto de características

únicas: gerou-se grandes expectativas por parte do cliente quanto a estética –

acabamento final; logística para armazenamento e transporte de materiais durante a

instalação, acessos; condições climáticas adversas para aplicação do sistema TPO;

condições adversas de trabalho: formato da cobertura, ventos; segurança aos

operários; desenvolvimento do lay-out de membranas (paginação) para efeito

estético; desenvolvimento de detalhes da cobertura: calhas, bordas e grande

CONSTRUMETAL – CONGRESSO LATINO-AMERICANO DA CONSTRUÇÃO METÁLICASão Paulo – Brasil – 31 de agosto a 02 de setembro - 2010

2

exigência com relação as normas de aplicação e as especificações Factory Mutual

FM 1 – 150, relativa à sucção de vento.

1 . Introdução

Sistemas de coberturas compostos por elementos estruturais em aço como chapas

corrugadas, um elemento termoisolante e uma membrana termoplástica ou á base

de borracha, tiveram seu desenvolvimento a partir dos anos 60, através da América

do Norte e Europa. A avançada siderurgia desses países contribuiu para sua

difusão, pois o aço é o substrato portante e resistente de todo o conjunto.

A Firestone Building Products é uma divisão do grupo Bridgestone Firestone criada

em 1980 para o desenvolvimento e fabricação de sistemas de impermeabilização

para a indústria da construção e agrícola. Os sistemas de cobertura Firestone

empregam as membranas: EPDM RubberGard e o termoplástico Ultraply TPO.

Compõe o sistema o isolante térmico de espuma de poliisocianurato ISO 95+GL.

Os componentes são instalados sobre um deck metálico em aço galvanizado, de

perfil trapezoidal com altura de 40mm, largura útil de 980mm, espessura mínima de

0,65mm. Sua função está em servir como base estrutural do sistema [Figura 1].

Figura 1 – Substrato para composição do sistema de cobertura Ultraply TPO Firestone

Fonte: Ilustração do Autor

3

As mantas podem ser fixadas mecanicamente, aderidas ou flutuantes, dependendo

do substrato (aço, concreto ou madeira) e das características geométricas do

projeto.

2. Conceito

O sistema consiste na execução de um teto monocapa impermeável totalmente

estanque às ações das intempéries, resistente as ações dos ventos [arrancamento

por sucção], com características termo isolantes, sem fixações aparentes. Permite

projetos de baixa declividade com total estanqueidade tanto em uma cobertura nova

ou no caso de uma sobre cobertura [reforma sobre a existente]. Placas de

isolamento térmico [ISO 95+ GL1] constituídas por espuma de poliisocianurato

estabelecem menor transmissão de calor ao ambiente edificado. [Figura 2].

Figura 2 – Composição do sistema de cobertura Ultraply TPO - Firestone Building Products

Fonte: Ilustração do Autor

Todas as emendas, regiões periféricas e os detalhamentos onde usualmente são

empregados fixadores são completamente cobertos, criando uma barreira

1 Nome comercial do produto fabricado pela norte americana FIRESTONE BUILDING PRODUCTS.

4

impermeável assegurada. O resultado é um piso contínuo que apresenta perfeita

vedação tanto na superfície plana quanto em regiões complexas – como é o caso

das interferências. A leveza de seus componentes permite rápida montagem. O

sistema se adapta às diversas geometrias arquitetônicas e atende as normas

relativas á sustentabilidade, pontuando-se para: LEED2, SUSTENTAX3, CTE4,

CRRC5, ENERGY STAR6. A reunião dos elementos empregados e os

procedimentos de instalação são testados e aprovados pela FACTORY MUTUAL7.

2 LEED: (Leadership in Energy and Environmental Design) é um protocolo de avaliação e certificação de

edificações conhecido e aceito internacionalmente. No Brasil ele vem sendo chamado de “Selo Verde”. Foi

inicialmente concebido por um comitê, ligado ao USA Green Building Council, visando encorajar e acelerar a

adoção de práticas sustentáveis de edificações ecologicamente corretas, criando e implementando padrões,

ferramentas e procedimentos aceitos e entendidos internacionalmente.

3 SUSTENTAX: trata-se de um selo cujo propósito visa orientar os consumidores na identificação de produtos,

materiais, equipamentos e serviços sustentáveis. Os critérios analisados pelo selo Sustentax se referem a:

salubridade, qualidade, responsabilidade social, responsabilidade ambiental, economia, segurança,

comunicação com o consumidor e a regularização jurídico-fiscal da empresa fornecedora.

4 CTE: Centro de Tecnologia de Edificações - empresa privada de consultoria da área de engenharia, com foco

no desenvolvimento de empreendimentos e empresas sustentáveis, visando gerar valor para os negócios,

equilibrando os aspectos econômicos, ambientais e sociais. Desenvolve consultorias na área de

sustentabilidade e na preparação de empreendimentos imobiliários para a certificação LEED e a certificação

AQUA entre outras competências.

5 CRRC: (Cool Roof Rating Council) é uma organização independente, sem fins lucrativos , criada em 1998 para

desenvolver métodos precisos e confiáveis para avaliar e classificar a refletância e emitância térmica solar dos

produtos para coberturas e divulgar a informação a todos os interessados.

6 ENERGY STAR: trata-se de um programa governamental norte americano que se mobiliza em campanha a

promover a proteção ambiental através do uso racional de energia, com o uso de produtos de eficiência

energética. O selo Energy Star foi criado para reduzir as emissões de gases do efeito estufa e outros poluentes

causados pelo uso ineficiente de energia e identificar os produtos energeticamente eficientes que

proporcionam uma economia nas contas de energia sem sacrificar o desempenho e conforto.

7 FACTORY MUTUAL [FM GLOBAL]: Multinacional que atua na área de seguros e prevenção. Na área de

engenharia de coberturas, os sistemas apresentados a FM são testados e uma vez aprovados, seguem um

5

A membrana TPO possui um alto índice de reflexão solar conforme norma ASTM E

1980, com SRI 102. Este índice confere 1 ponto ao processo LEED - SS CREDIT

7.2: Heat Island Effect: Roof.8

3. Membrana Ultraply TPO Firestone

A membrana Ultraply TPO Firestone é um Termoplástico de Poliolefino flexível

composto da incorporação de uma borracha de Etileno Propileno dentro de uma

matriz de Polipropileno. Fabricada em duas camadas por extrusão é reforçada com

um tecido em malha de poliéster [Figura 3].

Como potenciais físicos, se destacam:

• Excelente durabilidade e grande resistência a rasgos, perfurações,

puncionamento;

• Alta resistência à micro bactérias, raios U.V. exposição às ações climáticas,

degradação, ozônio, produtos químicos e a abrasão.;

• Sem a incorporação de ingredientes plasticidas ou cloridratos;

• Vida útil ilimitada.

Os painéis, fornecidos principalmente em rolos de 2,44m de largura por 30,50m de

comprimento, com 1,10mm ou 1,50mm de espessura9, são soldados nas emendas

procedimento de instalação que reduz perdas e minimiza riscos ao produto edificado. Possui reconhecimento

internacional e seus processos são adotados pelas principais empresas globais.

8 O fato de sua concepção diferenciada em relação ao sistema tradicional permite grande conforto térmico.

Exemplificando, o calor incidente sobre a resistente membrana do termoplástico Ultraply TPO pouco passará

pela camada de poliisocianurato não atingindo a face do deck metálico (telha trapezoidal). No sistema

convencional ocorre-se o inverso: o calor incide por toda superfície metálica; por sua vez esta armazena todo

calor recebido e o distribui por toda a superfície durante todo final da tarde, criando-se uma grande camada de

calor, atingindo o interior do ambiente projetado.

6

por meio de termofusão, resultando em uma única camada. As mantas são

fornecidas nas cores: branco, cinza e bege.

Figura 3 – Processo de fabricação – extrusão – da manta Ultraply TPO Firestone

Fonte: Departamento Técnico Firestone Building Products - Brasil

A cor branca atende ao LEED possuindo índice de Refletância Solar (ASTM C 1549)

.79; Emitância Solar (ASTM E 408) .92 e Refletividade (ASTM 1980) 95 [Quadro 1].

Quadro 1 – Valores de eficiência energética segundo os órgãos norte americanos

Fonte: www.firestonebplac.com

9 Para o projeto do Aeroporto Internacional do Uruguai a Firestone forneceu a membrana TPO na espessura de

1,50mm.

7

4. Substrato ISO 95+ Isolante térmico de poliisocianurato

Produzido pela Firestone Building Products o isolante constitui-se por placas de

espuma de poliisocianurato, de células fechadas, revestidas com uma camada de

fibra de vidro, em ambas as faces, resistente à propagação de chamas, com

densidade mínima de 32 kg/m³, área de 2,745m² [1,22x2,25m por placa] em três

espessuras: 25, 38 e 50mm. O ISO 95+ GL possui alto desempenho de isolamento

térmico [Figura 4]. O valor de condutibilidade térmica é de 0,023 K (W/m/oC), ou

seja, um coeficiente menor denota uma capacidade de isolamento superior. Sua

composição é livre de HCFC contribuindo para preservação da camada de ozônio.

Sua fixação ocorre por meio de um conjunto formado por arruela e parafuso auto-

perfurante onde a densidade de aplicação é quantificada de acordo com as

características do projeto. Além da capacidade de isolamento térmico também

possui a função de regularizar a base de assentamento para os sistemas de

membranas da Firestone.

Figura 4 – Posicionamento das placas de poliisocianurato sobre deck metálico

Fonte: www.firestonebplac.com

8

5. A cobertura do Aeroporto Internacional de Carrasco

O projeto do Aeroporto Internacional de carrasco destaca-se pela sua cobertura de

forma elíptica, formando uma casca com caimentos em 3 direções. A cobertura,

concebida em estrutura metálica, apresentou-se em um grande desafio para a

Firestone Building Products devido a complexa geometria, altos padrões de

resistência exigidos ao sistema, logística de suprimento de materiais para instalação,

segurança da equipe de montagem, condições climáticas diversas – vento, chuvas,

alta umidade relativa do ar, projeto de detalhamento e lay out de instalação

(paginação). Todos esses elementos foram levados em consideração para manter a

expectativa por parte do cliente quanto à estética externa do projeto.

Geometricamente, a cobertura tem o aspecto de uma delicada abóbada curva em

três direções, formando uma casca delgada, evidenciando-se em um marco de

entrada à capital uruguaia [Figura 5].

Figura 5 – Vista aérea da cobertura do Aeroporto Internacional de Carrasco

Fonte: Departamento Técnico Firestone Building Products – Brasil. 2009

9

O sistema de cobertura proposto pela Firestone empregando-se a manta

termoplástica TPO definiu-se com os seguintes elementos:

1. Substrato: a partir da estrutura metálica, instalou-se primeiramente a linha de

enterçamento em aço galvanizado [Figura 6].

Figura 6 – Montagem das terças em aço galvanizado para recebimento do deck metálico


Posteriormente montou-se a base estrutural do sistema, formada pela telha de aço

galvanizado com espessura de 0,80mm e altura do perfil de 39mm. Fornecido pela

Perfilor10, de nome comercial Decking 39S, esse tipo de perfil mostrou-se flexível o

suficiente para se acomodar as direções da cobertura, possuindo resistência de

trânsito durante e após a obra, formando uma base firme e contínua. A instalação é

feita invertendo-se a telha, de forma que as mesas [base maior da telha] fiquem para

10

PERFILOR: Empresa pertencente ao grupo ArcelorMittal. É uma aliança da Haironville, filial da divisão

construção do grupo europeu Arcelor, com a brasileira Perkrom, divisão do grupo Tekno S.A. tradicional

fabricante de chapas pré-pintadas, fornecedora de revestimentos e telhas metálicos para a indústria da

construção civil e metálica.

10

cima, criando-se uma área de aderência suficientemente resistente aos diversos

componentes que virão a seguir [Figuras 7 e 8].

Figura 7 – Aspecto do deck metálico instalado – base estrutural do sistema,

também servindo de plataforma de trabalho


Figura 8 – Visão panorâmica da estrutura metálica e da montagem do deck sobre as terças


11

2. Isolamento térmico: a partir da base estrutural instalada, aplicou-se uma

camada de ISO 95+ constituindo-se por placas de espuma de

poliisocianurato, de células fechadas, com densidade de 32 kg/m³, área de

2,745m² [1,22x2,25m por placa] e espessura de 38mm. Fornecido pela

Firestone, os painéis são fixados mecanicamente por um conjunto de

fixadores autoperfurantes de alta resistência e arruelas de ancoragem, com

uma densidade de 5 conjuntos por placa [Figura 9].

Figura 9 – Aplicação das placas de poliisocianurato – ISO 95+ GL sobre o deck metálico


3. Camada de Reforço: empregou-se uma camada de Densdeck, produto

constituído por placa de gesso entre fibras minerais, com 6mm de espessura,

tendo a finalidade de aumentar a resistência ao tráfego e também corrigir

alguma imperfeição causada pela rigidez das camadas inferiores, uma vez

que esse produto apresenta boa flexibilidade de adaptação a curvatura da

cobertura. De fornecimento da Firestone, as placas foram instaladas com um

conjunto de fixadores autoperfurantes de alta resistência e arruelas de

ancoragem até chegar-se ao substrato [telha de aço], com uma densidade de

12 conjuntos por placa na região central e 18 na área perimetral [Figura 10].

12

Figura 10 – Montagem das placas de Densdeck sobre as placas de poliisocianurato ISO 95+ GL


4. Membrana: instalou-se a membrana poliolefina termoplástica flexível -

UltraPly TPO, produzida com reforço de poliéster, com espessura de 1,50mm,

largura de 2,44m, fornecida em rolos de 30,00m, aderida às placas de

Densdeck e fixada mecanicamente na região das emendas dos painéis por

parafusos de alta resistência e perfil polimérico, atendendo as especificações

Factory Mutual 1 – 150 FM, relativa á sucção de vento [Figura 11].

Figura 11 – Instalação da membrana Ultraply TPO Firestone


13

As mantas UltraPly TPO são posicionadas com uma sobreposição de no mínimo 200

mm entre elas. As emendas foram realizadas pelo processo de solda dupla

produzindo maior segurança e um efeito estético satisfatório, com equipamento

automatizado a ar quente [Figura 12].

Figura 12 – Realização da soldagem a quente - termofusão.


O equipamento empregado, de marca LEISTER VARIMAT – é uma máquina

automática de soldagem por ar quente. Possui controle eletrônico de temperatura e

velocidade, independente das flutuações de tensão, variações na temperatura

ambiente e irregularidades no piso. A temperatura de soldagem deve se manter

constante até 650 graus Celsius [Figura 13].

Figura 13 – Equipamento LEISTER VARIMAT - termofusão.


14

Figura 14 – Resultado obtido com a membrana Ultraply TPO

Nota-se o cobrimento total da superfície onde as emendas dos painéis tornam o sistema único


Figura 15 – Detalhe do sistema. Em primeiro plano observa-se o conjunto de arruelas e o fixador de alta

resistência. O deck metálico, instalado de forma invertida, permite maior aderência do sistema.


15

5. Calhas: para a região das calhas, formada por duas linhas paralelas ao

caimento da cobertura, substituiu-se as placas de ISO e Densdeck por placas

de compensado naval, espessura 18mm. Essas placas foram fixadas sobre o

deck metálico [telha trapezoidal] com um conjunto de parafusos e arruelas

[Figura 16].

Figura 16 – Detalhe da instalação das placas de compensado naval para região das calhas. Verifica-se pelo

porte do projeto o dimensionamento da seção da calha. Pela posição dos operários na imagem pode-se ter uma

idéia da real dimensão dessa seção.


Tanto a região das calhas quanto o acabamento das bordas receberam a manta

termoplástica UltraPly TPO, sendo aderida por toda superfície, respeitando-se o

mesmo padrão das soldas das emendas, tal qual a área de cobertura [Figura 17].

16

Figura 17 – Detalhe do acabamento da borda, em TPO sem reforço e o acabamento final da calha.


Figura 18 – Acabamento final da calha.


17

6. Considerações finais

Os materiais foram sendo dispostos sobre a cobertura de forma a atender a relação

de uso e produtividade. A cobertura, com altura de 37m em seu maior ponto impôs

uma preocupação extrema com a segurança tanto dos operários montadores quanto

ao fato de deslocamento – queda – de materiais pela ação dos ventos constantes.

Toda a logística de montagem foi estudada para se garantir uma linha de produção e

suprimento das áreas de aplicação sem haver interrupção dos trabalhos.

O material foi fornecido de acordo com cada tipo de embalagem, fracionado. Sua

instalação e montagem fora efetuada in loco, seguindo um rigoroso planejamento,

conforme lay out de paginação, de forma a racionalizar perdas, controlar-se o

rendimento da aplicação e obter-se uma produtividade segura sobre a instalação.

O aspecto estético externo foi uma premissa determinada pelo arquiteto Rafael

Viñoly da empresa Rafael Viñoly Arquitetos. O acabamento final formou uma capa

única, monolítica, sem juntas, totalmente estanque, resistente ao tráfego de

manutenção e ás intempéries, sem qualquer tipo de conjunto fixador aparente

[Figura18].

O sistema Firestone Ultraply TPO foi uma solução caracterizada pela flexibilidade e

alto desempenho em se adaptar as mais diversas geometrias e em condições

adversas.

O sistema permitiu suprir as rigorosas exigências técnica e estética, atendendo com

sucesso as expectativas do cliente e do empreendedor da obra.

18

Figura 19 – Detalhe do acabamento final da emenda com solda dupla.

Apesar de ser um processo mais lento de soldagem, está de acordo com as recomendações

FM – Factory Mutual.


19

Figura 20 – Panorâmica da cobertura do Aeroporto Internacional de Carrasco com o sistema Ultraply TPO


20

7. Referências

COOL ROOF RATING COUNCIL. Disponível em <http://www.coolroofs.org>. Acesso em 17 abr. 2010.

CTE. Disponível em <http://www.cte.com.br>. Acesso em 17 abr. 2010.

ENERGY STAR. Disponível em <http://www.energystar.gov>. Acesso em 17 abr. 2010.

FACTORY MUTUAL. Disponível em <http://www.fmglobal.com>. Acesso em 17 abr. 2010.

FIRESTONE BUILDINGS PRODUCTS. Disponível em <http://www.firestonebp.com>. Acesso em 17 abr. 2010.

GELINSKI, G. A cobertura como ponto de partida. Revista Finestra, São Paulo, p.40, Ano 15, Número 61, ISSN 18086918.

LEED. Disponível em <http://www.usgbc.org>. Acesso em 17 abr. 2010.

POLIISOCIANURATO. Disponível em <http://www.pima.org>. Acesso em 17 abr. 2010.

RAFAEL VIÑOLY ARCHITECTS. Disponível em <http://www.rvapc.com>. Acesso em 17 abr. 2010.

SUSTENTAX. Disponível em <http://www.sustentax.com.br>. Acesso em 17 abr. 2010.

i Arq. MSc. Eduardo Munhoz de Lima Castro, arquiteto e urbanista pelo Unicentro BELAS ARTES de São Paulo; especialista em marketing pela FAAP – SP; mestre em arquitetura e urbanismo pelo Mackenzie – SP. Profissional com 23 anos de experiência na indústria da construção civil e metálica, onde colaborou em cargos executivos para empresas do setor de impermeailização, coberturas e sistemas industralizados em aço, desenvolvendo projetos e consultoria de coberturas industriais e comerciais. Contribuiu para o desenvolvimento da fôrma laje metálica – steel deck. Professor convidado da ABCEM (Associação Brasileira da Construção Metálica) e YCON – Cursos de formação continuada. Profere palestras sobre o emprego do aço e membranas. Atualmente exerce o cargo de coordenador do departamento técnico da Firestone Building Products Brasil.

SISTEMA DE COBERTURA COM MEMBRANA ULTRAPLY TPO … · 2017. 5. 22. · SISTEMA DE COBERTURA COM...

Documents

Transcript of SISTEMA DE COBERTURA COM MEMBRANA ULTRAPLY TPO … · 2017. 5. 22. · SISTEMA DE COBERTURA COM...