UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO
AMANDA RICHARTZ KELI DE FARIAS ALVES
COBERTURAS RESIDENCIAIS
Pesquisa acadêmica desenvolvida na disciplina Tecnologia da Edificação I sob orientação do professor Anderson Claro - semestre 17.2.
FLORIANÓPOLIS –SC 2017
SUMÁRIO 1- Definição
2- Coberturas Inclinadas 2.1- Estrutura do telhado 2.2- Águas
2.2.1- Uma água ou meia água 2.2.2-Duas águas
2.2.3- Três águas 2.2.4- Quatro águas 2.2.5- Múltiplas águas
2.2.6- Ruptura com o padrão
2.3 - Inclinação e divisão das águas na cobertura 2.4 - Telhas
2.4.1-Telha cerâmica 2.4.1.1- Telha esmaltada 2.4.2- Telha de concreto 2.4.3- Telha de vidro
2.4.4- Telha de fibrocimento 2.4.5- Telha de policarbonato 2.4.6- Outras
3- Coberturas Planas 3.1 Lajes
3.1.1- Laje maciça de concreto 3.1.2- Laje alveolar pré-moldada 3.1.3- Laje caixão perdido
3.1.4- Laje nervurada 3.1.5- Outros tipos de lajes
3.2- Impermeabilização da cobertura plana 4- Isolamento térmico e acústico
5- Novas funcionalidades na cobertura 5.1 Cobertura verde
5.2 Geração de energia na cobertura 5.3 Aquecimento solar e captação de água 5.4 Casa eficiente
6- Referências
1. DEFINIÇÃO
A cobertura desempenha a principal função de elemento protetor para os espaços internos de uma edificação. Tal proteção refere-se tanto a intempéries quanto a própria privacidade de quem habita e/ou utiliza a construção. Além disso, a cobertura é projetada para vencer vãos, suportar seu peso próprio, equipamentos anexos e cargas de chuva e vento, o que envolve todo um processo de concepção estrutural importante.
Por ela possuir tal função e em modo a “coroar” a edificação, ela é um dos elementos que se pode tirar total partido arquitetônico, contribuindo singularmente na estética do projeto.
O presente trabalho aborda a cobertura residencial – dividida em dois tópicos de cobertura inclinada e cobertura plana – desde sua concepção estrutural, infinidade de projetos de desenhos de coberturas, ganhos e perdas térmicas, o isolamento acústico, a impermeabilização. Como também as novas funcionalidades que a cobertura vem recebendo, passando a não ser apenas vista como proteção, mas como uma extensão de jardim, no caso, cobertura verde, além de ser utilizada como suporte para painéis solares e lugar para instalação de reservatório de água.
2. COBERTURAS INCLINADAS
Planos de cobertura inclinados podem ser combinados formando uma infinidade de desenhos de telhados. O caimento ou inclinação da cobertura afeta a escolha das telhas, as exigências de estruturação, impermeabilização e rufos, bem como as cargas de vento consideradas no projeto. Tal caimento pode ser considerado pequeno, 0 a 33%, e médio ou grande, 33 a 100%; logo quanto maior a inclinação, mais facilmente será o escoamento da água da chuva até as calhas.
2.1 ESTRUTURA DO TELHADO
A estruturação da cobertura inclinada pode ser feita das seguintes maneiras:
TESOURA: armação de madeira triangular, que cobre grandes vãos, sem o auxílio de paredes internas. Além de receber e distribuir 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 ou pontalete.
Figura 1: estrutura da tesoura.
A trama que sustenta a telha é formada por:
Terça: viga de madeira que sustenta os caibros do telhado, podendo ter espaçamento de 1,5 m entre si;
Caibro: peça de madeira que sustenta as ripas do telhado, podendo ter espaçamento de 0,5 m entre si;
Ripa: peça de madeira de pequena esquadria pregada sobre os caibros, para sustentação das telhas; já o espaçamento está de acordo com o tamanho da telha.
Figura 2: terminologia do telhado.
Outras partes que compõem o telhado:
Cumeeira: parte mais alta do telhado, onde se encontram as superfícies inclinadas (águas). A grande viga de madeira que une os vértices da tesoura e onde se apoiam os caibros do madeiramento da cobertura;
Empena ou oitão: porção triangular da parede que fecha a extremidade de um telhado inclinado e que fica entre a cumeeira e os beirais;
Beira: extremidade inclinada, normalmente projetada de um telhado inclinado;
Beiral: parte da cobertura que avança em relação à parede;
Espigão: quina inclinada formada pela união de duas águas de um telhado;
Rincão: intersecção entre duas superfícies inclinadas de um telhado, para onde correm as águas pluviais;
Forro do beiral: parte inferior do beiral.
LAJE INCLINADA: nesse sistema, as telhas podem ser apoiadas diretamente em uma laje inclinada - o que se torna uma opção bem econômica, ou ser a laje inclinada unicamente como elemento de cobertura.
Figuras 3 e 4: estrutura da laje inclinada em corte com telha e aplicação da laje inclinada sem uso de telha.
2.2 ÁGUAS
A água do telhado é cada uma das superfícies inclinadas da cobertura, que principia na cumeeira e segue até à beirada.
Explorar a água da cobertura, coloca-a como protagonista do projeto em versões modernas, bonitas e imponentes; como mostra os exemplos a seguir:
2.2.1 UMA ÁGUA ou MEIA ÁGUA
Figuras 5 e 6: exemplo de uma água e meia água.
2.2.2 DUAS ÁGUAS
Figuras 7, 8 e 9: exemplos de cobertura de duas águas.
2.2.3 TRÊS ÁGUAS
Figura 10: exemplo esquemático de cobertura com três águas.
2.2.4 QUATRO ÁGUAS
Figuras 11 e 12: exemplo esquemático de cobertura com quatro águas e aplicação prática.
2.2.5 MÚLTIPLAS ÁGUAS
Figura 13: exemplo de cobertas com águas múltiplas.
2.2.6 RUPTURA COM O PADRÃO
De modo moderno e inovador, a residência, em Connecticut - EUA, projetada pelo arquiteto Daniel Libeskind, quebra com o padrão da cobertura distinta aos seus elementos de apoio. Nessa residência, os planos de cobertura inclinados estão associados com as “paredes” formando planos únicos.
Figura 14: exemplo de residência contemporânea com tratamento diferenciado à cobertura.
2.3 INCLINAÇÃO E DIVISÃO DAS ÁGUAS NA COBERTURA
Como se sabe, a inclinação do telhado é determinada pelo tipo de telha que será utilizada. Além disso, o cálculo da inclinação permite determinar como será o projeto da cobertura, a divisão das águas, qual será a altura da cumeeira e a área de cobertura. A inclinação é calculada pela seguinte relação:
Considerando o desenho de uma cobertura abaixo e inclinação de 50%, é realizado o seguinte processo no estabelecimento do projeto da cobertura:
Divide-se esse desenho em 3 coberturas de duas águas cada.
Essa primeira cobertura possui base de 2,30 m. Logo a cumeeira estará no meio, a 1,15m da base. Se a cobertura possui inclinação de 50% = 50/100 = 50cm de altura a cada 1,0 m de base, assim, a cada 2,30m de base temos: 0,58m nos 2,30m de base. Ou seja, a cumeeira dessa primeira cobertura estará a uma altura de 0,58m.
Esse mesmo processo se aplicará as outras duas coberturas formadas, sempre tendo em mente que a cada 100cm (1m) na horizontal (base), a cobertura sobe 50cm na vertical (altura da cumeeira).
Fazendo os cálculos, essa próxima cumeeira apresentará altura de 0,83m.
Já a última, apresentará altura de 0,95m.
Num processo mais lógico e intuitivo, a altura da cumeeira facilitará na configuração da divisão das águas, pois deve-se imaginar a sobreposição da cumeeira de maior altura sob os caimentos das demais.
Após tal processo, o desenho da cobertura ficará dessa maneira:
2.4 TELHA
A telha, nada mais é que a peça usada para cobrir as construções. Diante disso, para que proteja eficientemente a casa da água das chuvas, por exemplo, é preciso que a telha tenha a mesma inclinação da cobertura.
Além disso, a telha deve atender aos seguintes requisitos:
Apresentar estrutura homogênea, granulação fina e não conter na sua massa grãos de pirita e de cal;
Não apresentar manchas ou eflorescências;
Ter cantos vivos;
Não ter irregularidades de forma;
Ter baixa permeabilidade;
Ser resistente à flexão;
Logo, a telha possui variadas formas, inclinações e composta de inúmeros materiais, como será visto em seguida.
2.4.1 TELHA CERÂMICA
Este tipo de telha é também chamada de telha de barro. Seu processo se dá pela fabricação utilizando a argila; em seguida são preparadas em seu formato, e então, queimadas no forno.
Esta telha, é uma das mais comuns em residências, este fato se dá, por algumas características: conforto térmico e acústico, boa durabilidade, baixa absorção da água e boa resistência mecânica. Além disto, as telhas cerâmicas acarretam menos peso sobre a estrutura, o que traz economia no madeiramento do telhado. Desta forma, ela se torna uma boa opção em custo- benefício.
O modelo da telha deverá ser escolhido antecipadamente, como já mencionado; pois cada uma carrega consigo características que serão levadas em consideração durante o projeto e a obra. É importante também garantir que todas as telhas serão da mesma fornada, para não ter diferentes tonalidades de telha.
Alguns tipos de telhas: portuguesa, romana, italiana, americana, francesa, plan, paulista, espanhola, colonial, premier, uruguaia, germânica. Estas, podem ter cores variadas.
Figura 15: variações de telha cerâmica.
2.4.1.1 TELHA ESMALTADA
A telha esmaltada, nada mais é, do que as telhas cerâmicas após um tratamento de impermeabilização com vernizes especiais e esmaltes. Sendo assim, ao ser impermeabilizada, ela se torna uma telha mais forte e resistente do que somente de barro. Sua absorção de água torna-se quase nula, e seu conforto térmico é otimizado. Além disto, a disponibilidade de cores é muito maior, e o seu brilho torna-se evidente; esse esmalte a deixa menos porosa, logo, suja menos, e sua limpeza é facilitada. Este tratamento da telha cerâmica costuma vir direto de fábrica, seu custo é maior, porém sua eficiência é visível.
Figura 16: telha esmaltada.
2.4.2 TELHA DE CONCRETO
Este é um tipo mais recente no mercado, e pode ser também chamada de telha de cimento. Ela se destaca por seu conforto térmico, e por suas variadas formas e cores. Além de absorver menos água do que a cerâmica, o que a torna mais resistente. Em contrapartida, sua superfície é mais porosa, deixando o telhado sujo facilmente.
Figura 17: telha de concreto.
2.4.3 TELHA DE VIDRO
As telhas de vidro são peças transparentes ou translúcidas, utilizadas em ambientes em que se deseja aproveitar e permitir a entrada de luz natural.
Este elemento pode gerar economia de energia elétrica, além de agregar um efeito estético ao projeto. A sua quantidade na cobertura pode ser parcial, combinada com outro tipo de telha, ou total. Para escolher esta telha deve ser levado em consideração que elas possuem uma baixa capacidade térmica e acústica, e que seu preço costuma ser mais elevado do que as telhas mais comuns.
Figuras 18 e 19: uso da telha de vidro.
2.4.4 TELHA DE FIBROCIMENTO (popularmente conhecida como Brasilit)
As telhas de fibrocimento possuem o melhor custo benefício, e atrás das telhas de barro, é o segundo tipo mais utilizado no Brasil. Elas são peças leves, e que vencem grandes vãos. Se caracterizam por seus vários modelos e tamanhos, podendo ser ainda pintadas da cor desejada; seu desempenho acústico é bom, e elas possuem uma ótima resistência. Seu desempenho térmico no inverno é adequado, porém no verão o projeto deverá buscar soluções para minimizar as altas temperaturas (como lã de rocha e camadas de ar).
Embora não precise de um madeiramento muito elaborado, por serem leves, elas devem ser bem fixadas nas terças para que o vento não o levante facilmente. Sua inclinação mínima é de 15%.
OBS: O amianto já foi por muito Alguns tipos de telhas fibrocimento: olinda, ondulada, tropical, vogatex, etermax, modulada e canalete.
tempo utilizado na fabricação deste tipo de telha, este, oferece riscos a saúde, e pode causar câncer. Já existem no mercado marcas que não o utilizam. Por isso, ao optar por essa telha, é importante que seja livre de amianto.
Figura 20: exemplo e aplicação da telha de fibrocimento.
2.4.5 TELHA DE POLICARBONATO
As telhas ou placas de policarbonato são utilizadas geralmente em ambientes, como jardins de inverno, garagens, áreas de lazer e em piscinas. Por ser 90%
transparente, ela é escolhida por permitir a passagem de luz, tornando o ambiente bem iluminado, e ainda gerando economia de luz elétrica. A necessidade de cuidados com conforto térmico e acústico é importante, já que em alguns casos este tipo de telha pode gerar incômodos. No mercado, já se encontra algumas marcas com tratamentos mais eficientes.
Seu material é um termoplástico resistente, que possui tratamento contra os raios UV, e pode ser encontrado nos padrões transparente, opaco, canelado e liso. Suas cores também variam, sendo as mais comuns o cinza, verde, azul, bronze e branco leitoso.
Figura 21: telha de policarbonato.
2.4.6 OUTRAS
A decisão da telha que será utilizada, depende do cliente e do autor do projeto, dentro dos princípios estéticos, térmicos e acústicos que se deseja obter. Cada projeto terá uma, e para esta, existem os mais diversos tipos, marcas e cores.
Sendo assim, outros tipos de telhas podem ser utilizados, como: telha ecológica; telha termoacústica (sanduíche); telha de fibra de vidro; telhas metálicas, telha metálica Galvalume; telha translúcida; telha de asfalto (popular nos EUA); telhas de madeira, etc.
Figura 22: telha translúcida. Figura 23: telha de asfalto.
Figura 24: telha ecológica. Figura 25: telha de madeira.
Figura 26: telha de metal galvanizado. Figura 27: telha sanduíche.
3. COBERTURAS PLANAS
A cobertura plana é outro tipo de cobertura muito utilizada para a proteção da parte superior de uma residência. Em geral, as coberturas planas são superfícies que possuem uma inclinação inferior a 5%. Esta, aconselha-se um caimento de no mínimo 2%, para possibilitar o escoamento das águas da chuva, no sentido das calhas coletoras. Esse caimento muitas vezes é imperceptível. Em alguns, casos em que não há esta inclinação mínima, a laje fica suscetível a problemas de infiltração, devido ao acumulo da água.
Estas coberturas são muito usadas quando há a necessidade de ocupar a própria cobertura para alguma atividade em especifico, tornando-se assim um terraço, ou somente para fins estéticos. Alguns projetos optam por colocar telhas em cima da laje plana, escondendo assim o telhado, e não sendo necessário a impermeabilização mais intensa.
Em comunidades mais carentes, é comum casas estarem somente com sua laje aparente, neste caso, a opção da cobertura plana se torna mais viável por ser uma opção mais barata do que o telhado.
3.1 LAJES
As lajes são um elemento plano das edificações, elas podem ser horizontais ou inclinadas. Sua espessura é relativamente pequena, ao comparar com sua largura e comprimento. As lajes podem adquirir diversas formas e dimensões, e elas serão dimensionadas a partir das propriedades dos materiais que a compõem.
Para a construção das coberturas planas em residências utiliza-se na maioria dos casos a Laje. Para isto, existem diversos tipos de lajes, onde uma (ou até mais) deverá ser escolhida de acordo com o projeto arquitetônico.
Algumas lajes muito utilizadas em residências:
3.1.1 LAJE MACIÇA DE CONCRETO
São as lajes de concreto armado maciço (armadura + concreto) construídas totalmente no canteiro. O seu peso sobre a estrutura costuma ser elevado, e essa característica deve ser levada em consideração, já que as vigas e pilares deverão ser mais reforçados, o que traz um custo mais elevado para a obra. Embora, esse tipo de laje vença vãos relativamente grandes, é necessário o aumento da sua altura, e em consequência o aumento dos custos. Deve-se, portanto, para fins econômicos, optar por outra laje.
A altura da laje maciça pode ser pré-dimensionada, da seguinte forma:
L – Maior dos menores vãos (em todas as lajes do pavimento escolhem-se os menores vãos e dentre esses, adota-se o maior)
Figura 28: laje maciça de concreto.
3.1.2 LAJE ALVEOLAR PRÉ MOLDADA
Este tipo de laje apresenta pequenas vigotas de concreto pré-moldadas, em conjunto com alvenaria, a qual é colocada no espaço entre as vigotas, se encaixando. Sua largura e comprimento variam conforme a necessidade do projeto. Além disto, recebem uma armadura complementar de travamento das placas, dispostas no sentido transversal e por cima uma camada de concreto, e capeamento. Esse tipo de laje possui uma grande capacidade de carga e pode alcançar vãos relativamente grandes. Este sistema é economicamente viável, para cobrir vãos pequenos à médios.
Figuras 29 e 30: laje alveolar pré moldada.
3.1.3 LAJE CAIXÃO PERDIDO
Pode ser chamada também de laje dupla. Este tipo de laje é feito normalmente para minimizar os efeitos térmicos e acústicos da cobertura. Elas cobrem vãos relativamente grandes, e possuem uma grande capacidade de carga. Esse tipo de laje funciona com formas interiores, (normalmente de isopor), que não são recuperáveis, após ser feita a concretagem.
Figura 31: representações da laje caixão perdido.
Figura 32: corte da Casa de Vidro em São Paulo da arquiteta Lina Bo Bardi revelando o uso da laje caixão perdido.
3.1.4 LAJE NERVURADA
Este tipo de laje é pouco utilizado em residências comuns, mas vem ganhando espaço recentemente, por sua boa resistência, vencendo vãos relativamente grandes, e ainda por sua bela estética, ao ficar aparente. Ela possui nervuras, as quais podem ser preenchidas ou não, após a retiradas das formas. Sua altura depende da forma, mas costuma ser bem espessa. Para efeito de anteprojeto, o pré-dimensionamento dessas lajes é obtido por:
L – maior dos menores vãos
Figura 33: aplicação da laje nervurada em residência.
3.1.5 OUTROS TIPOS DE LAJES
Alguns outros tipos de lajes menos comuns em residências podem ser utilizados: laje plissada, laje cogumelo, laje em grelha, e lajes pré-moldadas.
3.2 IMPERMEABILIZAÇÃO DA COBERTURA PLANA
As lajes, assim como paredes externas, e pisos de pavimentos que tenham contato com o solo ou com água das chuvas, necessitam de impermeabilização contra a penetração da umidade. No caso das lajes, a impermeabilização é em especial contra a infiltração perante a água das chuvas. A impermeabilização da cobertura, deve ser tratada em especial, e a sua má realização, pode comprometer o sistema, levando a sérios problemas de infiltração, umidade e
mofo dentro da residência.
Atualmente, existem empresas que realizam a Planta de Impermeabilização, esta, é realizada em conjunto com os outros projetos da casa: arquitetônico, hidráulico, elétrico, estrutural, etc. Além da planta, o projeto deve conter detalhes como cotas, arremates, rodapés; detalhes construtivos como ancoragens, e muretas; memorial descritivo, relacionando os materiais e sistemas a serem utilizados, e outras informações.
Neste caso, existem diversas possibilidades para a impermeabilização das
coberturas: membranas ou mantas selantes de betume, mantas de matéria plástica ou elastômeros, folhas metálicas, manta asfáltica ou membranas flexíveis de revestimento de betume modificado. Estes exemplos devem seguir as regras presentes na norma DIN18195.
Figura 34: camadas para a realização da impermeabilização.
EPS: normalmente camada para proteção térmica e acústica. Neste caso a sigla é o isopor.
Regularização: correção de pequenas falhas da laje.
Proteção Mecânica: camada de concreto para proteger o contato da água das chuvas com os materiais que estão abaixo.
Manta Asfáltica: após realizada a queima da manta, é colocado por cima uma camada de proteção mecânica, normalmente uma camada de concreto.
Figura 35: realização da impermeabilização na cobertura.
4. ISOLAMENTO TÉRMICO E ACÚSTICO
Quando falamos de isolamento térmico acústico, devemos nos lembrar dos problemas que o calor e frio, ou barulho, em excesso podem nos trazer consequências, capazes de tirar nossa calma.
Entre os problemas termo acústicos estão: baixa concentração, aumento da pressão sanguínea, contração muscular, ansiedade e tensão, zumbido, estresse e nervosismo, insônia e dor de cabeça, perda gradual da audição e redução dos reflexos motores. Além disto, a necessidade de reformas após perceber os problemas, trará custos elevados, além de muito incomodo.
Para efeito de conforto térmico e acústico, é importante levar em consideração vários aspectos, e tomar as melhores decisões ainda na etapa do anteprojeto.
Diante disto, a escolha das técnicas construtivas, materiais e revestimentos que serão utilizados é extremamente importante, bem como, a orientação solar da residência no terreno. A ventilação natural por toda a residência, mesmo que não ligada diretamente a cobertura, também deve ser levada em consideração. Uma análise profunda no terreno, no entorno e principalmente na vizinhança deve ser feita, para a elaboração de soluções termo acústicas. A distância dos vizinhos mais próximos é algo delicado, tanto para entrada ou saída de som, como também para prever possíveis eventos futuros (como construção de novas residências, que talvez afetem a luz solar).
Para a cobertura ficar protegida acusticamente e termicamente, algumas técnicas e dicas podem ser utilizadas e pensadas no projeto, para posteriormente evitar ao máximo soluções artificiais como o uso de ar condicionado.
Uso do isopor na camada de impermeabilização; lajes mais eficientes como caixão perdido; telhas adequadas e proteção do telhado com mantas entre o telhamento e a estrutura do telhado; camadas de ar entre os materiais utilizados; uso do telhado verde; utilização de gesso no interior da residência; outros materiais muito utilizados e que servem em algumas técnicas de isolamento podem ser vistos na tabela abaixo.
Figura 36: tabela com materiais para isolamento.
Utilização de material isolante abaixo da manta de impermeabilização.
Figura 37: aplicação de material isolante.
Manta de alumínio no telhado: o mais correto é não deixar o alumínio em contato com os outros materiais, para isto uma camada de ar é necessária, para impedir que o alumínio passe calor para dentro da cobertura.
Figura 38: aplicação do alumínio como revestimento de isolantes.
Lã de rocha utilizada acima da laje e abaixo do telhado, neste caso, para proteger acusticamente.
Figura 39: aplicação da lã de rocha.
5. NOVAS FUNCIONALIDADES DA COBERTURA
5.1 COBERTURA VERDE
O teto jardim, é utilizado em coberturas oferendo muitas vantagens.
Essa técnica, além de tornar a cobertura um ambiente mais agradável e belo, proporciona meios sustentáveis para engrandecer a residência.
A técnica consiste em aplicar uma camada de impermeabilização sobre a cobertura, para não ocorrer infiltração, e em seguida cobrir com terra e plantas. Assim, você pode diminuir a poluição ambiental, reduzir os ruídos acústicos, proteger termicamente a residência, evitando assim variações bruscas na temperatura interna da casa. E ainda, podemos citar que ela ajuda na absorção da poeira, melhoria da qualidade do ar, e do microclima, bem como a melhoria da qualidade de vida.
O telhado verde pode servir também, para captar a água das chuvas, através de filtros que ficam abaixo da camada vegetal; essa água poderá ser utilizada nos banheiros, para lavar áreas externas, pertencendo a classificação de reutilização de água, como cinza clara.
Vejamos alguns tipos de Cobertura Verde:
Ajardinamento intensivo: a cobertura transforma-se em um jardim habitável, com elementos decorativos como as pérgolas. Sendo necessário permanentes cuidados e manutenção. O tipo de plantação é árvores, arbustos e grama.
Ajardinamento extensivo: o ajardinamento requer uma camada fina de terra e um mínimo de cuidados. O tipo de plantação é arbustos, grama, ervas e musgos.
Jardins portáteis: cubas, vasos e outros recipientes com plantas, são menores, e a quantidade de terra é mínima. Não há necessidade de impermeabilização da cobertura.
Para a construção da cobertura verde, são necessárias algumas camadas especificas:
Figura 40: esquema das camadas que compõem uma cobertura verde.
Camada separadora: separa a construção da cobertura verde.
Camada protetora contra raízes: protege o trabalho das raízes através de folhas de PVC e bidim (manta resistente).
Camada protetora: protege durante a fase de construção e contra carga pontual.
Camada de drenagem: evita o encharcamento das plantas. Os materiais utilizados são normalmente mantas de fios trançados, folhas de polipropileno, placas de material sintético e materiais construtivo de proteção mecânica.
Camada filtrante: material filtrante para evitar que a camada de drenagem fique suja.
Camadas Vegetais: essa camada é feita de argila expandida, e ardósia, como alimentos da planta. Oferece estabilidade estrutural, ventilação no terreno, armazenamento de água e modelação do piso. O PH da planta está nesta camada.
Figura 41: exemplo de cobertura verde na residência em Papudo / Raimundo Anguita.
5.2 GERAÇÃO DE ENERGIA NA COBERTURA
A colocação de painéis solares fotovoltaicos sobre a cobertura visa captar a energia do sol e transformá-la em corrente elétrica para abastecer a residência - tal medida fornece grande economia energética.
Esse tipo de placa ainda é muito pouco utilizado em nosso país, ficando restrito a algumas residências de elevado padrão, ou em localidades muito isoladas do interior do país em que os custos de manter uma rede elétrica são muito altos se comparados a manutenção de um sistema de placas fotovoltaicas.
A geração de energia elétrica através da placa fotovoltaica é feita pela seguinte forma, de acordo com o Portal Solar:
Figura 42: esquema da geração de energia elétrica através de placas fotovoltaicas.
1. O painel solar reage com a luz do sol e produz energia elétrica. Os painéis solares, instalados sobre a cobertura, são conectados uns aos outros e então conectados no seu inversor solar.
2. Um inversor solar converte a energia solar dos seus painéis fotovoltaicos em energia elétrica que pode ser usada na residência.
3. A energia que sai do inversor solar vai para o “quadro de luz” e é distribuída para a residência.
4. A energia solar pode ser usada em qualquer aparelho que necessite de energia elétrica.
5. Quando há produção de mais energia do que o consumo, o excesso de eletricidade vai para a rede elétrica e vira “créditos de energias” para serem utilizados de noite ou nos próximos meses.
5.3 AQUECIMENTO SOLAR E CAPTAÇÃO DE ÁGUA
A cobertura é um meio muito eficiente para utilizar alguns meios sustentáveis para o uso da água. Sendo assim, ela pode ser utilizada para: captação da água da chuva, através da cobertura verde, ou pela captação da água, através das calhas. Além disto, para o aquecimento, com as placas de água quente, utilizando o sistema com placas e Boiler, no qual fica armazenado sobre a
cobertura. Vale lembrar também que a maioria das caixas de água ficam armazenadas na cobertura.
Sistema de Aquecimento Solar: o aquecimento de água através deste sistema, é muito eficiente e traz ótimos benefícios, agregando vantagens econômicas e sustentáveis. Este sistema utiliza os coletores solares (placas) e reservatório térmico (boiler). O calor do sol, captado pelas placas do aquecedor solar, é transferido para a água que circula no interior das tubulações de cobre incessantemente. Essa circulação de água (entre as placas e o reservatório) geralmente funciona através de um sistema natural chamado termossifão.
Em dias nublados ou com chuva, pode ocorrer a falta de água quente, sendo assim, a utilização de um sistema auxiliar de aquecimento é necessária, que vem acompanhado com o próprio sistema de aquecimento solar.
Figura 43: esquema de aquecimento da água através de energia solar.
Captação da água das chuvas: a cobertura é um dos principais lugares em que podemos receber e filtrar a água, para em seguida realizar um processo de tratamento e limpeza da mesma, tornando-a mais apta possível para a reutilização.
Algumas etapas do sistema de captação da água da chuva através das calhas coletoras pode ser visto abaixo:
(a captação através da cobertura verde não difere muito)
Figura 44: esquema da captação da água da chuva.
Telhado: captador da água da chuva.
Calha ou coletor: local para reunir a água da chuva.
Filtro grosseiro: um filtro de tela para reter galhos, folhas e impurezas maiores.
Separador de primeiras águas: as primeiras águas (mais impuras) são descartadas, por serem as águas que lavam o telhado e a atmosfera.
Reservatório: local onde é armazenado a água da chuva. Para este reservatório recomenda-se que fique no solo. O reservatório precisa ter uma capacidade suficiente conforme a demanda da residência; a determinação correta do calculo de volume é de máxima importância.
Sistema de recalque: bombas e sistema de segurança e automação para enviar a água armazenada para as caixas secundárias na cobertura.
Caixas de alimentação secundárias: armazenamento de água que ficam na cobertura próximas as caixas de água potáveis.
Rede de reuso: canos que levam a água para os locais que será utilizada. As cores da rede de reuso são normlamente diferentes das cores da água potável.
5.4 CASA EFICIENTE
A casa eficiente, em parceria com a UFSC, localizada dentro do terreno da Eletrosul, no Pantanal – Florianópolis; possui os conceitos abordados anteriormente (além de outras técnicas específicas). Esta residência tipo foi projetada para ser o mais sustentável possível, econômica e confortável. Ao visitá-la, percebe-se uma grande diferença em relação as casas comuns. Suas técnicas foram muito bem elaboradas, e a presença do conforto térmico, acústico e lumínico estão presentes.
Figura 45: Casa eficiente.
Percebe-se nesta imagem, claramente ligados a cobertura: os painéis fotovoltaicos, as placas de aquecimento solar, o teto jardim, a inclinação do telhado e suas telhas, com posição solar adequada, e as calhas coletoras de água.
Além disto, os materiais utilizados na residência, como paredes duplas e forro;
como lã de rocha, bem como a escolha do tijolinho a vista; o uso de vidros duplos e venezianas também fazem parte da eficiência da residência. Vale lembrar, que os cômodos com teto jardim são os que obtém as temperaturas mais agradáveis.
6. REFERÊNCIAS
CHING, Francis D. K. Técnicas de construção ilustradas. 4ª edição. São Paulo: Editora Bookman, 2010.
NEUFERT, Ernest. A arte de projetar em arquitetura. 18ª edição. São Paulo: Editora Gustavo Gili, 2013.
DI PIETRO, João Eduardo. Análise qualitativa das estruturas. 1ª edição.
Florianópolis, 2008.
Trabalhos com tema coberturas desenvolvidos na disciplina de Tecnologia da Edificação I na Universidade Federal de Santa Catarina. Disponível em:
http://arq5661.arq.ufsc.br/trabalhos_2016-1/coberturas/coberturas_2016-1.pdf e http://arq5661.arq.ufsc.br/trabalhos_2016-1/coberturas/coberturas_2016-1.pdf.
DOCE OBRA. Tipos de telhas. Disponível em:
https://casaeconstrucao.org/materiais/tipos-de-telhas/.
REFORMA FÁCIL. Telha de vidro: vantagens e desvantagens.
Disponível em: http://reformafacil.com.br/produtos/coberturas-e-telhados/telha- de-vidro-vantagens-e-desvantagens/.
ZEMAD MADEIRAS. Como é produzida a telha cerâmica?. Disponível em:
http://www.zemad.com.br/como-e-produzida-as-telhas-de-ceramica/.
PORTAL METÁLICA, CONSTRUÇÃO CIVIL. Coberturas: os diversos tipos e suas características. Disponível em: http://wwwo.metalica.com.br/coberturas- os-diversos-tipos-e-suas-caracteristicas.
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Disponível em: https://construir.arq.br/calculo-e-desenho-da-inclinacao-de-um- telhado/.
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