O que é o Steel Frame? Steel Frame, Steel Framing e Light Steel Frame: definição e diferenças

O Steel Frame, também conhecido como Steel Framing, é um sistema de construção baseado numa estrutura portante em aço.

Os termos Steel Frame e Light Steel Frame ou Light Steel Framing são muitas vezes utilizados indistintamente, mas existem diferenças que também são evidentes no nome. O Light Steel Frame/Framing (LSF) utiliza perfis de aço leve formados a frio, mais finos e mais leves do que o aço tradicional. Estes perfis são muitas vezes galvanizados para evitar a corrosão e são montados a seco, tornando o processo de construção mais rápido e mais limpo.

O Light Steel Framing é particularmente adequado para a construção de edifícios residenciais ou comerciais de vários andares e projetos que exijam uma construção rápida e eficiente.

Estas são as principais caraterísticas que distinguem o Light Steel Framing ou Steel Framing:

• peso reduzido: as estruturas em Light Steel Frame são mais leves; o transporte e a instalação são mais fáceis.

• menor impacto nas fundações: graças à leveza, a carga sobre a estrutura portante é inferior à de um edifício tradicional em aço.

• adaptabilidade a edifícios de pequena e média dimensão: o sistema é ideal para casas pré-fabricadas e construções modulares.

O mercado do Steel Framing

O mercado global das estruturas em aço foi avaliado em 36,05 mil milhões de dólares em 2022 e prevê-se que se expanda a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 6,1% entre 2023 e 2030*. Este crescimento é atribuído ao aumento da procura tanto nos países desenvolvidos como nos países emergentes.

Os países em rápida urbanização, como os da Ásia-Pacífico e da América Latina, estão a registar uma procura crescente de estruturas em aço, impulsionada pelo desenvolvimento de infraestruturas e pela necessidade de construções rápidas e eficientes.

*Fonte: https://www.infinitivedataexpert.com/it/industry-report/light-gauge-steel-framing-market

O pré-fabrico no Steel Frame

Uma das principais vantagens do Steel Frame é a possibilidade de pré-fabricar uma grande parte da estrutura na fábrica, reduzindo o tempo e os custos de construção em obra. O processo de pré-fabrico do Steel Frame prevê a produção e o corte de perfis de aço galvanizado com maquinaria de controlo numérico, garantindo precisão milimétrica e reduzindo o desperdício de material.

A industrialização dos processos e das soluções de construção é o princípio subjacente à construção off-site, porque parte do trabalho é feito na fábrica, encurtando o tempo de trabalho e montagem em obra.

Pré-fabrico de casas em madeira e casas em aço

Entre os elementos que as técnicas de construção em madeira e em aço têm em comum está não só o pré-fabrico, mas também o facto de o Frame (estrutura) não chegar vazio à obra. Em estruturas de madeira, mas também em obras onde se utiliza madeira maciça, os módulos pré-fabricados chegam muitas vezes ao local com as paredes preparadas para a ligação das instalações, com membranas adesivas já coladas ou agrafadas para a impermeabilização das paredes.

No Steel Frame, os painéis estruturais pré-fabricados são compostos por uma armação de aço galvanizado leve realizada com perfis que são montados para formar paredes portantes, lajes e coberturas. Dependendo do projeto, os painéis podem ser deixados nus (apenas coma a estrutura portante em aço) ou já pré-preparados com camadas adicionais, como:

• isolamento térmico e acústico (lã de rocha, poliuretano, EPS)

• revestimento interior e exterior (placas de gesso cartonado, placas de fibrogesso, painéis de madeira ou betão reforçado com fibras)

• barreiras para-vapor e membranas impermeabilizantes

O pré-fabrico modular permite reduzir o tempo de montagem em obra e melhora o desempenho térmico e acústico da estrutura (um dos pontos fracos da armação em aço), aumentando a eficiência global da construção.

Prós e contras das casas em aço

Apesar das suas numerosas vantagens, o Steel Frame apresenta alguns pontos críticos que devem ser avaliados antes de o adotar como solução de construção.

Vantagens das casas em aço

• Rapidez de construção graças ao pré-fabrico

• Resistência a sismos e incêndios

• Estruturas leves e versáteis

Desvantagens das casas em aço

• Atuam como ponte térmica. De facto, o aço é um excelente condutor de calor e, sem um isolamento térmico adequado, as estruturas em Steel Frame são menos eficientes em termos energéticos do que outros materiais.

• Acústica: em comparação com a madeira, as estruturas de aço transmitem mais facilmente as vibrações, exigindo soluções específicas para melhorar o isolamento acústico.

• Corrosão e manutenção: embora o aço galvanizado ofereça uma boa proteção contra a ferrugem, em ambientes particularmente húmidos ou salinos, a corrosão pode tornar-se um problema a longo prazo.

• Custo inicial elevado: em comparação com a madeira ou a alvenaria, o custo inicial do Steel Frame pode ser mais elevado, embora os custos de manutenção mais baixos possam compensar este facto ao longo do tempo.

• Falta de mão de obra qualificada: em algumas zonas (especialmente nas zonas em desenvolvimento), os construtores podem não ter ainda formação completa para trabalhar com estruturas em Steel Frame, aumentando o risco de erros de montagem.

Timber Frame vs Light Steel Frame

Timber Frame vs Light Steel Frame

Timber Frame

• Peso: Leve

• Resistência ao fogo: Medíocre

• Resistência aos sismos: Alta

• Isolamento térmico: Excelente

• Impacto ambiental: Baixo

• Durabilidade: Média

• Tempo de construção: Rápido

Light Steel Frame

• Peso: Médio

• Resistência ao fogo: Alta

• Resistência aos sismos: Alta

• Isolamento térmico: Fraco

• Impacto ambiental: Baixo

• Durabilidade: Alta

• Tempo de construção: Muito rápido

Madeira vs aço

Madeira

• Sustentabilidade: Material natural e renovável, requerendo, contudo, uma gestão florestal responsável.

• Resistência estrutural: Boa resistência, mas pode sofrer deformações ao longo do tempo.

• Durabilidade: Sensível à humidade, bolor e pragas; necessita de tratamentos de proteção.

• Peso e transportabilidade: Leve e fácil de transportar e trabalhar em obra.

• Isolamento térmico: Elevada capacidade de isolamento natural.

• Isolamento acústico: Boa capacidade de absorção do ruído, mesmo que sejam previstas soluções específicas para a propagação do som.

• Resistência ao fogo: Pode arder, mas com uma combustão previsível (as secções grandes resistem muito tempo).

• Velocidade de construção: Montagem rápida graças ao pré-fabrico e à facilidade de trabalho.

• Custos de construção: Geralmente mais barata, mas depende da qualidade da madeira e dos tratamentos necessários.

• Adaptabilidade e design: Ideal para edifícios tradicionais e construção ecológica.

Aço

• Sustentabilidade: Aço 100% reciclável, mas com um processo de produção com elevada intensidade energética.

• Resistência estrutural: Elevada resistência, estabilidade dimensional e durabilidade.

• Durabilidade: Não apodrece e tem uma longa vida útil com pouca manutenção.

• Peso e transportabilidade: Comparável à madeira e ainda leve em comparação com o betão e a alvenaria.

• Isolamento térmico: Necessita de materiais de isolamento adicionais para evitar a perda de calor.

• Isolamento acústico: Pode requerer soluções específicas para reduzir a propagação do som.

• Resistência ao fogo: Não arde, mas a temperaturas elevadas pode perder a sua resistência estrutural.

• Velocidade de construção: Montagem rápida graças ao pré-fabrico e à modularidade dos elementos.

• Custos de construção: Custos iniciais ligeiramente mais elevados, mas custos de manutenção mais baixos a longo prazo.

• Adaptabilidade e design: Maior liberdade de conceção graças à resistência estrutural do aço.

Com o objetivo de melhorar, e prevendo que a construção híbrida possa vir a confirmar-se como o método de construção mais popular num futuro próximo, a madeira e o aço devem ser combinados para obter edifícios com melhor desempenho. As casas em madeira e aço exploram a resistência do aço e as propriedades de isolamento da madeira, garantindo uma elevada eficiência energética e uma construção mais sustentável. Em particular, as estruturas de aço pré-fabricadas integradas com elementos de madeira melhoram o conforto habitacional e reduzem as pontes térmicas.

Os produtos criados para proteger as estruturas de madeira também são adequados para a manutenção das estruturas de aço, especialmente as membranas autoadesivas e as fitas para a estanquidade ao ar e de impermeabilização e as lâminas isolantes acústicas .

Em que outro domínio é utilizado o Steel Frame?

O Steel Framing é também uma solução cada vez mais utilizada nos setores das fachadas ventiladas, do overcladding e do recladding, onde a leveza, a resistência e a rapidez de instalação são essenciais.

A utilização de revestimentos de fachadas em aço e alumínio, combinada com sistemas de fixação avançados e soluções de estanquidade ao ar, ao vento e impermeabilizantes, contribui para melhorar o desempenho térmico e acústico das estruturas em Steel Frame.

A segurança destes edifícios passa também por soluções específicas para a manutenção das fachadas, como dispositivos antiqueda que facilitam as operações de limpeza e a inspeção.

Outro aspeto crítico é a prevenção do risco de incêndios: o efeito chaminé, típico das fachadas ventiladas, pode ser contrariado com a utilização de membranas resistentes ao fogo e sistemas de compartimentação que limitam a propagação das chamas. Graças a estas tecnologias, é possível criar envolventes de edifícios seguras e de elevado desempenho, em conformidade com os regulamentos mais recentes.

O Steel Frame está a afirmar-se como uma tecnologia de construção versátil e eficiente, encontrando aplicação na construção de novos edifícios, mas também no recladding e nas fachadas ventiladas. Graças ao pré-fabrico, montagem rápida e resistência estrutural, é uma solução estratégica para os profissionais do mercado da construção.

Como qualquer sistema de construção, o Steel Framing tem os seus pontos fracos que podem ser melhorados através da integração de produtos e tecnologias capazes de tornar os edifícios duráveis, eficientes do ponto de vista energético, seguros contra incêndios, como membranas resistentes ao fogo, revestimentos avançados e dispositivos de segurança das fachadas.

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