No entanto, as reabilitações de coberturas, e muitas vezes de todo o sistema da envolvente da cobertura, são frequentemente realizadas sem qualquer preparação técnica adequada ou documentação de projeto. Quando um investidor privado fica nas mãos de um empreiteiro com baixo nível de qualificação, os investimentos aplicados na renovação da cobertura podem ter consequências graves. O objetivo deste artigo é alertar para os princípios de um correto projeto de coberturas metálicas com junta de pé direito, bem como chamar a atenção para os erros mais frequentes no seu projeto e execução.

Atualmente, decorrem numerosas intervenções de reabilitação de coberturas, financiadas tanto por fundos privados como públicos. Sistemas de cobertura como telhas betuminosas ou placas de fibrocimento encontram-se hoje no limite da sua vida útil, tanto física como funcional. A reparação destas coberturas é muitas vezes realizada por recomendação do empreiteiro, sem a desmontagem da cobertura existente, sendo a nova cobertura aplicada sobre a antiga, fixada através de uma camada de separação. Este procedimento pode ser vantajoso, poupando tempo e custos, especialmente quando os encargos com a remoção de resíduos perigosos são elevados. Por isso, é fundamental consultar previamente a tabela de preços dos trabalhos de construção, para que o investidor tenha uma noção clara das diferenças de custos entre os vários métodos de reabilitação e possa avaliar as opções dentro do seu orçamento.

Para garantir uma longa vida útil da nova cobertura, é essencial prestar atenção não apenas ao revestimento metálico, mas também às camadas inferiores. O estado das camadas de base, como os painéis de suporte e os elementos estruturais, é frequentemente parte integrante da reabilitação. Em muitos casos, é necessário executar trabalhos de alvenaria para criar uma base sólida e estável sob a cobertura, evitando a penetração de humidade e perdas térmicas. Um suporte fiável é a base para a correta instalação da cobertura e ajuda a prevenir falhas recorrentes.

Antes do início da montagem da cobertura, é indispensável verificar a estrutura da cobertura, o ripado e os restantes elementos portantes. As estruturas de carpintaria devem estar em perfeito estado para garantir a máxima estabilidade e fiabilidade da cobertura. Elementos estruturais mal preparados podem levar à instabilidade do revestimento e à sua degradação. A verificação da preparação das estruturas de madeira pode incluir também o ajuste da altura do ripado, que influencia diretamente a correta ventilação da cobertura.

Princípios de um projeto fiável de coberturas metálicas com junta de pé direito

As coberturas metálicas com junta de pé direito são utilizadas há vários séculos. No passado, os espaços sob a cobertura eram usados apenas para armazenamento ocasional. Atualmente, quase todos os sótãos são destinados a habitação. Esta mudança é fundamental e influencia a escolha e a composição de todo o sistema da cobertura. Coberturas metálicas duráveis e sem falhas só podem ser esperadas quando se dedica atenção suficiente aos seguintes aspetos-chave:

• Garantia de uma ventilação eficaz da cobertura
  
• Resolução adequada da dilatação térmica das chapas
  
• Inclinação correta da cobertura
  
• Seleção correta dos detalhes de serralharia e das ligações
  
• Execução conforme soluções técnicas previamente acordadas e aprovadas
  

Garantia da ventilação da cobertura

Um fenómeno natural das coberturas metálicas é a formação de condensação na face inferior do revestimento. Alguns metais são sensíveis ao condensado e reagem com corrosão. A ventilação da cobertura permite não só a remoção da humidade condensada, mas também da humidade incorporada na própria estrutura, por exemplo devido à utilização de madeira não seca nas estruturas da cobertura. A ventilação é um fator decisivo para a durabilidade da cobertura, sobretudo em sótãos habitáveis.

Os requisitos para a composição da cobertura aplicáveis à maioria das coberturas metálicas são os seguintes:

• Aplicação de uma estrutura ventilada de dupla camada com espaço de ar devidamente dimensionado
  
• Solução fiável dos detalhes de entrada e saída de ar da cobertura
  
• Execução responsável de uma barreira de vapor ou travão de vapor
  
• Aplicação de uma membrana permeável ao vapor no lado superior do isolamento térmico
  

A composição ventilada da cobertura n.º 1 é atualmente uma solução comprovada e amplamente utilizada. A ventilação da cobertura pode ser alcançada de várias formas. A mais comum consiste na aplicação de uma ripa de ventilação (contraripa) sobre a estrutura portante, por exemplo sobre as asnas, paralelamente aos elementos estruturais. A sua altura é fortemente influenciada pela inclinação da cobertura e pelo comprimento das asnas, conforme indicado na tabela n.º 1.

Como já foi referido, é necessário lidar com a formação de humidade condensada na face inferior da chapa metálica. A solução consiste na aplicação de uma camada separadora adequada entre o suporte e a própria cobertura metálica. A resistência química dos metais ao condensado, em combinação com o calor gerado pela radiação solar, varia consoante o material. Dependendo da cor utilizada na cobertura metálica, a temperatura superficial pode atingir valores entre 60 °C e 90 °C.

No passado, utilizava-se como camada separadora sob coberturas metálicas a chamada “cartolina betuminosa”, ou seja, uma membrana asfáltica. Esta solução não é adequada para metais sensíveis à corrosão por água quente, como por exemplo o TiZn ou o FeZn. Nestes casos, é necessário utilizar uma manta estruturada como camada separadora.

A manta estruturada é uma camada separadora aplicada diretamente sob a chapa metálica, sobre o suporte contínuo, impedindo o contacto da face inferior da chapa com a humidade eventual. Esta camada é composta por uma manta de poliamida com espessura de 7 a 8 mm e uma base constituída por uma membrana permeável ao vapor. A manta estruturada possui propriedades de isolamento acústico e serve também para compensar pequenas irregularidades de altura no suporte de madeira. Este material deve ser sempre aplicado quando, em vez de um suporte de madeira tradicional, são utilizados painéis de grande formato, como OSB, MDF ou placas CETRIS, entre outros.

Deficiências recorrentes na execução da ventilação da cobertura

Quando a altura da câmara de ar não é definida no projeto, recorre-se frequentemente, durante a execução, à solução mais económica disponível, geralmente condicionada pelo stock do fornecedor de madeira. Atualmente, a secção de ripa mais vendida é de 60/40 mm. Por razões estruturais, este elemento é fixado ao suporte pelo lado mais largo, resultando numa altura da câmara de ar de apenas 40 mm. No entanto, esta secção não é de todo adequada para coberturas metálicas. Sempre que a altura da câmara de ventilação é inferior a 50 mm, não se pode falar de uma ventilação eficaz da cobertura.

Entre as deficiências mais frequentes incluem-se ainda:

• encerramento das aberturas de entrada de ar da cobertura devido a um revestimento incorreto do beiral ou do forro inferior;
  
• término da cobertura metálica na cumeeira sem a execução de um sistema funcional de ventilação da cobertura (ver detalhe n.º 1);
  
• impedimento da função de ventilação devido à colocação incorreta do isolamento térmico;
  
• aplicação de uma membrana de subcobertura difusiva não funcional.
  

Por exemplo, as sobreposições longitudinais da membrana são frequentemente resolvidas apenas por simples sobreposição, mesmo em inclinações ≤ 20°, bem como são comuns terminações incorretas da membrana no beiral ou ligações inadequadas aos atravessamentos da cobertura (chaminés, janelas de telhado, ventilação de esgotos, etc.) sem a selagem rigorosa com componentes de sistema. É igualmente incorreta a ideia de que a manta estruturada sob a chapa seja capaz de ventilar todo o sistema da cobertura.

Execução de coberturas metálicas com junta de pé direito como sistemas de camada única (não ventilados)

Durante a execução do suporte para a cobertura metálica, são frequentemente utilizadas tábuas de baixa qualidade, com elevado teor de humidade (> 20 %) e dimensões incorretas (largura ótima de 80–160 mm e espessura de cerca de 24 mm). É igualmente incorreta a aplicação do chamado suporte descontínuo, em que se omite cada segunda tábua.

Dilatação térmica dos painéis de cobertura

No passado, utilizavam-se quase exclusivamente chapas planas com dimensões de 2 × 1 m para a execução de coberturas metálicas com junta de pé direito. Por esse motivo, os problemas relacionados com a dilatação térmica eram praticamente inexistentes. Com a introdução de equipamentos mecânicos para a execução das juntas de pé direito, passou-se a utilizar chapa metálica em bobina na prática moderna da serralharia de coberturas. Esta inovação representa um avanço significativo, mas traz também alguns desafios.

Os arquitetos projetam hoje edifícios com formas muito atrativas e simultaneamente exigentes. Os comprimentos dos painéis de cobertura ultrapassam frequentemente os 10 m e, em casos excecionais, sobretudo em edifícios de carácter desportivo, podem atingir comprimentos superiores a 30 m.

A cobertura metálica executada a partir de chapa em bobina com junta dupla de pé direito deve ser projetada tendo em conta a dilatação térmica do material, tanto no sentido transversal como no longitudinal. No sentido transversal, a dilatação térmica é resolvida através da definição correta do perfil da junta na máquina de perfilagem (ver figura n.º 1). Neste contexto, é igualmente fundamental prestar atenção à escolha da espessura correta da chapa em relação à sua largura desenvolvida.

Figura n.º 1 – Geometria do perfil das juntas da cobertura com junta dupla de pé direito

A atenção à resolução da dilatação térmica no sentido longitudinal é indispensável para comprimentos dos painéis de cobertura superiores a 3,0 m. A fixação da cobertura ao suporte é realizada através da utilização de um sistema de clipes deslizantes (de dilatação) e clipes fixos (ver figura n.º 2).

Figura n.º 2 – Representação do clipe fixo e do clipe deslizante para a fixação dos painéis de cobertura ao suporte

Para comprimentos correntes dos painéis de cobertura até 10 m, utilizam-se clipes deslizantes padrão. Para garantir o funcionamento global adequado da dilatação térmica da cobertura metálica, é igualmente necessário resolver corretamente a ligação dos painéis à borda do beiral e à cumeeira da cobertura. Deve ser respeitada uma folga de dilatação de 8 a 10 mm tanto na faixa do beiral (ver figura n.º 3) como no remate da cumeeira.

Figura n.º 3 – Representação da execução da ligação dilatável dos painéis de cobertura à borda do beiral

Em casos específicos, pode optar-se por comprimentos dos painéis de cobertura até 15 m. Nestas situações, é indispensável aumentar a folga de dilatação para 15 mm e utilizar clipes deslizantes prolongados.

A conceção de coberturas com painéis de comprimentos extremos requer uma abordagem global e a avaliação do projeto em todas as suas interligações. No caso de coberturas com comprimentos de painéis superiores a 15 m, é necessário executar juntas de dilatação transversais na superfície da cobertura. A execução do detalhe da junta de dilatação transversal deve ser ajustada à inclinação específica da cobertura. Simultaneamente, deve ser considerada a localização das passagens através do sistema de cobertura, como janelas de telhado, chaminés, claraboias, entre outras. Estes atravessamentos devem ser posicionados na zona dos clipes fixos.

A resolução da dilatação térmica dos metais deve ser considerada em todos os elementos metálicos lineares, tais como vales, cornijas, platibandas e todos os tipos de caleiras, sendo esta problemática particularmente importante nas caleiras ocultas em platibandas e nas caleiras entre coberturas adjacentes.

Tabela n.º 2 – Coeficientes de dilatação térmica dos metais e de alguns materiais de construção

Inclinação da cobertura

A determinação da inclinação correta da cobertura exige atenção especial. Esta questão é influenciada não apenas pelas normas técnicas aplicáveis às coberturas, mas também pelos limites de altura definidos nos regulamentos urbanísticos e nos planos diretores em vigor.

A experiência confirma que a inclinação mínima de 3°, anteriormente permitida pelas normas para coberturas metálicas, não é, em todas as circunstâncias, suficiente para coberturas com junta de pé direito. Com base nos conhecimentos atuais, é possível esperar um funcionamento fiável de uma cobertura com junta de pé direito apenas a partir de uma inclinação de 7°. O sistema de junta dupla de pé direito é estanque à chuva, mas não é impermeável, como muitos erroneamente acreditam. Caso a junta dupla de pé direito fique submersa, por exemplo devido à presença de água sob pressão proveniente do derretimento da neve nas zonas frias da cobertura ou acima de grandes atravessamentos, ocorre a infiltração de humidade sob a cobertura metálica.

Em determinadas condições, é possível executar coberturas com junta dupla de pé direito também com inclinação de 3°. Na vizinha Áustria, por exemplo, é permitido executar uma cobertura metálica com junta dupla de pé direito com inclinação de 3°, desde que não existam quaisquer atravessamentos na superfície da cobertura, nem vales, nem juntas transversais, ou seja, os painéis de cobertura devem ser executados a partir de uma única peça, sem emendas.

Também na Eslováquia, as coberturas com inclinações limite situadas no intervalo de 3° a 7° devem ser tratadas com maior cautela, sendo necessário adotar soluções que reduzam os riscos, tais como:

• utilização contínua de vedantes nas juntas,
  
• aumento da estanquidade da impermeabilização secundária através da criação de um subcobertura estanque,
  
• aplicação de medidas que eliminem a influência da humidade condensada sobre a cobertura e o suporte (utilização de uma camada de separação adequada),
  
• e, sobretudo, uma ventilação adequada do sistema de cobertura (altura da câmara de ar de 80 a 100 mm).
  

Infelizmente, mesmo entre especialistas, persiste incerteza na definição do parâmetro da inclinação da cobertura. Alguns utilizam graus, enquanto outros se expressam em percentagem. Para efeitos de clareza, apresenta-se a tabela de conversão das inclinações de acordo com a norma STN 73 1901.

Detalhes de chaparia e ligações

A inclinação da cobertura definida pelo projetista deve ser determinante para a seleção e o modo de execução das estruturas de carpintaria e de chaparia. Um elemento funcional extremamente importante de qualquer cobertura é o sistema de drenagem corretamente concebido do ponto de vista técnico, bem como os respetivos detalhes, incluindo o detalhe do remate metálico da cobertura no beiral. Tal como toda a história tem um início, também a montagem de qualquer cobertura começa no beiral.

Nas inclinações limite de 3° a 7°, é necessário considerar a redução da profundidade do suporte devido à formação de uma inclinação inversa no ponto de descarga da cobertura para a caleira.

Esta solução pode ser executada, no mínimo, de duas formas:

• reduzir a altura da contraripa em 2 a 4 mm na largura da primeira tábua do beiral (aprox. 150 mm),
  
• reduzir a espessura da tábua do beiral em 2 a 3 mm.
  

A primeira opção é mais exigente em termos de execução, mas é estruturalmente mais segura e fiável, uma vez que não limita a profundidade de ancoragem prescrita para os elementos de fixação.

A execução dos revestimentos metálicos nos atravessamentos da cobertura também deve ser compatível com a inclinação da mesma. Os detalhes de chaparia para coberturas com junta dupla de pé direito devem ser resolvidos como ligações por junta, sem fixação direta ao suporte (perfuração do material) e sem necessidade de utilização de mastiques de vedação – “silicones”.

As coberturas metálicas perfiladas mais económicas utilizam frequentemente, como componente “de sistema” para a fixação ao suporte, o parafuso do tipo farmer. Este elemento espalhou-se por todo o setor da chaparia como um vírus. Infelizmente, até artesãos experientes se deixam frequentemente influenciar por esta prática e, em vez de uma fixação indireta através de chapas de fixação reforçadas, utilizam o parafuso farmer, perfurando o material valioso, criando orifícios e reduzindo significativamente a sua vida útil.

O parafuso farmer não pertence à chaparia tradicional!

Do ponto de vista do projeto dos detalhes e das suas ligações à cobertura, a cobertura metálica deve funcionar como um conjunto integrado, incluindo todos os detalhes. A causa mais frequente de falhas nas coberturas metálicas (até 90%) é precisamente a escolha incorreta dos detalhes de chaparia e a sua execução pouco fiável. Esta problemática requer atenção redobrada durante a fase de projeto e, naturalmente, também durante a execução. Uma preparação rigorosa só pode ser assegurada por um especialista qualificado, um projetista com conhecimentos sólidos e experiência suficiente na área.

Execução dos trabalhos de chaparia

Parte indispensável da preparação para a renovação de coberturas metálicas é também a seleção de um empreiteiro de chaparia fiável e experiente, que domine a tecnologia escolhida.

Antes do início da execução, o empreiteiro deve assumir o estaleiro e o suporte e elaborar um registo escrito detalhado do seu estado no diário de obra. No âmbito da verificação da prontidão das estruturas de carpintaria, devem ser identificadas, sempre que possível, falhas ocultas que são frequentes nas renovações de coberturas, como a ventilação deficiente do sistema de cobertura devido a uma altura incorreta do isolamento térmico em relação à altura das vigas, um suporte inadequado sob a cobertura ou uma impermeabilização secundária defeituosa e os seus detalhes.

Um requisito essencial para uma execução fiável é também o estudo aprofundado de toda a documentação do projeto, desenhos e detalhes. No âmbito desta atividade, recomenda-se uma consulta pessoal com o autor do projeto e, eventualmente, com a fiscalização técnica da obra. Durante a execução, é indispensável aplicar todas as soluções previstas e utilizar a mais moderna tecnologia mecânica ou manual disponível, de modo a garantir um processamento fiável dos trabalhos de chaparia. O cumprimento destes princípios permite esperar um resultado seguro – uma cobertura plenamente funcional.

Considerações finais sobre o estado da chaparia tradicional

Para concluir, importa ainda fazer uma breve reflexão sobre o estado atual do ofício da chaparia. Atualmente, a chaparia tradicional na Eslováquia encontra-se, infelizmente, num ponto crítico. Verifica-se uma escassez de profissionais qualificados, falta de renovação geracional e ausência do reconhecimento adequado para aqueles que criam valor a partir da chapa com o seu próprio trabalho.

Paralelamente, assiste-se à infiltração, no ofício tradicional, de sistemas de cobertura modernos, industriais e, sobretudo, de baixo custo, que, através dos seus métodos de aplicação, comprometem a honra profissional e o saber técnico dos artesãos. Acredito que, através do esforço conjunto dos entusiastas da chaparia executada com rigor e honestidade, será possível inverter esta tendência pouco favorável.

Autor: Ing. Gabriel Boros – PROJECT CONSULTING
O autor do artigo é especialista em coberturas metálicas das empresas Rheinzink e Prefa Aluminiumprodukte, com 30 anos de experiência profissional no setor.

Bibliografia utilizada:
Documentação técnica da PREFA ALUMINIUMPRODUKTE GMBH
Documentação técnica da RHEINZINK Co. KG
STN 73 1901 – Projeto de coberturas. Disposições fundamentais