Um esqueleto de aço, e camadas com função.
Steel Frame é um método construtivo cuja estrutura é feita por componentes industrializados, com o seu princípio ativo sendo o aço galvanizado leve.
Engenheirados a frio e montados como um esqueleto de painéis. Sobre esta infraestrutura vêm as camadas de vários componentes, onde cada um tem um papel crucial para desempenhos térmicos, acústicos, estruturais, duráveis e resistentes.
De dentro para fora.
A ordem das camadas não é decorativa. A membrana hidrófuga vai por fora da placa estrutural, nunca por dentro: invertida, ela prende umidade dentro do painel em vez de expulsá-la.
Perfis dobrados a frio a partir de chapa fina, montados como um esqueleto de painéis, com as diagonais de contraventamento travando o quadro contra o vento. O zinco protege de duas maneiras, como barreira e por sacrifício, consumindo-se no lugar do aço inclusive nas bordas cortadas. E aço não é comida de cupim.
Preenche a alma do painel, no vazio entre os montantes. É o que faz a parede transmitir de três a quatro vezes menos calor que tijolo ou bloco de concreto, e o que leva uma parede a seco de 95 mm a isolar 44 a 46 dB com um quinto do peso de um bloco. A lã de rocha suporta acima de 1.000 °C sem derreter.
Eletrodutos e tubulação passam pelos furos já puncionados nos montantes, antes do fechamento. Não existe quebrar parede para passar um ponto: o furo vem de fábrica, no lugar que o projeto compatibilizado definiu, e a parede fecha depois que a instalação já está lá dentro.
Fixada com juntas defasadas, ela não é só fechamento: trabalha como diafragma e é parte do contraventamento, o que impede o painel de distorcer no próprio plano sob carga horizontal.
Impede a entrada de água líquida e permite a saída do vapor de dentro para fora. Vai por fora da placa estrutural, nunca por dentro: invertida, ela prende umidade dentro do painel em vez de expulsá-la. É a camada de que a vida útil do painel depende.
Resiste a intempérie e não queima. Junto com a base coat de massa cimentícia com malha de fibra de vidro, forma a barreira que impede o fogo vindo de fora de alcançar o miolo do painel.
Praticamente qualquer um: textura, cerâmica, pedra, madeira, siding. É por isso que as casas do acervo não se parecem entre si, apesar de saírem todas do mesmo sistema.
Quatro coisas que fazem o painel funcionar.
Chapa fina de aço galvanizado dobrada a frio, sem calor e sem solda, no formato de U e de Ue. A ABNT NBR 15253 rege os perfis estruturais e define inclusive onde se pode furar a alma para passar instalação, e onde não se pode.
O zinco protege de duas maneiras, como barreira física e por sacrifício, consumindo-se no lugar do aço inclusive nas bordas cortadas durante a montagem. É por isso que corte em obra não abre uma porta para a corrosão.
A carga vertical desce pelos montantes, mas quem impede o painel de distorcer no próprio plano é o contraventamento: as diagonais em X e a própria placa estrutural, trabalhando como diafragma.
Montantes a cada 400 ou 600 mm, alinhados em prumo entre pavimentos, e paginação de placa de 1,20 m. É a grade que faz a fábrica produzir sem sobra e o canteiro montar sem improviso.
As perguntas técnicas.
Aceita quase tudo: siding, argamassa sobre tela, EIFS, placa cimentícia com pintura acrílica, cerâmica, pedra natural, pastilha e até alvenaria aparente vinculada por conectores metálicos. A placa cimentícia curva depois de saturada, com raio de até três metros, então fachada curva é possível. O ponto técnico que separa quem sabe de quem não sabe é a carga de fachada: o DATec nº 014b do IPT especifica montantes a no máximo 600 mm, reduzidos para 400 mm nas paredes que recebem placa cerâmica. A arquitetura define a modulação, e a modulação se decide no projeto, não na obra. A restrição real não é estética, é econômica: fora da modulação você perde produtividade de montagem e gera desperdício de corte, que são justamente os dois ganhos que justificam o sistema.
O perfil de aço galvanizado não é substrato orgânico e não é atacado por cupim, broca ou qualquer xilófago. A ressalva honesta é que outros componentes podem ser: o OSB é derivado de madeira, e placa cimentícia e gesso acartonado não são. Umidade é o risco real do sistema, e o controle dela é engenharia de envoltória: membrana de polietileno de alta densidade sobre todo o fechamento externo com sobreposição de 15 a 30 cm, juntas de dilatação de no mínimo 3 mm, base elevada com o painel nunca tocando o solo, impermeabilização localizada nas áreas molhadas e proteção do OSB durante a obra. Sobre mofo, o mecanismo a controlar é a condensação de vapor dentro do painel, sobre os perfis, que são bons condutores e ficam mais frios que o resto da parede. O SCI P262 é explícito: isolamento colocado só dentro da profundidade dos montantes não impede condensação sobre os próprios montantes.
Aceita, com uma distinção que precisa estar clara desde o projeto. As divisórias internas sem função estrutural são removíveis e reconfiguráveis com facilidade: abre a placa, altera o quadro, refecha e trata a junta, sem quebra, sem entulho e sem obra molhada. Aqui o sistema é mais flexível que a alvenaria. As paredes estruturais são outra história e não podem ser removidas nem ter abertura ampliada sem projeto, porque as cargas descem pelos montantes e eles precisam estar em prumo entre pavimentos. Ampliação é uma estrutura nova ancorada à fundação, conectada por detalhe de interface, que é exatamente o assunto da ABNT NBR 16970-3.
O dimensionamento, a perda de carga e o caminhamento das tubulações são os mesmos da alvenaria. O que muda é a fixação e o caminho físico. Os perfis saem de fábrica com furos para passagem de instalação, e quando é preciso furar além disso a ABNT NBR 15253 dá a regra: no mínimo 600 mm entre centros de furos sucessivos, no mínimo 300 mm entre a extremidade do perfil e o primeiro furo, e o furo sempre na alma, nunca na mesa de um perfil que trabalha como viga. Em hidráulica, PEX é o que melhor se adapta, pela flexibilidade e por dispensar emendas ao longo do caminhamento. O argumento de ciclo de vida que raramente se faz: a instalação em Light Steel Frame é acessível por remoção de placa, não por quebra de parede. O que na alvenaria é quebrar, refazer, esperar cura e repintar, aqui é desparafusar, corrigir, refechar e tratar a junta.
Depende de qual das três camadas de custo você está olhando. No custo direto de obra, o estudo de Frare et al. (CONTECC 2021), com preços SINAPI, encontrou 41% de diferença a mais para o Light Steel Frame na mesma casa térrea, com a mão de obra 33% mais cara por exigir qualificação. Os próprios autores registram que trocas de especificação reduziriam essa diferença, e o McKinsey Global Institute (2019) situa o assunto: economia de custo em construção modular ainda é mais exceção que norma, e quem opera em escala chega a mais de 20% de economia. O custo do industrializado é função de escala. Na segunda camada, o custo financeiro do prazo, 38 dias corridos de diferença viram semanas de aluguel paralelo, de antecipação de receita ou de juros de obra, conforme quem paga. Na terceira, o custo de operação, a transmitância de 0,70 contra 2,75 W/m²K significa menos carga térmica por toda a vida do imóvel.
Não, com a envoltória corretamente especificada, e há uma nuance que vale entender. No estudo do ENCAC 2019, a parede em Light Steel Frame com lã de vidro apresentou transmitância de 0,70 W/m²K contra 2,75 do tijolo cerâmico e 3,28 do bloco de concreto, resistência térmica cerca de quatro vezes maior e atraso térmico de 4,07 h contra 1,64 h do tijolo. Ela conduz menos calor e demora mais para conduzir. A nuance é que transmitância não é inércia: a capacidade térmica da parede leve é menor, e a NBR 15575-4 exige capacidade térmica mínima no procedimento simplificado das zonas 1 a 7. A própria norma prevê a saída pela simulação computacional, e o DATec nº 014b do IPT simulou as oito zonas bioclimáticas e concluiu que casas térreas no sistema atendem ao desempenho térmico mínimo, com lã de vidro nas paredes, beiral de no mínimo 600 mm, lã sobre o forro e cor de acabamento compatível. Cor clara na fachada é requisito de desempenho, não escolha estética.
ABNT NBR 16970, partes 1 a 3. Light Steel Frame, 2022.
ABNT NBR 15575. Desempenho de edificações habitacionais.
ABNT NBR 15253. Perfis de aço formados a frio para painéis estruturais.
ABNT NBR 15220. Desempenho térmico de edificações e zoneamento bioclimático.
CBCA, Centro Brasileiro da Construção em Aço. Manual de Light Steel Framing, 2012.
IPT. DATec nº 014b, 2018.
SCI P262. Durability of light steel framing in residential building, 2009.
AISI S230. Standard for cold-formed steel framing, prescriptive method.
Frare et al. Comparativo de custo e prazo, CONTECC 2021, com preços SINAPI.
Bezerra et al. Desempenho térmico de vedações, ENCAC 2019.
McKinsey Global Institute. Modular construction, 2019.
Associação Brasileira do Drywall. Manual de desempenho acústico, 3ª edição.