Património em Aço: Reabilitação de Edifícios Históricos com Light Steel Frame

1. Introdução e Contextualização Histórica

Em Portugal, o Património Aço LSF manifesta‑se desde as casas‑pátio alentejanas até aos solares barrocos, conventos medievais e museus urbanos. Cada construção revela técnicas ancestrais — taipa (terra compactada), alvenaria de pedra ou tijolo e argamassas de cal — que traduzem a identidade local. As fachadas irregulares das casas‑pátio contam histórias de gerações, enquanto as paredes graníticas dos solares sustentam séculos de memórias.

Preservar essa autenticidade exige soluções que respeitem o material original. Métodos invasivos, como enchimentos de betão armado, podem comprometer a “respiração” das paredes de taipa e desregular a higrotermia natural, gerando fissuras. Por isso, o uso de Light Steel Frame—uma estrutura metálica leve em aço galvanizado—surge como abordagem pioneira para reforçar sem descaracterizar, garantindo a sustentabilidade e a longevidade do nosso património histórico.

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2. Diagnóstico e Avaliação Estrutural Pré‑Intervenção

Antes de qualquer reforço, deve‑se realizar um levantamento exaustivo, combinando tecnologias que assegurem mínima invasão:

1. Termografia Infravermelha

   • Regista diferenças de temperatura que indicam humidades capilares ou vazios.

   • Ideal para mapear infiltrações em coberturas e varandas, sem necessidade de retirar rebocos.

2. Ultrassons

   • Ondas acústicas revelam fissuras internas em pilares de pedra, madeira ou tijolo.

   • Úteis também em juntas de alvenaria para avaliar a coesão entre fiadas.

3. Endoscopia Estrutural

   • Câmaras de diâmetro reduzido introduzem‑se em pequenos furos para inspecionar interiores de vigas de madeira ou condutas antigas.

   • Permitem registar fotos e vídeos que documentam a condição interna.

4. Levantamento Geométrico com Estação Total e Nível Digital

   • Define recalques diferenciais milimétricos em fundações e paredes.

   • Garante a precisão necessária para projetar malhas de perfis LSF compatíveis com deformações existentes.

5. Análises de Materiais

   • Ensaios de caracterização de argamassas (pH, composição granulométrica).

   • Identificação de minérios típicos de cada região, essencial para novas argamassas de cal que garantam compatibilidade.

Os resultados são compilados num relatório conforme NP EN 1504, indicando patologias principais — fissuras por flexão e cisalhamento, recalques locais, infiltrações e eflorescências.

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3. Soluções LSF para Reforço e Consolidação em Património Aço LSF

O LSF é baseado em perfis de aço galvanizado (espessuras entre 0,9 mm e 2,5 mm), que se montam a seco, reduzindo pó e entulho. A seguir, detalham‑se os principais componentes e métodos de ligação.

3.1 Tipos de Perfis e Propriedades Mecânicas

• Módulo de Elasticidade: 210 GPa, garante rigidez sem grandes deformações

• Densidade: 7,85 g/cm³, minimiza peso próprio e sobrecargas em fundações antigas

3.2 Métodos de Ligação

1. Ancoragens Mecânicas: barras roscadas em aço inoxidável, inseridas em perfurações prévias com disco diamantado.

2. Ancoragens Químicas: resinas epóxi de alta resistência com tempo de cura de 24 h, contornando a fragilidade de alvenarias antigas.

3. Interfaces Flexíveis: juntas de neopreno de 5 mm instaladas entre perfil e alvenaria para absorver dilatações térmicas distintas.

4. Barreiras Térmicas: lâminas de poliuretano ou cortiça de alta densidade minimizam pontes térmicas entre aço e parede.

3.3 Fluxo de Montagem

• Passo 1: Marcação em obra com nível laser e transferência para paredes.

• Passo 2: Fixação das guias de base e topo com ancoragens químicas.

• Passo 3: Montagem dos montantes a cada 400–600 mm, conforme cargas projetadas.

• Passo 4: Inserção de isolante e vedação de juntas.

• Passo 5: Revestimento exterior em argamassa de cal ou painéis de gesso cartonado, dependendo do projeto.

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4. Casos de Estudo de Património Aço LSF e Exemplares em Portugal

4.1 Solar Barroco no Alentejo

• Contexto: Solar do séc. XVIII, paredes de taipa com fissuras longitudinais e reboco degradado.

• Diagnóstico: Termografia revelou humidades profundas; ultrassons registaram voçorocas internas.

• Intervenção:

  1. Montagem de grelha interior em LSF (C100/U100) com ancoragens químicas.

  2. Revestimento interno com painéis de gesso de alta permeabilidade.

  3. Reaplicação de argamassa de cal na face exterior.

• Resultados:

  • Fissuras estabilizadas; não surgiram novas fissuras em 2 anos de monitorização.

  • Tempo de obra: 5 meses (vs. 8 meses com reforço tradicional).

  • Conforto térmico melhorou 18 %, medido por sensores IoT.

4.2 Museu-Residência em Coimbra

• Contexto: Antigo convento, convertido em espaço museológico e residencial, exigia reforço de vigas de madeira.

• Diagnóstico: Endoscopia indicou rachas internas em vigas principais; levantamento topográfico apontou recalques de até 12 mm.

• Intervenção:

  1. Instalação de perfis Z em apoio secundário sob vigas originais.

  2. Ancoragem mecânica em pilares de pedra existentes.

  3. Aplicação de isolamento acústico em lã de rocha entre perfis.

• Resultados:

  • Vigas estabilizadas sem necessidade de substituir madeira histórica.

  • Ruído reduzido em 22 dB em comparativo pré‑/pós‑obra.

  • Projeto finalizado em 4 meses, 30 % mais rápido que a média de mercado.

4.3 Reconversão de Alfândega Marítima no Porto

• Contexto: Instalação cultural em edifício industrial do início do séc. XX, com grandes vãos de alvenaria.

• Diagnóstico: Fissuras por flexão em arcos de tijolo e recalque pontual de pilares.

• Intervenção:

  1. Reforço de arcos com perfis C150 em cordão, invisíveis externamente.

  2. Consolidação de pilares com perfis U150 por encapsulamento parcial.

• Resultados:

  • Fachada preservada, mantendo volumetria original.

  • Carga admissível aumentou em 40 %, permitindo novas sobrecargas de equipamento expositivo.

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5. Boas‑Práticas de Documentação em BIM do Projecto em Património Aço LSF

A modelagem BIM integra todas as fases da reabilitação, assegurando rastreabilidade e manutenção futura:

1. Nuvem de Pontos e Laser Scanning

   • Captura precisa de milhões de pontos na superfície externa e interna.

   • Modelo georreferenciado alinhado a coordenadas GPS.

2. Níveis de Desenvolvimento (LOD)

   • LOD 200: Modelo preliminar para análise de patologias.

   • LOD 300: Definição de perfis LSF, pontos de ancoragem, isolantes e revestimentos.

   • LOD 400: Documentação executiva, incluindo listas de materiais e cortes de fabrico.

3. Integração de Dados

   • Cada perfil recebe metadados: fornecedor, secção, espessura, tratamento anticorrosão.

   • Planeamento de inspeções periódicas (5, 10 e 15 anos) com gatilhos automáticos no software BIM.

4. Processos Colaborativos

   • Plataformas em nuvem permitem a equipa de obra, arquitetos e engenheiros trabalhar em simultâneo.

   • Registros de anotações in‑situ (via tablets) ficam diretamente associados ao modelo.

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6. Sustentabilidade e Ciclo de Vida do Património Aço LSF

O Património Aço LSF alinha‑se com políticas de economia circular e “zero waste”:

1. Emissões de CO₂

   • LSF galvanizado: ~80 kgCO₂/m³.

   • Betão armado: ~300 kgCO₂/m³.

   • Redução aproximada de 73 % nas emissões estruturais.

2. Desmontabilidade e Reutilização

   • Perfis desmontáveis mantêm-se íntegros após pelo menos três ciclos de montagem.

   • Aço é 100 % reciclável e reutilizável, fechando o ciclo produtivo.

3. Gestão de Resíduos

   • Obra a seco reduz a geração de entulho e consumo de água.

   • Rodízio de isolantes (cortiça e lã de rocha) reaproveitáveis em manutenção.

4. Certificações Ambientais

   • Constrói‑se conforme critérios LEED, BREEAM e WELL, pontuando em sustentabilidade e saúde interna.

   • Indicadores de desempenho energético melhoram em média 20 % em edifícios reabilitados com LSF.

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7. Conclusão

O Património Aço LSF representa a convergência perfeita entre tradição e inovação. Graças ao seu baixo peso, rapidez de montagem e compatibilidade com materiais históricos, permite reforçar estruturas centenárias sem comprometer a sua autenticidade. De solares alentejanos a museus urbanos, essa tecnologia já provou reduzir custos, encurtar prazos e minimizar pegada ambiental.

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