Companhia Brasileira de Alumí nio nio - CBA
Magda Reis Arquiteta
Esquadrias de Alumí nio nio Conceitos Tipologias Especificação
Esquadrias de Alumí nio nio Conceitos Tipologias Especificação
Perfil do mercado brasileiro de esquadrias por tipo de material
3%
1%
15% 45% 36%
A ÇO AÇ MADEIRA AL A LUMÍNIO OUTROS PVC
Indústria brasileira alumí nio nio no mundo Riqueza e Potencial
3ª reserva de bauxita
6º produtor alumínio primário
8º consumidor
6º exportador alumínio primário
Consumo per capita Brasil = 4,1 kg/hab/ano Período base: 2002
Média Mundo = 20,1 kg/hab/ano
Produção de alumí nio nio primário no Brasil Produtores de alumínio primário Albras Alumínio Brasileiro S/A
em mil toneladas 2004 445,00
Votorantim - CBA
345,00
Alcoa Alumínio S/A
296,00
Vale do Rio Doce Alumínio - Aluvale
272,00
BHP Billiton Metais S/A
174,00
Alcan Alumínio do Brasil Ltda. (Novelis)
109,00
*
Companhia Brasileira de Alum í nio nio - CBA 1955: Data da Funda ção Localização: Alumí nio nio SP Área: 500.000 m2 Cresce cerca 10% ao ano Capacidade Produção
Alumí nio nio Primário: 2003: 345.000 t/ano 2005: 460.000 t/ano 14 Filiais no Paí s Representantes em todos
Maior fábrica integrada do mundo
os estados do Brasil
Processo de produção do alumí nio nio Principais insumos: bauxita e energia Mineração Minas Gerais e Pará
Energia - Hidroelétricas auto-suficiência energética
Processo de produção do alumí nio nio O processo de produção é eletro-intensivo ENERGIA ELÉTRICA representa 35% do custo de produção do alumínio primário Consumo de energia: 14,6 kwh/t na produção de al primário BR: As 6 fábricas de al primário consomem 5% de toda energia gerada no país
Reciclagem Economia de 95% na energia elétrica (produção al primário) O Brasil recicla 35% do consumo doméstico de alumínio 60 latas = 1 kg de alumínio
Processo de produção do alumí nio nio
MINERAÇÃO (extração da bauxita) Extração do Minério (PA / MG): 4 kg
REFINO (transforma alumina em óxido de alumínio) Beneficiamento do Minério e obtenção da Alumina Transformação: Alumina em Óxido de Alumínio: 2 kg
REDUÇÃO (obtenção do alumínio metálico) Redução eletrolítica: Óxido Al em Alumínio Metálico: 1 kg PRODUÇÃO Obtenção de Produtos Acabados e Semi-acabados
Processo de produção do alumí nio nio Fornos de Redução
Fundição
Ponto de Fusão: 660 0 C
Processo de produção do alumí nio nio Produtos semimanufaturados
Tarugos Extrusão
Placas Laminação
Lingotes Fundição
O alumí nio nio Conceitos básicos do material LIGA ALUMÍNIO
TÊMPERA
Composição Quí mica mica
Consistência
Mistura intencional de elementos, na qual o alumínio é o elemento predominante.
Estado que o material adquire pela ação das deformações plásticas a frio ou a quente, por tratamentos térmicos ou pela combinação de ambos.
Mesmo o alumínio puro é considerado uma liga, pois contém traços de outros elementos químicos.
A ação destas deformações dá ao produto estrutura e propriedades características
Objetivo: aumentar a resistência mecânica
O alumí nio nio Caracterí sticas sticas básicas do material Material Leve: densidade = 2.7 kg/dm3 Ductilidade (maleabilidade) Condutibilidade elétrica e térmica Resistência à corrosão Reciclável Importantes caracterí sticas sticas de barreira: luz, oxigênio, odor e umidade
Alumínio na Construção Civil EXTRUDADOS PERFIS Esquadrias Portas e janelas Pele de Vidro Gradis Portões Estruturas Móveis Mobiliário Urbano Equipamentos C.Civil Andaimes, escadas Decoração
LAMINADOS TELHAS E CHAPAS Telhas Coberturas Fechamentos Laterais Chapas Revestimentos Forros Decoração Comunicação Visual Chapa Piso Lambris
Produção do alumí nio: nio: extrusão
Prensa de Extrusão Temperatura: 350 a 150 0 C Tarugos
Produção do alumí nio: nio: extrusão
Ferramenta de extrusão
Perfis extrudados
Tipologias das esquadrias
Janelas e Portas de correr
Pele de Vidro e Coberturas
Janelas e Portas de correr
Basculantes e maxim ar
Produtos extrudados de alumí nio nio Portões
Móveis
Estruturas espaciais
Box
Gradis
Mobiliário Urbano
Caixilhos e Esquadrias Caixil Cai xilho ho (dimin (diminuti utivo vo de caixa) caixa):: Caixilho 1. A parte parte de uma uma esquadria esquadria onde onde se fixam fixam os vidros. vidros. 2. Moldur uraa. Caixilharia: Caixilharia Conjunto de caixilhos. Esquadria: Esquadria Designação genérica de portas, caixilhos, venezianas, etc.
Partes de uma esquadria de alum í nio nio Perfis de alumí nio nio Acabamentos de superfí cie cie Anodização Jateamento Pintura
Componentes ou acessórios Vidros Peso da esquadria de alum í nio: nio: 8 a 9 kg / m 2 em média
Subdivisões da esquadria de alumí nio nio
Contramarco (1) Marco (2)
(inferior, superior e lateral)
Folha (3) Remates (4) Vidros (5) Baquetes (6)
Subdivisões da esquadria de alumí nio nio
Esquadrias de alumí nio: nio: instalação
Esquadrias de alumí nio: nio: instalação
Instalação SEM o uso de contramarco O marco da esquadria é instalado diretamente no centro do vão da alvenaria Parafusos de aço inoxidável Uso de silicone para o preenchimento dos vãos
Esquadrias de alumí nio: nio: instalação
Instalação COM o uso de contramarco O marco da esquadria é instalado sobre o contramarco, que foi colocado na face lateral da alvenaria Parafusos de aço inoxidável Uso de silicone para o preenchimento dos vãos
Componentes ou Acessórios: Fundamentais para o bom desempenho das esquadrias
Componentes: partes integrantes das esquadrias Fechos concha Roldanas Guias Escovas Guarnições em EPDM Puxadores Fitas de Vedação Hastes de comando Braços máximo-ar
Vidros Montagem: guarnições em todo o perí metro metro da esquadria garantem a perfeita vedação Materiais das guarnições: ¾ Escovas: vedação e conforto acústico ¾ Borrachas em EPDM: fixação
Espessuras dos vidros: Vidros simples de 4 a 10 mm Vidros duplos de 18 mm Instalação: NUNCA com massa
Esquadrias de alumínio: cadeia produtiva 1. Associação Brasileira do Alumínio - ABAL 6 Empresas fabricantes de alumínio primário Albrás, Companhia Brasileira de Alumínio, Alcoa, Alcan, Companhia Vale do Rio Doce, BHP Billiton Metais 2. Empresas fabricantes de lingotes (extrusão - perfis esquadrias): Companhia Brasileira de Alumínio e Alcoa 3. Empresas extrusoras: Verticalizadas: produção de alumínio primário e extrusão Não verticalizadas: somente extrusão 4. Empresas fabricantes de acessórios: Udinese, Fermax, Fechoplast, etc. 5. Empresas responsáveis pelos tratamentos de superfície: Anodização e Pintura: CBA, Prodec, Olga Color. 6. Empresas responsáveis pela montagem e instalação: serralherias AFEAL: Associação fabricantes esquadrias de alumínio 7. Arquitetos: especificação 8. Construtoras: contratação dos projetos, produtos e serviços
Esquadrias de alumínio: produtos existentes Produtos: Linhas Convencionais e Sistemas Construtivos Linhas Convencionais: Perfis de “Linhas” 16, 20, 25, 30, 42 Sistemas Construtivos: Projetos de esquadrias personalizados por cada fabricante: Alcoa, Belmetal, Companhia Brasileira de Alumínio - CBA, Belmetal, Hydro e Indústrias de Esquadrias (Serralherias) Aplicações das esquadrias de alumínio: Tipologias esquadrias: portas, janelas e peles de vidro Padrão obras: econômico, médio, alto e obras especiais Tipos edificações:residenciais, comerciais, industriais,etc.
Esquadrias de alumínio: produtos existentes
Linhas convencionais e Sistemas Construtivos
Votoral Sistemas
Padrões das edificações e produtos Padrão da Edificação: Médio Linha Suprema - Alcoa Linha Inova - Alcoa Linha 25 Oficial - Hydro Linhas 30 e 25 Votoral Sistemas 60.50 Padrão da Edificação: Econômico - Médio Linha Master – Alcoa Linha Luna – Hydro Linha Módulo Prático Linhas 25 e 20 Votoral Sistemas 60.35 Padrão da Edificação: Econômico Linhas Padronizadas Linha 16 Votoral Sistemas 60.20
Votoral Sistemas
Produtos Votoral Sistemas
60.20 60.35 60.50
Números: medidas dos perfis das esquadrias, em milí metros. metros. Dois primeiros algarismos:profundidade do marco Dois últimos algarismos: largura do montante da folha
Tipos de instalação: Sem contramarco (sistema pacote) Com contramarco cadeirinha Com contramarco paulistinha
Produtos Votoral Sistemas
60.20 60.35 60.50
Desenvolvidos para resistir às cargas de ventos de todas as regiões do Brasil Composto por soluções técnicas que garantem a resistência das esquadrias em
edificações de 2 até 25 pavimentos
Etapas da especificação técnica das esquadrias de alumínio Definir tipologia e dimensões das esquadrias projeto arquitetônico
Adequação ao uso e ao padrão de obra Representação gráfica das esquadrias Especificação técnica das esquadrias Resistência estrutural perfis (ABNT - NBR 6123) - cargas de vento Vedação à água e ao ar - estanqueidade Instalação com contramarco: definir tipo de contramarco Modulação dos vãos (otimização do material - dimensão perfil) Isolamento térmico / Isolamento acústico / Automação Qualidade e adequação dos componentes (acessórios) Tratamento de superfície dos perfis
Tipologias das esquadrias adequação: padrão e tipo da obra Projetos Especiais Alto Padrão
Residências
Edifícios Residenciais
Padrão Médio
Padrão Econômico
Edifícios Comerciais
Tipologias das Esquadrias Representação Gráfica
Tipologias das Esquadrias Representação Gráfica
Especificação técnica das esquadrias Comportamento estrutural da esquadria
1. Avaliar comportamento estrutural dos perfis das esquadrias Velocidade ventos X resistência da esquadria Verificar região de localização da obra Consultar mapa das isopletas: verificar a velocidade dos ventos característica da
região onde se localiza a obra
Definir espessura do perfil e padrão do produto: de acordo com o desempenho
mecânico necessário (resistência a cargas de ventos)
Verificar carga de ventos no último pavimento: espessura dos perfis definida a
partir da resistência na condição mais crítica
Especificação técnica das esquadrias Mapa das isopletas: velocidades caracterí sticas sticas dos ventos nas cinco regiões do Brasil NBR 6123 Forças devidas ao vento em edificações Região Obra Pressão de Ensaio I 650 Pa II 900 Pa III 1200 Pa IV 1500 Pa V 1850 Pa Mapa apresenta dados verificados em relação à velocidade dos ventos de acordo com sua incidência em intervalos de 50 em 50 anos SP: Região III
Especificação técnica das esquadrias Mapa das isopletas: velocidades caracterí sticas sticas dos ventos nas cinco regiões do Brasil Identificar região onde ser á instalada a esquadria; Se houver dúvida: adotar região de maior velocidade de vento; Definir velocidade máxima de vento incidente na esquadria; Calcular a pressão de ensaio correspondente.
Especificação técnica das esquadrias Comportamento estrutural da esquadria Cálculo da pressão de ensaio
ação vento - carga uniformemente distribuída
Áreas das esquadrias onde ocorre maior solicitação de esforços
Câmara de Testes
Especificação técnica das esquadrias Comportamento estrutural da esquadria Cálculo da pressão de ensaio ação vento - carga uniformemente distribuída
VK = Velocidade característica do vento na obra (m/s) VK = V0 x S1 x S2 x S3 V0 = velocidade do vento na região Consultar mapa isopletas
S1 = fator topográfico de correção Tabela 1
S2 = fator rugosidade terreno, dimensões edifício e altura acima do terreno Tabela 2
S3 = fator probabilístico Tabela 3
Especificação técnica das esquadrias Comportamento estrutural da esquadria
Tabela 01 Fator topográfico de correção Topografia
S 1
Todos os casos exceto os seguintes
1,0
Encostas e cristas de morros em que ocorre aceleração do vento.
1,1
Vales com efeito de afunilamento. Vales profundos, protegidos de todos os ventos
0,90
Especificação técnica das esquadrias Comportamento estrutural da esquadria
Tabela 02 Fator rugosidade / obstruções Categoria
Altura acima do terreno (m)
Terreno aberto sem obstruções
Terreno aberto com poucas obstruções
Terreno com muitas obstruções; pequenas cidades; subúrbios de grandes cidades
3 5 10 15
0,83 0,88 1,00 1,03
0,72 0,79 0,93 1,00
0,64 0,70 0,78 0,88
Terrenos com obstruções grandes e freqüentes; centros de grandes cidades
0,56 0,60 0,67 0,74
Especificação técnica das esquadrias Comportamento estrutural da esquadria
Tabela 03 Fator probabilístico Grupo
1
Descrição
Edificações cuja ruína total ou parcial pode afetar a segurança ou possibilidade
S 3
1,10
de socorro às pessoas após uma tempestade destrutiva 2
Edificações para hotéis e residências.
1,00
Edificações para comércio e indústria com alto fator de ocupação. 3
Edificações e instalações industriais com baixo fator de ocupação
0,95
4
Vedações (telhas, vidros, painéis de vedação, etc)
0,88
5
Edificações temporárias, estruturas dos grupos 1 a 3 durante a construção
0,83
Especificação técnica das esquadrias Comportamento estrutural da esquadria
Comportamento estrutural das esquadrias: deve atender aos requisitos das Normas ABNT EB-1968: Estanqueidade ao Ar - Norma MB-1225 Estanqueidade à Água - Norma MB-1226 Resistência a Cargas Uniformemente Distribu í das das Norma MB-1227 Resistência à Operação de Manuseio Norma MB-3065 de acordo com TB-354 Atenuação Acústica - Norma MB-3051 de acordo com TB-355
Especificação técnica das esquadrias Comportamento estrutural da esquadria 2. Definir o tipo de instala ção mais adequado: Com contramarco de alumí nio nio - mais indicado Sem contramarco de alumí nio nio - obras padrão econômico
Contramarco paulistinha
Contramarco cadeirinha
Especificação técnica das esquadrias Definição do padrão de produto Definir a espessura dos perfis das esquadrias considerando: a resistência mecânica (isopletas) o padrão da obra (arquitetura) Avaliar as vantagens que cada tipologia oferece, considerando: o percentual de iluminação o percentual ventilação
espessura dos perfis
Definir tipo de contramarco de acordo com o produto adotado Caso geral: utilizar o contramarco cadeirinha pela versatilidade de adaptação a qualquer tipo de produto de mercado
contramarco cadeirinha
Especificação técnica das esquadrias Modulação dos vãos da esquadria Os perfis são fornecidos em barras de 6 metros de comprimento Compatibilizar a dimensão dos vãos das esquadrias, definidas no projeto arquitetônico, com comprimento dos perfis de alum í nio nio Racionalização no uso do material, redução de perdas e geração economia no custo total da obra
Perfil de alumínio
Especificação técnica das esquadrias Levantamento dos materiais Programa: Software Cálculo Perfis e Acessórios - Esquadrias de Alumínio Garante rapidez e produtividade nos levantamentos e orçamentos Vantagens para o usuário: Cadastro esquadrias: com respectivos perfis e componentes Otimização barras de alumínio Orientação detalhada para o corte e a montagem Sistema proporciona otimização custos em todas as etapas obra: Desde a especificação à instalação das esquadrias
Especificação técnica das esquadrias Sistema “CEM for Windows” para cálculo dos perfis e acessórios das esquadrias de alumínio
Especificação técnica das esquadrias Montagem das esquadrias Montagem à 90o
Montagem à 45o
Especificação técnica das esquadrias Tratamentos de superfície dos perfis Anodização
Pintura
Processo eletroquí mico: mico: forma Pintura eletrostática a pó Aplicação de camada controlada e uniforme de resinas em cabines especialmente óxido na superfí cie projetadas Variedade de cores cie do perfil de alumí nio nio
Jateamento Processo de acabamento que confere textura suave e proporciona beleza e modernidade ao perfil
Especificação técnica das esquadrias Anodização Processo eletroquí mico mico Perfis são imersos em solução ácida, sob condições controladas Corrente elétrica passa através da solução Filme óxido é produzido sobre a superfície do perfil, tornando-o resistente à corrosão Cores disponíveis: natural (cor do alumínio), bronze claro, bronze médio, bronze escuro, preto Limpeza: água e sabão neutro
Especificação técnica das esquadrias Anodização
Especificação da Espessura da Camada Anódica Agressividade Média Alta Altí ssima ssima
Ambiente Rural/Urbano
Camada 11 à 15 micra
Classe A13
Marinho Industrial
16 à 20 micra 21 à 25 micra
A18 A23
Especificação técnica das esquadrias Jateamento Processo de pré-tratamento mecânico realizado antes da anodização Jateamento: bombardeamento com granalhas de aço inox, com baixíssima granulometria são bombardeadas na superfície do perfil Confere maior uniformidade e textura diferenciada à superfície Elimina defeitos e imperfeições decorrentes da extrusão Todas as cores do processo de anodização são aplicáveis A aplicação de pintura eletrostática: é possível, mas não faz sentido neste caso, pois anularia o efeito do jateamento
Especificação técnica das esquadrias Pintura eletrostática a pó Especificação e tipo de resina – áreas externas: pintura eletrostática a pó com resina poliéster Aplicação automática com pistolas, em cabines especialmente projetadas Grande variedade de cores Durabilidade: 10 anos (uso externo) Limpeza: água e sabão neutro
Especificação técnica das esquadrias
Qualidade dos componentes Componentes: partes integrantes da esquadria, indispensáveis ao seu bom
funcionamento. Fechos, roldanas, guias, guarnições, fitas de vedação: fundamentais na composição das esquadrias e não devem ser considerados como sendo simples acessórios, como normalmente acontece.
Selecionar mão de obra qualificada para: Execução do corte e usinagem dos perfis (fabricação) Montagem e instalação das esquadrias.
Corte e usinagem dos perfis As usinagens necessárias a cada um dos perfis são executadas com ferramentas pneumáticas Ferramentas especialmente desenvolvidas, garantem: produtividade na fabricação precisão na montagem aparência impecável ao produto final
Consumo
Consumo
Consumo
85%
10%
5%
Fachada Cortina
Fachada Convencional
Coluna Externa Vidro encaixilhado
Pele de Vidro
Coluna Interna Vidro encaixilhado
Structural Glazing Silicone Estrutural
Coluna Interna Vidro colado
Fachada Cortina Fachada Convencional Vidro encaixilhado Coluna externa vidro fixado mecanicamente através de perfis de alumínio e guarnições de EPDM
Fachada Cortina Pele de Vidro Vidro encaixilhado Coluna interna vidro fixado mecanicamente através de perfis de alumínio guarnições de EPDM vista externa
Fachada Cortina Structural Glazing Silicone Estrutural Vidro colado Coluna interna Vidro colado com silicone especial: suporta o peso próprio do vidro e de todas as demais cargas atuantes na fachada
Norma ISO 6241: Desempenho dos Edif í cios cios
Estabelece 14 exigências dos usuários a considerar. SEGURANÇA 1. Desempenho estrutural 2. Segurança contra incêndio 3. Segurança no uso e operação
HABITABILIDADE 4. Estanqueidade 5. Conforto térmico 6. Conforto acústico 7. Conforto lumínico 8. Saúde e higiene 9. Funcionalidade e acessibilidade 10. Conforto tátil 11. Qualidade do ar SUSTENTABILIDADE 12. Durabilidade 13. Manutenabilidade
Qualidade das esquadrias Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade na Construção Habitacional: PBQP-H Código do Consumidor Associação Fabricantes de Esquadrias Alumínio
ISO Série 9000: Processos de produção ISO 14000 - Norma para implantação e certificação de sistemas de gestão ambiental
Norma ISO 14000 e a Indústria do Alumí nio nio Produção com responsabilidade social Compromisso com o desenvolvimento sustentável Preservação ambiental: reflorestamento das áreas exploradas
Norma ISO 14000 e a Indústria do Alumí nio nio Produção com responsabilidade social Compromisso com o desenvolvimento sustentável Preservação ambiental: tratamento dos resíduos industriais
Vantagens esquadrias alumí nio nio Leveza: facilidade e rapidez na montagem Durabilidade: grande longevidade Funcionalidade: variedade de tipologias Desempenho:resistência mecânica e à corrosão Versatilidade de aplicações Excelente relação custo X benefício Material reciclável ISO 14001: Respeito ao meio ambiente
