Edificio Cidade Nova – RJ

Com o desenho escalonado e o uso de vidros de baixa emissividade, sistema de dupla fachada e clarabóia protegida por persianas motorizadas, a equipe de arquitetos e projetistas resolveu os problemas de incidência solar nas extensas áreas envidraçadas. A luz natural entra no edifício, porém o sombreamento garante o conforto ambiental.
O edifício Cidade Nova, que tem o mesmo nome do bairro onde foi implantado, ocupa lote irregular em uma região central do Rio de Janeiro, a qual passa por processo de revitalização. A construção horizontalizada é composta por três blocos com lajes interligadas. Sua volumetria é determinada por seis fachadas externas, que mesclam panos de vidro e superfícies de alvenaria, e quatro internas, voltadas para um átrio protegido por clarabóia de 900 metros quadrados.

Em processo de certificação Leed pelo Green Building Council, o Cidade Nova possui dispositivos que garantem práticas de sustentabilidade – da especificação de materiais aos conceitos desenvolvidos pelos projetos, como o das fachadas duplas, que asseguram a entrada de luz natural e barram o calor nos ambientes internos, garantindo a eficiência energética da edificação. O desenho escalonado das fachadas também colabora com o sombreamento e o conforto ambiental. No total, o edifício tem cerca de 10 mil metros quadrados de áreas envidraçadas.

As fachadas duplas foram instaladas nas grandes áreas dos escritórios voltadas para o norte e o oeste, submetidas a intensa insolação. A face externa é uma pele de vidro, enquanto a interna é entre vãos. Igor Alvim, da QMD Consultoria, responsável pelo projeto das fachadas, explica que os arquitetos desejavam luz natural nos interiores, mas com vidros que não tivessem reflexão luminosa, não fossem escuros e apresentassem elevado coeficiente de sombreamento.

EFEITO CHAMINÉ

Manter a transparência e barrar o calor envolveu estudos das equipes de arquitetura, de projetos complementares – ar-condicionado, esquadrias, estruturas metálicas – e da construtora. Em conjunto, os profissionais decidiram executar uma segunda pele de vidro, sem perfis de alumínio na posição vertical, apenas com juntas secas entre os painéis.

A fachada externa tem perfis de alumínio apenas na horizontal

O edifício está localizado no centro do Rio de Janeiro, no bairro Cidade Nova

A volumetria é determinada por seis fachadas externas
Com o afastamento de 60 centímetros entre os dois componentes da dupla pele, obtém-se o efeito chaminé: o calor que atravessa a primeira fachada sobe e se dissipa na atmosfera, antes de passar para o interior do edifício. Alvim garante que esse sistema reduz em quase 50% os gastos com ar-condicionado, economia que em quatro anos pagará o investimento com a fachada dupla. Também há ganhos em isolamento acústico, devido à barreira extra de vidro. A face externa tem laminados de dez milímetros e a interna, de oito milímetros. Os painéis de grandes dimensões chegam a ter 2,5 x 3,20 metros.

VAGONAMENTO

Na concepção das fachadas, o arquiteto Ruy Rezende propunha uma marcação horizontal, com as linhas verticais extremamente delgadas. Em reunião de equipe, a engenheira Heloísa Maringoni sugeriu o sistema de vagonamento (tipo de protensão) ancorado em mãos francesas, que serviriam, simultaneamente, de espaçadores da fachada e de apoios para a passarela de limpeza externa dos caixilhos.

Uma das preocupações, segundo Heloísa, foi ocontrole de deformação diferencial entre as linhas com apoio fixo e as com apoio nos vagonamentos, assim como o desenvolvimento de detalhes que permitissem ajustes precisos. Outro ponto foi adefinição da seqüência de montagem, para manter os alinhamentos. “O conceito não é novo, pois uma rede entre dois coqueiros usa o mesmo sistema, só que na horizontal”, compara a engenheira. Mas adotá-lo em grande escala, com um material que oferecia limites para deformações, era novidade.

“As análises estruturais se basearam em estudos de estática aplicada e não em programas sofisticados de cálculo. Esta foi a grande novidade: a utilização de conceitos básicos com materiais de alta tecnologia”, diz Heloísa, diretora da Cia. de Projetos, que fez os projetos de estruturas metálicas dos caixilhos, clarabóia e escada helicoidal. As fachadas do prédio e do átrio totalizaram 86 toneladas de perfis.

COMBINANDO SISTEMAS

Para a execução das fachadas foi necessário compatibilizar os diversos sistemas especificados, num plano uniforme e horizontal, no lado externo, e mantendo as diferenças no interno, explica o engenheiro Arimatéia Nonatto, gerente de Engenharia & Produtos da Belmetal. Outro desafioapresentado pelo Cidade Nova foi a tecnologia aplicada à construção da fachada dupla, pois a face voltada para o exterior é afastada da edificação, sem montantes, sendo sustentada por tirantes de aço fixados na estrutura. Estes estão posicionados a cada 2,50 metros, contraventados por cabos de aço entrecruzados. Uma pele de vidro do sistema Grid Skyline volta-se para a cidade, enquanto a face voltada para o interior do edifício adota o sistema entre vãos Offset 8.0.

O sistema Grid Skyline, na pele externa, é composto de colunas e travessas que têm a mesma geometria interna, formando uma grelha. A geometria externa configura outra grelha com as tampas externas. É um sistema montado com tampas, contratampas e colunas, que aprisionam os vidros através de gaxetas externas, contra as internas. Na segunda pele, os caixilhos entre vãos são engastados em inserts, na parte superior e num trilho inferior. O módulo é içado por fora, encaixado e, depois, repousa no trilho, sendo instalado paralelamente, até fechar o vão, como se fossem células macho/fêmea. No processo, entram em ação as gaxetas verticais, que pressionam as células em seus montantes. Esse sistema permite o uso de janelas maxim-ar.

No fechamento da fachada do térreo foi empregado o conceito stick (fachada Atlanta), no qual o perfil do módulo forma um colar, dando a volta na coluna e na travessa. As colunas de 180 x 97 milímetros vencem vãos de mais de seis metros. A montagem segue a seqüência de ancoragens, colunas e travessas e, depois, os módulos com os vidros, em sistema de fixação frontal através de presilhas. No stick, a montagem ocorre pelo lado externo, num balancim, de cima para baixo.

As outras fachadas, incluindo o fechamento do átrio, foram executadas com módulos unitizados do sistema Offset Wall. Estes têm altura igual à do pé-direito do pavimento e, pelo lado interno, foram içados por gruas e engastados em inserts fixados à estrutura. É um sistema de montagem rápida, mas os módulos não podem ser desmontados, já que são coligados por uma barra de transição. Na verificação estrutural, portanto, é considerado o modelo de viga contínua, e o carregamento é limitado ao intervalo entre as barras. No caso de troca dos vidros, a operação é feita pelo lado externo, com o auxílio de um balancim e seguindo um conjunto de procedimentos de segurança, explica Nonatto.

CLARABÓIA NO ÁTRIO

Alinhados no mesmo eixo, dois blocos do edifício Cidade Nova estão interligados por um átrio com pé-direito até o topo da construção e protegido por clarabóia de 900 metros quadrados, com vidros laminados de dez milímetros. As áreas de circulação dos pavimentos voltam-se para esse espaço, onde também está localizada uma escada helicoidal de acesso ao primeiro andar. Para a execução dacobertura envidraçada foi feita uma maquete em escala, pois os arquitetos queriam que a clarabóia desse um toque especial ao edifício. A solução permitiu fazer a análise dos perfis, definir onde seriam instalados os sprinklers, como a clarabóia seria iluminada e de que maneira se retiraria o ar quente e insuflaria o ar frio.

A clarabóia funciona como uma imensa bolha de ar quente, forçando o ar frio a descer e refrescar o ambiente. Segundo Alvim, chegou-se a pensar em vidros duplos, mas “a própria natureza resolveu o problema, pois não existe melhor isolamento térmico do que o ar”. Durante a noite, quando o ar-condicionado é desligado, o ar frio que vem de fora também ajuda a reduzir a temperatura interna. Durante o dia, a clarabóia permite a visão do céu e a entrada da luz natural em todo o átrio. Quando há necessidade de sombreamento, uma persiana é acionada por sistema automatizado. A clarabóia tem 28 metros de vão livre, 31 metros de comprimento e três metros de flecha de arco. Está apoiada em estrutura metálica com segmento de arco circular, biapoiado e atirantado. No arco, foi empregado perfil triangular de 250 x 200 milímetros; nas terças, perfil retangular de 100 x 80 milímetros; e nos tirantes, tubo circular de 50 milímetros de diâmetro. O maior problema na instalação da estrutura foi o lançamento dos dois primeiros arcos e sua estabilização, explica o engenheiro Wilson Ramos, da Construmet, que executou as estruturas da clarabóia, da escada helicoidal e de sustentação da pele de vidro do edifício. “Nós o resolvemos com a pré-montagem dos dois arcos e a respectiva solidarização em um espaço disponível na laje de cobertura, de onde se fez o içamento e o transporte horizontal para o local definitivo, através de uma guia”, afirmou Ramos.

Texto resumido a partir de reportagem
de Jaime Silva e Cida Paiva
Publicada originalmente em FINESTRA
Edição 54 Setembro de 2008

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