Mecânica

Niemeyer adoraria essas formas fluidas de concreto

Redação do Site Inovação Tecnológica -  24/10/2017

[Imagem: Block Research Group/ETH Zurich/Michael Lyrenmann]

Concreto fluido

Oscar Niemeyer certamente ficaria feliz em vislumbrar possibilidades arquitetônicas inéditas com uma nova técnica de aplicação de concreto criada por engenheiros do Instituto Federal Suíço de Tecnologia (ETH).

A técnica de fabricação, que segue métodos específicos para cada projeto, criteriosamente especificados por um programa de designdigital, permite construir tetos curvos e estruturas em formatos complexos com grandes vãos.

O protótipo que aparece na foto é uma versão em miniatura de uma moradia estudantil que será construída no ano que vem em outra instituição suíça, o EMPA (Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais).

O telhado autoportante e duplamente curvo tem múltiplas camadas: as bobinas de aquecimento e arrefecimento e o isolamento térmico são instalados sobre a camada interior de concreto, que aparecerá como o teto da edificação. Uma segunda camada exterior de concreto dá suporte ao telhado, sobre o qual serão instalados painéis fotovoltaicos de película fina, ou células solares orgânicas - espera-se que a unidade residencial gere mais energia do que consumirá.

O protótipo, que já foi desmantelado para dar espaço para novos experimentos, tinha 7,5 m de altura e uma área superficial de 160 m². O concreto tinha uma espessura média de 5 cm, variando entre 3 cm ao longo das bordas do telhado, até 12 cm nas superfícies de suporte.

Escoramento dinâmico

Em vez do tradicional sistema de escoramento feito de madeira, que seria complicado demais para tetos de formato tão complexo, Philippe Block e Tom Van Mele, criadores da técnica, usaram uma rede de cabos de aço calculadamente esticados, sobre a qual vai um tecido plástico que serve como molde. Essa rede pode ser reutilizada para outros projetos, ao contrário das escoras de madeira, que teriam que ser refeitas a cada novo design.

A rede de aço é ajustada para assumir a forma desejada sob o peso do concreto molhado graças a um novo método de cálculo desenvolvido pela equipe. Os algoritmos garantem que as forças sejam distribuídas corretamente entre os cabos de aço individuais, fazendo o teto assumir exatamente a forma desejada. A rede de aço pesa apenas 500 kg e o tecido outros 300 kg. Assim, com um total de apenas 800 kg de material, são suportadas as 20 toneladas de concreto molhado.

Outra vantagem dessa técnica de construção - os engenheiros a chamam de "cofragem flexível" - é que, durante a concretagem do telhado, a área embaixo permanece desobstruída, permitindo que a construção do interior prossiga ininterruptamente.

A expectativa da equipe é que, no ano que vem, a estrutura da moradia estudantil seja construída em no máximo 10 semanas.