CAPÍTULO III

FORMAS DE COBERTURAS

3.1 INTRODUÇÃO

As coberturas têm por missão proteger as construções da chuva, do vento, neve do calor e do frio. Estas deverão proporcionar ainda o conforto térmico, segurança ao fogo, segurança estrutural e segurança contra intrusão. Segundo a sua forma de inclinação exercem uma influência essencial sobre o aspecto do conjunto de um edifício.

As formas usuais de cobertura são as inclinadas e planas. As inclinadas podem ser de uma vertente, duas águas e quatro águas.

Com o progressivo desaparecimento da antiguidade artesanal da construção no séc. XIX, foi-se perdendo também o aspecto homogéneo dos telhados e coberturas. As novas possibilidades técnicas e novos materiais proporcionaram a actual multiplicidade dos mais diversos corpos de edificação, traduzindo-se pela forma, inclinação e materiais.

As coberturas de grandes dimensões conduzem a soluções arquitectónicas específicas, que devem ser caracterizadas pela pequena incidência do peso próprio, relativamente às restantes acções actuantes. Enquanto que para vãos de dimensões reduzidas a diferença entre os dispêndios de energia necessários para as várias soluções possíveis é pequena, para os de grande dimensão essa diferença assume valores muito importantes. Daqui resulta que as leis de geração das formas já não podem ser apercebidas apenas pela aplicação da geometria: exigem também o respeito pelas regras da mecânica. Sobre o projectista recai pois a importante tarefa de concepção de formas que respeitem as limitações dos sistemas estruturais e dos materiais construtivos, na medida em que estes são factores determinantes do comportamento e aptidão das soluções.

É na forma que reside o problema básico da concepção de uma cobertura de grande vão e que sem complexos problemas de análise estrutural, é possível realizar o seu estudo garantindo a liberdade conceptual e assegurando a coerência das soluções aos princípios básicos da mecânica.

Pretende-se restituir ao projectista a liberdade criativa sem prejuízo da eficácia das soluções, através de metodologias que revitalizem a sua indispensável capacidade de síntese nas equipas pluridisciplinares de projecto e que o sensibilizem para o comportamento físico dos sistemas.

3.2 CONSTRUÇÕES / COBERTURAS PRIMITIVAS

3.2.1 Pré-história

Das mais remotas eras da pré-história até aos nossos dias, por toda a parte, o homem procurou quaisquer refúgios para se proteger contra os rigores do clima e das intempéries, o frio, a neve, a chuva, o vento, o sol, as inundações, e contra o terror da noite e os ataques de animais ferozes e porventura gentes inimigas. Esses refúgios ou abrigos apresentam-se sob formas diversas, conforme as condições do ambiente natural, e os recursos ou materiais que este fornece. Em certos casos e regiões onde isso é possível, eles são utilizados tal como se encontram na Natureza, sem quaisquer modificações ou arranjos, merecendo por isso o nome de abrigo naturais; em geral, porém, esses abrigos naturais foram mais ou menos sumariamente melhorados, com vista ao aumento ou mais perfeito resguardo do espaço abrigado, merecendo então o nome (que os distingue e relaciona com os anteriores) de abrigos semi-naturais. Noutros casos, quiçá mais frequentes e gerais, em que a inteligência e o engenho humanos já intervêm activamente numa escala progressiva, que a partir de um primeiro balbuciar rudimentar preludia as construções de maior vulto, esses refúgios são inteiramente feitos pelo Homem, merecendo por isso o nome de abrigos artificiais.

- III.1 -

Figura III.1 - Construção sob rochedo em Monsanto da Beira

Figura III.2 - Abrigo cavado na rocha Serra do Soajo

Figura III.3 - Choupana do tipo de cobertura parede em materiais vegetais em Prime, Viseu

- III.2 -

Figura III.4 - Velha cabana que contrasta com os novos edifícios na Quarteira, Loulé, mas mantendo sempre a mesma forma

tradicional de cobertura (inclinação de 2 águas) apenas materiais diferentes.

3.3 COBERTURAS MAIS ELABORADAS

Nesta época já encontramos, construções com uma forma arquitectónica totalmente diferente. Os materiais de construção já são outros, e a execução técnica já é mais evoluída. O projectista nesta época não se preocupa unicamente com a sua funcionalidade, mas também com a beleza do edifício (cobertura).

- III.3 -

Figura III.5 - Basílica de Santo António, em Pádua Itália. Mantendo a forma tradicional de cobertura, verifica-se alguma evolução / desenvolvimento nestas formas, introduzindo cúpulas. Em Pádua Itália (Sec. XIII-XIV)

Figura III.6 - Igreja Unitária, em Madison, Wisconsin (1951). Alguma complexidade na forma da cobertura.

- III.4 -

3.4 FORMAS ESCULTÓRICAS DE COBERTURAS

Figura III.7 - Mercado de Royan – 1956.

Figura III.8 - Clube “Tachira”, Caracas - 1957.

Figura III.9 - Terminal aéreo de St. Louis – 1954.

- III.5 -

Figura III.10 - Terminal aéreo de St. Louis – 1954.

Cobertura composta por três abóbadas de arestas independentes possuindo cada uma delas 36,6 m de vãos e 10 m de flecha. Cada uma das abóbadas resulta da intersecção de quatro cascas cilíndricas de 11,5 cm de espessura, reforçadas por arcos dispostos ao longo das intersecções no extradorso da cobertura, excepto junto aos apoios.

3.5 COBERTURAS TRACCIONADAS

Figura III.11 - Arena de raleigh – 1953.

Cobertura em superfície de dupla curvatura inversa construída por uma rede formada por duas

famílias de cabos.

- III.6 -

Figura III.12 - Aeroporto de Dulles – 1962.

3.6 COBERTURAS PNEUMÁTICAS – ALGUMAS FORMAS POSSÍVEIS

Figura III. 13 - Pentadome, Andrews – 1958.

- III.7 -

Figura III. 14 - Atoms for Peace – 1958.

Figura III. 15 - Pista de hóquei da Universidade de Yale, New Haven – 1958.

Cobertura composta por duas superfícies de dupla curvatura inversa, em rede de cabos, montadas

simetricamente sobre um arco central parabólico de betão armado com 67 m de vão.

3.7 CÚPULAS

Relativamente às cúpulas reticuladas espaciais as que mais aceitação têm merecido nas últimas quatro décadas são as nervuradas, as Schwedler, as grelha, as geodésicas e as de lamelas.

Seguem-se algumas formas destes tipos de coberturas:

Figura III.16 - Centro de recreio de Swidon – 1975.

- III.8 -

Centro de recreio de Swidon: sala circular coberta por uma cúpula nervura da com 45 m de diâmetro totalmente transparente, constituída por 48 arcos, em perfis tubulares de alumínio.

Figura III.17 - Discovery Dome, Londres – 1951 – Tipo grelha de malha quadrada.

Figura III.18 - Cobertura do “Spruce Goose”, Califórnia - 1954

- III.9 -

Figura III.19 - Palácio dos desportos, México – 1968.

Figura III.20 - Cúpula tipo “Kaiser”, Honolulu – 1957 – tipo lamelas.

- III.10 -

Figura III.21 - Astrodome, Houston – 1964 – tipo lamelas.

3.8 ACTUALIDADE

Maior evolução associada ao estudo das formas em função do objectivo a que vai servir o edifício. A tecnologia de construção de hoje, é bastante evoluída. Devido ao aparecimento de novos materiais de construção é possível construir edifícios de grandes vão.

Figura III.22 – Cobertura de Armazém de material Radioactivo

É uma vasta torre abobadada de betão e aço, concebida para guardar qualquer material radioactivo

em caso de fuga e para resistir a qualquer perigo externo, como um terremoto ou o despenhamento de um avião.

Servindo assim como um edifício de construção, tem 64 m de altura e 45.7 de diâmetro.

- III.11 -

Figura III.23 – Sede do governo regional de Marselha

É a sede do governo regional de Marselha, na França. Representa um símbolo da cidade, é um

edifício conhecido pelo nome de “Le Grand Bleu”, pela sua cor forte e a invulgaridade das formas que produzem um impressão duradoura, mas trata-se ao mesmo tempo de um projecto funcional. A sua concepção corresponde aos desafios do clima local – ventos fortes, que podem provocar tensões nocivas na estrutura do edifício, e o sol meridional de luz ofuscante. Tendo em consideração o clima, Marselha é fustigada por fortes ventos de pontos opostos. A configuração do edifício destina-se a desviar esses ventos. Há também anteparos para proteger o átrio e as galerias da luz directa do sol.

Figura III.24 – Corte do edifício do governo regional de Marselha.

Hoje em dia, graças à grande evolução tecnológica, não só dos programas computorizados

denominados CAD (Computer Aided Design) que constituem instrumentos úteis para delinear pormenores de estruturas complexos, como cobertura do terminal de Kansai; assim com a existência de novo materiais, mais leves e com a mesma ou maior resistência que os materiais mais primitivos / tradicionais, permite a elaboração de formas de coberturas complexas, não só funcionais e envolventes com o edifício, como mais estéticas e também maiores vãos.

- III.12 -

Figura III.25 - Palácio dos Desportos, Roma – 1960.

Figura III.26 - Aeroporto internacional de Kansaai, afastado cerca de 5 km da costa de honshu, a principal ilha do Japão

- III.13 -

Figura III.27 - Pavilhão dos Desportos na Irland Revenue Center, em Nottingham, Inglaterra.

No nosso país, tivemos recentemente a EXPO 98 na qual foram construídos vários edifícios

(pavilhões de exposições) com coberturas complexas.

Figura III.28 - Pavilhão da Expo 98

- III.14 -

Figura III.29 - Pavilhão Atlântico

Figura III.30 - Parque das Nações

- III.15 -

Figura III.31 - Pala do Pavilhão de Portugal - Expo 98

Figura III.32 - Parlamento Europeu – Como podemos verificar trata-se de um edifício com uma grande execução técnica. Os projectistas dão uso à imaginação, fazendo de um edifício uma obra de arte.

- III.16 -

Necessidade de grandes espaços cobertos como é o caso dos pavilhões industriais e os estádios.

Figura III.33 – Pavilhões Industriais

- III.17 -

Figura III.34 - Estádio de França em St. Denis

3.9 FUTURAS CONSTRUÇÕES

De realçar, que devido ao grande evento desportivo que o nosso país vai receber em 2004 – Euro 2004, alguns estádios vão sofrer remodelações a vários níveis. De destacar as formas das coberturas, sendo estas o objecto do nosso estudo.

Figura III.35 - Futuros estádios Portugueses

- III.18 -

Figura III.36 - Futuro estádio

Figura III.37 - Futuros estádios do Futebol clube do Porto e do Sport Lisboa e Benfica

- III.19 -

3.10 FORMA MAIS USUAIS (MAIS VULGARES) DE COBERTURAS

Cobertura em dente de serra Cobertura simples ou de uma vertente

Cobertura de duas águas Cobertura de rincão

Cobertura com águas quebradas Cobertura com rincões quebrados

Cobertura complexa

Figura III.38 – Formas usuais de coberturas

- III.20 -

3.11 CONCLUSÃO

Em virtude das formas de coberturas estarem associadas à geometria/desenho, um dos limites destas formas são os materiais constituintes (resistências mecânicas e aplicação) e os vãos que as coberturas têm de vencer; concluímos que é a imaginação de quem projecta os edifícios (coberturas) que limita essas formas.

Portanto, consideramos que existe uma diversidade enorme de formas de cobertura. E que para o futuro teremos edifícios (coberturas) com maiores execuções técnicas devido ao aparecimento de novos matérias, pelo que as estruturas de hoje, deixarão de ser novidade amanhã.

Podemos também concluir que as estruturas de grande vão são as mais instintas, e estas, geralmente, apresentam as mais diversas formas, tornando estas estruturas as mais admiráveis, por serem de um grande interesse arquitectónico e da mais complexa execução técnica.

- III.21 -