FINESTRA: Foster+Partners e RAF Arquitetura, Edifício Aqwa, Rio de Janeiro

Complexidade geométrica

Um dos destaques do projeto do edifício Aqwa é a singularidade de sua envoltória, composta por seis faces que combinam planos com inclinações positiva e negativa. A definição do desenho das fachadas surgiu da percepção da equipe do arquiteto Norman Foster, que, ao estudar o local onde o prédio seria construído e ver os navios da região portuária do Rio de Janeiro, concluiu que o formato do edifício deveria lembrar o casco de uma embarcação. Na obra, é a estrutura que se adequa ao projeto de fachada para atender as expectativas e design arquitetônicos

Os desafios foram muitos. A começar pela adaptação de toda a fachada às inclinações da arquitetura, mantendo as tolerâncias mínimas de projeto sem alterar qualquer detalhe de desenho. Segundo o responsável pela obra, Renato Reyes, senior manager da Tishman Speyer, aconteceram workshops ao longo de todo o ano anterior ao início da implantação do projeto. Nesse período, sob a consultoria do projetista de fachada AJ Labelle, de Nova York, foram elaborados estudos juntamente com os arquitetos (Foster + Partners e RAF Arquitetura), equipe da Tishman Speyer e da Itefal, empresa brasileira responsável pela produção e execução das fachadas.

Para a envoltória, dividida em três setores – corpo da torre, cobertura e base -, foram determinados três sistemas: fachada unitizada, stick e grid. “A geometria do edifício como um todo possui extrema complexidade. As vedações tem inclinações de 77 graus, 97 graus ou 105 graus, e se interligam com revestimentos de chapas sólidas de alumínio, com 3 milímetros de espessura e formatos variados. Os seis pilares laterais, denominados megacolunas, com geometria e dimensões distintas entre si e revestidos com chapas e lambris de alumínio no sistema unitizado, são outra particularidade da construção”, explica o engenheiro Henrique F. S. de Lima, diretor da Itefal.

Lima destaca que, por causa das características específicas do empreendimento e de cada uma das suas fachadas, mais de 80 ferramentas exclusivas foram desenvolvidas. “O fato de ser um edifício com fachadas inclinadas e interligações com revestimentos diferentes dificultou e interferiu no desenvolvimento e execução do projeto. Todo o detalhamento, principalmente nos encontros e interfaces, foi executado através de software de projeto em 3D.”

As inclinações, revestimentos e encontros de diversas disciplinas exigiram um detalhado estudo de vedação, contemplando atividades específicas para cada situação. “O revestimento das megacolunas e a execução da fachada nos primeiros andares foram bastante desafiadores. O fato de as megacolunas terem inclinações variadas, tolerância mínima de 10 milímetros e rotação dificultou o seu revestimento e a vedação nos encontros das faces. Para garantir a estanqueidade da envoltória, as interfaces e as inclinações ganharam diferentes tipos de vedação, chegando a ter até três barreiras diferentes”, explica Reyes.

ESTUDOS DE INSOLAÇÃO

O corpo da torre, entre os terceiro e 21º andares, é constituído por seis faces e recebeu o sistema unitizado nos trechos entre vãos, fachada contínua e no revestimento das megacolunas. A definição de cada vedação teve o sol como referência inicial. “A inclinação na fachada foi adotada para auxiliar na redução da insolação direta, diminuindo a ilha de calor no ambiente, porém preservando a entrada de luz dentro do escritório. Conforme a fachada vai subindo, a tipologia vai crescendo e girando. A solução promoveu andares maiores e, pensando na construção da segunda torre, as faces positivas ao convergirem para o prédio permitirão privacidade entre as duas torres”, explica Renato Reyes.

Foram feitos estudos específicos para definir os vidros e a inclinação das fachadas e das abas entre andares, assim como para verificar a insolação direta e indireta e a temperatura média. Os vidros insulados de 32 milímetros de espessura (laminado de 12 milímetros + câmara de ar de 14 milímetros + laminados de 6 milímetros) Low-e apresentam camada prateada no vidro externo que ajuda a refletir a incidência solar, mantendo a transparência no interior.

Com alto desempenho térmico, os vidros possuem transmissão luminosa de 47%, reflexão luminosa externa de 17% e interna de 20%, absorção de energia de 43%, fator solar de 30% e coeficiente de sombreamento de 0,34. Também foram feitos testes em túnel de vento para verificar qual a influência do vento no desempenho da fachada e sua contribuição para o conforto do pedestre e vizinhança.

DEFINIÇÃO DAS FACHADAS 

“As faces norte e sul [voltadas, respectivamente, para a Baía de Guanabara e para o bairro], com inclinação de 14 graus em cada andar receberam o sistema unitizado entre vãos. Elas possuem abas inclinadas de 1,20 metro de largura, produzidas com uma estrutura metálica secundária revestida com painel de alumínio de 3 milímetros, que formam um zigue-zague. Associadas ao uso de vidros insulados de alto desempenho, as abas auxiliam na redução da insolação. A configuração se repete nas faces noroeste e sudeste, com abas de inclinação positiva progressiva nos andares. Já as peles de vidro leste e oeste possuem sistema unitizado contínuo curtain wall com inclinação negativa progressiva de 7 graus nos andares”, detalha Renato Reyes.

Ao total são cerca de 24.000 metros quadrados de fachadas. Segundo Henrique F.S. de Lima, na sua execução foram utilizados cerca de 16.200 metros quadrados de vidros, 250 toneladas de perfis de alumínio extrudados e aproximadamente 60 toneladas de chapas sólidas de alumínio. A vedação das fachadas levou 15 meses e foi dividida em fases.

A primeira contemplou a instalação dos painéis com vidro a cada andar ou por anel, mesmo existindo painéis entre vãos e painéis de fachada contínua. A maioria dos quadros de vidro foi fixada através de chumbadores, porém nas fachadas contínuas as ancoragens são fixadas diretamente nas vigas “I” da estrutura metálica do prédio, com espessura de 25 milímetros. Nessa parede foram utilizados pinos roscados fixados através de sistema stud bolt.

Após a conclusão de metade da fachada, iniciou-se a segunda fase com montagem dos painéis de revestimento das megacolunas. "Para auxiliar no isolamento térmico, os perfis de alumínio da subestrutura e das abas receberam revestimento interno de lã de rocha”, lembra Lima. A cobertura, tratada como um andar especial com várias possibilidades de uso, ganhou uma fachada stick com pé direito de 5,5 metros de vão luz.

Os vidros insulados são iguais aos usados no corpo do edifício, com dimensões diferentes. Na cobertura, eles têm 3 metros de altura e 2,5 metros de largura e foram colados com silicone estrutural em perfis de alumínio. O fechamento da base do edifício, que compreende do lobby elevado até o terceiro pavimento, foi executado com o sistema de fachada suspensa grid constituído de vidros laminados de 16 milímetros colados em perfis de alumínio desenvolvidos exclusivamente para essa obra, visando atender à geometria das fachadas e à melhor acomodação da caixilharia na estrutura metálica aparente em diversos pontos.

Com diferentes inclinações e dimensão, a fachada está pendurada nas vigas principais do terceiro pavimento. “Apesar de a caixilharia ser simples, o grande desafio dessa fachada foi a estrutura metálica suspensa, por causa da sua dimensão e deformação. Nesse trecho, quem faz o papel de fachada é a estrutura metálica com tolerância mínima de 10 milímetros. Para atender a movimentação do sistema, evitando o desaprumo e o desnível da fachada foram cerca de três meses de ajustes de tolerância”, explica Renato Reyes.

No térreo, como na cobertura, foi utilizado o sistema de fachada stick, com colunas e folhas exclusivas. Segundo Lima, como as premissas arquitetônicas previam toda a fachada do térreo em alumínio, sem estrutura metálica de aço aparente, houve a necessidade do desenvolvimento de ancoragens metálicas especiais totalmente embutidas e perfis de alumínio pintados na cor azul RAL-5011.

Na frente das lojas, os vidros laminados transparentes de 16 milímetros têm 5 metros de altura e 3,20 metros de largura. Para manutenção e limpeza da fachada, foi desenvolvido um sistema exclusivo de gôndola fabricado em Madri, Espanha. O sistema possui uma gôndola, um conjunto de cestos, trilhos e tubo guia de aço inox. Instalada no topo do edifício, a gôndola circula o prédio todo por meio dos trilhos e faz o içamento da cesta principal.

Para atingir determinadas extremidades do edifício, foram usados mais quatro cestos com diferentes inclinações e tipologias. Os trilhos foram adaptados ao design da fachada e o tubo guia foi usado na face inclinada para manter a gôndola próxima à face.

ENSAIO INTERNACIONAL 

Para garantir total desempenho da fachada, ela foi testada no laboratório do Instituto Nacional Tecnologia Industrial (INTI), em Buenos Aires, Argentina. A escolha do laboratório se deu em função do tamanho do protótipo, 12 metros de largura e 10 metros de altura, e do protocolo exigido pelo projetista de fachada Armand Labelle, de Nova York.

O protótipo representa dois andares e a virada da meia coluna no encontro das faces negativa e positiva e revestimentos. Em um único protótipo foram contemplados painéis, entrevãos, fachada contínua, megacoluna e revestimento de abas, trechos considerados mais vulneráveis pelo consultor.

“Ele também solicitou um protocolo de ensaio conforme normas americanas, prevendo o ensaio de pressão dinâmica com auxílio de turbina. E as pressões indicadas foram extremamente elevadas: pressão de ensaio de 2.500 Pa; pressão de segurança de 3.750 Pa; pressão de água de 565 Pa. A fachada foi aprovada em todos os itens”, conclui Henrique F.S. Lima. 



Texto de Gilmara Gelinski| Publicada originalmente em Projeto Design na Edição 442
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