Escadas flutuantes: a arte da engenharia encontra o design moderno

As escadas flutuantes, conhecidas também como escadas suspensas, são uma das inovações de design mais fascinantes no mundo da arquitetura e do design de interiores. Mas como funcionam? Como são projetadas? Para projetar uma escada flutuante, avaliar cuidadosamente seu impacto estético e calcular a estrutura em conformidade com as normas técnicas para construções, pode ser de grande ajuda um software para modelagem arquitetônica BIM. À seguir apresentamos uma série de renders de escadas flutuantes realizadas com um software BIM. Você pode se inspirar livremente nessas imagens para o seu projeto!

O que é uma escada flutuante?

As escadas flutuantes são uma solução tecnológica que une funcionalidade e design.

Tradicionalmente, uma escada é composta por subidas e pisos: o piso de uma escada tradicional é a parte horizontal sobre a qual se caminha, enquanto a subida é a parte vertical que conecta uma escada à outra. As escadas flutuantes renunciam à subida, o que faz parecer que os degraus estão suspensos no espaço e confere à escada inteira uma aparência mais aberta.

Sustentadas por uma viga central ou com degraus ancorados diretamente à parede ou a outra superfície vertical, essas escadas são projetadas para esconder a estrutura de suporte e para dar a sensação de que os degraus “flutuam” no espaço, oferecendo um visual moderno e limpo.

Por mais que se possa pensar que são mais adequadas a um design minimalista e contemporâneo, com a escolha certa de formas e materiais, podem se adaptar facilmente também em ambientes mais clássicos e até mesmo em edifícios históricos ou de relevante valor arquitetônico.

Podem ser instaladas dentro ou fora, para empresas, casas ou reformas e podem ser combinadas com diferentes tipos de corrimãos e guarda-corpos, frequentemente em vidro ou sob a forma de cabos ou barras.

Projeto de escada flutuante | Renderização feita com o Edificius

Além do impacto estético, as escadas flutuantes são também um exemplo refinado de engenharia estrutural, utilizando materiais e técnicas de construção avançados para garantir estabilidade e segurança. Vamos ver como funciona uma escada flutuante.

Como funciona uma escada flutuante?

O fascínio de uma escada flutuante deriva em grande parte do seu design aparentemente impossível que parece desafiar as leis da gravidade. Mas como pode uma estrutura tão leve e sem suporte central permanecer estável e segura? Como construir uma escada flutuante?

A resposta está na engenharia precisa e na escolha dos materiais. Geralmente, os degraus das escadas flutuantes são ancorados de forma segura à parede através de pinos ou outras formas de fixação, distribuindo a carga de maneira uniforme. Essa disposição permite aproveitar ao máximo as propriedades dos materiais, como o aço ou o concreto armado, para garantir que a escada seja tão estável quanto elegante. É necessário o uso de software para o cálculo estrutural para prever e mitigar qualquer potencial problema, garantindo uma construção que não só seja visualmente impressionante, mas também segura para os usuários e em conformidade com as normas técnicas de construção.

Aqui está como funciona uma escada flutuante:

• ancoragem à parede: a parte superior da escada flutuante é fixada firmemente a uma parede ou a uma estrutura de suporte por meio de suportes ou ancoragens estruturais robustas. Essa ancoragem é essencial para a estabilidade e segurança da escada;
• degraus: os degraus de uma escada flutuante podem variar em material e forma, mas geralmente são feitos de madeira, metal ou vidro. Esses degraus são ancorados à parte superior da estrutura da escada e se estendem para fora, criando os passos para subir ou descer;
• tensão e compressão: a força principal que permite que uma escada flutuante funcione é a distribuição da tensão e da compressão entre a parede e os degraus. A parte superior da escada transmite a compressão para a parede, enquanto os degraus resistem à tensão. Essa distribuição das forças é o motivo pelo qual uma escada flutuante pode permanecer estável sem suportes verticais;
• balanceamento: a geometria da escada flutuante é projetada de modo que o peso do usuário que sobe ou desce se distribua uniformemente pelos degraus e pela estrutura de suporte. Esse equilíbrio permite evitar o colapso ou a falha da escada;
• design estético: as escadas flutuantes são frequentemente apreciadas por seu design estético e moderno. Podem adicionar um toque de elegância e minimalismo aos interiores dos edifícios;
• segurança: apesar da aparência fascinante, é fundamental que as escadas flutuantes sejam projetadas e construídas seguindo rigorosos padrões de segurança. Devem ser feitas com materiais robustos, ancoragens estruturais confiáveis e um projeto cuidadosamente calculado para garantir a segurança dos usuários.

Renderização de escada flutuante feita com o Edificius

Escada em balanço: detalhes estruturais

Para projetar uma escada em balanço, é fundamental conhecer e prever uma série de detalhes estruturais, necessários para tornar a escada estável e segura.

Capacidade de carga

Para poder projetar uma escada em balanço estruturalmente sólida, é necessário considerar a capacidade de carga de sua estrutura. A estrutura deve ser capaz de suportar não apenas o seu próprio peso, mas também o peso de qualquer pessoa ou objeto que a utilizará.

Ao projetar a escada, portanto, será necessário considerar a carga máxima prevista, incluindo elementos como o peso dos degraus, o número de pessoas que utilizam a escada e qualquer carga adicional, como móveis ou objetos de grandes dimensões.

Suportes estruturais

Embora na escada em balanço os degraus pareçam flutuar, sempre há um suporte estrutural sustentando tudo. Ele pode ser:

• uma parede autoportante, feita de concreto armado ou de tijolos maciços, por exemplo. Nesse caso, os degraus se ancoram diretamente à parede portante e não há problemas estruturais significativos. Eles são sustentados, por exemplo, por meio de uma viga embutida na parede ou fixados diretamente e individualmente utilizando parafusos de ancoragem química e espaçadores em aço inoxidável entre a parede e o degrau;
• estruturas de quadros em aço inox incorporados em um divisor não portante. Cada degrau é sustentado por um quadro estrutural e pode ser reforçado pela inserção de corrimãos de vidro ou suportes em aço inoxidável ligados ao teto;
• um viga posicionada sob os degraus, ancorada ao piso e ao degrau de cabeceira. Ela funciona como a espinha dorsal de todo o sistema e é parafusada a cada degrau.

Materiais estruturais

Os materiais utilizados para o projeto das superfícies e dos sistemas de suporte estrutural de uma escada em balanço influenciam a resistência e a estabilidade da própria escada.

Se forem utilizados materiais leves como aço e alumínio, a escada terá um peso próprio reduzido, enquanto um material como o concreto ou a pedra tem densidades maiores e, portanto, um peso maior; as escadas em concreto armado garantem, por exemplo, maior suporte à estrutura.

Embora seja muito importante considerar cuidadosamente a seleção do material com base nas necessidades específicas do projeto, muitas vezes recorre-se ao uso de madeira maciça, como faia, carvalho ou nogueira, com espessuras que variam de 80 a 100 mm para a realização dos degraus. Alternativamente, a resina e o Corian estão ganhando popularidade como materiais para os degraus. Os corrimãos podem ser feitos de diferentes materiais, incluindo painéis de vidro fixados aos lados dos degraus ou aço inoxidável. As opções de fixação variam de parafusos de aço inox visíveis a tampas de madeira que escondem os parafusos.

Conexões

A análise das conexões é essencial para garantir que a escada em balanço seja estruturalmente sólida. Isso inclui não apenas as conexões entre os degraus e as subidas, mas também as conexões entre o sistema de suporte estrutural e os degraus e as subidas, que muitas vezes não são nada mais do que suportes para os degraus em balanço ancorados na parede. Ao projetar a escada, é importante:

• considerar cuidadosamente a transferência e a distribuição da carga nessas conexões;
• assegurar-se de que sejam projetadas para resistir às cargas previstas.

As várias tipologias de escadas em balanço

As escadas em balanço podem ser feitas em vários estilos e materiais e com várias técnicas construtivas, para se adaptar às necessidades arquitetônicas e às preferências de design. Aqui estão alguns dos tipos de escadas em balanço mais comuns que podem ser realizadas:

• escada em balanço sobre parede portante – quando a escada está ao lado de uma parede portante, a realização dos degraus em balanço torna-se uma escolha sem problemas estruturais significativos. Uma solução comum é criar um elemento portante em aço (chamado de travessa) a ser embutido na alvenaria portante, que serve como suporte principal para degraus e corrimão. Esta solução cria um efeito visual extraordinário, com os degraus parecendo emergir da parede de forma aparentemente suspensa. Normalmente, os degraus são feitos de madeira (de faia, carvalho, nogueira ou outras madeiras nobres) sem as subidas. Para obter um impacto visual extraordinário, esta opção pode ser combinada com um corrimão de vidro, cujos painéis são fixados aos lados dos degraus. Essas fixações podem ser feitas com parafusos de aço inox visíveis ou com tampas de madeira para esconder os parafusos. Uma alternativa possível é o uso de uma travessa externa em madeira;
• escada em balanço sobre paredes não portantes – quando ao lado da escada não há uma parede portante, mas sim elementos como montantes, divisórias ou muros de contenção, não é possível utilizar uma escada em balanço tradicional. Nesses casos, nossos projetistas podem desenvolver soluções personalizadas após realizar uma visita técnica e analisar todos os detalhes do projeto. Uma solução poderia ser a inserção de um elemento especial em aço em balanço com pontos de fixação no piso e no teto. Esta solução requer o uso de montantes intermediários, e o elemento em balanço se parecerá mais com uma estrutura de quadro em aço do que com uma travessa. Após a instalação desta estrutura em aço, é possível revestir a parede com drywall ou outros materiais para esconder a estrutura;
• escada em balanço com coluna central – quando a estrutura do edifício não permite a instalação de uma escada em balanço tradicional, uma solução alternativa é representada pelas escadas suspensas com uma coluna central. Esta coluna funciona como a espinha dorsal e suporta o peso da escada, garantindo a máxima segurança durante o uso. A coluna central pode ser projetada em um estilo minimalista ou em um estilo mais robusto, dependendo das preferências estéticas;
• escada em balanço com paredes em vidro estrutural – em alguns projetos, pode não ser possível posicionar a escada próxima a uma parede. Este cenário ocorre, por exemplo, quando a escada está localizada no centro de uma sala, de um átrio ou de um hall em um edifício prestigioso ou em um hotel. Nesses casos, é possível utilizar paredes em vidro estrutural para suportar toda a estrutura da escada em balanço. As paredes em vidro são geralmente posicionadas em ambos os lados da escada e são projetadas para suportar a carga de cada degrau individualmente. Os degraus podem ser feitos de madeira para harmonizar com o piso ou outros elementos de decoração circundantes, ou em vidro laminado temperado, conferindo um toque exclusivo de leveza e elegância a todo o design de interiores. As paredes em vidro são especialmente projetadas para suportar a carga da escada e são fixadas ao piso e/ou ao teto. Os degraus são solidamente ancorados às paredes em vidro por meio de parafusos em aço inox especialmente projetados para garantir uma estrutura segura e durável.

Renderização de escada flutuante feita com software BIM para arquitetura

Além dessas tipologias mais comuns, é possível projetar escadas flutuantes apenas com degraus, com degraus e contrapesos, helicoidais, em L, em linha, etc.

Escadas flutuantes: inovações de design

As escadas flutuantes, com sua estrutura leve e flutuante, sempre estiveram sujeitas a inovações de design.

A possibilidade de trazer mais luz aos espaços com degraus abertos através dos quais ela filtra permite criar jogos de luz e sombra que enriquecem a arquitetura de uma residência, um local comercial ou de exposição.

O tipo de acabamento dos degraus, o material escolhido e também a coloração (além, naturalmente, de detalhes adicionais como luzes LED integradas ou perfis em aço) conferem grande impacto à escada, proporcionando:

• maior solenidade se forem utilizados materiais de madeira ou revestimentos em pedra natural para os degraus;
• maior inovação e praticidade com materiais Solid Surface;
• maior transparência utilizando superfícies envidraçadas.

Aqui estão algumas escadas flutuantes inovadoras que estão fazendo sucesso nos últimos anos.

Escada flutuante curva

Uma escada flutuante curva sempre foi sinônimo de classe: um objeto comum como uma escada se torna extraordinário graças ao uso de formas sinuosas e acabamentos especiais que a tornam um verdadeiro objeto de design.

Uma escada flutuante em espiral, sustentada por travessas centrais ou laterais e enriquecida por corrimãos curvos em vidro ou aço, se posicionada no centro de uma sala divide e organiza os espaços, tornando-se o foco de todo o ambiente.

Escada flutuante em vidro

Uma escada flutuante em vidro possui tanto os degraus quanto o corrimão/travessa portante em vidro. Os únicos elementos em aço inox são os pontos de ancoragem entre degrau e parede ou corrimão em vidro.

As escadas flutuantes em vidro são uma proposta essencial, pois permitem conectar os andares sem inserir elementos que pesem ou escondam porções do ambiente que está sendo projetado.

As escadas totalmente em vidro podem ser retas ou são capazes de se adaptar a qualquer ambiente e premissa estrutural. A transparência confere impacto visual à escada, impacto que aumenta com a adição de iluminação mono ou policromática em LED dos degraus ou das estruturas.

Escada flutuante com suportes e travessas inovadoras

Entre as várias versões inovadoras das escadas flutuantes encontramos:

• as com travessas em zigue-zague, frequentemente em aço, que conferem à escada um aspecto elegante e moderno. Deixando as travessas de cor diferente em relação aos degraus ou talvez em aço à vista, dá contraste e evidência à estrutura;
• as com degraus sustentados por cabaletes em aço ancorados ao teto, que permitem a passagem de mais luz na sala;
• as multipiso em que até o patamar de descanso é flutuante e o corrimão, que segue perfeitamente o contorno da escada e se desenvolve ergonomicamente, colabora para funcionalidades específicas de segurança de acordo com as necessidades.

Se você está modelando a escada flutuante de um apartamento e deseja ver quais materiais e quais soluções técnicas criam uma obra mais inovadora, meu conselho é realizar uma série de renderizações em tempo real.

Vantagens de um software BIM para o projeto de uma escada flutuante

A adoção de software de modelagem BIM na concepção de escadas flutuantes oferece inúmeras vantagens que vão além da simples representação gráfica. Aqui estão alguns dos principais pontos fortes:

• escolha do tipo mais apropriado
  A flexibilidade de um ambiente BIM permite explorar diferentes tipos de escadas flutuantes em um tempo muito mais curto em comparação com os métodos tradicionais. Você pode rapidamente modificar materiais, dimensões e geometrias e ver como cada variante se integra ao projeto. Essa capacidade de experimentar em tempo real ajuda significativamente na escolha do tipo de escada mais adequada ao contexto específico do projeto.
• simulação estrutural
  Uma das principais vantagens do uso do BIM nesse contexto é a capacidade de realizar simulações estruturais. Graças à integração com software de cálculo estrutural, é possível analisar a resistência e a durabilidade da escada flutuante em várias condições. Isso fornece uma garantia adicional sobre a segurança da estrutura, permitindo também otimizar o uso dos materiais.
• visualização e apresentação
  A representação gráfica avançada e as capacidades de renderização 3D dos softwares BIM permitem criar visualizações extremamente realistas do projeto. Isso é particularmente útil quando se deve apresentar o projeto ao cliente ou a outras partes interessadas. Ser capaz de mostrar uma simulação detalhada da escada no contexto de todo o edifício pode contribuir para uma decisão mais informada e consciente por parte do cliente.
• coerência e integração do projeto
  O ambiente BIM facilita a coerência do projeto. Qualquer modificação feita no modelo da escada é automaticamente refletida em todas as vistas e documentações relacionadas. Isso reduz o risco de erros e incongruências, garantindo que todos os membros da equipe estejam sempre atualizados.
• otimização de custos e tempo
  A eficiência do BIM permite um planejamento mais preciso dos custos e dos tempos. O modelo BIM pode ser utilizado para uma estimativa precisa dos materiais, do trabalho e do tempo necessários, ajudando a evitar atrasos e desperdícios de recursos.

Renderização de escada flutuante feita com software BIM para arquitetura

Para aprofundar, leia também:

• Guia técnico para o projeto de uma escada em espiral;
• Como projetar uma escada: critérios, normas e exemplos para download.

FAQ sobre Escadas Flutuantes

O que é uma escada flutuante?

Uma escada flutuante é uma escada sem contrapesos, com degraus que parecem suspensos no espaço. Pode ser sustentada por uma viga central, ancorada à parede ou a outra superfície vertical, oferecendo um design moderno e limpo, mas adaptável também a contextos clássicos ou históricos.

Como funciona uma escada flutuante?

A escada flutuante se sustenta graças à ancoragem dos degraus à parede ou à estrutura de suporte, à distribuição da tensão e da compressão entre degraus e suporte, e ao equilíbrio do peso do usuário. Os degraus podem ser feitos de madeira, metal ou vidro, e o projeto estrutural garante segurança e estabilidade.

Quais detalhes estruturais são importantes em uma escada flutuante?

Os detalhes estruturais incluem a capacidade de carga da estrutura, os suportes (paredes portantes, estruturas de aço ou vigas), os materiais dos degraus e dos suportes (madeira maciça, metal, vidro, cimento) e as conexões entre degraus e estrutura, projetadas para suportar as cargas previstas.

Quais tipos de escadas flutuantes existem?

As principais tipologias são: em parede portante, em paredes não portantes, com coluna central, com paredes em vidro estrutural, curvas, em espiral, em L ou em linha. Cada tipologia é escolhida com base nas necessidades estruturais e estéticas.

Quais materiais podem ser usados para uma escada flutuante?

Os degraus podem ser de madeira maciça (bétula, carvalho, nogueira), vidro laminado temperado, metal, cimento ou resina. Os corrimãos podem ser de vidro, aço inox ou outros materiais, com fixações à vista ou ocultas, dependendo do design.

Quais inovações de design existem para escadas flutuantes?

As inovações incluem degraus abertos para jogos de luz, materiais como Solid Surface ou vidro, iluminação LED integrada, vigas em zig zag de aço, degraus sustentados por cabos, escadas de múltiplos andares com corrimão ergonômico, curvas, em espiral ou completamente transparentes para um impacto estético elegante.

Quais vantagens um software BIM oferece na concepção de escadas flutuantes?

O BIM permite escolher rapidamente o tipo de escada, simular a resistência estrutural, criar renders realistas, manter a coerência e a integração do projeto e otimizar tempos e custos, apoiando todas as fases desde o projeto até a apresentação final.