Escada flutuante: a arte da engenharia no design moderno

Descubra como as escadas flutuantes unem engenharia e design. Do cálculo estrutural às várias tipologias, aqui está um guia completo.

As escadas flutuantes, também conhecidas como escadas suspensas, são uma das inovações de design mais fascinantes no mundo da arquitetura e do design de interiores. Mas como elas funcionam? Como são projetadas? Para projetar uma escada flutuante, avaliar cuidadosamente seu impacto estético e calcular a estrutura de acordo com as normas técnicas de construção pode ser de grande apoio um software de modelagem arquitetônica BIM.

O que é uma escada flutuante?

As escadas flutuantes são uma solução tecnológica que combina funcionalidade e design. Caracterizadas pela ausência de uma estrutura central de suporte e com degraus ancorados diretamente na parede ou em outra superfície vertical, essas escadas parecem “flutuar” no espaço, oferecendo uma aparência moderna e limpa. Embora possa parecer que elas são mais adequadas para um design minimalista e contemporâneo, com a escolha certa de formas e materiais, elas podem se adaptar facilmente até mesmo a ambientes mais clássicos e até mesmo a edifícios históricos de grande valor arquitetônico.

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 avançadas para garantir estabilidade e segurança. Vejamos então como funciona uma escada flutuante.

Como funciona uma escada flutuante?

O encanto 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? A resposta está na engenharia precisa e na escolha dos materiais. Geralmente, os degraus das escadas flutuantes são firmemente ancorados na parede através de pinos ou outras formas de fixação, distribuindo uniformemente a carga. Essa disposição permite o melhor uso das propriedades dos materiais, como aço ou concreto armado, para garantir que a escada seja tão estável quanto elegante. O uso de software de cálculo estrutural é necessário para prever e mitigar quaisquer problemas potenciais, garantindo uma construção que não apenas seja visualmente impressionante, mas também segura para os usuários e em conformidade com as normas técnicas de construção.
Aqui está como uma escada flutuante funciona:

ancoragem na parede: a parte superior da escada flutuante é firmemente fixada a uma parede ou a uma estrutura de suporte por meio de suportes ou ancoragens estruturais robustas. Esta 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 na parte superior da estrutura da escada e se estendem para fora, criando os degraus para subir ou descer.
Tensão e compressão: a principal força que permite que uma escada flutuante funcione é a distribuição de tensão e 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 de forças é a razão pela qual uma escada flutuante pode permanecer estável sem suportes verticais.
Equilíbrio: a geometria da escada flutuante é projetada para que o peso do usuário que sobe ou desce seja distribuído uniformemente nos degraus e na estrutura de suporte. Esse equilíbrio evita o colapso ou afundamento da escada.
Design estético: as escadas flutuantes são frequentemente apreciadas pelo seu design estético e moderno. Elas podem adicionar um toque de elegância e minimalismo aos interiores dos edifícios.
Segurança: apesar do visual encantador, é fundamental que as escadas flutuantes sejam projetadas e construídas seguindo rigorosos padrões de segurança. Elas devem ser feitas com materiais resistentes, ancoragens estruturais confiáveis e um projeto cuidadosamente calculado para garantir a segurança dos usuários.

Renderização de escada flutuante feita com o Edificius

As várias tipologias de escadas flutuantes

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

escada flutuante em parede de suporte – quando a escada segue ao longo de uma parede de suporte, a criação de degraus flutuantes torna-se uma escolha sem problemas estruturais significativos. Uma solução comum é criar um elemento de suporte em aço (chamado de stringer) a ser embutido na alvenaria de suporte, que serve como principal suporte para degraus e corrimão. Essa solução cria um efeito visual extraordinário, com degraus que parecem emergir da parede de forma aparentemente suspensa. Geralmente, os degraus são feitos de madeira (faia, carvalho, nogueira ou outras madeiras nobres) sem os espelhos. Para obter um impacto visual extraordinário, essa 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 inoxidável visíveis ou com tampas de madeira para esconder os parafusos. Uma alternativa possível é o uso de um stringer externo de madeira.
Escada flutuante em paredes não portantes – quando não há uma parede de suporte ao lado da escada, mas sim elementos como pilares, paredes divisórias ou paredes de contenção, não é possível usar uma escada flutuante tradicional. Nestes casos, nossos designers podem desenvolver soluções personalizadas após uma inspeção e análise detalhada do projeto. Uma solução pode ser a inclusão de um elemento especial de aço suspenso com pontos de fixação no chão e no teto. Essa solução requer o uso de pilares intermediários, e o elemento suspenso se assemelhará mais a uma estrutura de aço do que a um stringer. Após a instalação dessa estrutura de aço, é possível revestir a parede com drywall ou outros materiais para esconder a estrutura.
Escada flutuante com coluna central – quando a estrutura do edifício não permite a instalação de uma escada flutuante tradicional, uma alternativa é representada por escadas suspensas com uma coluna central. Essa coluna atua como uma espinha dorsal e suporta o peso da escada, garantindo máxima segurança durante o uso. A coluna central pode ser projetada em um estilo minimalista ou mais robusto, dependendo das preferências estéticas.
Escada flutuante com paredes de vidro estrutural – em alguns projetos, pode não ser possível posicionar a escada ao lado de uma parede. Isso ocorre, por exemplo, quando a escada está localizada no centro de uma sala, átrio ou hall de um edifício de prestígio ou hotel. Nesses casos, é possível usar paredes de vidro estrutural para sustentar toda a estrutura da escada flutuante. As paredes de vidro geralmente são colocadas 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 combinar com o piso ou outros elementos de decoração circundantes, ou de vidro temperado estratificado, conferindo um toque exclusivo de leveza e elegância ao design de interiores. As paredes de vidro são projetadas especificamente para suportar a carga da escada e são fixadas ao chão e/ou ao teto. Os degraus são firmemente ancorados nas paredes de vidro por meio de parafusos de aço inoxidável 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 pisada, com pisada e espelho, helicoidais, em L, lineares, etc.

Cálculo estrutural e fatores a serem considerados

Para projetar uma escada flutuante, é fundamental conhecer o tipo de parede ao lado da escada. É uma parede de suporte ou apenas uma parede divisória? Essa informação é crucial para o projeto estrutural da escada. Elementos como ancoragens químicas e espaçadores de aço inoxidável são usados para fixar os degraus nas paredes.

Materiais e detalhes

Os degraus geralmente são feitos de madeira maciça, como faia, carvalho ou nogueira, com espessuras variando de 80 a 100 mm para atender às regulamentações de construção. Alternativamente, resina e 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 inoxidável visíveis a tampas de madeira que escondem os parafusos.

Instalação e fases de construção

A instalação de uma escada flutuante geralmente ocorre em duas fases: primeiro, o elemento de suporte (stringer) é instalado e, em seguida, os degraus e o corrimão são concluídos. Em algumas variantes, como escadas fixadas diretamente na parede, a instalação pode ocorrer em uma única fase.

Versatilidade de estilo

As escadas flutuantes são extremamente versáteis e podem se adaptar a ambientes modernos e clássicos. Por um lado, oferecem uma aparência “flutuante” e, por outro, exigem um projeto estrutural sólido, tornando cada instalação única.

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 diversas vantagens que vão além da mera representação gráfica. Aqui estão alguns dos principais pontos fortes:

escolha da tipologia mais apropriada -A flexibilidade de um ambiente BIM permite explorar várias tipologias de escadas flutuantes em um tempo muito mais curto do que os métodos tradicionais. Você pode rapidamente alterar materiais, dimensões e geometrias e ver como cada variante se integra no projeto. Essa capacidade de experimentar em tempo real ajuda muito na escolha da tipologia 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 análise estrutural, é possível analisar a resistência e durabilidade da escada flutuante em várias condições. Isso fornece uma garantia adicional sobre a segurança da estrutura, permitindo também otimizar o uso de 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 ao apresentar o projeto ao cliente ou a outras partes interessadas. Poder 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 inconsistências, garantindo que todos os membros da equipe estejam sempre atualizados.
Otimização de custos e tempo – A eficiência do BIM permite um planejamento mais preciso de custos e prazos. O modelo BIM pode ser usado para uma estimativa precisa de materiais, mão de obra e tempo necessários, ajudando a evitar atrasos e desperdícios de recursos.

Renderização de escada flutuante feita com software BIM para arquitetura

Para saber mais, leia também:

Guia técnico para projetar uma escada em espiral;
Como projetar escadas: critérios, normas e exemplos para download.

Considerações finais

As escadas flutuantes são mais do que apenas um elemento funcional; são uma declaração de estilo e engenharia. Se você é um arquiteto, designer de interiores ou entusiasta de design, essas escadas oferecem uma maneira fascinante de combinar funcionalidade e estilo em um único elemento arquitetônico.
Então, na próxima vez que você considerar instalar uma escada, por que não explorar as fascinantes possibilidades que as escadas flutuantes têm a oferecer?