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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Estudo Comparativo dos Sistemas Construtivos:
Steel Frame, Concreto PVC e Sistema Convencional
Conrado Sanches Domarascki
Lucas Sato Fagiani
Orientadora: Profa. Paula Cacoza Amed Albuquerque
2009
1
Conrado Sanches Domarascki
Lucas Sato Fagiani
Estudo Comparativo dos Sistemas Construtivos:
Steel Frame, Concreto PVC e Sistema Convencional
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao
curso de Engenharia Civil do Centro Universitário
da Fundação Educacional de Barretos, como
requisito à obtenção do grau de Engenheiro Civil.
Orientadora: Prof. MS. Paula Cacoza Amed Albuquerque
Barretos
2009
2
FOLHA DE APROVAÇÃO
Candidatos: CONRADO SANCHES DOMARASCKI E LUCAS SATO FAGIANI
“ESTUDO COMPARATIVO DOS SISTEMAS CONSTRUTIVOS: STEEL FRAME, CONCRETO
PVC E SISTEMA CONVENCIONAL”
Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos.
Monografia defendida e julgada em 23/10/2008 perante a Comissão Julgadora:
________________________________ _________________
Prof. Artur Gonçalves
Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos
____________________________ _________________
Prof. Eduardo Caldeira Brandt Almeida
Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos
____________________________ _________________
Prof. Nilton Borges Pimenta
Centro Universitário da Fundação Educacional de Barretos
____________________________
Prof. Ms. Paula Cacoza Amed Albuquerque
Coordenador dos trabalhos de Conclusão de Curso
3
DEDICATÓRIA
Aos nossos pais, que estão nos dando algo que
jamais nos será tirados: o conhecimento.
4
AGRADECIMENTOS
À Deus, pela vida. Aos nossos pais, pela educação. Aos nossos amigos, pela
compreensão e apoio. A orientadora Paula, pela demarcação do caminho e aos professores,
pelo estímulo e confiança.
5
“O desejo da conquista é realmente uma coisa
muito natural e comum, e, sempre que os homens
conseguem satisfazê-lo, são louvados, nunca
recriminados; mas, quando não conseguem e
querem satisfazê-lo de qualquer modo, aí estão o
erro e a recriminação.”
Nicolau Maquiavel
6
RESUMO
Os altos investimentos em habitação, a entrada de empresas estrangeiras no setor e a
grande concorrência, impulsionam as empresas da construção civil a buscarem novas
tecnologias que possibilitam construir mais rápido, mais barato e com maior qualidade.
Dentro deste cenário, surgem diversos sistemas construtivos industrializados, com
características distintas, mais com o mesmo enfoque: mudar a maneira de se construir.
Dentre diversos sistemas foram analisados o steel frame, sistema já difundido em
vários países do mundo, e o concreto PVC, que é ainda pouco conhecido.
Palavras-chaves: Sistemas construtivos, industrialização da construção, concreto PVC,
Steel frame.
7
ABSTRACT
The high investment in housing, the entry of foreign firms in the industry and fierce
competition, driving the construction companies to seek new technologies that enable to build
faster, cheaper and higher quality.
Within this scenario arise several industrialized building systems, with different
characteristics, but with the same focus: to change the way to build.
Among various systems analyzed the steel frame system, already widespread in
several countries of the world, PVC and concrete, which is still largely unknown.
Keywords: building systems, manufacturing of construction, concrete PVC, Steel frame.
8
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 13
2 OBJETIVO .......................................................................................................................... 14
3 REVISÃO BIBLIOGRAFICA ........................................................................................... 15
3.1 Indústrias da Construção ..................................................................................... 15
3.2 A Evolução da Indústria da Construção Civil ................................................... 18
3.3 Definições de Industrialização ............................................................................. 20
3.3.1 Industrialização de Ciclo Fechado ............................................................ 21
3.3.2 Industrialização de Ciclo Aberto ............................................................... 22
4 METODOLOGIAS E ETAPAS ......................................................................................... 24
5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS INDUSTRIALIZADOS ................................................ 25
5.1 Paredes de Concreto ............................................................................................. 25
5.2 Casas de Madeira - Light wood frame ................................................................ 26
5.3 Blocos de EPS ........................................................................................................ 28
5.4 Painéis cerâmicos pré-fabricados ........................................................................ 29
5.5 Fôrmas tipo Banche .............................................................................................. 31
5.6 Sistema Techouse ................................................................................................. 32
5.7 Tilt-up .................................................................................................................... 33
6 APRESENTAÇÃO DOS SISTEMAS STEEL FRAME, CONCRETO PVC E
SISTEMA CONVENIONAL. ................................................................................................ 36
6.1 Steel frame ............................................................................................................. 36
6.1.1 Fundações .................................................................................................... 38
6.1.2Estrutura ...................................................................................................... 38
6.1.3 Fechamento e revestimento ........................................................................ 43
6.1.4 Instalações sanitárias, hidráulicas e elétricas. .......................................... 45
9
6.1.5 Cobertura .................................................................................................... 45
6.2 Sistema Concreto PVC ......................................................................................... 47
6.2.1 Fundações .................................................................................................... 49
6.2.2 Estruturas .................................................................................................... 49
6.2.3 Fechamento e revestimento ........................................................................ 53
6.2.4 Instalações sanitárias, hidráulicas e elétricas. .......................................... 54
6.2.5 Coberturas ................................................................................................... 59
6.3 Sistema Convencional ........................................................................................... 60
7 COMPARAÇÃO DOS SISTEMAS INDUSTRIALIZADOS E SISTEMA
CONVENCIONAL ................................................................................................................. 62
7.1 Produtividade ........................................................................................................ 62
7.2 Preço ....................................................................................................................... 64
8 RESULTADO E DISCUSSÃO ........................................................................................... 69
9 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 71
10 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA ................................................................................. 73
10
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Relação para 1m3 de concreto leve de peso especifico de 900kg/m3. ............... 51
Tabela 2: Produtividade sistema steel frame. ...................................................................... 62
Tabela 3: Produtividade sistema concreto PVC .................................................................. 62
Tabela 4: Produtividade sistema convencional .................................................................... 62
Tabela 5: Composição de custo do sistema steel frame por metro quadrado de estrutura
e vedação. ................................................................................................................................. 64
Tabela 6: Composição de custo por metro quadrado de estrutura e vedação do concreto
PVC. ......................................................................................................................................... 65
Tabela 7: Composição de custo por metro quadrado de alvenaria auto portante. .......... 65
Tabela 8: Composição de custo unitário concreto grout para parede autoportante. ...... 66
Tabela 9: Composição de custo unitário para armadura CA 50 para parede
autoportante. ........................................................................................................................... 66
Tabela 10: Composição de custo unitário de chapisco. ....................................................... 67
Tabela 11: Composição de custo unitário de emboço desempenado. ................................ 67
Tabela 12: Composição de custo unitário de pintura em látex. ......................................... 68
Tabela 13: Composição de custo unitário da parede alvenaria pronta. ............................ 68
11
LISTA DE FIGURAS
Figura 1- Banheiro pré-moldado........................................................................................... 18
Figura 2 - Fôrmas de plástico para paredes de concreto .................................................... 26
Figura 3 - Casa construída com o sistema Light Wood Frame .......................................... 27
Figura 4 - Fabricação de Kits hidráulicos ............................................................................ 28
Figura 5 - Construção de casas com blocos de EPS ............................................................ 29
Figura 6 - Fabricação de painéis cerâmicos ......................................................................... 31
Figura 7 - Fôrmas tipo banche .............................................................................................. 32
Figura 8 - Construção em sistema Techouse ........................................................................ 33
Figura 9 - Construção no sistema Tilt-up ............................................................................. 35
Figura 10 - Construção em sistema steel frame ................................................................... 37
Figura 11 - Subestruturas do sistema steel frame ............................................................... 39
Figura 12 - Vigas apoiadas sobre paredes centrais ............................................................. 40
Figura 13- Viga apoiada sobre parede lateral...................................................................... 40
Figura 14 - Detalhes da conexão dos elementos estruturais com a fundação ................... 41
Figura 15 - Detalhes da conexão dos elementos estruturais com o revestimento ............. 41
Figura 16 - Detalhes da conexão dos elementos estruturais entre duas paredes .............. 41
Figura 17 - Subestrutura de cobertura ................................................................................. 42
Figura 18 - Estrutura em steel frame.................................................................................... 42
Figura 19 - Construção com fechamento de placa cimentícia ............................................ 43
Figura 20 - Placas OSB .......................................................................................................... 43
Figura 21 - Processo de fabricação de gesso acartonado .................................................... 44
Figura 22 - Fechamento de parede em steel frame .............................................................. 45
12
Figura 23 - Paredes em steel frame com instalações elétricas e hidráulicas ..................... 45
Figura 24 - Estrutura de cobertura em steel frame para edificação convencional .......... 47
Figura 25 - Indústria construída em concreto PVC ............................................................ 48
Figura 26 - Guias e barras de ancoragem. ........................................................................... 49
Figura 27 - Barra de aço CA50 fixada no radier ................................................................. 50
Figura 28 - Montagem das fôrmas de PVC .......................................................................... 50
Figura 29 - Escoras dos painéis. ............................................................................................ 51
Figura 30 - Concretagem de parede em concreto PVC ....................................................... 52
Figura 31 - Construção em concreto PVC ........................................................................... 53
Figura 32 - Concretagem de parede em concreto PVC ....................................................... 53
Figura 33 - Radier com instalações sanitárias ..................................................................... 54
Figura 34 - Instalações sanitárias concreto PVC ................................................................. 55
Figura 35 - Distribuição das instalações hidráulicas pela base da parede ........................ 55
Figura 36 - Distribuição das instalações hidráulicas pelo radier ....................................... 56
Figura 37 - Distribuição das instalações hidráulicas por fora do radier ........................... 56
Figura 38 - Distribuição das instalações hidráulicas por cima ........................................... 57
Figura 39 - Paredes de concreto PVC com circuitos elétricos ............................................ 57
Figura 40 - Perfuração da parede para passar a instalação elétrica ................................. 58
Figura 41 - Parede de concreto PVC com módulo da tomada instalado ........................... 58
Figura 42 - Estrutura da cobertura em madeira para edificação em concreto PVC ....... 59
Figura 43 - Construção em sistema convencional ............................................................... 61
13
1 INTRODUÇÃO
Durante muitos anos os engenheiros civis se perguntaram se era possível que a
construção no Brasil deixasse seu caráter artesanal para seguir o caminho da industrialização
nos canteiros de obra. Após o fim da Segunda Guerra Mundial, os países desenvolvidos da
América do Norte, Europa e Ásia passaram a se valer com maior intensidade de sistemas
construtivos prontos, pré-fabricados, que proporcionassem maior produtividade e economia
de mão de obra de custo muito alto nessas regiões (FARIA, 2008).
Agora, o momento parece ter chegado. A oportunidade surge com a expansão dos
empreendimentos voltados ao segmento econômico: como a margem de lucro sobre cada
unidade é pequena, o negócio só se viabiliza economicamente com a produção de unidades
habitacionais em grandes volumes. E produção em larga escala implica industrialização,
desde os macrossistemas construtivos estrutura e vedação até os elementos construtivos
menores - como as instalações elétricas e hidráulicas e as coberturas (FARIA, 2008).
Segundo SABBATINI (1989) (apud BRUMATTI 2008), “... evoluir no sentido de
aperfeiçoar-se como indústria é o caminho natural da construção civil”, portanto,
industrializar-se para a construção é sinônimo de evoluir.
Tradicionalmente, entende-se como elementos industrializados desde as peças mais
simples até os diferentes painéis, lajes de piso etc. A derivação qualitativa do conceito de
elemento até o de componente sugere a individualização das partes de uma edificação em
subsistemas, tais como cobertura, vedações, fundações etc. Os subsistemas, constituídos como
agrupamentos de elementos, tendem a ser unidades auto-suficientes de desenvolvimento e
agregação, unidades funcionalmente unitárias e independentes entre si, com respeito à função
e possibilidades de desenvolvimento.
Dentre diversos sistemas industrializados temos o steel frame e o concreto PVC, alvo
desta pesquisa, por apresentar agilidade e economia em sua montagem e por traduzirem o
significado de mais simbólico da construção industrializada, que é o fim do “tijolo sobre
tijolo”, que tanto se tem almejado.
14
2 OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é apresentar, um panorama sobre a construção
industrializada, apresentando diversos sistemas construtivos industrializados utilizados no
Brasil, dando ênfase nos sistemas Steel Frame e concreto PVC comparando e determinando
qual dos sistemas construtivos é, comparados com nosso sistema convencional, é o mais
viável em vários aspectos.
15
3 REVISÃO BIBLIOGRAFICA
3.1 Indústrias da Construção
Durante muitos anos os engenheiros civis se perguntaram se era possível que a
construção no Brasil deixasse seu caráter artesanal para seguir o caminho da industrialização
nos canteiros de obra (FARIA, 2008).
Segundo a FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO (2005), estima-se que o déficit
habitacional brasileiro, no ano de 2005, era de 7.902.699 moradias, o que significa 14,9% do
total do estoque de domicílios. De acordo com a metodologia adotada no trabalho, o déficit
habitacional está desmembrado em três tipos: o déficit por habitação com ocupação acima de
uma família (caso de várias famílias vivendo sob o mesmo teto ou de sublocação de
cômodos); o déficit por habitação precária (moradias constituídas de materiais ordinários ou
de sobras); e o déficit por habitação desprovida de infra-estrutura adequada.
PEDUZZI (2009) citou que o ministro do Desenvolvimento, Indústria e Comércio
Exterior, Miguel Jorge, disse que faz parte dos planos do governo a construção de um milhão
de casas populares em 2009. A idéia é combater o problema histórico de habitação no país e,
ao mesmo tempo, amenizar outros problemas decorrentes da crise.
Agora, o momento parece ter chegado. A oportunidade surge com a expansão dos
empreendimentos voltados ao segmento econômico: como a margem de lucro sobre cada
unidade é pequena, o negócio só se viabiliza economicamente com a produção de unidades
habitacionais em grandes volumes. E produção em larga escala implica industrialização,
desde os macrossistemas construtivos - estrutura e vedação - até os elementos construtivos
menores - como as instalações elétrica, hidráulicas e as coberturas (FARIA, 2008).
O plano habitacional, anunciado em março de 2009, definiu o comprometimento de
20,0% a 10,0% dos rendimentos familiares com as prestações, para o total das famílias e para
aquelas com renda de até 3,0 salários mínimos, respectivamente, sendo, para estas últimas,
destinadas 400,0 mil unidades (LOURENÇO, 2009).
Em contra partida CILIANA (2009) comenta que a indústria da construção, mais
especificamente no setor de edificações, apresenta particularidades singulares, que a
diferencia da indústria de transformação. Estas particularidades criam obstáculos para que se
processe uma introdução mais agressiva de máquinas e equipamentos nos canteiros de obras.
16
Processos predominantemente artesanais, onde são marcantes baixa produtividade e
enorme desperdício, ainda compõem a maior parcela da construção civil brasileira
(SANTIAGO e ARAUJO, 2008).
Segundo CILIANA (2009) destacam-se nestas características: o caráter não
homogêneo e não seriado de produção devido à singularidade do produto, feito sob
encomenda; a dependência de fatores climáticos no processo construtivo, o período de
construção relativamente longo; a complexa rede de interferências dos participantes (usuários,
clientes, projetistas, financiadores, construtores); uma ampla segmentação da produção em
etapas ou fases que imprime um dinamismo centrado no princípio de sucessão e não de
simultaneidade; o parcelamento da responsabilidade entre várias empresas, onde o processo
de subcontratação é comum; a significativa mobilidade da força de trabalho; além do
nomadismo do setor (tanto em relação aos produtos finais como ao processo de produção); o
caráter semi-artesanal (manufatureiro) do processo construtivo.
AGOPYAN (et al. 1999) comenta que no caso da execução, são várias as fontes de
perdas possíveis: no recebimento, o material pode ser entregue em uma quantidade menor que
a solicitada; blocos estocados inadequadamente estão sujeitos a serem quebrados mais
facilmente; o concreto, transportado por equipamentos e trajetos inadequados, pode cair pelo
caminho; a não obediência ao traço correto da argamassa pode implicar sobre consumos na
dosagem dela (processamento intermediário); o processo tradicional de aplicação de gesso
pode gerar uma grande quantidade de material endurecido não utilizado.
Mais recentemente, o desperdício na construção foi estudado por uma investigação
bastante abrangente em nível nacional, onde foram pesquisados 85 canteiros de obras de 75
empresas construtoras em 12 estados, medindo o consumo e perdas relativos a 18 tipos de
materiais e diversos serviços (CILIANA, 2009).
A pesquisa, coordenada pelos professores Ubiraci Espinelli Lemes de Souza e Vahan
Agopyan (Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da USP),
constatou uma variedade grande de desempenho entre uma e outra empresa, tais como perdas
mínimas (2,5%) comparáveis aos melhores índices internacionais ao mesmo tempo em que
um desperdício alarmante (133%) devido às muitas falhas cometidas na empresa. Também
foram constatadas diferenças dentro de uma mesma empresa, de um serviço para outro. O
estudo mostrou, principalmente, que o desperdício, em média, é muito menor que o
legendário e divulgado desperdício de 30%, ou de uma casa a cada três construídas. Por
17
exemplo, no caso do concreto usinado a maior perda registrada foi de 23,34%, a média ficou
em 9,59%, e a mediana em 8,41% (AGOPYAN, et al 1999 apud, CILIANA, 2009).
A construção civil no Brasil apresenta baixos índices de produtividade em relação a
outros países, segundo SANTOS (1995), a produtividade nos canteiros brasileiros encontra-se
em 45 homem hora/m², enquanto na Dinamarca é de 22 homem hora/m² (ROSSO, 1974).
Ainda, segundo ROSSO (1980 apud CILIANA, 2009), no domínio da edificação pode se
passar de uma produtividade de 80 homem hora/m² em um processo artesanal primitivo, a
uma de 10 homem hora/m² em um processo industrializado. PICCHI (1993 apud CILIANA,
2009) afirma que a produtividade no Brasil é menor que um quinto da produtividade dos
países industrializados.
Entretanto, diante da crescente demanda do mercado por novas edificações e da
disponibilidade técnica de alternativas, várias correntes desse setor têm se mostrado abertas ao
emprego de soluções industrializadas (SANTIGO e ARAUJO, 2008).
O movimento, a nível mundial pela melhoria da qualidade tem também tido reflexos o
setor da construção civil, levando as empresas a um questionamento de seu processo
produtivo e a adoção de estratégias para racionalização, visando à melhoria de desempenho
frente a um mercado cada vez mais competitivo. Este movimento decorre também de
mudanças que afetam especificamente o setor, dentre os quais se podem citar a diminuição
dos recursos financeiros, o maior grau de exigência do consumidor e a maior mobilização dos
trabalhadores (AGOPYAN, et al 1999 apud, CILIANA, 2009).
Segundo CAMPOS (2009) no caso brasileiro, face aos desafios colocados pela
economia globalizada e as crescentes necessidades de se construir com rapidez, qualidade e
economia, alguns destes componentes pré-fabricados passaram a ser oferecidos no mercado
nacional há alguns anos atrás, como é o caso dos painéis arquitetônicos e banheiros prontos
(figura 1), para citar dois exemplos. As demandas hoje existentes sob a forma de centros
comerciais, hotéis, edifícios de escritórios e residenciais, indústrias etc. levaram a construção
civil a criar novos paradigmas.
18
Figura 1- Banheiro pré-moldado Fonte: Revista Plástica reforçado
Independentemente da chegada destes novos produtos pré-fabricados ao mercado
através da instalação no país de empresas estrangeiras, constata-se também a existência de um
representativo parque produtor já instalado no país na área da pré-fabricação, parque este que
já é fornecedor habitual de componentes para a construção de edifícios industriais, comerciais
e habitacionais há várias décadas. É diante desta realidade que se colocam as possibilidades
para o aperfeiçoamento e o desenvolvimento de novos produtos pré-fabricados para a
indústria da construção civil, com base nas potencialidades e na real capacidade já instalada
no país (CAMPOS, 2009).
3.2 A Evolução da Indústria da Construção Civil
Segundo BAPTISTA (2005) a história da industrialização se identifica, num primeiro
tempo, com a história da mecanização, isto é, com a evolução das ferramentas e máquinas
para a produção de bens. De forma gradativa, as atividades exercidas pelo homem com
auxílio da máquina foram sendo substituídas por mecanismos, como aparelhos mecânicos ou
eletrônicos, ou genericamente por automatismos.
A Construção Civil tem sido considerada uma indústria atrasada quando comparada a
outros ramos industriais, por apresentar, de maneira geral, baixa produtividade, grande
desperdício de materiais, morosidade e baixo controle de qualidade (ELDEBES, 2000 apud
BRUMATTI, 2008).
BAPTISTA (2005) comenta que a industrialização da construção civil, através da
utilização de peças de concreto pré-fabricados, promoveu um salto de qualidade nos canteiros
de obras, pois através de componentes industrializados com alto controle ao longo de sua
19
produção, com materiais de boa qualidade, fornecedores selecionados e mão-de-obra treinada
e qualificada, as obras tornaram-se mais organizadas e seguras.
Segundo VASCONCELLOS (2002 apud et al. PIGOZZO 2005), não se pode precisar
a data em que começou a pré-moldagem. O próprio nascimento do concreto armado ocorreu
com a pré-moldagem de elementos, fora do local de seu uso. Sendo assim, pode-se afirmar
que a pré-moldagem começou com a invenção do concreto armado.
SALAS (1988 et al.PIGOZZO 2005) considera a utilização dos pré-fabricados de
concreto dividida nas três seguintes etapas:
I) de 1950 a 1970 – período em que a falta de edificações ocasionadas pela devastação
da guerra, houve a necessidade de se construir diversos edifícios, tanto habitacionais quanto
escolares, hospitalares e industriais, dentro dos sistemas de pré-fabricação de ciclo fechado.
No período pós-guerra os sistemas pré-fabricados de ciclo fechado representaram a
tecnologia dominante, onde se procurou aplicar na construção civil os mesmos conceitos
adotados em outros setores da indústria, buscando-se a produção em série com alto índice de
repetição dos elementos pré-moldados.
II) de 1970 a 1980 – período em que ocorreram acidentes com alguns edifícios
construídos com grandes painéis pré-fabricados. Esses acidentes provocaram, além de uma
rejeição social a esse tipo de edifício, uma profunda revisão no conceito de utilização nos
processos construtivos em grandes elementos pré-fabricados. Neste contexto, teve o início do
declínio dos sistemas pré-fabricados de ciclo fechado de produção.
III) pós 1980 – esta etapa caracterizou-se pela consolidação de uma pré-fabricação de
ciclo aberto, à base de componentes compatíveis, de origens diversas.
Segundo PIGOZZO (et al 2002), surge uma nova geração de sistemas de ciclos
“flexibilizados”, por entender que não apenas os componentes são “abertos”, mas todo o
sistema o é e, portanto, o projeto também passa a ser necessariamente aberto e flexibilizado
para se adequar a qualquer tipologia arquitetônica.
CAMPOS (2009) comenta que o conceito de sistemas flexibilizados na produção vai
além da fábrica, com a possibilidade da produção de componentes no canteiro, dentro de um
sistema com alto grau de controle e qualidade e de organização da produção.
20
3.3 Definições de Industrialização
BAPTISTA (2005) diz que a industrialização é um processo organizacional
caracterizado por:
continuidade no fluxo de produção;
padronização;
integração dos diferentes estágios do processo global de produção;
alto nível de organização do trabalho;
mecanização em substituição ao trabalho manual sempre que possível;
pesquisa e experimentação organizada integradas à produção.
Conforme ROSSO (1980 apud BRUMATTI, 2008), “... a industrialização é um
método baseado essencialmente em processos organizados de naturezas repetitivas, nos quais
a variabilidade incontrolável e casual de cada fase de trabalho, que caracteriza as ações
artesanais, é substituída, por graus pré-determinados de uniformidade e continuidade
executiva, características das modalidades operacionais parcial ou totalmente mecanizadas”.
Industrialização da Construção é o emprego de forma racional e mecanizada de
materiais, meios de transporte e técnicas construtivas para conseguir uma maior
produtividade. (ORDONEZ et al. 1974 apud BAPTISTA, 2005).
Segundo BRUNA (1976 apud PIGOZZO, 2005) “a industrialização está
essencialmente associada aos conceitos de organização e de produção em série, os quais
deverão ser entendidos, analisando-se de forma mais ampla, as relações de produção
envolvidas e mecanização dos meios de produção". O êxito de ações que conduzem à
diminuição dos custos, o aumento da produtividade e ao incremento da qualidade dos
processos e do produto final depende da evolução das atividades contrativas, ou seja, do
incremento dos seus níveis de industrialização.
Segundo SABBATINI (1989 apud BRUMATTI, 2008), “evoluir no sentido de
aperfeiçoar-se como indústria é o caminho natural da construção civil”, portanto,
industrializar-se para a construção é sinônimo de evoluir.
Conclui-se assim que, a Industrialização da Construção não é um fim em si
mesma, mas somente um meio de obter determinados objetivos que são basicamente os
mesmos de outras áreas da indústria, ou seja (BAPTISTA, 2009):
21
Produzir: em maior quantidade, com melhor qualidade, a um custo menor, em um
tempo menor.
3.3.1 Industrialização de Ciclo Fechado
BRUNA (1976 apud PIGOZZO 2005) comenta que após o período de pós-guerra na
França, com a necessidade de reconstrução do país, utilizaram-se largamente os elementos
pré-fabricados de concreto armado, que segundo, possuíam dimensões de aproximadamente
0,60 a 0,90 X 2,50 X 0,20 m, com peso de cerca de uma tonelada montados numa estrutura
portante convencional. Porém, os tamanhos reduzidos dos painéis geravam diversas juntas
verticais, de difícil execução, sendo necessário aumentar o tamanho dos painéis para a
conseqüente redução no número de juntas. Estes elementos cresceram até o ponto de
atingirem o tamanho de um vão completo, fazendo com que as juntas passassem a existir
apenas entre elementos transversais e longitudinais, que corresponderam às ligações mais
fáceis de serem executadas. Desta forma, os painéis de concreto armado de grandes
dimensões e com função estrutural, passaram a se impor com grande rapidez pela Europa.
Segundo FERREIRA (2003 apud PIGOZZO, 2005), no período pós-guerra os sistemas
pré-fabricados de ciclo fechado representaram a tecnologia dominante, onde se procurou
aplicar na construção civil os mesmos conceitos adotados em outros setores da indústria,
buscando-se a produção em série com alto índice de repetição dos elementos pré-moldados.
Deste modo, conforme BRUNA (1976 apud PIGOZZO, 2005), os edifícios,
principalmente os residenciais, passaram a ser subdivididos em grandes elementos, em geral,
painéis-parede, que eram fabricados em usinas fixas ou móveis ao pé do canteiro e montados
por gruas, com equipes reduzidas de operários. Assim sendo, este método de construção
passou a ser chamado de Industrialização de Ciclo Fechado.
É evidente o fato de que o grande painel pré-fabricado de concreto foi o logotipo da
reconstrução da Europa destruída pela II Grande Guerra. No entanto, seria muito restrita nos
dias de hoje uma definição de industrialização calcada nos modelos de pré-fabricação do
segundo pós-guerra, visto que tais modelos vêm passando já há algum tempo por uma
profunda revisão em seus próprios países de origem (CAMPOS, 2009).
O grande problema da Industrialização Fechada de grande série é que os sistemas mais
difundidos são extremamente limitados do ponto de vista inventivo e mal orientados do ponto
de vista cultural porque procuram a solução do problema exclusivamente no âmbito
22
tecnológico de suas próprias experiências e não de um ponto de vista global (BAPTISTA,
2005).
3.3.2 Industrialização de Ciclo Aberto
Segundo RODRIGUES (2009) o principio de industrialização de ciclo aberto é
produzir elementos construtivos "polivalentes", isto é, com possibilidade de serem utilizados
na construção de organismos arquitetônicos tipos, categorias e portes diversos.
BAPTISTA (2005) comenta que os elementos assim produzidos poderão ser
combinados entre si numa grande variedade de modos, gerando os mais diversos edifícios e
satisfazendo uma larga escala de exigências funcionais e estéticas. É preciso, porém, que os
componentes feitos dos mais diversos materiais possuam as características básicas de um
sistema aberto, ou seja, devem ser:
a) Substituíveis por outros de diferentes origens.
b) Intercambiáveis para que possam assumir diferentes posições dentro de uma mesma
obra.
c) Combináveis para formarem conjuntos maiores (aditividade de termos).
d) Permutáveis por uma peça maior ou por um número de peças menores.
Segundo PEREIRA (2005) a tendência de industrialização de ciclo aberto e a política
de produção de componentes deram margem ao aparecimento, no final da década de 1980 e
início dos anos 1990, daquilo que se convencionou chamar na Europa de a "segunda geração
tecnológica" no campo da industrialização da construção. Os sistemas construtivos de ciclo
aberto, ou seja, aqueles constituídos em suas partes fundamentais pelo emprego de elementos
pré-fabricados de várias procedências passaram a ser a marca desta segunda geração.
Salas (1981 apud PIGOZZO et al. 2005) comenta que costumam ser características
definidoras dos sistemas abertos de pré-fabricação:
a coordenação dimensional que possibilite unir o maior número de elementos e
produtos de distintas procedências;
o catálogo de elementos padronizados, que possibilita ao usuário uma
informação exaustiva sobre o produto, de modo a facilitar o seu emprego;
o raio de ação tanto maior quanto mais específicos sejam os elementos pré-
fabricados;
23
a flexibilidade dos processos de produção, de modo a atender encomendas de
produtos especiais, tirando de linha produtos que se tornaram obsoletos, combatendo a
tendência de fechamento paulatino do processo etc.
a montagem dos componentes pré-fabricados por terceiros, já que os
fabricantes preferem se responsabilizar, sobretudo, pelo bom comportamento de seus
produtos;
a possibilidade de manter elementos de catálogo em estoque, especialmente se
ocupam pouco volume.
24
4 METODOLOGIAS E ETAPAS
Com base em estudos de livros e autores do assunto em questão, reunindo informações
extraídas de sites e revistas, foi proposta a seguinte metodologia para o desenvolvimento da
pesquisa:
01 – Revisão Bibliográfica sobre a construção industrializada e sobre sistemas
construtivos industrializados.
02 – Levantamento do processo construtivo de dois sistemas distintos, o steel frame e
o concreto PVC.
03 – Comparação entre os sistemas construtivos.
04 –Analise de qual sistema se torna mais viável dentro dos parâmetros estabelecidos
pelo trabalho.
25
5 SISTEMAS CONSTRUTIVOS INDUSTRIALIZADOS
Tradicionalmente, entende-se como elementos industrializados desde as peças mais
simples até os diferentes painéis, lajes de piso etc. A derivação qualitativa do conceito de
elemento até o de componente sugere a individualização das partes de uma edificação em sub-
sistemas, tais como cobertura, vedações, fundações e estruturas. Os sub-sistemas, constituídos
como agrupamentos de elementos, tendem a ser unidades auto-suficientes de desenvolvimento
e agregação, unidades funcionalmente unitárias e independentes entre si, com respeito à
função e possibilidades de desenvolvimento. Dentro desta visão, o componente construtivo
seria resultado da decomposição do organismo arquitetônico em unidades auto-suficientes ou
unidades de projeto. Sendo assim, o significado adquirido pela expressão "sistema
construtivo" em nossos dias equivale ao conjunto de componentes entre os quais se possa
atribuir ou definir uma relação, coordenados dimensionalmente e funcionalmente entre si,
como estrutura organizada (PEREIRA, 2005).
A seguir são apresentados alguns sistemas construtivos industrializados.
5.1 Paredes de Concreto
Os construtores têm encarado a moldagem in loco de paredes de concreto como a
alternativa industrializada mais viável para a produção de unidades habitacionais em larga
escala. Alta produtividade, custos competitivos e familiaridade com material e processo de
execução são fatores importantes na escolha dessa solução tecnológica (FARIA, 2009).
Segundo CESTA (2008), na época dos estudos o sistema se mostrou mais competitivo
em comparação com o steel frame e com as paredes pré-moldadas. O pré-moldado demanda
equipamentos para movimentação das peças. O custo do aço e do material de preenchimento
do steel frame era inviável para um produto destinado a camadas de menor poder aquisitivo.
A aceitação dos consumidores é outro aspecto importante. Os compradores acreditam que a
solidez das paredes monolíticas transmite maior sensação de segurança. O steel frame é uma
solução técnica fantástica, mas não atende cultural e financeiramente a esse público.
Executadas com concreto celular auto-adensável, as unidades são produzidas pela
Rodobens Negócios Imobiliários à razão de uma a cada dois dias. As fôrmas de alumínio
(figura 2), adquiridas pela empresa, podem ser utilizadas 1.500 vezes (FARIA, 2009).
26
Figura 2 - Fôrmas de plástico para paredes de concreto
Fonte: Revista Téchne edição 136
5.2 Casas de Madeira - Light wood frame
Um dos materiais mais comuns empregados na construção de casas norte-americanas e
canadenses, a madeira ainda sofre, no Brasil, resistência cultural por parte da população. Os
testes realizados nos laboratórios, porém, atestam o bom desempenho do material em itens
como durabilidade, resistência, conforto térmico e acústico. Observadas as questões de
projeto, de tratamento adequado e de manutenção, são moradias previstas para 50 anos.
Soluções construtivas industrializadas com o material têm potencial de uso em construções
em larga escala de condomínios econômicos, sobretudo os próximos a regiões madeireiras
(FARIA, 2009).
STAMATO (2008) comenta que a madeira foi muito utilizada pelos nossos arquitetos
em meados do século XX, quando foram erguidas diversas estruturas em arcos lamelares e
pórticos. Mas, a partir da década de 1970, essa tecnologia começou a se perder por aqui,
enquanto que no resto do mundo as estruturas de madeira continuaram evoluindo.
A Universidade Federal de Santa Catarina desenvolveu e avaliou, em parceria com a
iniciativa privada, um sistema construtivo leve chamado "Sistema Plataforma". Composto por
painéis estruturais revestidos e estruturados em madeira, o sistema suporta os esforços
verticais e horizontais sem apoio de vigas e colunas tradicionais. O "esqueleto" dos painéis é
feito de réguas de seção 4 cm x 8 cm e fechado com chapas de OSB ou madeira compensada.
Como as paredes de steel frame ou “drywall”, é preenchida com material isolante térmico e
absorvente acústico e tem as instalações elétricas e hidráulicas embutidas (FARIA, 2009).
27
NETO (2008) diz que a dificuldade de visualizar a madeira como solução interessante
para a construção de residências nas cidades brasileiras não deixa de ser paradoxal. A
indústria de reflorestamento nacional é uma das mais competitivas no mundo. Além disso, há
disponibilidade de áreas para reflorestamento praticamente do Oiapoque ao Chuí.
O sistema ainda não foi utilizado em larga escala, mas no protótipo construído junto
com a fabricante Batistella, os pesquisadores conseguiram erguer uma casa de 40 m² em 30
dias com uma equipe de três pessoas. Em um sistema mais industrializado de produção, a
habitação possa ser produzida entre dez e 15 dias. O sistema pode ser utilizado, com
segurança estrutural, em edifícios de até quatro pavimentos. A figura 3 mostra uma residência
de dois pavimentos construída no sistema Light Wood Frame (FARIA, 2009).
Figura 3 - Casa construída com o sistema Light Wood Frame Fonte: Revista Téchne edição 136
Uma outra forma de tornar a construção mais rápida, ou seja, mais produtiva é
pensando na produção de kits elétricos e hidráulicos.
As construtoras que pretendem ser competitivas no segmento residencial econômico
devem pensar também na industrialização das instalações elétricas e hidráulicas.
Diferentemente das construções de médio e alto padrão, os projetos padronizados possibilitam
essa solução. Com ambientes de dimensões conhecidas, fabricantes de fios e cabos, por
exemplo, conseguem montar chicotes elétricos para cada uma das unidades (BARBOZA,
2009).
Segundo FARIA (2009), dependendo da familiaridade da construtora com processos
industrializados de produção, é possível reduzir em até 15% a mão-de-obra necessária para a
28
execução das instalações hidráulicas de um apartamento (figura 4). Atualmente, pré-
montamos as instalações dos ramais dos edifícios de médio e alto padrão, mas em geral as
prumadas ainda são artesanais. Quando a obra permite, as prumadas são pré-numeradas e pré-
montadas. Apenas barriletes e instalações especiais são montados no local, porque não há
repetição.
Figura 4 - Fabricação de Kits hidráulicos Fonte: Revista Téchne edição 136
5.3 Blocos de EPS
O poliestireno expandido (EPS) foi descoberto em 1949 na Alemanha, e introduzido
na construção civil pouco tempo depois. Por ser um plástico celular rígido composto por
praticamente 98% de ar, o EPS é um material muito leve, resistente e de alto potencial termo-
acústico. São diversas as aplicações do EPS na construção civil, entre elas a utilização como
bloco para a construção civil, conforme figura 5 (BARBOSA e SILVA, 2009).
REIS (2008) comenta que a construção em larga escala de habitações do segmento
econômico pode viabilizar o uso de tecnologias baseadas em materiais alternativos para
alvenaria. É o caso, por exemplo, dos blocos de EPS vazados que, armados e preenchidos
com concreto, irão compor o fechamento da unidade residencial. A tecnologia é de origem
alemã e existe há 30 anos no exterior.
Faria (2008) comenta que o primeiro contrato para produção de casas em larga escala
foi firmado com a CDHU (Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado
de São Paulo) para a execução de 152 unidades de 51 m² cada em Bocaina, interior de São
Paulo. Antes disso, algumas obras já haviam sido executadas no País com a tecnologia, entre
elas uma escola em Bocaina (SP), o prédio de uma universidade em Rio Claro (SP),
29
instalações administrativas em São Paulo. Ainda segundo Faria (2009) com uma equipe de
quatro pessoas, pode-se construir uma casa de 45 m² em até sete dias. As casas de Bocaina,
por exemplo, custarão à CDHU cerca de quatrocentos e cinqüenta reais o metro quadrado.
Segundo REIS (2008). Coberta com uma camada de chapisco rolado, a superfície de
EPS do bloco pode receber qualquer tipo de revestimento. Os blocos podem ser utilizados em
edifícios de até 12 pavimentos. O consumo médio de concreto, com o sistema, é de 1 m³ para
cada 17 m² de parede.
Figura 5 - Construção de casas com blocos de EPS Fonte: Revista Téchne edição 136
5.4 Painéis cerâmicos pré-fabricados
O sistema construtivo consiste na utilização de painéis pré-fabricados com blocos
cerâmicos furados, unidos com argamassa, reforçados com concreto armado em seu perímetro
e revestidos nas duas faces com argamassa de cimento, cal e areia conforme mostra a figura 6.
Os painéis verticais formam as paredes da edificação e apresentam capacidade de receber as
cargas da cobertura. Os painéis de paredes vem de fábrica já com a impermeabilização da sua
base; podendo conter também janelas, portas, instalações elétricas e hidráulicas. As
instalações são complementadas em obra, feitas às colocações dos revestimentos cerâmicos e
as pinturas de finalização (BARTH et al. 2006).
FARIA (2008) menciona que as instalações hidráulicas e elétricas são embutidas. A
ligação mecânica entre os painéis é realizada com soldas de barras e chapas de aço especial e
as juntas são protegidas da infiltração de água de chuvas ou de áreas molháveis com selantes
flexíveis. A tecnologia pode ser utilizada na produção de casas térreas e sobrados.
Segundo BERGAMASCHI (2008), as peças podem ser produzidas no próprio canteiro
ou confeccionadas na fábrica e transportadas até a obra. Caso a primeira opção seja a mais
30
viável para o empreendimento, é necessária uma área de 100 m x 15 m para a instalação da
pista de produção. A empresa fornece a ponte rolante e as fôrmas e a construtora entra com o
caminhão-guindaste.
BARTH (et al. 2006) comenta que os painéis são produzidos em mesas metálicas
horizontais e desmoldados após 72 horas. A manipulação dos mesmos é realizada com grua
ou caminhão com lança telescópica, cujo balancim é fixado nos insertes de aço, posicionados
nas suas quatro extremidades, permitindo o seu armazenamento na posição vertical ou na
lateral com ângulo de inclinação de aproximadamente 75º. Os painéis são armazenados na
fábrica durante 14 dias de modo a adquirir a resistência mecânica necessária ao processo de
montagem da edificação.
Segundo FARIA (2008) a produtividade média com o sistema é de três casas por dia,
sendo necessária uma equipe de cinco pessoas para a montagem das casas e de outras 48 para
a produção dos painéis.
De acordo com BERGAMASCHI (2008), para que o uso da tecnologia seja
economicamente viável em empreendimentos do segmento econômico, a área construída
mínima deve ser de 10 mil m², equivalentes a 250 casas de 40 m², em média.
Os painéis pré-fabricados podem receber diferentes tipos de revestimentos e pinturas,
desde uma pintura a base de PVA, massa corrida, massa texturizada, pintura acrílica ou
pintura epóxi no caso de cozinhas e banheiros. Os revestimentos de banheiros e a parede da
cozinha onde está localizada a pia podem também ser realizados com azulejos até a altura do
teto, recobrindo totalmente as juntas entre os painéis. As juntas entre os azulejos pode ser com
3 a 13mm de espessura, de acordo com o padrão compositivo adotado. Os pisos, por serem
realizados de forma convencional, podem receber os revestimentos usuais na construção de
casas.
O preço de venda do metro quadrado das casas varia entre R$ 450,00 por metro
quadrado a R$ 600,00 por metro quadrado, dependendo da sofisticação do acabamento
interno das unidades. Desde o ano 2000, aproximadamente oito mil unidades já foram ou
estão sendo executadas com a tecnologia (FARIA, 2008).
31
Figura 6 - Fabricação de painéis cerâmicos Fonte: Revista Téchne edição 136
5.5 Fôrmas tipo Banche
Sergus Construtora desenvolveu o sistema construtivo com fôrmas tipo banche, que
permite produzir edifícios multipiso com paredes de concreto em dois ciclos de concretagem
por pavimento. Ele é composto por fôrmas metálicas (paredes) e chapas de madeira (lajes)
(FARIA 2008).
Segundo o IPT (2007) a tecnologia consiste na moldagem de paredes e lajes de
concreto armado, adotando-se fôrmas metálicas denominadas banche (figura 7), para a
execução das paredes, e fôrmas de madeira denominadas “tablados”, para execução das lajes.
FARIA (2008) comenta que o sistema dispensa escoramento, pois as vigas de
sustentação das chapas das lajes são apoiadas nas paredes estruturais anteriormente
concretadas. A espessura mínima das paredes é de 12 cm; a das lajes é de 8 cm. Ambas são
armadas com telas de aço soldadas CA 60, com reforços localizados em barras e treliças de
aço CA 50 ou CA 60, de acordo com o projeto estrutural.
A racionalização abrange ainda a adoção de shafts1 para as prumadas hidráulicas e
elétricas, montagem de eletrodutos e caixas de ligação antes da concretagem das paredes e
lajes, prévia instalação de marcos de portas e contramarcos de caixilhos ou, eventualmente, de
gabaritos para definição de vãos de portas e janelas. Para introdução de ramais de água e
1 O shaft é um espaço de construção vertical por onde passam as instalações hidráulicas e sanitárias do banheiro.
32
esgoto de pequenos diâmetros são previstos canais definidos por “negativos” fixados nas
fôrmas das paredes (IPT, 2007)
Segundo FARIA (2008), o sistema possibilita grande variedade de layout às unidades,
já que as fôrmas usadas para as paredes e para as lajes são independentes. As fôrmas
metálicas suportam até 500 utilizações. Para sua movimentação, é necessária a instalação de
uma grua no canteiro. Para eventuais reparos e manutenções, recomenda – se reservar no
canteiro uma área livre de cerca de 100 m².
Figura 7 - Fôrmas tipo banche Fonte: Revista Téchne edição 136
5.6 Sistema Techouse
Sistema Techouse, é um conjunto de painéis-sanduíche, cada um formado por duas
placas de concreto estruturadas com malhas e vigas de aço eletrossoldadas e preenchidas com
instalações elétricas e hidráulicas e EPS (figura 8). Os painéis são unidos e fixados por meio
de encaixes autotravantes nas bordas das placas. Sua montagem exige a presença de um
caminhão-guindaste para o transporte das peças no canteiro (FARIA, 2008).
33
Figura 8 - Construção em sistema Techouse Fonte: Revista Téchne edição 136
5.7 Tilt-up
O precursor do tilt-up foi o arquiteto construtor americano Robert Aiken, que em 1909
experimentou a novidade na construção do frontal da Igreja Metodista em Zion-Illinois, nos
Estados Unidos. Ele construiu a parede pré-moldada de concreto sobre um estrado, que depois
foi elevado por uma plataforma basculante, levando-a até a posição final (FARIA, 2008).
Segundo CATEP (2009), conhecida há pelo menos sessenta anos e aplicada numa
escala que ronda os 15% das construções industriais em território norte americano.
Após a Segunda Guerra Mundial, o tilt-up evoluiu e passou a ser muito empregado nos
Estados Unidos em galpões industriais. Com o surgimento das máquinas de içamento e das
grandes centrais de concreto, na década de 50, o método tomou impulso e hoje é referência
em sistema construtivo (FARIA, 2008).
Segundo a ABESC (2009) o sistema baseia-se na fabricação de placas de concreto de
grandes dimensões, autoportantes, que têm função estrutural e de fechamento. Essas paredes
podem apresentar as mais variadas formas e texturas, são moldadas em concreto armado e
executadas no próprio canteiro de obras, utilizando a superfície do piso como fôrma na
posição horizontal conforme mostra a figura 9.
De acordo com FARIA (2008), o tilt-up é eficiente porque não exige transporte,
otimiza o canteiro, as fôrmas são reutilizáveis e permite os mais variados desenhos,
dimensões e formas. Se comparado ao pré-moldado industrializado, possibilita a
34
personalização do produto com a inserção de frisos ou relevos variados e o envolvimento do
projetista no sistema. A montagem é mais segura do que o processo tradicional, porque não
usa andaimes e os operários não ficam pendurados.
Um dos principais destaques do sistema tilt-up é sua imensa versatilidade e a
possibilidade de ser utilizado em qualquer tipo de construção, seja industrial, comercial ou
residencial (ABESC, 2009).
FARIA (2008) aponta a versatilidade de acabamentos externos como mais uma
qualidade do sistema. "é possível agregar desde cerâmica até pedra", explica. Mas 99% das
obras são acabadas com pinturas lisas ou texturizadas, facilmente obtidas com a aplicação de
tinta diretamente no painel, ou com a incorporação de formliners estampados, além disso o
sistema tilt-up permite expansões e mudanças de layout de maneira simples, mediante o
deslocamento de painéis ou a abertura de vãos, por meio do corte do painel, sem demolições e
remendos.
Outra vantagem importante para trabalhar com o tilt-up, além da economia e fácil
manutenção, é o fato de que, por não utilizarmos fôrmas de madeira, há um ganho ambiental a
ser considerado (SEIXAS, 2009).
FARIA (2008) argumenta que além das vantagens acima, o tilt-up é limpo, pois não
desperdiça madeira e concreto (que vem dosado), gerando baixo resíduo; racional, porque é
um sistema planejado e proporciona ganhos em espaço interno; rápido entre fabricação e
montagem das peças, é possível formar a caixa do prédio em quatro a cinco semanas; e
econômico, uma vez que é feito em canteiro, com mão-de-obra local e não-especializada, e
não requer o recolhimento de IPI nem de ICMS.
35
Figura 9 - Construção no sistema Tilt-up Fonte: Revista Téchne edição 136
36
6 APRESENTAÇÃO DOS SISTEMAS STEEL FRAME, CONCRETO PVC E
SISTEMA CONVENIONAL.
A aplicação dos diversos sistemas construtivos existentes esta intimamente ligada à
tipologia da edificação. Neste trabalho serão abordados os sistemas steel frame, concreto PVC
e sistema convencional.
6.1 Steel frame
O aço tem sido utilizado como um material de varias aplicações, com alto desempenho
e adaptável às mais severas condições de serviços. Devido as suas características, tem
substituído outros materiais em vários setores industriais.
Produzido no parque siderúrgico brasileiro e integrado com outros componentes
industrializados, o aço agora, empregado no sistema steel frame, substitui com vantagens
técnicas, econômicas e ambientais, materiais como tijolos, madeiras, vigas e pilares de
concreto; proporcionando um salto qualitativo no processo produtivo e posicionando a
indústria nacional de construção civil de uma forma mais competitiva frente a um mercado
globalizado (HERNANDES, 2009).
O sistema construtivo steel-frame tem sido muito utilizado em diversos países,
principalmente nos Estados Unidos e na Inglaterra. Por séculos os norte-americanos
utilizaram a madeira como principal material de construção para as edificações residenciais.
No entanto, o grande aumento dos preços, devido à escassez desse material na natureza, levou
esses construtores a buscarem alternativas de produtos que substituíssem a madeira.
De acordo com JARDIM e SOUZA (2007 apud MACHADO, 2008), em 1998,
começaram a ser implantadas, no Brasil, as primeiras construções no processo steel frame,
dando prosseguimento à necessidade de um produto industrializado e as vantagens intrínsecas
desse processo construtivo frente ao sistema tradicional; portanto, podemos considerar que é
um produto tecnológico novo no país.
Os perfis formados a frio de paredes finas ganharam grande aplicabilidade,
substituindo a madeira nas construções residenciais principalmente devido aos seguintes
fatores: baixos preços, qualidade homogênea, similaridades com o sistema de Wood-Frame,
alto desempenho estrutural, baixo peso, produção em massa, facilidade de pré-fabricação,
entre outros. A figura 10 ilustra uma edificação residencial sendo construída utilizando o
sistema steel-frame.
37
Figura 10 - Construção em sistema steel frame Fonte: Revista Téchne edição 136
Apesar do steel frame e o Dry-Wall serem visualmente semelhantes, conceitualmente
apresentam características bem distintas. O steel frame é a conformação do “esqueleto
estrutural” composto por painéis em perfis leves, com espessuras nominais usualmente
variando entre 0,80mm à 2,30mm e revestimento de 180g/m² para áreas não marinhas e
275g/m² para áreas marinhas, em aço galvanizado, projetados para suportar todas as cargas da
edificação. Já o Dry-Wall é um sistema de vedação, não estrutural, que utiliza aço
galvanizado em sua sustentação, com espessura nominal de 0,50mm, com necessidade de
revestimento de Zinco menor do que o steel frame (média mundial de 120g/m²) e que
necessita de uma estrutura externa ao sistema para suportar as cargas da edificação (JARDIM
e SOUZA, 2007 apud MACHADO, 2008).
A aplicação desse sistema permite a redução de custo através da otimização do tempo
de fabricação e montagem da estrutura, pois permite a execução de diversas etapas
concomitantemente, por exemplo, enquanto as fundações são executadas no canteiro de obra,
os painéis das paredes são confeccionados em fábrica. Outra característica inerente ao sistema
é a diminuição do carregamento na fundação, possibilitando um barateamento desta etapa
devido ao baixo peso da estrutura metálica. (CBCA, 2003 apud MACHADO, 2008).
MORIKAWA (2006) comenta que a preparação do mercado nacional para a chegada
do sistema construtivo steel frame passa, necessariamente, por três vertentes de
desenvolvimento, são elas: a cadeia produtiva, o agente financiador e a normatização, direta
ou indiretamente, na construção, por exemplo, perfil de aço, fechamento interno e externo,
38
parafusos, isolamento térmico e acústico, revestimento externo, esquadrias, instalações e
acabamentos. A cadeia produtiva é formada por todas as empresas que possuem produtos que
são aplicados.
O steel frame possui algumas vantagens, como redução em 1/3 os prazos de
construção quando comparada com o método convencional, o alívio nas fundações, devido ao
reduzido peso e uniforme distribuição dos esforços através de paredes leves e portantes,
proporciona custo de 20% a 30% por metro quadrado inferior ao convencional, desempenho
acústico através da instalação da lã de rocha e lã de vidro entre as paredes e forro, facilita a
manutenção de instalações hidráulica, elétrica, ar condicionado, gás, custos diretos e indiretos
menores, devido aos prazos reduzido e inexistência de perdas comuns nas construções
convencionais, o aço é o único material que pode ser reaproveitado inúmeras vezes sem nunca
perder suas características básicas de qualidade e resistência. Não por acaso, o aço, em suas
várias formas, é o material mais reciclado em todo o mundo, por conta de suas características
naturais, o aço não sofre o ataque de cupins. A estrutura do telhado é em aço galvanizado,
portanto, elimina qualquer necessidade de tratamento e despesas de manutenção, devido à sua
comprovada resistência, o aço é capaz de vencer grandes vãos, eliminando colunas e paredes
intermediárias. Com isso, oferece maiores espaços e confere flexibilidade na concepção e
execução de projetos,
6.1.1 Fundações
A solução mais empregada para fundações, quando se fala de habitações econômicas é
o radier.
O radier é um tipo de fundação rasa, constituída de uma laje em concreto armado com
a cota bem próxima da superfície do terreno, na qual toda estrutura se apóia.
O sistema steel frame por ser um sistema autoportante, a fundação deve estar
perfeitamente nivelada e em esquadro, permitindo a correta transmissão das ações da
estrutura.
6.1.2Estrutura
De uma maneira geral, qualquer edificação necessita de um sistema estrutural que
possibilite mantê-la estável e em condições normais de utilização quando sujeita a diversas
ações.
39
O sistema steel frame é uma proposta para racionalizar a concepção da estrutura da
edificação utilizando-se perfis dobrados a frio. As chapas têm entre 0,8 mm e 3,0 mm de
espessura, sendo a mais utilizada a de espessura de 0,95 mm.
O sistema steel frame é composto basicamente por três tipos de subestruturas: os pisos
estruturais, as paredes estruturais e o sistema de cobertura. Na figura 11 apresenta-se uma
ilustração básica, de cada uma dessas subestruturas componentes do sistema, já detalhando
alguns de seus elementos.
Figura 11 - Subestruturas do sistema steel frame Fonte: Centro Brasileiro de Construção em Aço
Segundo JUNIOR (2004) as subestruturas de piso são basicamente compostas por
vigas apoiadas sobre as paredes estruturais, vencendo os vãos entre elas. As cargas aplicadas
sobre essas vigas são os carregamentos permanentes e acidentais de pisos, e os modelos
estruturais geralmente utilizados para o dimensionamento desses elementos, são os de viga bi-
apoiada ou viga contínua. A figura 12 ilustra o apoio dessas vigas sobre paredes centrais,
enquanto a figura 13 mostra em detalhe como as vigas se apóiam em paredes laterais.
40
Figura 12 - Vigas apoiadas sobre paredes centrais Fonte: Centro Brasileiro de Construção em Aço
Figura 13- Viga apoiada sobre parede lateral Fonte: Centro Brasileiro de Construção em Aço
Outra subestrutura do sistema construtivo steel frame são as paredes estruturais, que é
basicamente compostas por montantes, que suportam as vigas de piso. No entanto, os detalhes
construtivos para esses elementos são inúmeros, sempre ligados à arquitetura das edificações
contendo aberturas de janela, portas e ventilação. Os carregamentos atuantes são oriundos do
apoio das vigas de piso. Os montantes das paredes externas também estão sujeitos ao
carregamento de vento, que atua diretamente sobre as paredes. Logo, esses elementos
estruturais são dimensionados como se fossem colunas sujeitas a carregamentos de
compressão e flexão. As figuras 14, 15 e 16 ilustram respectivamente detalhes da conexão
desses elementos estruturais com as fundações, com os revestimentos e entre duas paredes.
41
Figura 14 - Detalhes da conexão dos elementos estruturais com a fundação Fonte: Centro Brasileiro de Construção em Aço
Figura 15 - Detalhes da conexão dos elementos estruturais com o revestimento Fonte: Centro Brasileiro de Construção em Aço
Figura 16 - Detalhes da conexão dos elementos estruturais entre duas paredes Fonte: Centro Brasileiro de Construção em Aço
Por último, tem-se a subestrutura de cobertura. Basicamente, essas subestruturas são
compostas de treliças e/ou caibros vencendo os vãos de telhado como mostra a figura 17.
42
Figura 17 - Subestrutura de cobertura Fonte: Centro Brasileiro de Construção em Aço
Os perfis são fixados entre si, através de parafusos autobrocantes, compondo painéis
de paredes, lajes de piso/forro e estrutura de telhado. Constituindo dessa forma, um conjunto
monolítico de grande resistência e apto a absorver as cargas e esforços solicitados pela
edificação e agentes da natureza como vento e chuva (figura 18).
Figura 18 - Estrutura em steel frame Fonte: Revista Téchne edição 137
43
6.1.3 Fechamento e revestimento
Para o revestimento e fechamento da estrutura de aço, são mais utilizados atualmente
três tipos de painéis: „as placas cimenticias (figura 19), os painéis de madeira, comercialmente
denominados OSB, e as placas de gesso acartonado.
Segundo JUNIOR (2004) as placas cimentícias são placas delgadas de concreto,
fabricadas a partir de argamassas especiais contendo aditivos e uma elevada porcentagem de
cimento. Geralmente são confeccionadas a partir de moldes metálicos, utilizando a mesma
tecnologia do concreto pré-moldado.
Figura 19 - Construção com fechamento de placa cimentícia Fonte: Fonte: Revista Téchne edição 136
Como componentes dos fechamentos externos, podemos citar as placas OSB (Oriented
Strand Board), é um tipo de painel de madeira fabricado com três a cinco camadas de tiras de
madeira reflorestada, cruzadas perpendicularmente, prensadas e unidas com resinas como
mostra a figura 20 (TECHNE 2009).
Figura 20 - Placas OSB Fonte: Revista Téchne edição 136
44
Segundo FARIA (2008) as chapas de gesso acartonado começaram a ser produzidas
no Brasil, no inicio da década de 1970. O produto foi inventado nos Estados Unidos por
Augustine Sackett, ainda no final do século 19, mais só na década de 1940 se disseminou seu
uso em divisórias internar de casas e escritórios.
O gesso acartonado é fabricado a partir do minério de gesso ou Gipsita, em duas fases.
Na primeira fase é feita a moagem e a calcinação da Gipsita, enquanto que a segunda etapa
consiste na fabricação dos painéis propriamente ditos, como mostra a figura 21 (JUNIOR
2004).
Figura 21 - Processo de fabricação de gesso acartonado Fonte: Pereira 2004
No steel frame, podemos dividir o sistema de vedação vertical em três partes: a
primeira corresponde aos fechamentos externos (figura 22) que delimitam as áreas molháveis;
a segunda refere-se aos isolantes térmicos e acústicos, que são colocados entre as placas e
entre os montantes e, por último, os fechamentos internos, instalados nas áreas secas ou
úmidas, mas não molháveis.
45
Figura 22 - Fechamento de parede em steel frame Fonte: Revista Téchne edição 139
6.1.4 Instalações sanitárias, hidráulicas e elétricas.
As instalações elétricas, hidráulicas e sanitárias, conforme mostra a figura 23, para
edificações com sistema construtivo steel frame são as mesmas utilizadas em edificações
convencionais e apresentam o mesmo desempenho, não variando em razão do sistema
construtivo. Assim, os materiais empregados e princípios de projeto também são os mesmos
aplicados em edificações convencionais e, portanto, as considerações para projeto,
dimensionamento e uso das propriedades dos materiais não divergem do tratamento
tradicional nessas instalações.
Figura 23 - Paredes em steel frame com instalações elétricas e hidráulicas Fonte: Revista Téchne edição 141
6.1.5 Cobertura
A cobertura destina-se a proteger as edificações da ação das intempéries. Pode ser
vista também como um dos elementos de importância estética do projeto, merecendo, por
isso, materiais que atendam tanto ao desempenho técnico como às exigências arquitetônicas.
A definição da cobertura da edificação depende, entre outros fatores, de: dimensões dos vãos
46
que deverão ser vencidos; ações da natureza; opções arquitetônicas e estéticas; condições
locais e a relação custo-benefício. (TÉCHNE, 2009)
De um modo geral, os elementos das coberturas são a vedação propriamente dita
(telhas), que pode ser de diversos materiais, a armação ou conjunto de elementos que dão
suporte à cobertura, como as ripas, caibros, terças, tesouras, treliças, elementos de
contraventamento e o sistema de escoamento das águas pluviais, como condutores, calhas e
rufos.
Construtivamente, as coberturas próprias para steel frame possuem as mesmas
características e princípios das estruturas convencionais. Portanto, podem ser utilizadas com
telhas metálicas, cerâmicas, fibrocimento e shingle, entre outras. As coberturas prontas para
steel frame, por sua leveza e versatilidade, podem ser utilizadas em edificações de sistemas
construtivos tradicionais (figura 24) e são capazes de vencer grandes vãos, inclusive podem
ser empregadas em galpões e edificações de usos gerais de serviços.
Para executar estruturas de coberturas de steel frame utilizam-se os mesmos perfis de
aço galvanizado empregados na estrutura das paredes, que são os perfis U e Ue, com alma de
90 mm, 140 mm ou 200 mm de altura. O conceito de alinhamento das cargas, empregado na
execução do restante da estrutura da construção, deve valer também para a cobertura. Os
perfis metálicos devem se posicionar entre si de tal forma que gerem o mínimo de
excentricidade e transmitam as ações citadas sem gerar efeitos substanciais de segunda ordem.
Para tanto, construtivamente, os perfis que compõem a tesoura, treliça ou conjunto de caibros
devem ter suas almas alinhadas às almas dos montantes das paredes que as suportam, para que
os esforços não produzam efeitos não avaliados no dimensionamento.
47
Figura 24 - Estrutura de cobertura em steel frame para edificação convencional Fonte: Revista Téchne edição 147
6.2 Sistema Concreto PVC
O PVC é obtido a partir de 57% de insumos provenientes do sal marinho ou da terra
(sal-gema), e 43% de insumos provenientes de fontes não renováveis, como o petróleo e o gás
natural. Estima-se que somente 0,25% do suprimento mundial de gás e petróleo são
consumidos na produção do PVC. Há estudos e tecnologia disponível para a substituição dos
derivados de petróleo e gás por álcool vegetal (cana-de-açúcar e outros) em sua fabricação.
Além disso, o PVC é um material que consome pouca energia e gera pouco resíduo na sua
fabricação, reduzindo custos de operação e manutenção na sua aplicação (BRASKEN, 2009).
O sistema é formado por perfis leves e modulares de PVC e é preenchido com
concreto e aço, resultando em um produto de elevada resistência e com inúmeras qualidades
construtivas. O concreto PVC oferece alta produtividade, uma vez que facilita a administração
de materiais, mão-de-obra e transporte. Proporciona uma construção rápida e limpa, evita
desperdícios e reduz o impacto, além do PVC ser um produto reciclável. A figura 25 ilustra
uma indústria que foi construída com o sistema concreto PVC.
48
Figura 25 - Indústria construída em concreto PVC Fonte: Revista Téchne edição 139
O sistema construtivo concreto PVC foi desenvolvido no Canadá para projetar e
construir, de forma industrializada, vários tipos de edificações de até cinco pavimentos. As
primeiras casas construídas no Brasil com a tecnologia PVC+Concreto foram as 130 unidades
em um condomínio em Canoas (RS) entre 2001 e 2002. Entre as obras industriais, comerciais
e residenciais, já foram construídos por aqui mais de setenta mil metros quadrados com a
tecnologia (FARIA, 2008).
Segundo GOMES (2008), a versatilidade do sistema possibilita aplicações tanto em
construções mais simples, a exemplo de casas populares e Módulo Sanitário unifamiliar,
como em projetos mais complexos, a exemplo de estações de tratamento de esgoto compactas
galpões para uso industrial e comercial, prédios de até cinco pavimentos e imóveis de alto
padrão.
O concreto PVC possui algumas características que lhe conferem vantagens sobre os
outros sistemas, as placas de PVC antes da concretagem são leves, cerca de 1,4g/cm³, o que
facilita seu manuseio e aplicação.
O PVC é um material resistente à ação de fungos, bactérias, insetos e roedores, à
maioria dos reagentes químicos, é um bom isolante térmico, elétrico e acústico, sólido e
resistente a choques, impermeável a gases e líquidos, às intempéries tais como sol, chuva,
vento e maresia. Sua vida útil em construções é superior a 20 anos, não propaga chamas, por
ser auto-extinguível. O PVC é um material reciclável e reciclado, fabricado com baixo
consumo de energia.
49
6.2.1 Fundações
No concreto PVC é muito aconselhável o radier, ou base de concreto, que deve estar o
mais liso possível na área aonde os painéis vão se apoiar. Também é importante o nível do
radier já que os painéis vão copiar todas as irregularidades do piso, projetando-o para a parte
superior dos mesmos.
Após a base já estar pronta, demarca-se com giz o layout da casa fixando as barras de
ancoragem e pregando guias que irão auxiliar na montagem dos painéis conforme mostra a
figura 26.
Figura 26 - Guias e barras de ancoragem. Fonte: Construção Plástica
6.2.2 Estruturas
No sistema concreto PVC a estrutura é formada pelos próprios painéis preenchidos
com concreto, o sistema é fixado na fundação através de barras de ancoragem, colocadas a
cada dois metros e meio em média, como superestrutura são usados reforços (figura 27).
Normalmente estes reforços são colocados nos lados de cada janela e porta (figura 28),
mas também são montados nos encontros das paredes e nos cantos da casa. Estes reforços são
barras de aço de 8 mm de diâmetro com o seu comprimento igual à altura do pé direito, por
exemplo: 2,60m cada um. A colocação destes reforços é muito simples, é só largar dentro da
parede junto às janelas e portas.
Quando começar a concretagem deve-se ter em conta o fato de centralizar as barras na
espessura do painel.
50
Figura 27 - Barra de aço CA50 fixada no radier Fonte: Construção Plástica
Figura 28 - Montagem das fôrmas de PVC Fonte: Construção Plástica
Como dito anteriormente o sistema não precisa de estruturas adicionais para a sua
montagem, simplesmente escoras de madeira em alguns pontos são suficientes para manter
em pé com total segurança o layout completo da casa (figura 29).
51
Figura 29 - Escoras dos painéis. Fonte: Construção Plástica
Há vários tipos de concreto para o preenchimento do sistema concreto PVC utilizado
em moradias populares. Segundo o projeto e a localidade onde será implantado pode-se
utilizar concreto leve ou estrutural.
Foram feitos os testes na COOPETEC (Universidade Federal do Rio de Janeiro), para
a obtenção da melhor densidade do material que cumpre com o equilíbrio entre a resistência
mecânica e o melhor isolamento térmico e acústico. A tabela 1 mostra o traço da argamassa.
Tabela 1: Relação para 1m3 de concreto leve de peso especifico de 900kg/m3.
Nº Descrição Und. Qtd.
1 Cimento Kg 300
2 Areia Comum l 370
3 EPS (bolinhas ou raspa de poliestireno) l 750
4 Água l 110
5 Aditivo vinílico para EPS l 15
6 Superfluidificante l 3
Fonte: Construção Plástica
Este tipo de concreto possui as melhores características de isolamento térmico e
acústico para uma casa feita em concreto PVC. A resistência mecânica é a suficiente para uma
casa do tipo térrea e não para sobrados.
Há uma perda de resistência na fixação, deve-se tomar a precaução de colocar reforços
nas áreas onde deverão se montar equipamentos tais como aparelhos de TV; microondas;
móveis; etc.
52
Também é possível utilizar concretos convencionais do tipo estrutural. Estes concretos
também devem ser carregados à mão (figura 30). O uso de bombas está restrito a manobras
mais seguras e específicas.
Dependendo do uso podem ser utilizados concretos de 8 a 15 MPa2 e de slump
3 18
variando segundo projeto.
Utiliza-se brita zero; cimento comum e areia sem peneirar. Não é aconselhável o uso
de aditivos aceleradores de pega ou retardadores, mais sim aditivos super-fluidificantes.
Assim como no concreto leve não se deve vibrar no momento da carga. Simplesmente
bater com taco de madeira para verificar que não existam bolhas de ar e para que o concreto
flua entre os buracos laterais dos painéis. Esta manobra também serve para verificar a altura
da concretagem, que nunca deve superar os 60 cm em toda a distribuição da obra (Figura 32).
Figura 30 - Concretagem de parede em concreto PVC Fonte: Construção Plástica
2 Unidade padrão de pressão e tensão no SI.
3 Abatimento do tronco de cone de concreto.
53
Figura 31 - Construção em concreto PVC Fonte: Revista Téchne edição 139
Figura 32 - Concretagem de parede em concreto PVC
Fonte: Construção Plástica
6.2.3 Fechamento e revestimento
O fechamento no sistema concreto PVC é feito com as próprias placas de PVC, não
havendo necessidade de outros materiais. As paredes lisas e brilhantes podem ser usadas
como revestimento, gerando assim uma alta redução de desperdício, menor número de
matérias para controle, menor consumo de água, redução do custo de logística e frete e um
maior controle sobre o orçamento.
Por serem menos espessas tem-se um ganho de até 7% de área útil da edificação. As
paredes de PVC não necessitam de grandes manutenções, apenas água e sabão são suficientes
para a limpeza.
54
Apesar disto, existe a possibilidade de pintar as paredes de PVC, para isso, basta lixar
a superfície a aplicar massa corrida dissolvida com a tinta desejada. Já estão sendo
desenvolvidas tintas especiais para a superfície do PVC.
6.2.4 Instalações sanitárias, hidráulicas e elétricas.
No concreto PVC devem ser feitas as instalações sanitárias convencionais para o tipo
de radier ou base de concreto selecionada. A utilização dos distintos tipos de materiais e
distribuição no radier, não afeta em nada a montagem do sistema concreto PVC (figura 33).
Figura 33 - Radier com instalações sanitárias Fonte: Construção Plástica
Deverá ser definido se os esgotos das pias e tanques serão embutidos nas paredes ou
diretamente no chão embaixo dos balcões, antes de começar a concretagem das paredes
(figura 34). Para os projetos de casas populares é mais recomendável a instalação do tipo não
embutido. Esta montagem não precisa de modificações nas vigas da base de concreto nem
cuidados no preenchimento de concreto nas paredes.
55
Figura 34 - Instalações sanitárias concreto PVC Fonte: Construção Plástica
A instalação pode ser distribuída pela base da parede e por cômodos. Entrando sempre
por um ponto no topo da parede (figura 35). Esta instalação é recomendada para distribuição
com caixa d água. Desta forma pode-se percorrer o layout da casa e entrar onde é necessário
para logo distribuir.
Figura 35 - Distribuição das instalações hidráulicas pela base da parede Fonte: Construção Plástica
Quando a instalação possui muitos tubos é melhor distribuir pelo radier ou base de
concreto (figura 36), já que neste tipo de sistema não há muito espaço dentro dos painéis.
Deve-se sempre levar em conta as ancoragens de aço que se encontra em todo o layout e no
centro da parede.
56
Figura 36 - Distribuição das instalações hidráulicas pelo radier Fonte: Construção Plástica
Se houver problemas para a distribuição interna por causa de outras instalações, (ex:
esgoto), é possível fazer a instalação por fora do radier (figura 37).
Figura 37 - Distribuição das instalações hidráulicas por fora do radier Fonte: Construção Plástica
Outra alternativa é percorrer o layout da casa pela parte mais alta da parede e fazer a
entrada onde é necessário (figura 38).
57
Figura 38 - Distribuição das instalações hidráulicas por cima Fonte: Construção Plástica
As instalações elétricas são muito simples e rápidas. Após a montagem das paredes e
antes da concretagem, deve-se montar os circuitos elétricos necessários (figura 39).
Figura 39 - Paredes de concreto PVC com circuitos elétricos Fonte: Construção Plástica
Para esta manobra utiliza-se uma serra copo de ½, ¾ ou 1 polegadas (figura 40),
dependendo do circuito a montar.
58
Figura 40 - Perfuração da parede para passar a instalação elétrica Fonte: Construção Plástica
Após a furação no local exato do ponto elétrico pode se passar uma mangueira
corrugada, ou conduto plástico, desde este ponto e até o topo da parede, deixando pendurar o
suficiente para depois fazer a distribuição até o centro do cômodo (figura 41).
Figura 41 - Parede de concreto PVC com módulo da tomada instalado Fonte: Construção Plástica
Não é necessário colocar caixa de 5 x 10cm para este tipo de moradia. Após a
concretagem o conduto elétrico ficará mergulhado na argamassa e quando começar a fazer a
instalação elétrica deve-se abrir um pequeno buraco, com talhadeira, suficiente para deixar
entrar o módulo da tomada ou interruptor. O espelho plástico deste elemento pode ser fixado
diretamente no PVC da parede.
59
Se a casa é projetada com forro, os condutos podem sair pelo topo das paredes ou
pouco antes fazendo outro pequeno buraco por cima do nível do forro. O restante da
distribuição é convencional.
É importante saber que todas as instalações, tanto hidráulicas quanto elétricas não
podem ser horizontais.
Sempre as instalações são na vertical, desde o radier para cima ou do teto para baixo e
dentro de um mesmo painel. Cada ponto elétrico terá um conduto elétrico que sobe ou desce.
Depois da concretagem e antes de montar o forro, devem ser conectadas as caixas
centrais de cada cômodo com estes chicotes de condutos elétricos deixados anteriormente e
finalmente fazer a fiação e montagem dos pontos previstos.
6.2.5 Coberturas
A cobertura ou telhado das casas feitas com o sistema concreto PVC são
convencionais. Os perfis de PVC atuam como uma parede de tijolo normal, mas com maior
resistência mecânica para a descarga linear de qualquer tipo de telhado.
Para moradias do tipo popular é muito utilizada a estrutura de madeira e em formas de
tesouras (figura 42). Estas estruturas podem ser apoiadas diretamente no topo das paredes de
concreto PVC e amarradas da forma mais convencional.
Figura 42 - Estrutura da cobertura em madeira para edificação em concreto PVC Fonte: Construção Plástica
O sistema de paredes de PVC sem oitão é o mais recomendado para uma casa
econômica e do tipo popular.
60
As tesouras ficam apoiadas sobre o pé direito das paredes e o fechamento pode ser de
madeira, alvenaria, ou mesmo PVC do tipo forro. Existem tipos de forro que podem ficar
expostos ao sol e a intempéries sem sofrer modificações estruturais e nem de cor.
6.3 Sistema Convencional
Na construção convencional (figura 43), primeiramente se faz a base de concreto ou
radier, que como citado anteriormente é a solução mais econômica, pois além de servir como
base pra a construção da casa já serve também como contra piso, muitas vezes dependendo do
grau de habilidade dos operários, se dispensa ate a regularização desta base.
Depois se inicia a execução da alvenaria, na construção em grande escala, geralmente
é feita com blocos cerâmicos autoportantes, por isso despensa a execução de estruturas, o que
geralmente se faz, é passar por dentro dos blocos, barras de aço, que depois são concretadas
com concreto tipo grout4, que nada mais é de que um concreto com pedrisco como agregado.
As vigas são executadas com o uso de canaletas, dispensando assim o uso de formas,
as lajes são pré-moldadas e se apóiam nas paredes.
Depois de executada a alvenaria, as paredes são chapiscadas depois emboçadas com
argamassa de cimento, cal e areia trabalho este extremamente artesanal, pois, o prumo da
parede depende muito da habilidade do operário.
As instalações são embutidas na parede, depois de executada a alvenaria, o operário
com uma talhadeira e uma marreta, quebra a parede formando rasgos para a passagem da
tubulação.
O telhado é executado com estruturas de madeira ou em aço, opção esta que está sendo
muito utilizada por empresas do ramo.
4 Argamassa composta por cimento, areia, quartzo, água e aditivos especiais, que tem como destaque sua
elevada resistência mecânica.
61
Figura 43 - Construção em sistema convencional Fonte: Autor
62
7 COMPARAÇÃO DOS SISTEMAS INDUSTRIALIZADOS E SISTEMA
CONVENCIONAL
Como parâmetro de comparação este trabalho utilizará apenas as etapas de
fechamento, revestimento e estrutura, que juntas são responsáveis por mais de 44% do valor
do imóvel, pois são estas as etapas mais relevantes e que consomem mais material, tempo e
conseqüentemente dinheiro de uma construção habitacional.
7.1 Produtividade
Tabela 2: Produtividade sistema steel frame.
Descrição homem hora/m²
Montar a estrutura de aço 0,25
Fechar com placas cimentícias 0,22
Isolar com lã de vidro 0,06
Pintura em látex 0,85
Total (homem hora/m²) 1,38
Fonte: Wall System.
Tabela 3: Produtividade sistema concreto PVC
Descrição homem hora/m²
Montar a parede oca 0,18
Escorar e colocar ferragens 0,27
Concretagem 0,25
Total (homem hora/m²) 0,70
Fonte: ROYAL.
Tabela 4: Produtividade sistema convencional
Descrição homem hora/m²
Alvenaria de tijolo cerâmico furado esp. nominal 10 cm 2,10
Chapisco 0,50
Emboço desempenado 1,71
Pintura em látex 0,85
Total (homem hora/m²) 5,16
Fonte: Tabela Março 2009 FDE.
Considerando para uma análise duas equipes com dois oficiais e dois ajudantes cada,
portanto, oito operários
63
Para uma residência econômica com duzentos metros quadrados de fechamento.
Temos:
1) Para o sistema em steel frame:
2) Para o concreto PVC:
3) Para o sistema convencional:
64
7.2 Preço
Para efeito de comparação, novamente utilizaremos apenas o fechamento e estrutura
como parâmetros, infelizmente não foi possível obter dados detalhados, nos sistemas
industrializados, quanto ao valor da mão de obra unitária, obtendo apenas o valor global para
uma residência econômica com área de fechamento igual a 200m².
Steel frame
Tabela 5: Composição de custo do sistema steel frame por metro quadrado de estrutura e
vedação.
Material
Mão
de
Obra
Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total
(R$)
Perfis Ue (140X40X0,95 mm)
kg 1,60 5,60 8,96
Perfis U (140X50X1,05 mm)
kg 0,34 5,60 1,90
Fita metálica 1,0 mm
kg 0,36 5,60 2,02
Chunbador
un 0,07 1,20 0,08
Parafusos Fixadores
un 2,35 0,05 0,12
Placas de Gusset
kg 0,03 5,60 0,17
Gesso acartonado
m² 0,60 20,00 12,00
Gesso acartonado (RU)
m² 0,13 20,00 2,60
Placa de OSB 12mm
m² 0,27 18,00 4,86
Tinta látex
l 0,18 8,78 1,58
Liquido Preparador
l 0,09 9,29 0,84
Liquido selador
l 0,09 12,00 1,08
M.O
Total h 1,38 18,81 25,96
Leis sociais 122%
31,67
BDI 23%
14,30
Preço Total 108,31
Fonte: Autor
65
Concreto PVC
Tabela 6: Composição de custo por metro quadrado de estrutura e vedação do concreto PVC.
Material
Mão
de
Obra
Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total
(R$)
Painel de PVC espessura 75mm
m² 1,00 84,71 84,71
Concreto dosado e lançado fck= 20 Mpa
m³ 0,08 247,73 19,82
Barra de aço CA50 Ø8mm
kg 1,50 3,82 5,73
Ripas de peroba de 5 x 1,2 cm
m 1,00 2,08 2,08
Prego 18x27”
kg 0,001 5,27 0,01
M.O
Total h 0,70 7,67 5,37
Leis sociais 122%
6,55
BDI 23%
27,07
Total 124,26
Fonte: Autor
Convencional
Tabela 7: Composição de custo por metro quadrado de alvenaria auto portante.
Material Mão de
Obra Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total
(R$)
Bloco cerâmico estrutural 14x19x39 cm
un 13,00 1,64 21,32
Cimento
kg 3,85 0,36 1,39
Cal Hidratada
kg 1,19 0,33 0,39
Areia
m³ 0,012 62,46 0,75
Pedreiro h 0,92 3,91 3,60
Servente h 1,10 3,28 3,61
Leis sociais 122%
8,79
BDI 23%
9,16
Total 49,01
Fonte: Tabela Março 2009 FDE.
66
Tabela 8: Composição de custo unitário concreto grout para parede autoportante.
Material Mão de
Obra Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total (R$)
Cal hidratada
kg 20,00 0,33 6,60
Cimento
kg 283,00 0,36 101,88
Pedrisco
m³ 0,28 56,58 15,84
Areia
m³ 0,72 62,46 44,97
Pedreiro h 6,00 3,91 23,46
Servente h 16,00 3,28 52,48
Leis sociais 122%
92,65
BDI 23%
77,71
TOTAL 415,59
Fonte: Tabela Março 2009 FDE.
Tabela 9: Composição de custo unitário para armadura CA 50 para parede autoportante.
Material Mão de
Obra Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total (R$)
Aço CA-50-a Ø8mm
kg 1,15 3,82 4,39
Arame recozido n.18
kg 0,02 5,61 0,11
Ferreiro h 0,10 3,99 0,40
Ajudante h 0,10 3,31 0,33
Leis sociais 122%
0,89
BDI 23%
1,41
TOTAL 7,53
Fonte: Tabela Março 2009 FDE.
67
Tabela 10: Composição de custo unitário de chapisco.
Material Mão de
Obra Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total (R$)
Areia
m³ 0,003 62,46 0,19
Cimento
kg 1,39 0,36 0,50
Pedreiro h 0,25 3,91 0,98
Servente h 0,25 3,31 0,83
Leis Sociais 122%
2,20
BDI 23%
1,08
TOTAL 5,77
Fonte: Tabela Março 2009 FDE
Tabela 11: Composição de custo unitário de emboço desempenado.
Material Mão de
Obra Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total
(R$)
Areia
m³ 0,013 62,46 0,81
Cimento
kg 2,37 0,36 0,85
Cal Hidratada
kg 3,81 0,33 1,26
Pedreiro h 0,74 3,91 2,89
Servente h 0,97 3,28 3,18
Leis Sociais 122%
7,41
BDI 23%
3,77
TOTAL 20,18
Fonte: Tabela Março 2009 FDE
68
Tabela 12: Composição de custo unitário de pintura em látex.
Material Mão de
Obra Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total
(R$)
Lixa d'água
un 0,300 0,61 0,18
Selador p/pintura látex
l 0,20 8,29 1,66
Tinta látex
l 0,25 6,55 1,64
Pintor h 0,45 4,02 1,81
Ajudante h 0,40 3,34 1,34
Leis sociais 122%
3,84
BDI 23%
2,41
TOTAL 12,87
Fonte: Tabela Março 2009 FDE
Tabela 13: Composição de custo unitário da parede alvenaria pronta.
Material
Un. Consumo
Preço
Unitário
(R$)
Preço
Total
(R$)
Alvenaria de bloco cerâmico portante e=14cm
m² 1,00 49,01 49,01
Concreto grout para parede auto portante
m³ 0,006 416,08 2,50
Armadura Ca 50 Ø8mm para parede autoportante
kg 1,60 7,53 12,05
Chapisco
m² 1,00 5,77 5,77
Emboço desempenado
m² 1,00 20,18 20,18
Látex
m² 1,00 12,87 12,87
TOTAL 102,37
Fonte: Autor.
69
8 RESULTADO E DISCUSSÃO
Analisando os sistemas e comparando-os, observou-se que os sistemas industrializados
levam vantagem na fundação, apesar de sua execução ser idêntica ao sistema convencional.
Por serem mais leves que a alvenaria comum os sistemas industrializados possibilitam
uma base de menor espessura, pois, o peso das paredes diminui consideravelmente.
Percebemos que a montagem da estrutura do sistema steel frame se encaixa
perfeitamente no conceito de construção seca e industrializada, pois, não há o uso de qualquer
tipo de concreto ou argamassa na sua estrutura. Já no sistema concreto PVC, existe esta
necessidade, mesmo que de forma simples sem o uso de fôrmas ou escoras para estrutura,
ainda assim o trabalho de concretagem dos painéis é um processo relativamente artesanal que
influi diretamente na qualidade final do produto, já que uma concretagem mal executada pode
afetar a resistência da estrutura. Entretanto o concreto PVC tem a grande vantagem de não
utilizar formas de madeira, um item caro e que possui um alto índice de perda.
No sistema convencional o fechamento é feito por blocos cerâmicos ou de concreto,
assentados com argamassa, revestidos, com emboço desempenado, ou, no caso de áreas
molhadas como cozinhas e banheiros, além do emboço, este apenas sarrafeado, ainda há o
azulejo, assentado com argamassa colante, geralmente industrializada. Esta é, sem dúvida, a
etapa mais artesanal do processo, as construtoras e incorporadoras do ramo de casas populares
fogem desta etapa, pois sem dúvida é a etapa que mais gera desperdícios tanto de tempo
quanto de materiais, os dois sistemas portanto levam grande vantagem, nesse ponto, mais
apenas o concreto PVC, se sobressai por não precisar de revestimento cerâmico, nem de
pintura, já as placas do steel frame necessitam dos dois.
Esse item da construção tem sido um divisor de águas no que diz respeito as
diferenças entre a construção industrializada e a construção convencional, a maioria dos
sistemas ditos como industrializados tentam sair do clichê do tijolo sobre tijolo, isso equivale,
para a indústria automobilística, a mudar o sistema de combustão do automóvel para um
sistema de fusão a frio, ou trocar a gasolina pela água, como combustível, ou seja, uma
evolução sem precedentes, conseguir um sistema tão prático e aceito como o convencional.
Os dois sistemas cumprem a tarefa, como toda novidade, há a necessidade de treinamento da
mão de obra, mais sem dúvidas os sistemas diminuem muito a margem de erro das
construções, evitando desperdícios e atrasos nos cronogramas.
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Tanto nas instalações elétricas quanto nas instalações hidráulicas, o que se faz
geralmente na construção convencional, é levantar toda a alvenaria para que depois, sejam
feitos os “rasgos” nas paredes para a passagem das tubulações de água fria e condutores
elétricos, o problema ocorre quando o operário acaba quebrando a parede ou mesmo quando
esses “rasgos” ficam fora de prumo ou desalinhados. Algo muito recorrente são os registros
que são fixados na profundidade errada, isso gera um retrabalho ou a necessidade de materiais
adicionais para o término da etapa, comparando com o steel frame e o concreto PVC, esse
procedimento parece algo dos tempos da caverna. Se levarmos em conta que no sistema
concreto PVC as tubulações e tubos ficam “mergulhados” no concreto e, que, depois caso
haja a necessidade de manutenção será necessário quebrar a parede, igual ao sistema
convencional, portanto não acrescenta nada de novo ao antigo sistema.
Já as instalações executadas no steel frame são facilmente acessadas por shafts
localizados em pontos estratégicos, evitando assim a quebra da parede.
A cobertura dos sistemas difere muito pouco de um para outro, pouco relevante
comentar sobre ela.
Os índices de produtividade não poderiam ser mais expressivos, o concreto PVC
possui uma produtividade quase oito vezes maior que o sistema convencional e quase duas do
que o steel frame. Vale ressaltar que esses índices podem melhorar se a produção se der em
larga escala.
Com base nos valores indicados nas tabelas, observamos que o sistema convencional
ainda se mostrou mais barato que steel frame e o concreto PVC. É importante destacar que
sistemas industrializados só se tornam são viáveis a partir de certo numero de unidades
construídas, e que quanto maior o número de unidades melhores serão os índices de
produtividade e de preço.
71
9 CONCLUSÃO
Analisando os sistemas, podemos perceber que há grandes diferenças nas práticas de
cada um.
Enquanto o steel frame, se encaixa perfeitamente na imagem que se faz de uma
construção completamente industrializada, ou seja, um sistema que se monta na obra, algo
totalmente modulado, seco sem desperdício e sem sujeira. Do outro lado temos o concreto
PVC, que ainda apresenta certas características artesanais, no quesito de concretagem dos
painéis de PVC.
Os dois sistemas industrializados são superiores ao sistema convencional quando se
fala em diminuição do desperdício de material e mão de obra, de rapidez de execução, de
qualidade dos materiais.
Apesar de todos os avanços tecnológicos, o sistema convencional, mesmo que por uma
pequena diferença, se mostrou o mais barato dos três sistemas.
Atualmente, os sistemas industrializados contam com poucos fornecedores, como no
caso do concreto PVC, que só possui dois, e pouca mão de obra, acredita-se que com o passar
do tempo, os sistemas serão mais difundidos, fazendo crescer o leque de mão de obra e
fornecedores, forçando assim a queda nos preços.
Levando em consideração todos esses fatores, conclui-se que o steel frame é o sistema
que apresenta o maior número de vantagens perante seus concorrentes, por ser um sistema
limpo e rápido e seus componentes serem totalmente industrializados, e seu valor é apenas 6%
mais elevado que o sistema convencional, apresentando uma qualidade muito superior.
Mais se todos esses fatores impulsionam para o uso dessas novas tecnologias, por que
seu uso ainda é restrito?
Existem várias hipóteses que podem responder a essa questão.
A primeira seria a dispersão do capital produtivo na indústria da construção, isso
ocorre devido à grande quantidade de empresas no setor da construção de habitações que
ainda trabalham com o sistema convencional de construção.
As indústrias encontram dificuldades para trilhar os caminhos do aumento de
produtividade por ser necessário uma grande concentração de capital.
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A segunda é o que podemos dizer como “efeito dos três porquinhos”, ou seja, uma
questão cultural, as habitações construídas nos sistemas industrializados não foram muito bem
aceitas pela população por estarem acostumados com o sistema convencional e com isso não
confiam num sistema que não possua as mesmas características de solidez do sistema
convencional.
A terceira é que a oferta abundante de mão de obra desempenha papel fundamental na
conservação dos métodos e processos construtivos tradicionais, pois, ainda é mais vantajoso o
uso de mão de obra barata, que mudar os processos construtivos, quando muito, aperfeiçoa-se
os processos já existentes, sem mudar realmente sua essência. O progresso técnico se dá
muito mais na indústria de materiais de construção, nos escritórios de projeto ou na pesquisa e
desenvolvimento de novos materiais, novos componentes ou novos sistemas construtivos,
cuja aplicação esbarra na forma arcaica de organização do canteiro de obras. Outro aspecto
dessa hipótese é a questão socioeconômica, pois, é sabido que os grandes contingentes de
trabalhadores sem qualificação devem ser absorvidos pela construção civil, no Brasil, assim
como em muitos lugares do mundo, já é um habito investir na construção para manter os
índices de desemprego baixo.
A quarta e ultimas está ligada aos engenheiros e arquitetos, que não estão preparados
para projetar utilizando estas novas tecnologias, já que em sistemas, como os apresentados
neste trabalho, não há muito espaço para improvisos e adaptações.
Essas e outras questões, e suas inter-relações, podem explicar a resistência, por parte
da construção habitacional brasileira em utilizar estas novas tecnologias.
Sugere-se uma nova pesquisa, envolvendo os sistemas construtivos descrito neste
trabalho medindo sua aceitação pelos consumidores, de várias faixas de renda.
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