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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ESTRUTURAS E CONSTRUÇÃO CIVIL CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
SISTEMAS CONSTRUTIVOS INDUSTRIALIZADOS PARA USO EM HABITAÇÕES
DE INTERESSE SOCIAL
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Isabela Rossatto Facco
Santa Maria, RS, Brasil. 2014
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SISTEMAS CONSTRUTIVOS INDUSTRIALIZADOS PARA
USO EM HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL
Isabela Rossatto Facco
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheira
Civil
Orientador: Prof. Dr. Joaquim C. Pizzutti dos Santos
Santa Maria, RS, Brasil
2014
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Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia
Curso de Engenharia Civil
A comissão examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso
SISTEMAS INDUSTRIALIZADOS PARA USO EM HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL
elaborado por Isabela Rossatto Facco
Como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheira Civil
COMISSÃO EXAMINADORA:
Prof. Dr.Joaquim C. Pizzutti dos Santos (Presidente/Orientador)
Prof. Dr. Rogério Antocheves (UFSM)
Prof. Dr. Gihad Mohamad (UFSM)
Santa Maria, Agosto de 2014.
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RESUMO Trabalho de Conclusão de Curso
Curso de Engenharia Civil Universidade Federal de Santa Maria
SISTEMAS CONSTRUTIVOS INDUSTRIALIZADOS PARA USO EM HABITAÇÕES DE INTERESSE SOCIAL
Isabela Rossatto Facco
Orientação: Prof. Dr. Joaquim Cesar Pizzutti dos Santos
O uso de tecnologias na inovação e industrialização dos sistemas construtivos
configura-se uma prática frequente devido ao apelo do mercado com relação à
agilidade no cumprimento dos prazos e à redução do custo gerado pela mão de obra
especializada. Os métodos desenvolvidos nos últimos tempos foram elaborados
levando em consideração a necessidade de aumentar a velocidade de execução em
obra sem perder a qualidade do sistema. A proposta desse estudo é apresentar os
modelos construtivos industrializados mais aplicados na execução de edificações de
caráter social, descrevendo como podem oferecer melhorias à construção através da
redução do desperdício e de prazos, abordando sobre qualidade, eficiência, custo e
sustentabilidade de cada sistema. A partir dessa pesquisa foi realizado um estudo
de caso sobre um sistema inovador desenvolvido na Universidade Federal de Santa
Maria, utilizando “madeira plástica”, material obtido da reciclagem de plásticos, como
forma de fechamento para edificações, analisando suas vantagens e desvantagens
e a viabilidade de implantação. Com o presente estudo percebe-se o receio do setor
em aceitar novos sistemas para a execução de edificações, já que são minoria os
empreendimentos efetivados com os métodos mencionados. Percebe-se ainda que
o concreto continua sendo o material mais aceito na construção, apesar de seu
emprego distinto da construção convencional. Mesmo sem grande aceitabilidade
desses sistemas, é válido ressaltar suas principais vantagens, como agilidade na
construção, redução de desperdícios e redução do possível impacto ambiental,
fatores constantemente almejados no setor da Construção Civil. Por isso é
necessária a divulgação desses sistemas de modo a incentivar seu emprego.
Palavras-chave: Construção industrializada. Construção sustentável.
Habitação popular.
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LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Perfis de aço em U enrijecido e em U simples....................................... 21
Figura 2 – Esquema típico de uma residência em Light Steel Frame...................... 22
Figura 3 – Resultado final de residência executada em Steel Frame...................... 23
Figura 4 – Emprego de placas de OSB como vedação de sistema LSF................. 25
Figura 5 – Instalação de placas cimentícias como vedação do LSF........................ 25
Figura 6 – LSF com fechamento em gesso acartonado........................................... 25
Figura 7 – Instalação de material para isolamento termoacústico........................... 26
Figura 8 – Esquema de instalações do tipo PEX em estrutura de LSF................... 27
Figura 9 – Vista do Conjunto Vila Dignidade finalizado............................................ 28
Figura 10 – Planta baixa de casas acopladas do empreendimento......................... 28
Figura 11 – Residência executada com o sistema Wood Light Frame.................... 30
Figura 12 – Residência em Light Wood Frame sobre radier de concreto................ 32
Figura 13 – Montagem de estrutura com elementos do Wood Light Frame............ 33
Figura 14 – Instalação de OSB para vedação de paredes externas........................ 33
Figura 15 – Execução de revestimento interno de parede Dry Wall........................ 34
Figura 16 – Isolamento de lã de pet reciclada e lã de vidro..................................... 35
Figura 17 – Estrutura de parede externa do sistema Wood Frame......................... 35
Figura 18 – Estrutura de parede interna do sistema Wood Frame.......................... 35
Figura 19 – Sobrados do Residencial Haragano em Pelotas.................................. 36
Figura 20 – Estrutura de edificação do Residencial Haragano em Pelotas............ 37
Figura 21 – Estrutura em concreto pré-moldado do tipo esqueleto......................... 39
Figura 22 – Produção de parede do sistema Tilt-up no canteiro de obra................ 41
Figura 23 – Içamento de parede portante do sistema Tilt-up................................... 41
Figura 24 - Residências do Conjunto Habitacional de Valparaíso............................ 42
Figura 25 - Armação das paredes de concreto com espaçadores de tela e de caixas
de interruptores........................................................................................................ 46
Figura 26 – Identificação das formas do sistema..................................................... 46
Figura 27 – Formas travadas e escoradas............................................................... 47
Figura 28 – Conjunto habitacional Meu Orgulho em construção............................. 48
Figura 29 – Conjunto habitacional Meu Orgulho Etapa 1......................................... 48
Figura 30 – Conjunto habitacional Meu Orgulho Etapa 2......................................... 49
6
Figura 31 – Edificação do sistema CasaForte..................................................... 51
Figura 32 – Peças estocadas no canteiro para montagem................................. 51
Figura 33 – Acabamento de parede convencional e de parede do sistema Concreto
PVC.......................................................................................................................... 52
Figura 34 – Corte de parede do sistema CasaForte................................................ 53
Figura 35 – Residências do Residencial Valparaíso em Canoas............................. 54
Figura 36 – Construção das casas em São Luiz do Paraitinga................................ 55
Figura 37 – Placas de Wall System.......................................................................... 57
Figura 38 – Perspectiva de implantação do Condomínio......................................... 58
Figura 39 - Planta baixa de residência do Villa Margarida....................................... 58
Figura 40 - Casa Popular de Plástico....................................................................... 59
Figura 41 – Montagem da Casa Popular de Plástico............................................... 59
Figura 42 – Escola construída com o sistema.......................................................... 60
Figura 43 – Deck de madeira Ecowood................................................................... 62
Figura 44 – Prateleira de madeira Ecowood............................................................ 63
Figura 45 – Pallet de madeira Ecowood................................................................... 63
Figura 46 – Vista superior dos elementos de 25, 50 e 100 centímetros.................. 65
Figura 47 – Esquema de encaixe de elementos do sistema.................................... 66
Figura 48 – Vista superior do painel L e painel T..................................................... 66
Figura 49 – Vista frontal dos painéis........................................................................ 67
Figura 50 – Painéis em vista isométrica................................................................... 68
Figura 51 – Projeto de habitação popular em vista isométrica................................. 68
Figura 52 – Moldes para a confecção dos painéis................................................... 69
Figura 54 – Montagem do molde do painel de 100 centímetros.............................. 70
Figura 55 – Base com encaixe para o molde........................................................... 70
Figura 56 – Exemplo de estampa para os painéis................................................... 71
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SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO................................................................................................ 8
1.1 Objetivos......................................................................................................... 10
1.1.1 Objetivo Geral................................................................................................ 10
1.1.2 Objetivos Específicos.................................................................................... 10
1.2 Justificativa..................................................................................................... 10
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA....................................................................... 11
2.1 Industrialização na Construção Civil............................................................ 12
2.2 Conceito Fast Construction.......................................................................... 13
2.3 Sistemas Construtivos Industrializados...................................................... 14
2.4 Industrialização versus Sustentabilidade.................................................... 15
2.5 Habitações Populares.................................................................................... 16
2.6 Aceitabilidade das Inovações Construtivas................................................ 17
2.7 Métodos Construtivos Direcionados à Habitação Popular........................ 20
2.7.1 Estrutura metálica – Light Steel Frame......................................................... 20
2.7.2 Estrutura de madeira – Wood Light Frame................................................... 29
2.7.3 Estrutura de concreto................................................................................... 38
2.7.3.1 Estrutura com elementos pré-moldados.................................................... 39
2.7.3.2 Estrutura com elementos moldados in loco.............................................. 43
2.7.4 Estrutura de plástico.................................................................................... 50
2.7.4.1 Estrutura de plástico e concreto............................................................... 50
2.7.4.2 Estrutura de plástico e aço....................................................................... 56
3 ESTUDO DE CASO: ESTRUTURA FORMADA POR ELEMENTOS
PRÉ-MOLDADOS EM MADEIRA PLÁSTICA........................................ 61
4 CONCLUSÕES............................................................................................ 72
5 REFERÊNCIAS........................................................................................... 74
ANEXOS........................................................................................................... 79
8
1 INTRODUÇÃO
Com o crescimento populacional, com os avanços da tecnologia e com o
aumento dos custos de mão de obra e de materiais, a indústria da construção civil
compreendeu a necessidade do desenvolvimento de novos sistemas construtivos
que apresentassem mais eficiência na construção, aumentando a produtividade,
diminuindo o desperdício, reduzindo prazos e atendendo à condição de
sustentabilidade e às atuais normas de desempenho fornecidas pela NBR 15575,
dividida em seis partes.
Amancio, Fabrício e Filho (2012) alegam que o desenvolvimento e a
introdução de produtos inovadores dentro do setor da Construção Civil ocorrem
devido à heterogeneidade gerada pela mistura de atividades com diferentes graus
de complexidade, relacionadas a produtos diversificados e com processos
tecnológicos variados que sejam adequados a diferentes tipos de demanda. Porém,
esses autores afirmam que a introdução das tecnologias inovadoras na Construção
Civil ocorre de forma mais lenta se comparada a outros setores, pois depende da
natureza física da construção, da organização econômica e social e do contexto
cultural no qual está inserido.
A construção civil é marcada por sistemas construtivos convencionais, no
entanto, diante de novas tecnologias e materiais, o setor tem procurado adquirir
novas soluções industriais para atender demandas crescentes e características, tais
como mão de obra qualificada, produção padronizada, racionalização dos
processos, insumos e possibilidade de controle no cronograma da obra, assim como
redução do tempo de execução. Princípios característicos dos sistemas
industrializados que vão de encontro aos problemas intrínsecos da construção
artesanal (SANTIAGO, 2008 apud GARCIA, 2013).
Atualmente, os sistemas industrializados são bastante aplicados na execução
de habitações unifamiliares de caráter social, sendo esse tipo de edificação a base
do estudo desse trabalho que visa fazer um levantamento sobre os diversos
processos construtivos pré-fabricados cuja inovação apresenta maiores benefícios
na qualidade, desempenho e sustentabilidade a prazo reduzido.
A Construção Industrializada racionaliza o processo construtivo, uma vez que
os componentes não são mantidos no canteiro, chegando apenas para sua
9
montagem, evitando o estoque de peças e a ociosidade dos operários, sendo
também uma alternativa para contornar a falta de mão de obra no setor desde o
recente crescimento do mercado imobiliário (MORAES & LIMA, 2009).
No setor da construção civil, a industrialização é observada através do
emprego de peças pré-fabricadas ou peças moldadas in loco na execução de
projetos. Além de fornecer velocidade ao processo construtivo, os métodos
aumentam significativamente a qualidade no canteiro de obras, devido à exigência
de mão de obra qualificada, à redução no desperdício de materiais, à praticidade,
logo menor prazo de execução e sustentabilidade da construção.
Segundo Diligenti (2010 apud GARCIA, 2013), a construção civil é
responsável por grande parte do impacto ambiental com o consumo excessivo de
recursos naturais, a demanda por matéria prima industrializada e a geração de
resíduos. Devido a esses dados e visando uma edificação sustentável, o emprego
de sistemas construtivos ecologicamente corretos vem se intensificando.
A adoção de soluções ambientalmente sustentáveis na construção nem
sempre acarreta em um aumento de preço, principalmente quando adotadas durante
as fases de concepção do projeto. Em alguns casos, podem até reduzir custos.
Ainda que o preço de implantação de alguns sistemas sustentáveis acarrete custos
maiores esse valor deverá ser recuperado durante o tempo de uso da edificação
(BERNARDES et al, 2012).
Dentre os sistemas industrializados mais empregados na construção civil
estão os sistemas que o utilizam o material mais tradicional do setor, o concreto,
seja empregado no uso de peças pré-moldadas ou moldadas in loco. Outros
sistemas surgem no mercado para alavancar a processo de construção, oferecendo
maior facilidade de execução, menores prazos e menos desperdício. Dentre eles
estão o Light Steel Frame, com material principal o aço, Wood Light Frame, com
madeira, e sistemas que usam o plástico como material base. Entre alguns
exemplos do sistema com plástico estão a CasaForte, que usa plástico e concreto e
a Casa Prática que usa plástico e aço.
10
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo Geral
Estudar e analisar tipos de sistemas construtivos industrializados empregados
na execução de habitações unifamiliares de interesse social e realizar um estudo de
caso empregando “madeira plástica” na composição dos fechamentos opacos
verticais.
1.1.2 Objetivos específicos
Efetuar um levantamento bibliográfico de trabalhos e reportagens que
apresentam sistemas construtivos pré-moldados ou moldados in loco que cumpram
os requisitos de agilidade, qualidade e sustentabilidade.
Descrever os métodos pesquisados mostrando suas vantagens,
desvantagens, custos e desempenho.
Apresentar como estudo de caso o método construtivo utilizando madeira
plástica, elaborado por grupo de pesquisa da UFSM através de projeto de iniciação
científica.
1.2 Justificativa
O atual mercado da construção civil demanda como condição para excelência
da referente atividade a qualidade da construção e sua execução a prazos
reduzidos. Considerando a pressão exercida pelo mercado, a indústria da
11
construção civil teve que se adequar e buscar novos sistemas que atendessem tais
exigências.
A inovação é um processo que compreende a criação, o desenvolvimento, o
uso e a difusão de um novo produto. A construção civil dispõe de tecnologias bem
desenvolvidas ao longo do tempo. Entretanto, estas tecnologias tradicionais
apresentam condições de produção insatisfatórias, apresentando uma baixa
produtividade e uso intensivo de mão de obra especializada. Assim, é lógica a
necessidade de tecnologias alternativas com condições de produção mais
adequadas, sendo para isto necessário a incorporação de conhecimentos aos
processos existentes, tornando-os mais produtivos e racionais.
A industrialização da construção é um processo que visa incrementar a
produtividade e elevar a qualidade nos canteiros. Os sistemas industrializados têm
se mostrado assíduos na execução de diferentes tipos de edificações por
promoverem tal praticidade e rapidez na construção exigidas pelo setor.
Logo, seguindo a lógica do mercado, surge a necessidade do aprimoramento
das técnicas construtivas industrializadas com avanços essenciais para majorar a
qualidade do método, garantindo que as exigências sejam atendidas para obter o
aperfeiçoamento do processo. Algumas dessas técnicas serão apresentadas ao
longo do estudo, expondo suas vantagens e desvantagens, de modo a divulgar tais
sistemas estimulando seu emprego na construção.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Industrialização na Construção Civil
A história da industrialização tem inicio com a evolução das ferramentas e
máquinas para a produção de bens. Máquinas motorizadas foram criadas em
substituição ao homem para repetição de atividades. O operário era treinado para
repetir movimentos de comando das máquinas no menor tempo possível com o
objetivo de obter os melhores resultados econômicos e qualitativos. A partir desse
12
momento, indústria é uma organização baseada na repetição e interação de
atividades, onde a repetição introduz o principio de série. O passo sucessivo, mais
importante, foi a integração entre a produção, que resulta na linha de montagem
atual. Após a Segunda Revolução Industrial ocorre a substituição das atividades de
comando, antes realizadas por operários, por mecanismos automatizados. O
controle continua humano, mas a diligência foi substituída por mecanismos. Na
construção civil, o processo de industrialização é observado através do emprego de
estruturas pré-fabricadas e do uso de equipamentos mecânicos que substituem ou
reduzem o manejo por operários, aumentando assim a produtividade e a qualidade
do sistema.
Segundo a ABCP – Associação Brasileira de Cimento Portland (2011), com
os sistemas construtivos racionalizados, as empresas transformam os canteiros em
verdadeiras linhas de montagem, aumentando a produtividade, reduzindo custos e
melhorando a qualidade.
A utilização desses sistemas permite o retorno antecipado do
investimento, pois a execução do cronograma torna-se mais dinâmica. Além
de melhorar a gestão, aumentando a produtividade e a competitividade, os
sistemas industrializados reduzem os desperdícios e o volume de resíduos
nas obras, com ganhos para o meio ambiente. (ABCP, 2011)
De acordo com Salgado (1996), as atividades de construção civil iniciaram-se
no Brasil durante o período colonial, caracterizando-se pela autoprodução e pelo uso
da força de trabalho dos escravos. O aumento da demanda de construções, o
desenvolvimento de transportes e a imigração europeia, ocorrido no final do século
XIX e provocado pela expansão de centros urbanos, levaram à divisão da atividade
construtiva em subsetores. Atualmente, conforme a autora, a indústria da
Construção Civil brasileira enfrenta dificuldades relacionadas à precária organização
da produção, ao baixo nível de controle de produtividade e altos índices de
desperdício. As construtoras estão somando esforços no sentido de modificar esta
situação através da racionalização dos processos convencionais de construção.
13
2.2 Conceito Fast construction
A Revista Téchne (2003) apresenta o termo Fast Construction como um
conceito criado para definir um método de construção rápida e seriada que prioriza o
emprego de sistemas construtivos e materiais que garantam agilidade a obra.
Segundo ela, há cerca de dez anos a construção civil brasileira vem deixando
de ser como um processo de moldagem, para ser considerada como montagem em
virtude da internacionalização da economia. As técnicas até então, com uso de
materiais in loco, em especial o concreto, foram sendo aprimoradas e passaram a
ser produzidas em indústrias especializadas.
Para a ABCI (1986 apud EGÊA, 2004) - Associação Brasileira de Concreto
Industrializado - o emprego dos sistemas Fast Construction, na Europa, em especial
os pré-fabricados de concreto e aço, foi impulsionado principalmente pela extrema
necessidade de reconstrução após a Segunda guerra mundial, gerando grande
demanda de construções, notadamente edificações residenciais. Com a escassez de
recursos nos países esgotados pela guerra, fortaleceu-se a consciência da
necessidade de racionalização dos componentes, e impressionante objetividade no
uso dos materiais.
Devido à grande demanda de construções habitacionais e industriais, cujo
prazo de término era limitado, e à falta de recursos gerada pelo pós-guerra, a
racionalização e o uso objetivo de materiais caracterizou a introdução de sistemas
construtivos inovadores no mercado que se adaptavam ao conceito Fast
Construction, dando início ao processo de industrialização da Construção Civil.
Conforme a ABCI (1986 apud EGÊA, 2004), a mecanização da indústria da
construção se tornou complexa, necessitando mudanças nas políticas de
desenvolvimento, de modo a considerar a evolução das técnicas, o aprimoramento
dos equipamentos, resultantes de experiências e da análise de aperfeiçoamentos
tecnológicos amadurecidos na prática, com absoluta competência e coerência.
14
2.3 Sistemas Construtivos Industrializados
Sistemas construtivos industrializados são cada vez mais necessários na
Construção Civil moderna, devido à alta produtividade com menores custos em
menos tempo. Dessa forma, os canteiros de obra se tornam locais de montagem, ou
seja, onde os elementos pré-fabricados serão apenas anexados uns aos outros
compondo o produto final.
Essa prática reduz o desperdício, o estoque de peças no canteiro e a
ociosidade da mão de obra, além de ser sustentável pela redução na produção de
resíduos, sendo alternativa à mão-de-obra especializada que se mostra escassa
devido ao crescimento do mercado imobiliário.
Segundo a ABCP (2011), os sistemas construtivos racionalizados contribuem
para a qualificação da mão de obra, o planejamento e a execução das obras,
promovendo um salto de qualidade na indústria da construção civil.
Entende-se como elementos industrializados a individualização das partes de
uma edificação em subsistemas, como cobertura, vedações, fundações e estruturas.
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 dimensional e funcionalmente entre si, como
estrutura organizada (PEREIRA, 2005 apud DOMARASCKI; FAGIANI, 2009).
A execução de um sistema industrializado consiste primeiramente da
definição do projeto a ser executado. Em seguida, através de informações e
especificações, o tipo de projeto para produção em série é definido, finalizando o
processo com a montagem das peças gerando a habitação planejada.
Um dos principais inconvenientes dos sistemas industrializados é o alto custo
inicial, mas a tendência é que com o desenvolvimento de novas tecnologias, as
técnicas possam atender o mercado imobiliário, reduzindo o custo de obra, além de
reduzir os processos construtivos convencionais, que além de improdutivos e
desqualificados, geram um grande volume de resíduos, altamente prejudicial ao
meio ambiente (EGÊA, 2004).
“Do ponto de vista macroeconômico, o que impulsionou o uso mais intensivo
dos sistemas industrializados no Brasil, foi a internacionalização da economia, que
ocorreu mais intensamente na década de 90. Nos últimos anos, com a chegada de
15
empreendedores estrangeiros, habituados à utilização dos sistemas pré-fabricados e
às obras rápidas, a demanda por esses sistemas cresceu muito” (TÉCHNE, 2003).
2.4 Industrialização versus Sustentabilidade
Industrialização de um elemento é um processo de produção usado para
maximizar a produtividade com menor custo e em menor tempo, requisitos
necessários em uma sociedade com desenvolvimento acelerado. Sustentabilidade é
a garantia da continuidade de um processo respeitando as questões ambientais e
também sociais.
As críticas referentes à sustentabilidade na Construção Civil estão
relacionadas à quantidade de resíduos sólidos e gases poluentes gerados e ao
consumo de energia usado. Seguindo essa lógica, a industrialização dos processos
construtivos se apresenta como uma prática sustentável, pois a geração de resíduos
é minorada, já que os elementos modulares são fabricados fora do canteiro de
obras, racionalizando os processos, gerando um menor volume de resíduos e
consumindo menos energia (VERONA; MASERA; CORRÊA, 2007 apud MORAES;
LIMA, 2009).
Dentre os sistemas construtivos que serão analisados, a questão relacionada
a políticas ambientais está bem presente, seja no uso de materiais ecologicamente
corretos ou no próprio método de construção dos sistemas. Os sistemas se
apresentam como soluções sustentáveis, seja devido ao uso de materiais
ecologicamente corretos à redução do uso de água e aglomerantes químicos, como
cimento, para a produção de concreto, seja na redução do consumo de energia e de
geração de resíduos.
Materiais ecologicamente corretos podem ser definidos na construção civil
como aqueles cuja composição não agride o meio ambiente durante seu emprego
ou como elementos que podem ser reciclados ou reutilizados após o uso, reduzindo
assim a produção de lixo.
16
2.5 Habitações populares
Segundo o ministro Moreira Franco, da Secretaria de Assuntos Estratégicos
da Presidência da República Federativa do Brasil, com um déficit habitacional de
quase oito milhões de moradias, o Brasil tem necessidade imediata de atender a tal
demanda. Essa quantidade de habitações a ser construída equivale a quase 15% do
total de unidades existentes no território nacional, sendo aproximadamente 55
milhões (FRANCO, 2012 apud PAESE, 2012).
O déficit habitacional brasileiro vem sendo estudado por muitos
pesquisadores, onde é discutida a questão sociopolítica da habitação popular. O que
se observa, no entanto, é que ao antigo problema da falta de moradia somou-se a
questão da má qualidade da construção civil brasileira (SALGADO, 1996).
De maneira geral, dentre as causas do problema habitacional no Brasil,
encontra-se a insuficiência de renda da população para enfrentar todos os gastos
necessários. Inclui-se nestes gastos o valor da habitação, a falta de um processo
sistemático de urbanização e a elevação dos custos do solo urbano. Outra causa
importante a ser citada é a ineficácia e ineficiência das políticas públicas voltadas
para a habitação de interesse social (ABIKO, 1998 apud PEREIRA, 2005).
A falta de opções tem levado à solução de moradia em assentamentos
informais, invasões em áreas de valor ou de risco ambiental e ocupações de áreas
públicas ou privadas. O resultado são desocupações e despejos forçados, com
danos morais e materiais, dentre outros (IPARDES, 2003 apud PEREIRA, 2005).
Segundo Salgado (1996), a habitação popular tem sido, de certa forma,
cobaia das técnicas construtivas inovadoras. O pequeno tamanho das unidades
habitacionais destinadas às populações mais carentes, geralmente edificações
térreas unifamiliares, facilita a utilização de técnicas construtivas com propostas
mais simples, mas ao mesmo tempo, propicia a utilização de sistemas construtivos
com novas tecnologias que apesar da rapidez na construção podem oferecer
condições de habitabilidade precária aos moradores. Além disso, alega que se o
desempenho técnico de novas propostas construtivas é satisfatório, elas não devem
se restringir somente a habitações populares, já que a agilidade do trabalho no
canteiro de obras interessa a todas as áreas do setor.
17
Segundo estudos da Fundação Getúlio Vargas para o Construbusiness, entre
2010 e 2024, o Brasil deverá construir cerca de 23,4 milhões de novas moradias
para atender a população, reduzir o déficit habitacional e eliminar as moradias
precárias (ABCP, 2011).
Para atender a essa demanda, as construtoras precisam ampliar o número de
obras e sua área de abrangência, ou seja, passando a atuar em regiões distantes de
sua base tradicional.
2.6 Aceitabilidade das inovações construtivas
Segundo Amancio, Fabricio e Filho (2012), no final dos anos 1980 e em meio
a um ambiente competitivo, os indivíduos vinculados à Construção Civil brasileira
perceberam que o crescimento do setor dependia do comprometimento dos
profissionais com a qualidade, produtividade e com a inovação tecnológica.
Através da inovação tecnológica do setor, produtos incomuns são inseridos
no mercado regularmente, sejam eles sistemas ou processos construtivos. Por
serem inovadores, suas propriedades e desempenho são desconhecidos, além de
não possuírem normas técnicas brasileiras que garantam sua validação. Para
suprimir essa falta de informação, existem certos procedimentos para promover a
aprovação esses produtos.
Conforme os autores Amancio, Fabricio e Filho (2012), o sistema responsável
pela avaliação técnica de produtos de construção inovadores no Brasil é o SINAT –
Sistema Nacional de Avaliação Técnica de Produtos Inovadores, que está vinculado
ao Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade do Habitat (PBQP-H),
subordinado ao Ministério das Cidades. Seu objetivo é definir critérios de
desempenho e métodos de avaliação relacionados à durabilidade e à vida útil, ao
desempenho térmico e acústico, ao desempenho ambiental e ao desempenho
estrutural de produtos e sistemas construtivos inovadores, bem como propor
aprimoramentos na própria sistemática de análise e concessão do Documento de
Avaliação Técnica - DATec.
Gonçalves et al (2003) definem a palavra “desempenho” como o
comportamento em uso de um produto, sendo que este deve apresentar certas
18
propriedades para cumprir a função proposta quando sujeito a ações durante a sua
vida útil. Desse modo, avaliar o desempenho de um produto implica definir as
condições que devem ser satisfeitas por ele quando submetido ao uso e quais os
métodos para avaliar se tais condições foram atendidas.
O produto inovador, segundo Amancio, Fabricio e Filho (2012), pelo fato de
ser recente no mercado, não possui de imediato, regulamentações técnicas para
aprovação e comprovação de seu desempenho. No Brasil a elaboração de diretrizes
e as avaliações técnicas para produtos inovadores são baseadas na NBR 15575 -
Desempenho de Edificações Habitacionais, elaborada no ano de 2013.
Segundo a ABNT (2013), a norma de desempenho foi desenvolvida para
estabelecer os requisitos e critérios para o edifício habitacional como um todo e para
suas partes, com base nas exigências dos usuários e condições de desempenho,
buscando analisar a adequação ao uso de um sistema ou de um processo
construtivo destinado a cumprir uma função. Para a avaliação de seu desempenho é
realizada uma investigação sistemática baseada em métodos consistentes, capazes
de produzir uma interpretação objetiva sobre o comportamento esperado do sistema
nas condições de uso definidas. Em função disso, a análise de desempenho exige o
domínio de uma ampla base de conhecimentos científicos sobre cada aspecto
funcional de uma edificação, sobre materiais e técnicas de construção, bem como
sobre as diferentes exigências dos usuários nas mais diversas condições de uso.
Segundo Salgado (1996), em 1984, a ISO – International Organization
Standatization – estabeleceu os requisitos que os produtos de construção deveriam
atender. A norma ISO 6241 define quatorze requisitos básicos, descritos em síntese
a seguir:
1) Segurança estrutural
2) Segurança ao fogo
3) Segurança de uso
4) Estanqueidade
5) Conforto higrotérmico
6) Pureza do ar
7) Conforto acústico
8) Conforto visual
9) Conforto tátil
10) Conforto antropodinâmico
19
11) Condições de higiene
12) Adaptabilidade a diferentes usos
13) Durabilidade
14) Economia
Em 2013, com a elaboração da Norma de Desempenho - NBR 15575, os
critérios estabelecidos pela ISO 6241 de 1984, referentes ao desempenho de
edificações, foram revisados e reestruturados, equivalendo-se das Seções 7 a 17 da
NBR 15575 (ABNT, 2013). Esses são descritos em síntese a seguir:
1) Desempenho estrutural
2) Segurança Contra Incêndio
3) Segurança no uso e na operação
4) Estanqueidade
5) Desempenho térmico
6) Desempenho acústico
7) Desempenho lumínico
8) Durabilidade e manutenibilidade
9) Saúde, higiene e qualidade do ar
10) Funcionalidade e acessibilidade
11) Conforto tátil e antropodinâmico
De maneira geral, as normas de desempenho são estabelecidas com base
nas respostas que um produto deve apresentar, independente dos materiais
constituintes, quando submetido a determinadas condições de exposição e uso. A
criação do SINAT é resultado da mobilização da comunidade técnica brasileira para
a elaboração de procedimentos de avaliação de produtos de construção inovadores,
de modo a garantir a implantação desses produtos no setor (AMANCIO, FABRICIO
& FILHO, 2012).
20
2.7 Métodos construtivos direcionados a habitações populares
2.7.1 Estrutura metálica – Light Steel Frame
Após anos de estudos sobre o sistema construtivo Light Steel Frame, o Brasil
começou a implantar o método que anteriormente era usado somente em outros
países, sendo necessária a importação das estruturas e contratação de empreiteiros
estrangeiros. Agora existem fábricas nacionais que produzem os materiais,
reduzindo assim o custo e o prazo de entrega, cuja meta é de aproximadamente três
meses.
Segundo Vivan (2011), a origem do LSF remonta aos anos de 1810, quando
os Estados Unidos da América iniciaram o processo de expansão de seu território,
aumentando a demanda por habitações. Logo, visando à rapidez na execução,
recorreu-se a utilização de materiais locais, como a madeira, implantando o sistema
de Wood Light Frame.
Porém, em 1933, com o crescimento da economia norte-americana no pós-
guerra, houve um progresso na indústria siderúrgica com relação aos processos de
fabricação dos perfis de aço, sendo que esses começaram a ser amplamente
empregados, abandonando assim o uso de perfis de madeira.
Para Rodrigues (2006 apud Garcia et al ,2013), Light Steel Frame (LSF), cuja
tradução se resume “Estrutura de aço leve”, se apresenta como uma solução
industrializada e racionalizada, em processo exponencial de crescimento no país. O
conceito estrutural principal que define o sistema LSF é de dividir a estrutura em
uma grande quantidade de elementos estruturais, de tal maneira que cada um deles
resista a uma pequena parcela da carga total aplicada. Dessa forma é possível
utilizar perfis mais esbeltos e painéis mais leves e fáceis de manipular.
O sistema foi normatizado em 2005 através da NBR 15253:2005 - Perfis de
aço formados a frio, com revestimento metálico, para painéis reticulados em
edificações. A norma apresenta as dimensões, massa e propriedades geométricas
dos perfis de aço de séries comerciais mais usados no LSF, que são os perfis em U
simples e os perfis em U enrijecido, conforme Figura 1 (ABNT, 2005).
21
Figura 1 – Perfis de aço em U enrijecido e em U simples
Fonte: Site Steel House (2014)
Segundo a NBR 15253:2005, os PFF - perfis de aço formados a frio,
empregados no LSF, devem ser fabricados a partir de bobinas de aço zincado de
alta resistência. O revestimento de zinco ou de liga alumínio-zinco é realizado
através do processo de imersão a quente ou eletrodeposição, criando uma película
de massa especificada em volta do perfil de modo a proteger o material contra
intempéries.
Os elementos necessários para execução de uma edificação projetada com o
sistema Light Steel Frame são mostrados em síntese e de modo esquemático,
conforme a figura 2.
As etapas de construção utilizando o sistema Light Steel Frame seguem
praticamente as de uma construção convencional em alvenaria, porém com maior
agilidade e em menor prazo, conforme segue:
Preparo do canteiro de obras;
Fundação;
Tratamento da fundação;
Montagem da estrutura e fechamento externo;
Instalações hidrossanitárias e elétricas;
Isolamento termoacústico;
Fechamento das paredes internas;
Colocação de esquadrias;
22
Tratamento das áreas úmidas;
Acabamento externo;
Acabamento interno;
Limpeza;
Avaliação;
Entrega do imóvel.
Figura 2 – Esquema típico de uma residência em Light Steel Frame
Fonte: Revista Finestra (2009, ed. 58)
A fundação comumente empregada para a construção de uma edificação em
Light Steel Frame é o radier de concreto, fundação superficial que distribui toda a
carga da edificação de maneira uniforme no terreno. Em síntese, é uma laje contínua
e maciça de concreto que se apresenta como alternativa vantajosa, como no caso
do LSF, às fundações profundas, por facilitar a montagem do sistema.
23
Segundo Vivan (2011), muitos projetistas e usuários descartam a intenção de
utilizar o aço na construção, com receio de que resulte em uma arquitetura peculiar,
ou “high-tech”. Entretanto, a construção em aço é muito versátil e viabiliza o projeto
arquitetônico, desde que o projeto seja devidamente planejado.
Na Figura 3 pode-se visualizar uma residência construída com o sistema LSF
composto por paredes, pisos e coberturas, os quais unificados formam a integridade
estrutural da edificação, que resistem aos esforços solicitados e com elementos
arquitetônicos selecionados, garantem harmonia ao visual da edificação.
Figura 3 – Resultado final de residência executada em Steel Frame
Fonte: Revista Arquitetura & Construção (2010, ed. 281)
Devido à versatilidade arquitetônica que o LSF confere diferentes elementos
de piso, vedação e cobertura se adaptam ao sistema.
Conforme Kruger (2000 apud VIVAN, 2011), a utilização de sistemas de
fechamento industrializados em conjunto com o LSF garante maior organização e
limpeza no canteiro de obras, redução dos prazos de execução, facilidade de
introdução de isolamentos e grande precisão dimensional, sendo que tais vantagens
colaboram com a racionalização construtiva.
Segundo Crasto (2005 apud VIVAN, 2011), os principais elementos
industrializados que formam os sistemas de vedação do LSF são a placa de OSB, a
placa cimentícia e a placa de gesso acartonado.
24
Placas de OSB - Oriented Strand Board (Figura 4) são formadas pela união
de tiras de madeira orientadas em três camadas cruzadas perpendicularmente,
garantindo alta rigidez e resistência mecânica.
Figura 4 – Emprego de placas de OSB como vedação de sistema LSF
Fonte: Metalica (2009)
Placas cimentícias (Figura 5), de acordo com a Brasilit (2010 apud VIVAN,
2011) são fabricadas a partir de uma mistura de cimento Portland, agregados
naturais de celulose e fios sintéticos de polipropileno, recebendo ainda um
tratamento em sua superfície que lhe confere maior resistência à abrasão e
impermeabilidade.
Placas de gesso acartonado (Figura 6) são peças de gesso revestidas em
ambos os lados por múltiplas camadas de papel formando um filme de cartão com
finalidade proteger o gesso e resistir aos esforços de tração gerados pela flexão.
25
Figura 5 – Instalação de placas cimentícias como vedação do LSF
Fonte: Site Decorlit (2014)
Figura 6 – LSF com fechamento em gesso acartonado
Fonte: Metalica (2005)
Quanto aos sistemas de cobertura, Freitas e Crasto (2006 apud VIVAN, 2011)
discorrem sobre a grande variedade de soluções estruturais no Light Steel Framing.
Entretanto, esses sistemas são escolhidos conforme uma série de fatores, como vão
a ser vencido, carregamentos, quesitos arquitetônicos e econômicos. Assim, tanto o
LSF quanto as construções convencionais permitem que as mesmas variedades de
telhas sejam utilizadas na cobertura.
26
O sistema LSF, requer isolamento termoacústico devido ao espaço entre as
placas de vedação, além da pequena espessura das mesmas, fazendo com que a
temperatura e o som se propaguem com mais facilidade.
Para solucionar o problema, é realizado o preenchimento entre as placas de
vedação internas e externas com placas de lã de rocha ensacada (Figura 7) de
modo a reduzir a emissão de ruídos e a variação térmica.
Figura 7 – Instalação de material para isolamento termoacústico
Fonte: Casa das divisórias (2013)
Quanto às instalações hidrossanitárias, os materiais usados seguem o
método convencional. A diferença está no momento da instalação. As tubulações e
componentes hidráulicos são fixados juntamente aos perfis de aço, antes da
instalação das placas de vedação, de modo que as saídas sigam o projeto.
Dentre os sistemas, Lima (2008 apud VIVAN, 2011) sugere que seja usado o
sistema de tubulações PEX - polietileno reticulado (Figura 8), pois apresenta grande
flexibilidade, garantindo maior produtividade por facilitar sua passagem e fixação.
27
Figura 8 – Esquema de instalações do tipo PEX em estrutura de LSF
Fonte: Metalica (2009)
A vantagem do sistema LSF com relação às instalações está na facilidade de
manutenção das tubulações, quando necessário. Basta desparafusar os sistemas de
vedação e fixá-los novamente no final do processo, refazendo o acabamento apenas
nas juntas, diferentemente dos sistemas convencionais, onde são necessárias a
escarificação para realizar a manutenção e então a reconstrução da estrutura.
O emprego do sistema LSF é amplo, sendo possível a construção de casas
térreas a galpões industriais e edifícios multifamiliares. Um exemplo do uso do LSF
na construção de habitações de interesse social é o loteamento chamado Vila
Dignidade, programa habitacional voltado ao atendimento de idosos que visa à
construção de moradias com áreas de convivência social em pequenas vilas na
cidade de Avaré, em São Paulo. A obra, finalizada em 2011 (Figura 9), é um
empreendimento da CDHU - Companhia de desenvolvimento Habitacional e Urbano
do Estado de São Paulo, formado por 22 casas com área de 42 m², distribuídos em
sala e cozinha conjugada, quarto e banheiro (Figura 10), ao custo unitário de R$
44.300,00.
Silva (2010 apud VIVAN, 2011) constata que a produção de uma unidade em
LSF de pouco mais de 40 metros quadrados custa 7% a mais comparada a uma
edificação convencional, ou seja, em alvenaria e concreto.
28
Figura 9 – Vista do Conjunto Vila Dignidade finalizado
Fonte: CBCA (2009)
Figura 10 – Planta baixa de casas acopladas do empreendimento
Fonte: Blog Arquitetura Discutível (2009)
Para Klein e Maronezi (2013), o custo final para a construção com Light Steel
Frame, considerando um grande número de edificações é um fator vantajoso do
sistema. Quando analisado o orçamento de apenas uma casa, não há uma grande
diferença no custo final entre o LSF e o sistema convencional, mas ao analisar a
construção de cem residências unifamiliares, constata-se uma grande diferença de
29
custo final (direto e indireto), entre os sistemas, sendo que os fatores de maior
influência foram os custos indiretos. Estes chegaram a ser, aproximadamente, 215%
maiores para o sistema convencional em relação ao LSF.
Como vantagens do Light Steel Frame, Pinheiro (2001 apud EGEA, 2013) e
Téchne (2002, apud EGEA, 2013) destacam a execução rápida e limpa, alta
resistência estrutural, fabricação com precisão milimétrica, reaproveitamento dos
elementos e flexibilidade arquitetônica.
Quanto às desvantagens, apresentam a necessidade de tratamento
superficial do aço, a variação do imposto sobre o mesmo, a necessidade de mão de
obra e equipamentos especializados para fabricação e montagem.
O aço se apresenta como um material adequado à construção rápida e limpa,
pois, aliado à condição de sustentabilidade, é reutilizável e reciclável, onde o
processo de montagem reduz a geração de resíduos. Além disso, é de fácil
manuseio, garantindo agilidade à confecção do sistema, tornando o sistema Light
Steel Frame um dos métodos mais empregados na construção em série.
2.7.2 Estrutura em madeira – Wood Light frame
A construção em Wood Light Frame surgiu na América do Norte, há mais de
100 anos, com o objetivo de “possibilitar a construção de moradias com recursos
naturais locais, de fácil manuseio e que possibilitassem conforto térmico tanto nas
regiões frias como quentes dos Estados Unidos e Canadá” (TECVERDE, 2012 apud
SANTOS, 2012).
Apesar de ser um dos materiais mais comuns empregados na construção de
casas norte-americanas e canadenses (Figura 11), 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 apud DOMARASCKI; FAGIANI, 2009).
30
Dentro da produção do WLF, a madeira pode ser trabalhada diretamente no
canteiro de obras com a construção totalmente feita à mão, ou os perfis da estrutura
podem ser montados em fábrica e levados ao canteiro de obras. São níveis
diferentes de industrialização, sempre tendo alguma racionalização na obra, que
fazem com que o sistema seja classificado como um sistema construtivo
industrializado (PAESE, 2012).
Figura 11 – Residência executada com o sistema Wood Light Frame
Fonte: PAESE (2012)
Ao passar do tempo, a tecnologia passou a ser aplicada em outras diversas
regiões do mundo. Apesar de grandes investimentos para aprimoramento
tecnológico, no Brasil o sistema ainda não é aplicado em larga escala, tanto por ter
sido trazida recentemente ao país, quanto por existir um problema cultural, onde
construções em madeira são vistas com preconceito (TECVERDE, 2012 apud
SANTOS, 2012).
Segundo Paese (2012), ao contrário dos países norte-americanos, europeus
e asiáticos, o Brasil utiliza a madeira principalmente como material construtivo
provisório, devido à má imagem do material, que se julga ser de baixa durabilidade e
qualidade para edificações. Esta informação equivocada é causada pela falta de
conhecimento, pela utilização de madeira de baixa qualidade, por produtos usados
31
de forma errônea, assim como falta de tratamento contra agentes agressores, como
organismos xilófagos e agentes climáticos intensos.
Além disso, conforme Deeke (2009, apud SANTOS, 2012) o preconceito
ocorre com relação à segurança na prevenção de incêndios e aos tratamentos
contra pragas e para conservação da madeira que são vistos como substâncias
nocivas ao meio ambiente e à saúde humana embora já tenha ocorrido muito
avanço neste quesito. Segundo este mesmo autor, a produção de madeira
adequada para utilização no sistema WLF ainda é limitada no Brasil e há poucos
fornecedores disponíveis. O potencial, no entanto, é grande, especialmente na
região paranaense, onde há tradição de silvicultura, reflorestamento e indústria
madeireira.
Para a Sociedade Brasileira de Silvicultura (2007 apud PAESE, 2012), o
Brasil é um dos maiores produtores de madeira no mundo, ficando apenas atrás dos
Estados Unidos e Canadá. Além de ter a maior floresta tropical existente no mundo,
produz por meio de silviculturas, manejos de pinus e eucaliptus, as madeiras mais
utilizadas no sistema, cuja qualidade é reconhecida internacionalmente (KRUGER;
LAROCA, 2009 apud PAESE, 2012).
Segundo Souza (2013), a LP Brasil Building Products, uma das principais
fornecedoras de materiais para construção civil, em entrevista a revista Téchne,
afirma que apesar de o Wood Frame ser utilizado em outros países, a atual norma
brasileira NBR 7190:1997 - Projeto de Estruturas de Madeira - não apresenta
critérios apropriados para o dimensionamento dessas estruturas leves, pois
considera em suas especificações dimensões mínimas para elementos estruturais
considerando-se a segurança de estruturas isostáticas e de treliças. Assim, é
necessário observar normas de outros países nesse dimensionamento.
Conforme Paese (2012), a construção, utilizando o sistema Light Wood
Frame, segue as etapas de uma construção convencional em alvenaria, com a
diferença que as paredes e fechamentos são executados com muito mais velocidade
que de a alvenaria comum, como por exemplo, não há tempo de cura de concreto e
de argamassas de vedação (com exceção o radier de fundação). Em geral esse
sistema cumpre as seguintes etapas:
Preparo do canteiro de obras;
Fundação;
Tratamento da fundação;
32
Levantamento da grade / frame e fechamento externo;
Instalações hidro sanitárias e elétricas;
Fechamento das paredes internas;
Colocação de esquadrias;
Tratamento das áreas úmidas;
Acabamento externo;
Acabamento interno;
Limpeza;
Avaliação;
Entrega do imóvel.
Paese (2012) menciona que assim como no sistema Steel Frame, a fundação
comumente usada para execução do Wood Frame é o radier de concreto (Figura 12)
que se apresenta como uma base para distribuição de esforços, como também uma
superfície adequada para início da montagem do sistema.
Figura 12 – Residência em Light Wood Frame sobre radier de concreto
Fonte: VON LAER ET AL (2013)
A estrutura de madeira é formada pela união de perfis com parafusos auto-
atarrachantes, pinos especiais e pregos em aço, formando painéis estruturados com
vigas de madeira de pequenas dimensões na seção transversal, geralmente pouco
33
espaçado, compondo um conjunto estrutural, apto a receber os esforços solicitados
pelas edificações (Figura 13) (PAESE, 2012).
Os sistemas de vedação instalados podem ser de placas cimentícias para
paredes internas e externas, gesso acartonado para paredes internas, chapa de
OSB ou de compensado, revestidas com argamassa projetada para fechamento
interno e externo (MORAES et al., 2008 apud PAESE, 2012).
O OSB (Figura 14) foi rapidamente aceito quando lançado, especialmente nos
mercados americano e canadense, em razão de apresentar resistência mecânica
com propriedades estruturais, característica não existente na madeira aglomerada
tradicional ou nas chapas de MDF - Medium Density Fiberboard (ZENID, 2009 apud
SANTOS, 2012).
Figura 13 – Montagem de estrutura com elementos do Wood Light Frame
Fonte: PAESE (2012)
Figura 14 – Instalação de OSB para vedação de paredes externas
Fonte: PAESE (2012)
34
Na face externa do painel de OSB é colocada uma membrana hidrófuga para
controle de umidade, que impede que a umidade externa entre na estrutura, mas
possibilita que a umidade interna saia. Segundo a Tecverde (2012 apud SANTOS,
2012), é um dos pontos cruciais para garantir durabilidade do sistema e redução na
incidência de mofos e bolores nas paredes.
A placa cimentícia é resistente à umidade, ao fogo, à água marinha, à
variação de temperaturas e à secagem, congelamento ou descongelamento. Por
isso não deteriora e não deforma.
A chapa de gesso acartonado, Dry Wall (Figura 15) aumenta o desempenho
termoacústico das paredes e tem a função de bloquear o acesso das chamas de um
incêndio à estrutura de madeira.
Figura 15 – Execução de revestimento interno de parede Dry Wall
Fonte: PAESE (2012)
Entre a estrutura de madeira, sob o revestimento do piso e sobre o forro, deve
ser colocada uma proteção termoacústica formada por sistemas de isolamento como
placas de lã de PET (Politereftalato de Etileno) reciclada ou lã de vidro (Figura 16),
para garantir conforto ao usuário. As estruturas de fechamento externo e interno
mencionadas são apresentadas de modo esquemático nas Figuras 17 e 18,
respectivamente.
35
Figura 16 – Isolamento de lã de pet reciclada e lã de vidro
Fonte: SANTOS (2012)
Figura 17 – Estrutura de parede externa do sistema Wood Frame
Fonte: PAESE (2012)
Figura 18 – Estrutura de parede interna do sistema Wood Frame
Fonte: PAESE (2012)
36
As instalações hidrossanitárias e elétricas, diferentemente do sistema Light
Steel Frame, não são fixadas na estrutura de madeira entre os sistemas de vedação.
O método exige que as tubulações e dutos sejam distribuídos por meio de shafts,
pilares falsos executados com placa cimentícia ou gesso acartonado por onde
passam as tubulações e eletrodutos, que podem ser embutidos ou acoplados na
estrutura.
Apesar de haver o preconceito do mercado brasileiro com relação ao
emprego de madeira como material de construção primário, muitos
empreendimentos estão sendo executados com Wood Light Frame, disseminando a
cultura do sistema no setor.
O primeiro conjunto habitacional em Wood Light Frame enquadrado no
programa federal Minha Casa, Minha Vida foi executado em Pelotas, Rio Grande do
Sul. Trata-se do Residencial Haragano (Figura 19), com 280 unidades habitacionais,
sendo 270 sobrados e dez casas térreas, todas com 45 m² de área.
Figura 19 – Sobrados do Residencial Haragano em Pelotas
Fonte: Secretaria de Habitação e Saneamento do Rio Grande do Sul (2012)
De acordo com a Revista Equipe de Obra (2013), a construtora Roberto
Ferreira realizou um levantamento, com base no projeto do Residencial Haragano e
nos custos aproximados de residências similares em alvenaria, verificando que o
Wood Frame reduziu o custo de projeto em até 15%. O comparativo levou em conta
37
residências de 44,3 m² com projeto arquitetônico semelhante. A empresa afirma que
a matéria-prima em si, em comparação com a alvenaria, é 5% mais cara, mas a alta
é compensada com a redução de custo com mão de obra. Isso ocorre porque o
processo, por ser modular, demanda menos trabalhadores em várias etapas da
obra, havendo também redução de insumos e de mão de obra com a pintura interna.
Tal comparativo indica que a mão de obra para executar todas as etapas da
construção de uma casa de alvenaria sairia por R$ 12,2 mil, enquanto que na
execução da residência em WLF o custo foi de R$ 6,5 mil. Com relação aos custos
com materiais, os valores ficaram em R$ 18 mil para uma casa convencional e de
R$ 19 mil para o modelo pré-fabricado. No total, uma habitação em alvenaria sairia
por R$ 30,7 mil, contra R$ 26 mil da casa em Wood Frame (Revista Equipe de Obra,
2013).
O processo de montagem sucede com a fixação dos montantes por pregos,
sendo finalizada com a união dos painéis de fechamento à estrutura por meio de
parafusos de rosca (Figura 20). A parede externa é composta por chapas
cimentícias, o que confere ao morador a possibilidade de aplicar o revestimento de
sua preferência. Já as paredes internas são constituídas de chapa de OSB e gesso
acartonado.
Figura 20 – Estrutura de edificação do Residencial Haragano em Pelotas
Fonte: Revista Construção (2013)
38
Em entrevista com a Revista Equipe de Obra (2013), a construtora Roberto
Ferreira afirma que o sistema, que utiliza madeira de reflorestamento transformada
por processo industrial em estrutura pré-moldada, permitiu que as unidades fossem
construídas com um terço do prazo que seria necessário para a execução de uma
casa de mesma área em alvenaria,
De acordo com a Revista Arquitetura e Construção (2012), o tempo de obra
utilizando o sistema Wood Frame é ao menos 25% menor que com a alvenaria
comum. A oferta de mão de obra, ponto crítico nos vários sistemas do gênero, é
melhor neste caso, em que as paredes são montadas na fábrica e levadas prontas
para a obra.
Em análise ao sistema, Paese (2012) afirma que a madeira pode se
apresentar como um material apropriado à construção, estando aliada à condição de
sustentabilidade, por ser renovável e de fácil reciclagem. Além disso, é fácil de ser
trabalhada e não necessita de processos complicados para seu processamento. Tais
fatores fazem da madeira um material interessante em relação a outros materiais.
2.7.3 Edificações em concreto
O concreto é um dos materiais mais consumidos pelo homem na construção
civil desde a criação do cimento, e isso se deve a características que lhe são
peculiares, como trabalhabilidade e moldabilidade quando em estado fresco, alta
durabilidade e resistência a cargas e ao fogo quando em estado duro. Insubstituível
em obras civis pode ser empregado tanto em peças de mobiliário urbano como em
grandes estruturas (ABCP, 2009).
Embora atualmente existam diferentes métodos construtivos, inovadores, cuja
construção é simplificada e limpa, o concreto continua sendo empregado em larga
escala sendo os principais motivos, a tradição de seu uso por décadas e o amplo
conhecimento de suas propriedades.
39
2.7.3.1 Estrutura com elementos pré-moldados
Quando se constrói com concreto pré-moldado não há o abandono do
concreto convencional, muda apenas o jeito de construir, que passa a ser menos
passível de falhas, e, portanto, mais racional. Quem aprende a lidar com o pré-
fabricado de concreto geralmente passa a utilizar todos os argumentos para
defendê-lo (TÉCHNE, 2003).
O sistema é formado pela união de elementos pré-moldados em concreto,
sendo pilares, vigas, paredes e lajes que podem ser fabricados fora do canteiro
evitando o estoque de material e a ociosidade da mão de obra.
Pode se apresentar de duas maneiras distintas, alterando os elementos pré-
moldados ou sua função, sistema em esqueleto, com vigas, pilares e lajes e sistema
com paredes portantes ou não, denominado Tilt-up.
Sistemas em esqueleto (Figura 21), conforme definição da ABCP (1994, apud
IGLESIA, 2006), consistem de elementos lineares – vigas, pilares, de diferentes
formatos e tamanhos combinados para formar o esqueleto da estrutura.
Figura 21 – Estrutura em concreto pré-moldado do tipo esqueleto
Fonte: Central pré-moldados (2013)
40
Estes sistemas são apropriados para construções que precisam de alta
flexibilidade na arquitetura. Isto ocorre pela possibilidade do uso de grandes vãos e
para alcançar espaços abertos sem interferência de paredes. Além disso, oferece
liberdade à definição dos sistemas de fechamento (ABCP, 1994 apud IGLESIA,
2006).
Geralmente nesses casos, a vedação é executada em alvenaria, embora
possa ser executada com paredes pré-moldadas de vedação, que fabricadas em
indústria ou no próprio canteiro, são içadas até o local destinado para colocação.
Sistema Tilt-up, segundo Rivera (2005, apud IGLESIA, 2006), pode ser
definido como um sistema construtivo estrutural baseado na execução de paredes
pré-moldadas em concreto armado, produzidas na própria obra utilizando uma laje,
piso, ou qualquer superfície extremamente plana e sem imperfeições. Nesse
sistema, as paredes podem ser portantes ou simplesmente para vedação de
estruturas do tipo esqueleto. Quando portantes dispensam o uso de pilares e vigas
para sustentação da estrutura, já que as próprias paredes possuem rigidez suficiente
para garantir estabilidade à estrutura.
O processo de produção dos elementos assemelha-se ao de execução de um
piso de concreto, porém com algumas peculiaridades, afirma Iglesia (2006).
Segundo o autor, o processo tem início com o preparo da base que servirá como
forma para a peça. Tal base deve ser uma superfície extremamente plana e com
área suficiente para reproduzir as peças, podendo ser o piso de concreto da
indústria fabricante ou uma laje de concreto executada no canteiro para tal
finalidade.
Depois de pronta a base, é iniciada a execução da forma. Após pronta, aplica-
se desmoldante no substrato para evitar a aderência do concreto, instala-se a
armadura exigida em projeto (Figura 22) e alocam-se peças metálicas chamadas
inserts que servem como elementos de encaixe entre as peças. Depois de
executadas tais etapas pode-se iniciar o processo de concretagem, adensamento e
nivelamento da peça.
Quando o concreto atingir a cura, as peças podem ser alocadas por içamento
(Figura 23). Durante a colocação, carecem de escoramento, pois não precisando
dos demais elementos estruturais, não haverá apoio no momento da colocação.
Logo, a instalação da laje superior ou da cobertura deve ser um processo executado
41
imediatamente após o içamento de todas as placas, garantindo assim a amarração
que dará suporte após a retirada das escoras.
Figura 22 – Produção de parede do sistema Tilt-up no canteiro de obra
Fonte: Portal da Arquitetura, Engenharia e Construção (2013)
Figura 23 – Içamento de parede portante do sistema Tilt-up
Fonte: Blog Studio XXI (2013)
42
Na execução de sistema pré-moldado do tipo esqueleto, as instalações
hidrossanitárias e elétricas podem ser embutidas na alvenaria através de rasgos ou
distribuídas na edificação através de shafts.
No sistema Tilt-up, as instalações hidrossanitárias e elétricas devem ser
distribuídas na edificação através de shafts.
A referência normativa utilizada para construções com o sistema em pré-
moldado é a NBR 9062 – Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado
elaborada em 2001 pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas).
A norma estabelece requisitos sobre a qualidade da estrutura, condições de
manuseio e armazenamento e apresenta as características dos materiais e seu
comportamento quando em conjunto. Além disso, define critérios para a análise
estrutural do sistema, para a produção dos elementos e seu dimensionamento
(ABNT, 2006).
O emprego dos sistemas em concreto pré-moldado na construção civil
apresenta pouca ou nenhuma limitação. Seu uso torna possível a construção de
casas residenciais, galpões industriais, obras de infraestrutura e edifícios
multifamiliares. Como exemplo do uso do concreto pré-moldado na execução de
casas de interesse social aparece o Conjunto Habitacional Hélio Leme Kosaki
(Figura 24), construído no município de Valparaíso, São Paulo pela CDHU -
Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano.
Figura 24 - Residências do Conjunto Habitacional de Valparaíso
(Fonte: Jornal Folha da Região, 2012)
43
As 50 residências com 56,67 m² são compostas por dois dormitórios, um
banheiro, cozinha, sala e uma lavanderia, além de aquecedor solar. As obras
iniciadas no final de 2012 foram concluídas no início de 2013.
Como vantagens do sistema pré-fabricado em concreto, a Associação
Brasileira da Construção Industrializada de Concreto (ABCIC) (2004 apud EGEA,
2004) cita modernidade e versatilidade, por permitir soluções arquitetônicas
inovadoras e criativas, durabilidade com a redução de patologias e custos de
manutenção, velocidade nos cronogramas e facilidade de planejamento, contínuo
desenvolvimento tecnológico, desenvolvimento sustentável pela reutilização e
reciclagem de seus componentes e a garantia de qualidade estrutural.
Tais propriedades permitem que os sistemas em concreto pré-moldado
agreguem ganhos de produtividade e qualidade aos projetos, tornando esses
sistemas grandes aliados da construção civil.
2.7.3.2 Estrutura com elementos de concreto moldados in loco
Com o crescimento do mercado imobiliário brasileiro e as contínuas medidas
públicas para ampliar a oferta de moradias, o sistema parede de concreto se
apresenta como uma solução para facilitar a produção em escala (REVISTA
TÉCHNE, 2009).
Devido ao fato de promover a produção em série, o sistema de paredes de
concreto é considerado um sistema industrializado, embora não seja oriundo da pré-
fabricação.
Segundo Faria (2009 apud DOMARASCKI; FAGIANI, 2009), 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 o material e o
processo de execução são fatores importantes na escolha dessa solução
tecnológica. De acordo com Téchne (2009), é um método de construção
racionalizado que oferece produtividade, qualidade e economia quando o desafio é a
redução do déficit habitacional.
44
A ABCP apoia a adoção de sistemas construtivos racionalizados à base
de cimento voltados para a construção de unidades habitacionais. O sistema de
parede de concreto permite a execução em curto período, com o uso de formas
moduladas. “Essa tem sido uma das principais alternativas das construtoras que
estão no mercado de habitação popular, por permitir a produção repetitiva e em
grande escala, de modo rápido e com redução de mão de obra”, diz Glécia Vieira,
coordenadora da Comunidade da Construção e responsável pela área de
edificações da ABCP (ABCP, 2011).
O sistema paredes de concreto é constituído de uma estrutura de concreto
armado, formada por paredes, escadas e lajes, moldados in loco através do
preenchimento de formas com concreto. No Brasil, segundo a Revista Téchne
(2009), quatro tipos de concreto são recomendados para o sistema sendo o concreto
celular, concreto com elevado teor de ar incorporado, concreto com agregados leves
ou com baixa massa específica e concreto convencional ou concreto autoadensável,
sendo esse último o mais empregado no sistema.
O método mostra seu conceito de sustentabilidade através da redução do
desperdício de mão de obra com retrabalhos e atividades não produtivas, bem como
da geração de resíduos pela execução planejada e com mais qualidade do produto
finalizado. Além disso, o sistema é constituído por formas reaproveitáveis,
ocasionando redução na geração de entulho, o que resulta em um maior controle do
impacto ambiental, por ora inevitável, causado pela construção civil.
As etapas do processo de execução de uma edificação com o sistema de
paredes de concreto em síntese, segundo a Revista Téchne (2009), são
mencionadas abaixo:
Preparo do terreno;
Fundação (radier);
Instalação de marcadores de eixo de parede no piso;
Colocação das telas para armação das paredes;
Instalações de gás e elétricas;
Montagem das formas conforme numeração em projeto;
Travamento das formas;
Concretagem;
Desforma (após 14 horas);
45
Acabamento externo
Colocação de esquadrias;
Tratamento das áreas úmidas;
Acabamento interno;
Limpeza;
Avaliação;
Entrega do imóvel.
O tipo de fundação mais utilizado é o radier de concreto armado, de acordo
com Revista Téchne (2009), que pode ser definido como uma laje reforçada. Embora
geralmente usado para a construção de casas, hoje já é muito empregado como
fundação de edifícios, onde a capacidade de resistência do solo é elevada.
O sistema paredes de concreto permite que as instalações elétricas,
hidrossanitárias e de gás sejam embutidas na estrutura, para facilitar a execução.
Porém, para garantir a facilidade de manutenção das instalações prediais, é
preferível que as mesmas não sejam embutidas na estrutura, mas sim instaladas
após a concretagem na forma de shafts, que podem ser executados com placas
cimentícias ou placas de gesso acartonado.
A armação adotada para execução das paredes de concreto é a tela soldada
distribuída no eixo vertical, conforme projeto estrutural. Para garantir que as telas
sejam posicionadas exatamente no eixo, de modo a vencer o cobrimento, são
usados espaçadores de plástico fixados às mesmas. São também colocados
espaçadores nas caixas da instalação elétrica (Figura 25), de modo que essas
mantenham sua posição após a concretagem. Na laje, são dispostas telas
positivas, com reforço em locais especificados pelo projetista, caracterizando
armadura dupla. Bordas e vãos de portas e janelas também recebem reforços,
porém com barras de aço (TÉCHNE, 2009).
Após a colocação dos espaçadores, inicia-se a montagem das formas. O
processo de montagem ocorre em sequencia fornecida pelo projeto de formas,
onde cada cômodo apresenta uma ordem de numeração, com cores diferentes
para melhor identificação (Figura 26). Conforme os painéis são alocados em suas
posições e ordem, vão sendo travados pelas peças do sistema e escorados (Figura
27), resultando em uma forma bem estruturada apta a receber o grande volume de
concreto necessário ao seu preenchimento.
46
Figura 25 - Armação das paredes de concreto com espaçadores de tela e de caixas de interruptores
Fonte: Registro do autor (2014)
Figura 26 – Identificação das formas do sistema
Fonte: Registro do autor (2014)
47
A desforma é realizada 14 horas após a concretagem, quando o concreto
atinge a resistência mínima prevista no projeto. Tal fato define o sistema como um
método construtivo industrializado, pois possibilita assim a produção em série,
promovendo a rapidez de execução. De acordo com a Revista Téchne (2009), o
sistema possibilita a construção de casas térreas, sobrados, edifícios de até cinco
pavimentos padrão, edifícios de oito pavimentos padrão com esforços de
compressão, de até 30 pavimentos padrão e com mais de 30 pavimentos -
considerados casos especiais e específicos.
Figura 27 – Formas travadas e escoradas
Fonte: Registro do autor (2014)
Um exemplo do emprego de paredes de concreto na execução de residências
populares é o Conjunto Habitacional Meu Orgulho (Figura 28), construído em
Manaus, pela Direcional Engenharia em convênio com a Caixa Econômica Federal.
Entregue em duas etapas, o projeto com 8.895 unidades, sendo o maior já
registrado no Programa Minha Casa Minha Vida, foi executado em uma área de
aproximadamente 10,00 hectares. Na primeira etapa foram entregues 3.511
48
unidades habitacionais (Figura 29). Na segunda etapa foram construídas 5.384
unidades habitacionais (Figura 30), sendo 648 casas e 4.736 apartamentos.
\
Figura 28 – Conjunto habitacional Meu Orgulho em construção
Fonte: Flickr (2011)
Os cômodos das unidades habitacionais são igualmente dispostos em dois
quartos, sala, cozinha, banheiro e área de serviço. Porém, as unidades apresentam
três opções de áreas distintas. As casas simples medem 35,89 metros quadrados.
As casas adaptadas para portadores de necessidades especiais medem 39,42m². E
os apartamentos medem 40,41m².
Figura 29 – Conjunto habitacional Meu Orgulho Etapa 1
Fonte: Blog Fotografia Aérea Alfredo Fernandes (2012)
49
Figura 30 – Conjunto habitacional Meu Orgulho Etapa 2
(Fonte: Blog Fotografia Aérea Alfredo Fernandes, 2012)
De acordo com a fabricante de formas para paredes de concreto, Lumiform
SH® (2011), o assistente de engenharia da construtora Direcional alega que o
sistema paredes de concreto reduz em até 80% o tempo de execução da obra, se
comparada ao sistema convencional, com tijolos. Em um projeto de casas populares
tradicional, construído a partir do método convencional, o prazo médio de execução
da construtora para quinhentas unidades era de quatorze meses. Com o processo
de forma de alumínio e parede de concreto, o prazo de execução caiu para três
meses. Essa redução nos prazos, segundo a Lumiform SH® (2011), além de
representar um retorno mais rápido do investimento para as construtoras, significa
menor dependência da mão de obra e ganho de produtividade.
A Revista Téchne (2009), apresenta como vantagens do sistema construtivo
em paredes de concreto a industrialização do processo, com a velocidade de
execução, prazos de entrega e custos programados, economia de material, maior
qualidade e desempenho técnico mesmo sem mão de obra especializada.
Com essas informações percebe-se que o sistema é vantajoso quando o
assunto é construção em grande escala. Na produção de edificações em série, há
redução dos prazos, garantindo velocidade ao andamento da obra, e redução de
resíduos, permitindo um canteiro de obras limpo e organizado, além de reduzir
prováveis danos ambientais.
50
2.7.4 Estrutura em plástico
Uma construção sustentável se dá com a diminuição dos resíduos gerados,
uso de produtos recicláveis e a utilização do menor número de recursos naturais
possíveis, causando redução nos impactos ambientais (IMPACTO PROTENSÃO,
2011 apud SILVA, 2012).
O emprego do plástico na construção civil se consolida como uma prática
relevante para a sustentabilidade, pelo fato de atenuar o impacto ambiental gerado
pelo setor pela redução na geração de resíduos.
Além disso, quando se refere ao uso de plástico reciclado em sistemas
construtivos, a concepção de construção sustentável é fortalecida, pois o uso dos
resíduos poliméricos reduz a chance de poluição do ambiente por seu grande
acúmulo. Por permitir o reaproveitamento de suas propriedades com a reciclagem, o
material pode ser removido da natureza e ser reutilizado de diferentes formas.
No contexto de construção sustentável, o plástico reciclado se apresenta
como a matéria-prima adequada a sistemas construtivos inovadores cuja concepção
está voltada à construção limpa, rápida e de qualidade.
2.7.4.1 Estrutura em PVC e concreto
O sistema construtivo chamado Concreto-PVC é uma técnica importada do
Canadá em que, como o próprio nome sugere, utiliza perfis vazados de PVC
(Policloreto de Polivinila) que são encaixados, formando a estrutura que será
preenchida com concreto (ODEBRECHT, 2010).
A CasaForte (Figura 31), criada pelo grupo gaúcho Medabil Tessenderlo, com
o apoio do grupo Odebrecht, fabricante de PVC, é um modelo de habitação popular
que emprega o sistema Concreto PVC em sua execução (PINIweb, 2002).
Os elementos do sistema são fabricados, etiquetados e enviados ao canteiro
de obra para montagem (Figura 32), diz o responsável técnico da Royal do Brasil
Technologies, uma das empresas fabricantes do sistema (INFRAESTRUTURA
URBANA, 2011). A estrutura não exige acabamento, pois os painéis, em PVC
51
branco, foram elaborados pensando na questão estética, fornecendo um aspecto
limpo à edificação (Figura 33). Apesar disso, as paredes aceitam diversos tipos de
revestimentos, como azulejo e papel de parede, caso seja do gosto do proprietário.
Figura 31 – Edificação do sistema CasaForte
Fonte: PINIweb (2002)
Figura 32 – Peças estocadas no canteiro para montagem
Fonte: Concrete Show (2011)
52
Figura 33 – Acabamento de parede convencional e de parede do sistema Concreto PVC
Fonte: Concrete Show (2011)
Segundo a AEC – Portal da Arquitetura, Engenharia e Construção (2002), o
sistema foi avaliado e aprovado pela Caixa Econômica Federal, além de ser
ensaiado e aprovado pelo Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais – LEME, da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, sendo a primeira habitação totalmente
industrializada disponível no mercado brasileiro, até o momento.
A principal característica do sistema é a sua extrema durabilidade, cuja
garantia fornecida pela empresa Medabil para os perfis de PVC é de 30 anos. As
edificações construídas com o sistema apresentam as vantagens de serem
resistentes à umidade, imunes a cupim, mofo e corrosão, dispensam manutenção e
pintura e os seus materiais são recicláveis. Além disso, o sistema propicia
isolamento termoacústico, limpeza fácil e rapidez na montagem (PINIweb, 2002).
O processo de construção com o sistema CasaForte, conforme a AEC (2002),
é organizado em quatro etapas primordiais. São elas:
Execução da fundação (radier de concreto);
Montagem dos painéis por encaixe (macho-fêmea) e concretagem;
Colocação de cobertura;
Acabamentos
53
Conforme a Braskem (2010), fabricante do produto, o processo de montagem
se inicia com a união dos elementos, seu alinhamento e escoramento e colocação
da armadura de aço. Depois são identificados os pontos de elétrica e hidráulica para
instalação das redes, dando assim sequencia com a concretagem. Assim como no
sistema paredes de concreto, o concreto mais usado é o auto-adensável para
facilitar o preenchimento das formas, dispensando o uso de vibradores para o
adensamento.
Segundo a Revista Téchne (2003), a montagem dos painéis é realizada pelo
encaixe entre os perfis de PVC que são acomodados na vertical e escorados no
alinhamento das paredes formando uma forma para a concretagem (Figura 34),
onde são colocadas as armaduras necessárias à amarração e reforço, e
posicionadas as instalações hidráulicas e elétricas que ficarão embutidas na parede.
Figura 34 – Corte de parede do sistema CasaForte
(Fonte: Concrete show, 2011)
54
Depois de postas as armaduras e alocadas as instalações conforme projetos,
inicia-se o processo de concretagem das paredes, que segundo a Revista Téchne
(2003), devem ter espessuras de 75 mm para casas térreas e de 100 mm para
casas de dois pavimentos. Já a Royal do Brasil Technologies, de acordo com a
Revista Infraestrutura Urbana (2011), indica a utilização de perfis de 64 mm de
espessura para projetos de moradias de até 50 m², pois quando há redução da
espessura há ganho em área útil. Em um cálculo realizado pela empresa, observou-
se que para uma casa de 37 m², se ganha quase 2 m² de área útil usando a
espessura mínima de perfis.
A AEC (2002) alega que o sistema, por ser um processo industrializado, que
emprega alta tecnologia na fabricação e na obra, é um recurso, cujo emprego deve
ser considerado para a construção de habitações em larga escala, por fornecer
excelente retorno de investimento e qualidade superior. As primeiras habitações
populares a empregar o sistema Concreto PVC foram construídas no Condomínio
Residencial Valparaíso (Figura 35), no município de Canoas, Rio Grande do Sul,
com 131 unidades residenciais.
Figura 35 – Residências do Residencial Valparaíso em Canoas
Fonte: AEC - Portal da Arquitetura, Engenharia e Construção (2002)
55
Outro exemplo do emprego do sistema Concreto PVC em edificações
populares, segundo a fabricante do sistema, Braskem (2010), foi a reconstrução da
cidade de São Luiz do Paraitinga, no interior de São Paulo, após ser praticamente
devastada pelas chuvas intensas registradas em 2010, onde cerca de 9 mil pessoas
ficaram desabrigadas. Para amenizar tal problema, a Braskem, em parceria com a
Companhia de Desenvolvimento Habitacional Urbano, a ABCP e a Royal do Brasil
Technologies, possibilitou a construção de 150 habitações com a tecnologia do
Concreto PVC (Figura 36), sendo 45 casas e 105 sobrados. A escolha pelo emprego
do sistema Concreto PVC para a operação surgiu da necessidade de uma solução
diferenciada que reunisse qualidade e rapidez na execução, qualidades exigidas
pela situação de emergência (ODEBRECHT, 2010).
Figura 36 – Construção das casas em São Luiz do Paraitinga
(Fonte: Odebrecht, 2010)
Em vista do sucesso do sistema empregado na reconstrução da cidade no
ano de 2010, o governo de São Paulo autorizou a construção de mais 100 unidades,
suprindo o déficit habitacional de São Luiz do Paraitinga. (ABCP, 2010).
Segundo a AEC (2002), dentre as vantagens do sistema estão a execução
rápida, ausência de mão de obra especializada, desperdício mínimo, fácil limpeza,
56
conforto, estanqueidade e longa vida útil. Braskem (2010) destaca ainda a redução
de custos com mão de obra, custos indiretos e canteiro, aumento da área útil interna
e facilidade de transporte.
Apesar da redução de custos com mão de obra e custos indiretos, a utilização
do concreto PVC na construção civil encarece a obra em 20% comparando a uma
construção convencional. Enquanto o preço do metro quadrado em uma construção
convencional custaria aproximadamente R$ 1 mil, com a tecnologia de PVC, ele
sairia por R$ 1,2 mil (NOVAES, 2011).
O Sistema Concreto PVC tem ampla utilização para construção de habitações
em larga escala. De acordo com a AEC (2002), o prazo de construção de uma
CasaForte, que leva 20 dias para ser finalizada, passa para pouco mais do que o
dobro quando considerada a construção de 100 unidades, devido ao conceito de
produção em série que o sistema possibilita através da construção em ampla escala.
Tal fato qualifica o sistema Concreto PVC como um sistema construtivo
industrializado, que somado às demais propriedades, torna conveniente sua
aplicação no setor da construção civil, cujo atual período busca propostas de
construção inovadoras baseadas em conceitos de sustentabilidade, agilidade e
qualidade.
2.7.4.2 Estrutura em plástico e aço
A Casa Prática, denominada assim pela fabricante MVC Componentes
Plásticos do grupo Marcopolo S.A., é uma casa cuja estrutura é feita em perfis de
aço e as paredes de vedação são feitas de plástico. De baixo custo e rápida
montagem, a casa possui estrutura em aço e vedação das paredes em placas de
Wall System, estrutura sanduíche formada por lâminas de plástico reforçado com
fibra de vidro (Figura 37).
Segundo Gilmar Lima, diretor-geral da MVC, a Casa Prática permite redução
do desperdício de mão de obra e material e evita assim o acúmulo de entulho e lixo
na obra, abrandando a agressão ao meio ambiente. Por tais motivos, o conceito de
sustentabilidade se faz presente no sistema, apesar do fato de que a estrutura não é
produzida com plástico reciclado. Por se apresentar na forma de placas pré-
57
moldadas confeccionadas em fábrica, no canteiro só ocorrerá o processo de
montagem, reduzindo assim a geração de resíduos que poderiam causar algum
impacto no ambiente (MVC, 2010).
Figura 37 – Placas de Wall System
Fonte: PINIweb (2012)
O processo de fabricação das peças também não causa grandes impactos ao
meio ambiente, pois o consumo de energia é baixo e o plástico utilizado no sistema
é reciclável, sendo que a empresa pretende criar um programa de reciclagem do
próprio compósito. Gilmar Lima anuncia que a ideia é tornar toda a cadeia
sustentável, sendo que estudos já estão sendo feitos para que a casa em si também
seja ecologicamente correta, através da implantação de sistemas para
reaproveitamento de água da chuva e captação de energia solar (GAZETA DO
POVO, 2010).
Segundo Gilmar Lima, o sistema Wall System, reduz o custo em quase 30%,
se comparado com a construção tradicional em alvenaria, e permite que o trabalho
seja desenvolvido em curto espaço de tempo, além de apresentar grande resistência
e durabilidade (ALMACO, 2012).
O primeiro Conjunto Habitacional construído com o sistema foi o Condomínio
Villa Margarida, em São Leopoldo, Rio Grande do Sul. Finalizado em 2011, o
condomínio consta de 663 casas de dois dormitórios, sendo o maior projeto de
58
casas em compósitos já realizado no Brasil. Abaixo pode-se visualizar o projeto de
implantação do Condomínio (Figura 38) e o projeto arquitetônico de uma unidade
habitacional do conjunto (Figura 39).
O sistema Casa Prática, segundo Gilmar Lima, diretor-geral da MVC, foi
escolhido para execução do projeto por ser um sistema construtivo homologado pela
Caixa Econômica Federal, ser um produto industrializado, ecologicamente correto e
ter o dobro de garantia em relação aos demais sistemas construtivos. Outros
importantes diferenciais são a sua competitividade, quando avaliado o custo total e o
retorno do empreendimento. Dentre as vantagens em relação ao processo
tradicional o sistema oferece maior velocidade de construção, durabilidade,
resistência, flexibilidade, conforto termoacústico, obra limpa e desperdício zero
(MVC, 2010).
Figura 38 – Perspectiva de implantação do Condomínio
Fonte: Secco Consultoria (2010)
59
Figura 39 - Planta baixa de residência do Villa Margarida
Fonte: Secco Consultoria (2010)
A combinação de plástico e aço apresenta ainda outro sistema construtivo
como nova opção de moradia popular conhecida como a Casa Popular de Plástico
(Figura 40). Segundo Metalica (2014), a Casa Popular de Plástico é uma edificação
pré-fabricada formada por placas de Polietileno de Alta Densidade (PEAD), 100%
reciclado, fixadas em perfis metálicos ou plásticos com função estrutural (Figura 41).
Figura 40 - Casa Popular de Plástico
Fonte: Impacto Pretensão (2014)
Figura 41 – Montagem da Casa Popular de Plástico
Fonte: Impacto Pretensão (2014)
60
Para testar os materiais, estudar a viabilidade do projeto e analisar o
desempenho do sistema, foi montada dentro da Universidade Federal do Ceará
(UFC), em agosto de 2008, uma unidade que funciona até hoje para testes de
temperatura, umidade, resistência, entre outros. Existem cerca de 400 unidades
construídas isoladamente que vão desde escolas (Figura 42) a sedes da guarda
municipal, escritórios de construção, chalés e quiosques. Porém, ainda não há
registros de execução de conjuntos habitacionais com o sistema Casa de Popular de
Plástico (METALICA, 2014).
Figura 42 – Escola construída com o sistema
Fonte: Metalica (2012 apud SILVA, 2012)
Segundo a CBIC – Câmara Brasileira de Indústria da Construção (2011) as
instalações de uma residência seriam esteticamente melhor se embutidas. Mas em
uma casa para fins comerciais, como um canteiro de obras, por exemplo, as
instalações externas são mais práticas devido às possibilidades de futuras
mudanças.
O sistema Casa de Plástico apresenta-se como destaque dentre as novas
tecnologias, pois além de visar à preservação do meio ambiente, a Casa Popular de
Plástico promove redução do custo de materiais e da mão de obra, rapidez na
execução, canteiro de obras limpo e acima de tudo praticidade da montagem
(METALICA, 2014).
O principal enfoque na elaboração do sistema foi o uso de materiais e
elementos construtivos de baixo impacto ambiental de modo a atender a
61
necessidade básica de habitação, integrando conceitos de desempenho, como
qualidade e conforto. Com relação a custos, estima-se que o valor da Casa Popular
de Plástico será em torno de 30% menor que uma casa convencional com a mesma
metragem (METALICA, 2014).
Outras aplicações das peças plásticas em forma de casa podem ser:
escritório para canteiro de obras, chalés, containers, lojas, quiosques, guaritas,
bancas de revistas.
Como desvantagens da Casa de Plástico, segundo Silva (2012), podem-se
citar resistência do mercado à mudança, preconceito devido ao fato de se tratar de
uma casa construída com material proveniente de material reciclado, paredes com
rigidez menor do que a alvenaria tradicional oferecendo menor resistência ao
impacto, menor inércia. Além disso, apesar de não propagar o fogo rapidamente o
plástico ao ser queimado libera fumaça tóxica, sendo prejudicial à saúde e perigosa
em casos de incêndio.
3 ESTUDO DE CASO: ESTRUTURA FORMADA POR PAINÉIS PRÉ-
MOLDADOS EM MADEIRA PLÁSTICA
Madeira plástica ou IMAWOOD é um material produzido com a reciclagem
de polímeros, em especial o polietileno de alta densidade adicionado de
outros materiais. Sabe-se que os diferentes tipos de polímeros de plástico não se
misturam, por isso a junção é feita mecanicamente, forçando os polímeros a se
juntarem por métodos de compressão. Esse material é desenvolvido devido à
preocupação em atender requisitos que provém do ideal de sustentabilidade que
domina o setor de construção no período atual.
Por tal fato, a madeira plástica foi o material escolhido para ser empregado
no sistema desenvolvido. Além de sua importância ambiental, é vantajosa quanto a
outros materiais pela resistência à umidade, a fungos, à corrosão, e pelas
propriedades estéticas, já que a coloração da madeira plástica imita os tons naturais
de algumas madeiras, que ofereceriam menor vida útil. Outra vantagem é com
62
relação ao peso específico que é baixo, produzindo uma estrutura leve que garante
a facilidade de execução, contrária às peças de concreto cujo peso é elevado.
Apresenta vantagens em relação a determinadas propriedades da madeira e
de metais, como maior durabilidade quando exposta ao ambiente, resistencia a
pragas, impermeabilidade, fácil limpeza, não necessita pintura pois é pigmentada no
processo de produção e não apresenta rachaduras pela penetração de pregos pois
não possui uma orientação de fibras como a madeira.
A pesquisa contou com informações fornecidas pela empresa Ecowood,
fabricante de madeira plástica, que tem sede em São Leopoldo, Rio Grande do Sul.
A fabricante denomina a madeira plástica como Madeira Ecológica Ecowood®. A
madeira ecológica é conhecida internacionalmente como WPC (Wood Plastic
Composite) por ser constituída a base de resíduos plásticos oriundos de pós-
consumo e ou aparas industriais agregadas a um tipo de aditivo que pode ser de
origem vegetal e mineral (Ecowood, 2014).
O processo se diferencia pela utilização de todos os tipos de plásticos e
aditivos de forma administrada, com um resultado de produto ecologicamente
correto, sustentável e 100% reciclável. O gerenciamento de resíduos é um dos
principais desafios de qualquer cidade industrializada. Em Porto Alegre, 60
toneladas de polímeros são recicladas todos os dias. Além de reduzir o consumo de
recursos naturais, a cadeia da reciclagem cria empregos e estimula o
desenvolvimento de novas tecnologias e produtos, como a madeira Ecowood®
(Ecowood, 2014). Alguns exemplos de produtos fabricados com madeira plástica são
apresentados abaixo:
Figura 43 – Deck de madeira Ecowood
Fonte: Ecowood (2014)
63
Figura 44 – Prateleira de madeira Ecowood
Fonte: Ecowood (2014)
Figura 45 – Pallet de madeira Ecowood
Fonte: Ecowood (2014)
O projeto do sistema construtivo cujo desenvolvimento está em andamento
consiste de uma estrutura formada pelo encaixe, como em um sistema Lego, de
painéis pré-moldados em madeira plástica, que tem como base conceitos de
coordenação modular.
Segundo Impacto Protensão (2011), o Brasil foi um dos primeiros países do
mundo a aprovar uma norma de Coordenação Modular. Nos anos 70 e início dos 80,
o Banco Nacional da Habitação (BNH) patrocinou a implementação da Coordenação
Modular na construção como ferramenta importante para a racionalização.
64
Atualmente, a necessidade de aumento da produtividade faz com que
processos de racionalização e compatibilização sejam considerados. A implantação
de conceitos de modulação à construção traz redução de custos em várias etapas
do processo construtivo.
Conforme LEAL et al (2009), a aplicação dos princípios da modulação
garante a simplificação da elaboração do projeto, padronização dos materiais,
facilidade no controle da produção, redução de desperdícios, maior precisão
dimensional, redução de erros de mão de obra e aumento da qualidade e da
produtividade.
Fabrício (2008 apud VIVAN, 2011) afirma também que a modulação deve
ser abordada como uma técnica voltada para o processo de projeto que colabora
para a redução de desperdícios e para a racionalização da construção a partir do
controle das dimensões dos componentes que formam os elementos pré-fabricados.
Este controle, normalmente é feito a partir de uma medida padrão na qual a medida
dos demais componentes do sistema seja múltipla da medida padrão adotada.
Crasto (2005 apud VIVAN, 2011) diz que o principal objetivo da coordenação
modular é a eliminação de fabricação, modificação ou adaptação de peças no
canteiro de obras, reduzindo o trabalho de montagem das unidades em seus
correspondentes subsistemas e componentes funcionais.
O processo de elaboração do sistema construtivo inovador teve início com o
desenvolvimento dos projetos arquitetônicos de uma habitação popular e de uma
habitação provisória como referência para a criação dos painéis. O grupo de
pesquisa utilizou o programa AutoCAD® para a concepção dos projetos. O projeto
de habitação popular (Anexo 1) foi criado de modo a acomodar quatro moradores,
garantindo o conforto necessário.
O projeto de caráter provisório (Anexo 2) foi elaborado na intenção de
providenciar um abrigo, que possa ser usado tanto para resolver a falta de moradia
em situações de emergência, como a comum destruição de casas após chuvas de
grande intensidade, quanto para abrigar trabalhadores de grandes obras,
geralmente realizadas longe de centros urbanos, de modo a garantir as
necessidades básicas dos inquilinos.
Seguindo os princípios de modulação e praticidade na execução, os painéis
foram elaborados de modo que houvesse um modelo básico, de 25 centímetros, dois
modelos de compensadores com dimensões submúltiplas da original, de 50 e 100
65
centímetros. Analisando a peça de 100, considerando que as paredes dos painéis
têm 1,0 centímetros de espessura a área de sua seção transversal é de 260 cm².
Sendo a altura dos painéis de 2,50 metros, o seu volume é calculado em 65.000
cm³. Sendo o peso específico da madeira plástica de aproximadamente 1000 Kg/m³,
segundo a Ecowood, o peso aproximado de um painel de 100 será de 65 Kg, o
equivalente a pouco mais de um saco de cimento, admitindo a facilidade de
manuseio e montagem do sistema por ser um material leve.
Na intenção de reduzir o peso da estrutura facilitando sua montagem, os
painéis criados apresentam interior vazado, como mostra a Figura 46. Tal formato
permite possível preenchimento das paredes externas, garantindo maior sustentação
e resistência aos fechamentos da edificação, e das paredes internas, para
isolamento acústico. Tal material para preenchimento das paredes ainda não foi
definido, mas entre algumas opções encontram-se areia, pedra, solo ou concreto.
Além disso, para aumentar a rigidez das peças, o formato vazado é divido em
colmeias transversais evitando assim deformações ao longo do seu comprimento.
Figura 46 – Vista superior dos elementos de 25, 50 e 100 centímetros
O tipo de encaixe projetado para a vinculação dos painéis levou em conta a
facilidade de montagem, sendo que as peças não precisam ser içadas, pois o
encaixe não é vertical como em alguns sistemas, sendo feito instalando as peças de
66
frente (Figura 47). A intenção é descartar a necessidade de mão de obra
especializada, possibilitando ao próprio inquilino montar sua casa sem enfrentar
dificuldades.
Figura 47 – Esquema de encaixe de elementos do sistema
A forma do encaixe também permite a vedação da estrutura contra a água
provinda do ambiente externo, além de garantir um bom acabamento, quando
analisadas questões arquitetônicas.
Depois de concluído o processo de desenvolvimento dos painéis, foi
executado a adequação dos mesmos ao projeto de habitação popular (Anexo 3) e
de habitação provisória (Anexo 4). Nessa etapa, foram criados os painéis de ligação.
Um em formato T, que considerasse o encontro entre duas paredes ortogonais, e um
em formato L, considerando os cantos da edificação (Figura 48).
Figura 48 – Vista superior do painel L e painel T
67
Os painéis foram elaborados com frisos verticais, imitando a emenda de
tábuas de madeira, no tamanho de 10 cm (figura 49), seguindo também o conceito
de modulação agora na questão arquitetônica.
Figura 49 – Vista frontal dos painéis
Para melhor visualização da montagem do sistema, foi realizada a
paginação das paredes (Anexo 5), mostrando o encaixe de cada painel (Anexo 6).
68
Ainda, para melhor detalhamento do sistema construtivo, os painéis foram
reproduzidos em três dimensões (Figura 50) com recursos do programa Google
SketchUp®, providenciando uma maquete eletrônica do projeto (Figura 51), que
permite a análise final de projeto do ponto de vista estético e funcional.
Figura 50 – Painéis em vista isométrica
Figura 51 – Projeto de habitação popular em vista isométrica
69
As fases seguintes do projeto seriam a moldagem dos elementos do sistema
em escala reduzida com o material da pesquisa, finalizando na montagem da
maquete real usando os elementos pré-moldados em escala reduzida. Nessa etapa,
foram elaborados os moldes correspondentes à confecção de cada painel (Figura
52). O material usado para a produção do molde não foi definido, mas entre algumas
opções estão madeira e aço.
Figura 52 – Moldes para a confecção dos painéis
Conforme a figura 53, os moldes são formados por três tipos de peças,
exceto o elemento de ligação em T, onde são necessários quatro modelos. A peça
indicada com a cor azul é a primeira a ser fixada à base. A segunda é a peça de cor
cinza e a terceira parte corresponde à colocação dos espaçadores, peças de cor
rosa, que garantirão o formato vazado das peças. Após montados os moldes, é
realizado o preenchimento com a madeira plástica. A sequencia de execução, com
exemplo do painel de 100 centímetros, é apresentada na figura 54.
70
Figura 54 – Montagem do molde do painel de 100 centímetros
A junção dessas peças para confecção molde é facilitada por encaixes feitos
em uma base. Os encaixes são permitidos com rebaixos executados na peça de
base respectivos a cada peça (figura 55).
Figura 55 – Base com encaixe para o molde
71
Como o produto é versátil quanto à tonalidade, podem-se melhorar as
características estéticas trabalhando com a textura dos painéis. Para isso, basta
criar uma estampa para os moldes, como fibras de madeira (figura 56), imprimindo-
as aos painéis, garantindo um aspecto mais natural ao sistema.
Figura 56 – Exemplo de estampa para os painéis
Fonte: Ecowood (2014)
Elaborada a parte fundamental do projeto, será preciso definir o tipo de
fundação a ser usado para melhor sustentação da obra e o tipo de cobertura para
maior conforto térmico e acústico. Será então planejada a amarração entre a
fundação e os painéis e entre os painéis e a cobertura de modo que a união das
estruturas resulte em uma obra sólida e resistente. Por último serão analisados os
traçados das instalações hidráulicas e elétricas por entre as paredes e as
características estéticas e de conforto.
72
Durante a elaboração do projeto arquitetônico, o traçado das instalações foi
considerado, sendo que em ambos os projetos existem paredes hidráulicas, ou seja,
paredes onde são postas todas as saídas de água e esgoto dos aparelhos
hidráulicos do projeto. O material de preenchimento dos painéis externos, os
modelos de fundação e cobertura a serem usados ainda estão sendo estudados
analisando características técnicas e econômicas.
4 CONCLUSÕES
Através do presente trabalho foram apresentadas informações sobre os
sistemas construtivos industrializados empregados com mais frequência na
construção civil a nível nacional, buscando direcioná-los à construção de moradias
populares, setor em alta no mercado. Com a descrição e análise das características
de conforto, eficiência e qualidade dos métodos abordados, tornar-se-á mais simples
a escolha, dentre esses sistemas construtivos, aquele que terá sucesso quando
utilizado para execução de obras de caráter social.
Percebeu-se o receio do setor na aceitação dos novos sistemas para a
execução de edificações, já que são minoria os empreendimentos efetivados com os
métodos mencionados, como Light Steel Frame e Wood Light Frame. Observou-se
ainda que o concreto continua sendo o material mais aceito, apesar de seu emprego
distinto da construção convencional. Mesmo sem grande aceitabilidade desses
sistemas, é válido ressaltar suas principais vantagens, como agilidade na
construção, redução de desperdícios e redução do possível impacto ambiental,
fatores constantemente almejados no setor da Construção Civil.
Como há relutância do mercado com relação aos novos métodos de
construção, torna-se muito importante o estímulo das novas tecnologias através da
divulgação de suas qualidades. É necessária uma maior receptividade dos sistemas
inovadores por parte dos construtores, de forma a melhorar os processos
construtivos, e por parte dos consumidores, que são os verdadeiros avaliadores do
seu desempenho.
73
O estudo de caso apresentou-se como um sistema construtivo com
viabilidade de implantação. Usando materiais recicláveis, promovendo redução nos
custos de mão de obra e garantindo rapidez à execução, o projeto desenvolvido terá
continuidade sendo necessário pesquisar junto aos produtores do material utilizado
a possibilidade de montagem de um protótipo experimental para aprimoramento do
sistema.
74
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80
ANEXO 1 – Planta baixa da habitação de caráter social
81
ANEXO 2 – Planta baixa da habitação de caráter provisório
82
ANEXO 3 – Adequação do sistema à planta baixa da habitação de caráter social
83
ANEXO 4 – Adequação do sistema à planta baixa da habitação de caráter provisório
84
ANEXO 5 – Paginação de paredes do projeto popular (a)
85
ANEXO 6 - Paginação de paredes do projeto popular (b)
