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UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA PAULA BEATRIZ RODRIGUES HERDT SAMUEL GONÇALVES MOTTA PROJETO ARQUITETÔNICO DE UMA RESIDÊNCIA PRÉ-MOLDADA VISANDO A CERTIFICAÇÃO DO SELO CASA AZUL CAIXA Tubarão / SC 2019 PAULA BEATRIZ RODRIGUES HERDT SAMUEL GONÇALVES MOTTA PROJETO ARQUITETÔNICO DE UMA RESIDÊNCIA PRÉ-MOLDADA VISANDO A CERTIFICAÇÃO DO SELO CASA AZUL CAIXA Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Engenheiro Civil. Orientador: Prof. Vivian Mendes da Silva Martins, Msc. Tubarão / SC 2019 Scanned by CamScanner Dedicamos esta conquista, primeiramente, a Deus por nos garantir coragem e persistência necessária para ir em busca deste sonho. A nossa orientadora que nos ajudou com muito carinho. Aos nossos pais que não mediram esforços para que chegássemos até essa etapa de nossas vidas. E aos nossos amigos do curso onde convivemos e compartilhamos experiências durante a formação acadêmica. AGRADECIMENTOS Primeiramente, a Deus que permitiu a concretização deste sonho nos auxiliando, não somente, nestes anos como universitários, mas estando presente em todos os momentos de nossas vidas. A nossa querida orientadora Vivian Mendes, por todo o carinho e dedicação em auxiliar-nos na elaboração deste trabalho, e que nos deu todo apoio e direcionamento para que pudéssemos alcançar um ótimo resultado. Aos nossos pais, por acreditar nos nossos sonhos, pelo apoio e por estar conosco nesta caminhada. A nossa família e amigos por todo apoio direto ou indiretamente para elaboração desse trabalho e pela compreensão das ausências. Agradecemos a todos os nossos professores que nos proporcionaram o conhecimento não apenas racional, mas a manifestação do caráter e afetividade da educação, ensinando o caminho a ser percorrido. Aos nossos professores Gilson Rocha e Rennan Medeiros, que nos guiaram para desenvolver este trabalho dentro das normativas e conceitos teóricos. A nossos chefes que nos liberaram durante o horário de trabalho, para desenvolvermos a pesquisa. Agradecemos aos amigos que a universidade nos presenteou durante uma caminhada intensa e difícil, e que apesar dos obstáculos, aprendemos muito com eles, dentro e fora da sala de aula, por isso queremos agradecer pelas conversas e cervejas compartilhadas durante esses 5 anos. Ao lado desses amigos a caminhada se tornou mais suave, e que são essas as amizades que serão levadas para a vida toda. A todos que participaram direta e indiretamente sobre nossa formação, muito obrigado. “O sucesso é ir de fracasso em fracasso sem perder o entusiasmo” (Winston Churchill). RESUMO O presente trabalho foi realizado com o intuito de projetar uma residência unifamiliar, agregando a ela elementos que, diferentemente do método convencional, possuem caráter mais sustentável. Para tanto, foram apresentados os conceitos e elementos de uma obra realizada com concreto pré-moldado, de acordo com a norma vigente, bem como de elementos de gesso acartonado, alternativa que combinada ao concreto pré-moldado fornece à obra um caráter sustentável e de qualidade. Também foram apresentadas as vantagens e desvantagens deste sistema construtivo. Paralelo ao já exposto realizou-se, também, a análise do Selo de Construção Sustentável - Casa Azul da Caixa, visando à obtenção do mesmo para a residência. Foi realizado o projeto de uma residência unifamiliar agregando os elementos supracitados, no município de Tubarão/SC, acrescentando ao mesmo, práticas sustentáveis e de acordo com a legislação vigente. Durante a análise do Selo e adequação do projeto ao mesmo, foram encontrados alguns impasses, que impossibilitariam a obtenção do Selo ao projeto. Contudo, constatou-se que seria necessário escolher o terreno ideal antes de projetar, mas entende-se que a realidade não ocorre desta forma, afinal, na maioria das vezes, as empresas e órgãos públicos ou proprietários de terrenos particulares, já possuem o terreno. Tal situação aponta a necessidade de se realizar uma revisão no manual Selo Casa Azul CAIXA, criado em 2010, visando analisar os critérios obrigatórios, tornando-os mais viáveis de serem atendidos perante a realidade das cidades. Conclui-se que apesar dos impasses encontrados, o projeto atingiu a graduação em nível ouro, atendendo 34 critérios e independente de não conseguir a certificação, comprovou-se a importância de sua aplicação para qualquer tipo de edificação, visto os benefícios que o mesmo proporciona não apenas em incentivar o uso racional de recursos naturais e reduzir os impactos ambientais, mas também, proporcionar a economia de água, energia e otimizar o conforto do usuário. Palavras-chave: Pré-moldado. Selo Casa Azul CAIXA. Impactos ambientais. Construção Civil. Projeto Arquitetônico. ABSTRACT The presente work was realized with the objective to project a single family residence, adding to it elements that, differently the conventional method, have character more sustainable. therefore, were shown the concepts and elements of a construction built with precast concrete, according with the current standard, as well as of elements of plasterboard, combined alternative with precast concrete create to construction a character sustainable and quality. Also were shown the advantages and disadvantages this building system. Parallel to the already exposed also realized the analyze of Sustainable Building Seal – Blue House of Box, aiming to have the same to a single family residence adding the elements above, on city Tubarão/SC, increasing to the same, sustainable practices and according with the current legislation. During the Seal analysis and adequacy of project at the same, were found some difficulties that would make it impossible to get the Seal to the project. However, it was found that would be necessary to choose the ideal terrain before to design, but it is understood that doesn’t happen this way, because mostly the companies and public agencies or owners of private land, already have the terrain. Such a situation indicates to the need for it realize a review on manual of Seal Blue House CAIXA, created in 2010, aiming to analyze the mandatory criterion, turning it most viable to be allowed, before reality of cities. It is concluded that although of difficulties founded, the projetc reached the graduation in gold level, attending 34 criterions and regardless of can’t the certification, it is proved the importance of your application for any kind of building, seen the advantages that the same provides don’t only in encourage the rational use of natural recourses and reduce the environmental impacts, but also give the economy in water, energy and optimize the user comfort. Key words: Precast. Seal Blue House CAIXA. Environmental Impacts. Civil Construction. Architectural Project. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Seções de pilares ...................................................................................................... 24 Figura 2 - Características e elementos de um pilar ................................................................... 25 Figura 3 - Seções da viga .......................................................................................................... 26 Figura 4 - Laje TT .................................................................................................................... 26 Figura 5 - Laje alveolar ............................................................................................................27 Figura 6 - Tipos de vigota e lajota ............................................................................................ 28 Figura 7 - Terça em concreto .................................................................................................... 29 Figura 8 - Fachada com painéis pré-moldado .......................................................................... 31 Figura 9 - Formas das escadas .................................................................................................. 32 Figura 10 - Aparelho de apoio .................................................................................................. 32 Figura 11 - Junta de dilatação horizontal ................................................................................. 33 Figura 12 - Junta de dilatação vertical ...................................................................................... 33 Figura 13 - Vista frontal - Residência de Collonges ................................................................ 37 Figura 14 - Vista de fundos - Residência Collonges ................................................................ 38 Figura 15 - Fachada no inverno - Residência de Collonges ..................................................... 39 Figura 16 - Fachada no verão - Residência de Collonges ........................................................ 39 Figura 17 - Planta baixa do pavimento térreo - Residência de Collonges ................................ 40 Figura 18 - Planta baixa pavimento inferior - Residência de Collonges .................................. 40 Figura 19 - Planta baixa cobertura - Residência de Collonges ................................................. 40 Figura 20 - Fachada frontal e de fundos - Residência de Collonges ........................................ 41 Figura 21 - Fachada lateral 1 - Residência de Collonges ......................................................... 41 Figura 22 - Fachada lateral 2 - Residência de Collonges ......................................................... 41 Figura 23 - Corte 1 e 2 - Residência de Collonges ................................................................... 42 Figura 24 - Corte 3 - Residência de Collonges ......................................................................... 42 Figura 25 - Corte 4 - Residência de Collonges ......................................................................... 42 Figura 26 - Módulo de concreto sendo erguido - Residência de Collonges ............................. 43 Figura 27 - Módulo de concreto sendo encaixado - Residência de Collonges ......................... 43 Figura 28 - Execução e montagem - Residência de Collonges ................................................ 43 Figura 29 - Perfil metálico e placa de gesso acartonado .......................................................... 44 Figura 30 - Fachada do Residencial Bonelli ............................................................................. 58 Figura 31 - Área de lazer infantil.............................................................................................. 59 Figura 32 - Espaço gourmet ..................................................................................................... 59 Figura 33 - Planta Baixa Residencial Bonelli ........................................................................... 60 Figura 34 - Fachadas Residencial Bonelli ................................................................................ 60 Figura 35 - Localização do município de Tubarão/SC ............................................................. 67 Figura 36 - Localização do Terreno no município de Tubarão ................................................ 68 Figura 37 - Orientação Solar .................................................................................................... 69 Figura 38 - Rosas dos Ventos ................................................................................................... 70 Figura 39 - Relevo no entorno do terreno................................................................................. 71 Figura 40 - Relevo do terreno ................................................................................................... 71 Figura 41 - Perfis Transversais do terreno................................................................................ 72 Figura 42 - Visuais do terreno .................................................................................................. 73 Figura 43- Condicionantes físicos do terreno ........................................................................... 74 Figura 44 - Sistema Viário no entorno imediato ...................................................................... 76 Figura 45 - Mapa do Sistema Viário em Tubarão .................................................................... 77 Figura 46 - Mapa de uso e ocupação do solo ........................................................................... 78 Figura 47 - Mapa de gabarito das edificações .......................................................................... 78 Figura 48 - Localização do terreno em relação ao zoneamento urbano ................................... 79 Figura 49 - Recuos para o terreno ............................................................................................ 82 Figura 50 - Fachada Frontal ..................................................................................................... 85 Figura 51- Fachada Direita ....................................................................................................... 86 Figura 52 - Fachada Fundo ....................................................................................................... 86 Figura 53 - Fachada Esquerda .................................................................................................. 87 Figura 54 - Qualidade do entorno - infraestrutura .................................................................... 89 Figura 55 - Qualidade do entorno - impactos ........................................................................... 90 Figura 56 - Lixeira .................................................................................................................... 92 Figura 57 - Planta Baixa Térreo - vento predominante nordeste .............................................. 93 Figura 58 - Planta Baixa Piso Superior - vento predominante nordeste ................................... 94 Figura 59 - Planta Baixa Térreo - ventos predominantes sul e sudoeste .................................. 95 Figura 60 - Planta Baixa Piso Superior - ventos predominantes sul e sudoeste ....................... 96 Figura 61 - Lâmpada de LED e Selo PROCEL ........................................................................ 97 Figura 62 - Aquecedor a gás ..................................................................................................... 98 Figura 63 - Esqueleto da residência proposta frente................................................................. 99 Figura 64 - Esqueleto da residência proposta fundo................................................................. 99 Figura 65 - Modelos dos dispositivos economizadores .......................................................... 100 Figura 66 - Tratamento da água da chuva .............................................................................. 101 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Critérios de avaliação - categoria QUALIDADE URBANA .................................. 51 Tabela 2 - Critérios de avaliação - categoria PROJETO E CONFORTO ................................ 52 Tabela 3 - Critérios de avaliação - categoria EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ........................... 53 Tabela 4 - Critérios de avaliação - categoria RECURSOS E MATERIAIS ............................ 54 Tabela 5 - Critérios de avaliação - categoria GESTÃO DE ÁGUA ........................................55 Tabela 6 - Critérios de avaliação - categoria PRÁTICAS SOCIAIS ....................................... 56 Tabela 7 - Empreendimentos certificados pelo Selo Casa Azul ............................................... 57 LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Critérios atendidos - Residencial Bonelli - Joinville/SC ........................................ 61 Quadro 2 - Uso do solo para o terreno...................................................................................... 80 Quadro 3 - Parâmetros urbanísticos para o terreno .................................................................. 81 Quadro 4 - Nível de ruído ......................................................................................................... 91 Quadro 5 - Critérios atendidos pelo projeto proposto ............................................................ 102 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS A seguir uma lista com todos os significados das siglas utilizadas nesse trabalho: ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas ABESCO – Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Conservação de Energia AMUREL – Associação dos Municípios da Região de Laguna AQUA – Alta Qualidade Ambiental BEPAC – Building Environmental Performance Assessment Criteria CP – Cimento Portland CPM – Concreto Pré-moldado FTC – Ferrovia Tereza Cristina HIS – Habitação de Interesse Social HQE – Haule Qualité Environmental e dês Bâtiments IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial LED – Light Emitting Diode LEED – Leadership in Energy e Environmental Design MIT – Instituto Tecnológico de Massachussets MMA – Ministério do Meio Ambiente MPT – Minipainéis Treliçados NBR – Norma Técnica ONU – Organização das Nações Unidas PBQP – Programa Brasileiro da Qualidade e Produtividade PIB – Produto Interno Bruto PROCEL – Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica PT – Painéis Treliçados RCD – Resíduo da Construção e Demolição TCC – Trabalho de Conclusão de Curso VC – Vigotas Pré-moldada Concreto Armado VP – Vigotas Pré-moldada Concreto Protendido VT – Vigotas Pré-moldada Treliçada LISTA DE EQUAÇÕES Equação 1 - Área de Projeção................................................................................................... 82 Equação 2 - Área Edificável ..................................................................................................... 83 Equação 3 - Coeficiente de permeabilidade ........................................................................... 101 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO................................................................................................................. 18 1.1 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................ 19 1.2 OBJETIVO ...................................................................................................................... 20 1.2.1 Objetivo geral .............................................................................................................. 20 1.2.2 Objetivos específicos ................................................................................................... 20 2 REVISÃO DE LITERATURA ........................................................................................ 21 2.1 NBR 9062 – ESTRUTURAS DE CONCRETO PRÉ- MOLDADO ............................... 21 2.1.1 Elementos de uma edificação pré-moldada .............................................................. 22 2.1.1.1 Fundação..................................................................................................................... 23 2.1.1.2 Pilares ......................................................................................................................... 23 2.1.1.3 Vigas ........................................................................................................................... 25 2.1.1.4 Lajes: Elemento de seção TT ..................................................................................... 26 2.1.1.5 Lajes: Elementos de seção alveolar ............................................................................ 26 2.1.1.6 Vigotas pré-moldadas ................................................................................................. 27 2.1.1.7 Elementos de pré-laje ................................................................................................. 28 2.1.1.8 Cobertura .................................................................................................................... 29 2.1.1.9 Paredes ........................................................................................................................ 30 2.1.1.10 Escadas ....................................................................................................................... 31 2.1.1.11 Juntas e aparelhos de apoio ........................................................................................ 32 2.1.2 Vantagens e desvantagens de construir com pré-moldados .................................... 34 2.1.3 Referencial projetual de residência pré-moldada .................................................... 36 2.1.3.1 Residência de Collonges, Suíça .................................................................................. 37 2.2 GESSO ACARTONADO ................................................................................................ 44 2.3 IMPACTOS AMBIENTAIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL ............................................. 45 2.3.1 Sustentabilidade na construção civil ......................................................................... 46 2.3.2 Selo casa azul CAIXA ................................................................................................. 50 2.3.2.1 Categoria 1 – Qualidade Urbana ................................................................................ 50 2.3.2.2 Categoria 2 – Projeto e Conforto ................................................................................ 51 2.3.2.3 Categoria 3 – Eficiência Energética ........................................................................... 53 2.3.2.4 Categoria 4 – Conservação de Recursos e Materiais.................................................. 54 2.3.2.5 Categoria 5 – Gestão de Água .................................................................................... 55 2.3.2.6 Categoria 6 – Práticas Sociais .................................................................................... 56 2.3.3 Referencial projetual selo Casa Azul ......................................................................... 57 2.3.3.1 Residencial Bonelli – Joinville/SC ............................................................................. 58 2.4 CONSIDERAÇÕES SOBRE OS PROJETOS REFERENCIAIS ................................... 62 3 MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................................ 64 4 PARTIDO GERAL DE PROJETO ................................................................................ 66 4.1 ANÁLISE DO TERRENO .............................................................................................. 66 4.1.1 Localização do terreno ................................................................................................ 66 4.1.2 Condicionantes físicos do terreno .............................................................................. 68 4.1.3 Entorno do terreno e Infraestrutura ......................................................................... 75 4.2 LEGISLAÇÃO ................................................................................................................ 79 4.2.1 Parâmetros urbanísticos do terreno ..........................................................................79 5 RESULTADOS E DISCUSSÕES .................................................................................... 84 5.1 PROJETOS ARQUITETÔNICOS .................................................................................. 84 5.2 GRADUAÇÃO DA RESIDÊNCIA NO SELO CASA AZUL DA CAIXA ................... 87 5.2.1 Categoria 1 – Qualidade Urbana ............................................................................... 88 5.2.2 Categoria 2 – Projeto e Conforto ............................................................................... 91 5.2.3 Categoria 3 – Eficiência Energética ........................................................................... 97 5.2.4 Categoria 4 – Conservação de Recursos Materiais .................................................. 98 5.2.5 Categoria 5 – Gestão da Água .................................................................................. 100 5.2.6 Categoria 6 – Práticas Sociais .................................................................................. 101 5.2.7 Graduação da residência .......................................................................................... 102 6 CONCLUSÃO ................................................................................................................. 105 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 108 MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE (MMA) .................................................................... 111 APÊNDICES ......................................................................................................................... 115 APÊNDICE A – PLANTA DE LOCALIZAÇÃO, SITUAÇÃO E IMPLANTAÇÃO ... 116 APÊNDICE B – PLANTA BAIXA TÉRREO E PISO SUPERIOR ................................ 117 APÊNDICE C – PLANTA BAIXA COBERTURA E FACHADAS ................................ 118 APÊNDICE D– FACHADAS E CORTES ......................................................................... 119 18 1 INTRODUÇÃO A construção civil é uma das áreas industriais mais importantes para o desenvolvimento econômico e social de um país, porém, é uma das que mais causam impactos ambientais perante a extração da matéria prima e geram grande quantidade de resíduos de construção. Diante desta problemática, iniciou-se um processo de conscientização em busca de novas soluções para reduzir os impactos que são gerados durante a construção de uma obra, além de novos sistemas construtivos que garantem maior rapidez construtiva e reduzem a geração de resíduos, tais como: estruturas pré-moldadas de concreto, gesso acartonado, estrutura metálica, de madeira, dentre outros. Paralelo a isto surgiram diversos tipos de certificações sustentáveis aplicadas em edificações, visando a redução dos impactos ambientais. O surgimento dos selos de certificação sustentável ocorreu em diversos países, como resultado das conferências sobre meio ambiente e dos compromissos da Agenda 21, que definem diretrizes para orientar os países e os municípios a buscar soluções para preservar o meio ambiente e o desenvolvimento sustentável social, econômico e ambiental. Dentre os diversos tipos de certificação utilizados para a realidade brasileira, foi escolhido como base para esta pesquisa, o Selo Casa Azul CAIXA – Construção Sustentável, elaborando um projeto arquitetônico de uma residência unifamiliar, utilizando o sistema estrutural com peças pré-moldadas de concreto, visando alcançar a certificação. Para melhor entender o desenvolvimento da pesquisa, foi realizado uma análise da NBR 9062 – Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado, sobre cada elemento que compõe o sistema construtivo e uma análise sobre as categorias e critérios a serem seguidos em função do Selo Casa Azul CAIXA. A fim de complementar as pesquisas foram estudados dois referenciais projetuais, o primeiro, para demonstrar o uso do sistema pré-moldado em projeto residencial unifamiliar e o segundo, mostrando a graduação obtida no selo de um edifício multifamiliar, visto que o Selo Casa Azul é mais voltado a grandes empreendimentos habitacionais. Nesse contexto, o projeto arquitetônico residencial unifamiliar, objeto desta pesquisa, será elaborado no município de Tubarão/SC, seguindo os parâmetros da construção com estrutura pré-moldada, visando não somente a possibilidade de conseguir a certificação do Selo Casa Azul CAIXA, mas também, comprovar a importância da sua aplicação em 19 qualquer tipo de edificação, visto os benefícios que o mesmo proporciona não apenas para o conforto do usuário, mas principalmente, na minimização dos impactos ambientais. 1.1 JUSTIFICATIVA A indústria da construção civil possui suas particularidades quando relacionada a outros ramos industriais. Por exemplo, ao se executar uma obra in loco, que é a execução de elementos de concreto em seu próprio local de uso, o canteiro de obras da edificação torna-se, metaforicamente, uma fábrica. Comparando ainda o sistema construtivo moldado in loco com os elementos pré-moldados e pré-fabricados, que são os elementos executados fora de seu local de uso, nota-se que o primeiro é considerado obsoleto, muitas vezes, reflexo de técnicas arcaicas, junto ao descaso com o controle de qualidade que gera uma produtividade relativamente baixa e pouca sustentabilidade. Com o avanço da tecnologia, a qualidade e o tempo de execução passaram a ser uma preocupação maior e, diante deste contexto, iniciou-se uma busca por novas técnicas e produtos, e a produção em larga escala, passou a ser uma realidade a partir da segunda fase da Revolução Industrial. A indústria da construção civil buscou também técnicas e produtos menos primitivos. Uma das formas criadas para diminuir o atraso na construção civil foi a criação e a utilização de elementos pré-moldados. A preocupação com o meio ambiente é um aspecto mais recente na construção civil, essa preocupação ocorreu por causa do rápido aumento populacional nas áreas urbanas e pelo fato que ao longo do ciclo de vida de uma construção são gerados aproximadamente 40% de todos os resíduos produzidos pela sociedade (GONZÁLES,2008). Atualmente é um objetivo quase inalcançável construir um empreendimento (residência, prédio e entre outras construções) que seja 100% sustentável. Contudo, existem soluções para mitigar esse impacto ambiental, como: instalação de energia solar, reutilização da água da chuva, aproveitamento da luz solar e da ventilação natural, etc. Como também existem programas que incentivam a construção sustentável como o Procel Edifica, PBQP do Habitat, Selo Casa Azul CAIXA e entre outros. Em suma, pergunta-se: como desenvolver um projeto de uma residência unifamiliar com a adoção de práticas sustentáveis e utilizando elementos pré-moldados, com aplicação do Selo Casa Azul, atendendo aos requisitos mínimos exigidos pela CAIXA? 20 1.2 OBJETIVO A seguir serão apresentados os objetivos geral e específicos, a fim de melhor complementar a essa monografia. 1.2.1 Objetivo geral Elaborar um projeto arquitetônico de uma residência unifamiliar com peças pré- moldadas de concreto e adoção de práticas sustentáveis, a fim de verificar a possibilidade de obter o Selo Casa Azul CAIXA. 1.2.2 Objetivos específicos Para atingir os escopos do objetivo geral, uma série de atividades faz-se necessárias. Dentre elas: a) Analisar a NBR 9062 – Projeto e execução de estruturas de concreto pré- moldado; b) Analisar um referencial projetual residencial executado com peças pré- moldadas de concreto; c) Analisar o Selo Casa Azul CAIXA, estudando as categorias e seus critérios; d) Analisar um referencial projetual residencial que recebeu a certificação do Selo Casa Azul; e) Elaborar o projeto arquitetônico, seguindo os critérios do Selo Casa Azul. 21 2 REVISÃO DE LITERATURA A flexibilidade das construções atuais temsurpreendido o mercado da construção civil. A modernidade trouxe consigo qualidades importantes e uma diversidade de produtos que vai além das convencionais construções a que estão habituados. Como alternativa, surgem as construções pré-moldadas, um nicho de mercado, ainda pouco explorado, e que ainda tem muito a oferecer, como será exposto a seguir. 2.1 NBR 9062 – ESTRUTURAS DE CONCRETO PRÉ- MOLDADO Segundo a NBR 9062 (2017, p. 2), “as estruturas pré-moldadas de concreto são aquelas em que os elementos estruturais (peças) são moldados previamente e fora do local de utilização definitiva na estrutura”, no entanto, esse tipo de construção não se limita unicamente ao concreto, podendo ser também de elementos de madeira, metálicos e outros. Tendo em vista que o concreto necessita de um tempo para que haja a cura adequada e posterior desforma, a utilização de elementos pré-moldados de concreto surge para que este tempo seja minimizado, sem que haja perda de qualidade da obra. A norma ainda regulamenta que, dentro desta modalidade construtiva, uma obra pode ser inteiramente de peças pré-moldadas, ou também, de elementos preparados in loco mesclados com peças pré-moldadas, caracterizando uma obra mista. É possível, ainda, incorporar outros materiais nas obras pré-moldadas, como os itens supracitados. A utilização dos pré-moldados ainda resulta em uma diminuição significativa de formas e escoras, redução no desperdício de concreto na obra e de insumos armazenados no canteiro. Com a utilização adequada dos materiais é possível reduzir, consideravelmente, os resíduos de construção gerados, tornando a obra ainda mais sustentável. (SIRTOLI, 2016) No contexto histórico, segundo Vasconcelos (2002, p. 13), “não se pode expressar a data em que começou a pré-moldagem. O próprio nascimento do concreto armado ocorreu com a pré-moldagem de elementos, fora do local de seu uso”, ou seja, a pré-moldagem iniciou-se juntamente com o surgimento do concreto armado. Segundo El Debs (2017, p. 45), “as primeiras peças de concreto armado - o barco de Lambot, em 1848, e os vasos de Monier, em 1849 – foram elementos pré-moldados”. A partir de então, a pré-moldagem passou a ser usada nas construções, sendo que a pioneira, 22 ainda conforme El Debs (2017, p. 45) foi “provavelmente, o Cassino de Biarritz, na França, em 1891”. O auge dos pré-moldados deu-se com o fim da Segunda Guerra Mundial. Com a destruição em massa que resultou deste conflito histórico, tanto de pessoas como de edificações, o concreto pré-moldado (CPM) tornou-se uma técnica construtiva capaz de suprir estes quesitos, que demandava menos tempo e mão de obra. No Brasil, segundo Vasconcelos (2002, p. 13), a primeira grande obra que utilizou o CPM foi o hipódromo da Gávea, no ano de 1926, realizada pela construtora dinamarquesa Christiani-Nielsen. Os principais elementos pré-moldados da obra foram as estacas utilizadas na fundação. O autor cita ainda, que a primeira obra com elementos pré-moldados que englobou edifícios de vários pavimentos foi o conjunto da Cidade Universitária Armando Salles de Oliveira, em São Paulo, constituído de doze prédios, cada qual com doze pavimentos. Dos doze edifícios, seis foram construídos com elementos pré-moldados, executados pela Construtora Ribeiro Franco, que era inexperiente neste ramo. Com os avanços tecnológicos, principalmente com o surgimento do concreto protendido, o concreto pré-moldado passou a ser mais utilizado, havendo a incorporação também de peças mistas, que agregam o concreto moldado in loco ao CPM (EL DEBS, 2017). 2.1.1 Elementos de uma edificação pré-moldada Segundo El Debs (2017), uma edificação pré-moldada possui os mesmos elementos de uma edificação construída da forma tradicional, o que difere uma da outra seria, principalmente, o tempo, pelo fato de uma obra com elementos pré-moldados ser construída em um período de tempo mais curto do que uma edificação executada da forma tradicional. Para base desta pesquisa serão adotadas as etapas construtivas do livro Concreto Pré-Moldado: Fundamentos e Aplicações, elaborado por Mounir Khalil El Debs, no ano de 2017, onde o autor dividiu a edificação por elementos, começando pelo esqueleto do edifício: fundações, vigas, pilares, lajes, elementos de parede, cobertura e outros componentes. 23 2.1.1.1 Fundação Segundo El Debs (2017), fundação é o elemento mais importante de uma edificação, pois é o alicerce do empreendimento. Em função disto, é imprescindível saber o tipo de solo onde será executada. Para que a fundação exerça seu papel corretamente, o solo precisa ter resistência para suportar as cargas de uma edificação. As fundações de concreto são responsáveis por transmitir as cargas provenientes da edificação para o solo, e podem ser divididas em rasas e profundas, conforme NBR 6122 (ABNT, 1996). A escolha do tipo de fundação a ser utilizada é em relação aos parâmetros do solo onde será executado. No caso das fundações rasas podem ser de quatro tipos: sapata, bloco de fundação, radier e viga de fundação. Já no caso das fundações profundas são três tipos: estacas, tubulões e caixões. As peças pré-moldadas podem ser utilizadas em ambos os casos, sendo, portanto, mais utilizadas em estacas. As seções das estacas podem variar, sendo as mais comuns: retangulares, quadradas e circulares, e a escolha pelo projetista deve se basear nas peculiaridades de cada tipo de solo e projeto. 2.1.1.2 Pilares Pilar é um elemento da construção civil, executado na vertical e tem como função transmitir as cargas das vigas e laje para a fundação. Além de transmitir a carga, ajuda a manter a edificação estável (FERREIRA, et al, [s.d.]). Os pilares são elementos estruturais em concreto armado ou concreto protendido (no caso de pilares com momento fletor muito alto) com seção quadrada, cilíndrica, retangular e seções especiais. Existem também modelos de pilares com apoio de viga e duto para escoar a água da chuva, conforme Figura 1, a seguir (EL DEBS,2017). 24 Figura 1 - Seções de pilares Fonte: EL DEBS (2017, p. 224). A figura 1 ilustra as diferentes seções transversais de pilares, sendo que deve ser adotada aquela que melhor atende às necessidades da obra, sendo sua escolha, responsabilidade do projetista. Segundo Acker (2002, p. 65): [...] Geralmente, os pilares requerem uma seção transversal mínima de 300 mm, não apenas por motivos de manuseio, mas também para acomodar as ligações pilar-viga. A largura mínima de 300 mm fornece uma resistência ao fogo para cerca de duas horas, tornando possível a aplicação destes elementos em edificações com diferentes usos. Conforme El Debs (2017) em relação ao comprimento do pilar, pode-se chegar mais ou menos a 30 metros, porém é sugerido utilizar esse comprimento próximo dos 20 metros. Deve-se manter um alinhamento vertical dos pilares por toda a extensão da edificação ou possuir viga de transição para pilares recuados, a fim de atender ao projeto arquitetônico. É possível notar na Figura 2, que, diferentemente, dos pilares convencionais, nos pilares pré-moldados, faz-se necessário executar apoios e aparelhos de ligação para as vigas. Para tanto, é preciso ter o projeto pré-determinado, evitando improvisações durante a obra. A figura em questão apresenta os elementos do pilar pré-moldado. 25 Figura 2 - Características e elementos de um pilar Fonte: EL DEBS (2017, p. 225). 2.1.1.3 Vigas Vigas são elementos lineares e seu comprimento longitudinal supera até três vezes sua maior seção. São elementos que recebem as cargas da laje, transferindo-as para os pilares (BASTOS, 2017). Assim como os pilares, as vigas são elementos estruturais em concreto armado ou em concreto protendido, dependendo dos esforços atuantes. Normalmente é utilizado o sistema laje-viga-pilar, para transmitir os esforços da edificação (SB PRÉ-FABRICADOS,[s.d.]; PREMONTA, 2014). Em relação ao formato da viga, as mais usuais são a de seção retangular, seção I, seção T e seção L, conforme apresentadas na figura abaixo. Mas existem outras formas, a viga seção caixão e a tipo Vierendeel, que não são muito utilizadas (EL DEBS, 2017). A Figura 3 a seguir apresenta as seções de viga mais populares nas obras de engenharia, ou seja, as mais comumente utilizadas. 26 Figura 3 - Seções da viga Fonte: EL DEBS (2017, p. 225). A viga de seção I é mais indicada para situações onde não haverá a presença da laje, que seria o caso de galpões, por exemplo. Em situações onde a edificação possui mais de um pavimento ou laje é indicado utilizar a viga de seção retangular ou T. Em relação ao seu comprimento, as vigas de seção retangular são usadas em vãos de até 10 metros e as de seção I na faixa de 10 a 40 metros (EL DEBS,2017). 2.1.1.4 Lajes: Elemento de seção TT Os elementos de seção TT, são painéis utilizados para lajes, podendo ser aplicados com ou sem uma capa de concreto moldado no local, originando elementos compostos (mistos). Esse tipo de laje geralmente é executada em concreto protendido e vence grandes vãos. Podem ser empregados na faixa de 5 a 30 metros, e em casos especiais chegam a 40 metros de vão (EL DEBS, 2017). Na figura 4 é possível verificar que o nome da laje “TT” dá-se pela forma apresentada e a semelhança com as letras que lhe dão o nome é notável. Figura 4 - Laje TT Fonte: Lajes Patagonia, 2019. 2.1.1.5 Lajes: Elementos de seção alveolar Os painéis alveolares são produzidos industrialmente, fora do local definitivo de uso. Possuem armadura longitudinal ativa e seção alveolar e podem ser utilizados para lajes, 27 com ou sem capa de concreto moldado no local, formando um elemento composto (NBR 14861/2011). Esses painéis possuem seções transversais vazadas ao longo de seu comprimento, podendo variar sua geometria de acordo com o que mais se adequa ao projeto. Geralmente é executado em concreto protendido e vence vãos na casa dos 20 metros (EL DEBS, 2017). É possível notar na imagem da Figura 5, que as seções vazadas podem variar de geometria, comumente sendo circulares ou sextavadas. Segundo a NBR 14861 (2011, p. 8), “A geometria dos alvéolos deve ser definida em projeto, conforme fabricante e equipamentos utilizados.” Figura 5 - Laje alveolar Fonte: BPM Pré-moldados, [s.d.]. Também são utilizados como fechamento de alvenaria, substituindo os convencionais tijolos, sendo que o fato de serem vazados reduz consideravelmente o peso da estrutura e, consequentemente, o custo da obra. Estes elementos são vantajosos devido à racionalização de materiais, diminuição do aço e concreto, economia de formas e velocidade de montagem (COSTA, 2009). 2.1.1.6 Vigotas pré-moldadas As vigotas pré-moldadas são constituídas por concreto estrutural, executadas fora do local de uso e sob rigorosas condições de controle de qualidade. Podem ser classificadas em três tipos: a) de concreto armado (VC); b) de concreto protendido (VP) e c) treliçada (VT). 28 Existem ainda outros dois elementos semelhantes, os minipainéis treliçados (MPT) e os painéis treliçados (PT). (NBR 14859-1, 2016) As vigotas, ilustradas na figura 6, são utilizadas no sistema de laje pré-moldada, que é bastante utilizada no Brasil, por serem peças leves de fácil manuseio, o que acaba agilizando a obra. As vigotas são trilhos maciços com seção transversal “T” que servem de encaixe para as tavelas, que são blocos utilizados para o revestimento da laje. Após execução das vigotas, as tavelas são encaixadas sobre elas, sendo que a distância entre as vigotas depende do tamanho das tavelas (PEREIRA, 2017). Figura 6 - Tipos de vigota e lajota Fonte: Axion Construções, 2012. Esse tipo de laje consegue atingir vãos de 5 metros com o uso de concreto armado, e vãos de 10 metros com o uso de concreto protendido ou com armação treliçada (DEBS, 2017). 2.1.1.7 Elementos de pré-laje Segundo a NBR 14860 (2002, p. 2), “as pré-lajes são placas com espessura entre 3,0 cm e 5,0 cm e larguras padronizadas”. São compostas por concreto estrutural, executadas fora do local de uso, sob controle de qualidade rigoroso. Os elementos de pré-laje, são painéis pré-moldados em concreto e podem ser maciços ou vazados. Por se tratar de elementos pré-moldados agilizam o andamento da obra, que muitas vezes tem um cronograma apertado. Os painéis podem ser do tipo unidirecionais, correspondentes a elementos em forma de faixas que se apoiam em dois lados, ou do tipo bidirecionais, correspondentes a elementos de forma quadrada ou retangular, normalmente apoiados em quatro lados. Os elementos unidirecionais podem ser de largura padronizada, ao passo que os elementos bidirecionais são executados para aplicações específicas (EL DEBS, 2017 p.228). 29 Em razão dos elementos pré-moldados necessitarem de um controle maior no momento em que está sendo executado, inúmeros problemas futuros podem ser evitados. Contudo, ainda são elementos pouco utilizados na construção de edifícios. 2.1.1.8 Cobertura Segundo Azeredo (1997, p. 153), “a cobertura de uma edificação tem por finalidade principal abrigá-la contra intempéries, e deve possuir propriedades isolantes”. Este elemento é formado por superfícies inclinadas, com valor variante de projeto para projeto. Deve ser levado em consideração o tipo de intempérie a ser suportada por essa cobertura. Por exemplo, algumas coberturas necessitam de uma inclinação bem mais alta em função de haver nevascas, onde não pode ficar acumulada nos telhados, o que danificaria a edificação. A inclinação também varia quanto ao produto a ser utilizado na cobertura. A cobertura pode ser executada de duas maneiras, a primeira seria utilizando os elementos de cobertura citados acima, como vigotas, pré-laje, elementos de seção T e elementos de seção alveolar. A segunda maneira é utilizando terças de concreto e telha (EL DEBS, 2017). Em relação à segunda maneira, não é muito utilizada na construção de casas ou edifícios, sendo mais empregada na construção de galpões pré-moldados, como demonstra a figura na sequência. Figura 7 - Terça em concreto Fonte: Concreta, [s.d.]. 30 É possível verificar na figura anterior que os elementos, conforme já exposto, não estão sendo utilizados para composição de uma residência, mas sim de uma obra com maior porte, semelhante a um galpão. 2.1.1.9 Paredes As paredes de uma edificação possuem a função principal de separar ambientes e proteger a parte interna contra uma série de fatores como: vento, poluição sonora, temperatura etc. São estruturas dispostas verticalmente, possuindo capacidade vedante. Podem ou não ter função estrutural, variando conforme especificação em projeto. Em relação aos elementos do sistema de fechamento de parede, podem ser painéis maciços, vazados, nervurados ou sanduíches, podendo ser também, utilizados como elemento estrutural (EL DEBS,2017). Os painéis maciços são elementos que podem ser executados em concreto simples (mesmo assim possui armadura), concreto armado ou em concreto protendido. Os painéis vazados são elementos alveolares, que foi mostrado no tópico 2.1.1.5 deste trabalho. Os painéis nervurados são elementos de seção T, TT ou U, que foi citado nos tópicos referentes a laje. E por último os painéis sanduíches que são executados com duas camadas de concreto e um material de enchimento interno, muito utilizado quando se quer um isolamento térmico ou acústico que transmita melhor resultado (EL DEBS,2017). Em relação a ligação entre os painéis, este é executado através de armaduras de ligação, para melhorar a estabilidade e vedação, sendo necessário ter juntas de dilatação nos painéis, para que as peças consigam trabalhar de forma que não haja atrito entre elas e, conforme El Debs (2017, p. 231):Merece salientar que, via de regra, as ligações, mesmo quando projetadas para permitir movimentos, podem introduzir certas restrições. Com isso, ocorrem solicitações adicionais nos painéis, mas por outro lado, há um enrijecimento na estrutura principal. É possível verificar na figura seguinte que os painéis foram utilizados na fachada, simulando movimento, havendo então necessidade de prever as solicitações adicionais. Sendo o descolamento de placas de fachada um problema bem recorrente, o cuidado para que não ocorra esse tipo de problema com os painéis pré-moldados deve ser maior, em função do peso e tamanho do elemento. Outro ponto seria a questão arquitetônica, onde os painéis podem receber qualquer tipo de acabamento, como pintura ou revestimento cerâmico. 31 Figura 8 - Fachada com painéis pré-moldado Fonte: Revista Vitruvius, 2008. Como podemos observar na figura acima, os painéis pré-moldados podem ser executados com diversos formatos, assim conseguindo atender o objetivo que foi projetado pelo arquiteto ou engenheiro. 2.1.1.10 Escadas As escadas são elementos estruturais com a função de, através de uma série de degraus, unir dois ambientes com diferença de nível entre eles. Em edifícios verticais, é a rota de fuga em caso de ocorrência de incêndio, não podendo ser negligenciada na hora de se realizar um projeto (NBR 9077/2001). As escadas pré-moldadas ajudam a diminuir o transtorno de executá-las na obra, agilizando sua montagem. Em relação ao material pode ser de madeira, alumínio, ferro, concreto armado, entre outros, como podemos observar, existe uma variedade de materiais onde o cliente pode optar pelo material que mais lhe agrade ou mais viável economicamente. As formas geométricas mais utilizadas são: escada reta, em forma de U, caracol e etc. De acordo com El Debs (2017), em relação aos degraus da escada podem ser de placa maciça, com paramento inferior seguindo os degraus e com vigas laterais ou viga central, como mostra a figura seguinte. 32 Figura 9 - Formas das escadas Fonte: El Debs (2017, p. 234). 2.1.1.11 Juntas e aparelhos de apoio Os aparelhos de apoio possuem a função de associar as peças estruturais, permitindo a mobilidade prevista entre estas, podendo ser de rotação, translação ou ambas. As juntas de dilatação são elementos dotados de flexibilidade, ligados à estrutura, com a função de vedar as aberturas das juntas estruturais, fazendo com que o elemento trabalhe como um todo, conforme apresentado na Figura 10. (DER, 2006). Figura 10 - Aparelho de apoio Fonte: Empresa Top Tec, [s.d.] 33 Por se tratar de peças pré-moldadas é necessário prever juntas e aparelho de apoio na estrutura, para que não ocorra atrito entre as peças, o que acaba gerando danos a mesma e com isso, reduzindo o tempo útil da peça. A figura anterior ilustra a necessidade de colocação de aparelhos de apoio nas junções de pilares e vigas, para que estes trabalhem de maneira individual, evitando problemas futuros. Aparelhos de apoio são elementos fundamentais à movimentação natural existente em algumas estruturas. São necessários para atender às condições de estabilidade e movimentação prevista em projeto ao longo de toda a vida útil destas estruturas. (EMPRESA RUDLOFF, [s.d.]). A junta de dilatação é um espaçamento (corte) entre as peças, para que estas consigam trabalhar de forma a não causar fissuras ou rachaduras na estrutura, conforme podem ser observadas as linhas horizontais do fechamento com placas, nas Figuras 11 e 12 seguintes (EMPRESA POLIPOX, [s.d.]). Figura 11 - Junta de dilatação horizontal Fonte: Empresa Polipox, [s.d.] Figura 12 - Junta de dilatação vertical Fonte: Empresa Polipox, [s.d.] 34 Como podemos notar nas figuras acima, a junta e o aparelho de apoio têm a mesma função, conforme já supracitado ambos servem para que as peças possam trabalhar de forma individual sem causar danos à estrutura. 2.1.2 Vantagens e desvantagens de construir com pré-moldados A construção de edificações com elementos pré-moldados apresenta diversas vantagens, mas também, algumas desvantagens que devem ser levadas em consideração no momento da elaboração do projeto. Um dos pontos positivos é a isenção do uso de formas e escoras, pois em função do elemento - seja ele uma laje, pilar ou outro - poder ser colocados em sua posição final, já com o concreto endurecido, faz com que não haja a necessidade da utilização de cimbramento e, reduzindo também, o tempo de execução in loco (SIRTOLI, 2016). Quando se trata de uma obra, seu gerenciamento pode se tornar um problema, quando negligenciado. Em grandes obras, o controle de garantia dos produtos torna-se ainda mais difícil, em decorrência das muitas atividades que ocorrem simultaneamente. Os elementos de concreto pré-moldado, por simular uma linha de produção, resultam em uma maior facilidade de controlar as atividades recorrentes. Isso é obtido pelo uso de equipamentos mais modernos e de procedimentos cuidadosamente elaborados (ACKER, 2002). A utilização de estruturas pré-moldadas ainda permite a obtenção de uma obra eficiente e racional, incorporando, com maior facilidade, estruturas mais esbeltas. Também é possível atingir maiores vãos livres, diminuindo consideravelmente o número de vigas convencionais, deixando a obra mais “limpa” e reduzindo consideravelmente o peso da estrutura. Ao minorar o peso próprio, há também uma redução dos esforços solicitados, dos materiais utilizados, resultando em um menor custo estrutural da obra (PINHEIRO, 2014). A pré-moldagem incorpora noções de linha de montagem de indústrias, como por exemplo, da automotiva, onde as atividades são setorizadas e organizadas. Não somente a setorização, bem como a automação da mão de obra, torna a obra mais rápida na execução e com maior qualidade (IGLESIA, 2006). Segundo MAMEDE (2011), um trabalho que é executado diversas vezes, em quantidade elevada e sem interrupções, resulta em ganho de experiência, e, consequentemente, na melhoria do desempenho e da produtividade. Tal fato pode ocorrer com a utilização do pré-moldado. 35 A flexibilidade permitida ao se desenvolver um elemento pré-moldado permite que haja um controle das técnicas e especificações necessárias, utilizando sistemas e produtos menos primitivos. Com este controle, inúmeras manifestações patológicas podem ser evitadas. Este sistema construtivo ainda permite uma obra menos agressiva ao meio ambiente. Apesar de o ramo da construção civil ocupar a posição entre as mais poluidoras à natureza, o pré-moldado apresenta-se como uma alternativa viável, reduzindo o consumo de materiais em 45% e o consumo de energia em 30%, em relação a obras em estrutura convencional (ACKER, 2002). No método tradicional de construção de alvenarias, nota-se que nas obras, a passagem do sistema hidráulico e elétrico é comumente feito por dentro dos blocos cerâmicos, através de aberturas realizadas nestes. Este método além de requerer mais tempo, gera maior número de resíduos. Com os painéis pré-moldados de concreto, é possível, por exemplo, nos painéis alveolares, passar a tubulação pelos vazios. Segundo Mamede (2011), é possível, com a utilização de pré-moldados, aperfeiçoar a execução da obra e do produto final, reduzindo até 25% nos custos de alvenaria, se comparado ao método tradicional. O emprego do concreto pré-moldado permite um aumento do grau de desenvolvimento do país, pois acarreta na valorização da mão de obra e maior oferta de equipamentos. No Brasil, caracterizado como um país subdesenvolvido, suas aplicações ainda “caminham a passos e lentos”, pois, em comparação com outros países desenvolvidos, apresenta uma difusão do concreto pré-moldado relativamente baixa. (EL DEBS, 2017). Incorporando algumas técnicas construtivas mais atuais, como, por exemplo, a utilização do concreto protendido, há a possibilidadede vencer grandes vãos, reduzindo a altura de lajes e vigas, permitindo espaços mais flexíveis e gerando uma vida útil da edificação maior, em função da ascendente adaptabilidade para outras situações de uso (SPADETO, 2012). Como aspectos negativos, tem-se a falta de mão de obra especializada, que pode resultar em obras sem qualidade e com anomalias. Um projeto de concreto pré-moldado em tese é semelhante ao moldado in loco, contudo possui suas particularidades construtivas (EL DEBS, 2017). Uma das peculiaridades e das grandes dificuldades projetuais e executivas são as ligações dos elementos. Existem diferentes tipos de ligações e suas escolhas resultam em características próprias para cada caso. Ao se optar por ligações mais simples, as estruturas tornam-se mais solicitadas aos momentos fletores. Optando por ligações mais rígidas, 36 requerem mais insumos, e a obra torna-se mais cara. Para elementos moldados fora do canteiro de obras, o fator do transporte também deve ser considerado (EL DEBS, 2017). Diante do contexto, a falta de incentivo de pesquisa e um mercado dominado por grandes empresas tradicionalistas dificulta a inserção de novas técnicas menos arcaicas no ramo da construção civil. Produtos mais tecnológicos que poderiam abrir portas para melhorar o sistema construtivo são deixados de lado por causa de uma mentalidade voltada ao comodismo por parte dos responsáveis técnicos. Já a dificuldade de inserção de produtos internacionais se dá em motivo dos impostos de importação serem ainda muito altos, inviabilizando alguns casos. Outro motivo é a falta de incentivo por parte do Governo, em programas voltados para esse tipo de método construtivo. Segundo Vasconcelos (2002, p. 34), “com a crença errada, ou politicamente conveniente, de que a industrialização da construção traria o desemprego à mão de obra não qualificada, a atitude de repudiar a pré-fabricação atrasou o desenvolvimento do país por várias décadas.” Ou seja, o Governo não só deixou de incentivar, como também rejeitou a pré- fabricação na construção civil, gerando um certo preconceito notado até nos dias de hoje em construções deste método. A grande dificuldade é de mostrar às pessoas que os elementos pré- moldados podem ser utilizados em construções residenciais, sejam elas edifícios ou residências, e não somente em galpões, ginásios e obras desse porte. Que ao se utilizar elementos pré-moldados acarreta em benefícios ao meio ambiente, gerando ainda uma obra mais rápida de ser executada e com maior qualidade do produto final. 2.1.3 Referencial projetual de residência pré-moldada Como podemos notar nos tópicos acima o pré-moldado não é só utilizado para construir galpões ou obras especiais, também pode ser utilizado para construir edificações residenciais. Não necessariamente o pré-moldado deve ser de concreto, podendo ser de outros materiais, tais como: madeira, vidro, estrutura de aço, contêineres, entre outros. Ao pesquisar sobre residências construídas com o sistema de pré-moldado de concreto, o site ArchDaily apresenta diversas e interessantes obras arquitetônicas, das quais, será analisada nos capítulos subsequentes, a Casa Pré-fabricada Collonges, localizada em Collonges / Suíça, construída no ano de 2012. 37 Esta obra foi escolhida como referencial projetual, visando entender seu desenho arquitetônico, o sistema pré-moldado de concreto utilizado e sua forma construtiva projetada pelo arquiteto, Pierre-Alain Dupraz, que traz outras informações sobre o projeto, em seu blog internacional, que também tem como foco a área da arquitetura. 2.1.3.1 Residência de Collonges, Suíça A obra escolhida para a análise do referencial de residência pré-moldada, foi a residência de Collonges, localizada em Collonges, Suíça, projetada pelo arquiteto Pierre-Alain Dupraz em 2012, conforme apresentada a seguir. Figura 13 - Vista frontal - Residência de Collonges Fonte: ArchDaily, 2012. 38 Figura 14 - Vista de fundos - Residência Collonges Fonte: ArchDaily, 2012. A residência foi projetada para uma única família, construída em módulos de concreto retangulares, encaixados uns sobre os outros, na base de uma montanha, adaptando- se a topografia do terreno (ARCHDAILY, 2012), conforme figuras 13 e 14. Pesquisando um pouco mais sobre o sistema construtivo da residência, o blog Daily Tonic, 2012, descreve a relação do posicionamento da casa no terreno e suas cores: O eixo do sul que repousa sobre uma plataforma geográfica contém a entrada, cozinha, refeitório e áreas de estar e quarto principal. Os quartos das crianças são encontrados no nível inferior, embutidos na inclinação com vistas sobre o vale, o cinza neutro da fachada de concreto exposto, interrompidos por moldura de madeira clara e janelas quadradas, permite que a casa se misture naturalmente ao ambiente, nos verões verdes e invernos brancos. Como citado acima, a residência possui uma cor cinza (cor do concreto) que se integra ao ambiente que ela se encontra, sem tirar a beleza da paisagem ao seu redor, tanto no inverno, quanto no verão, conforme pode ser observado nas figuras a seguir. 39 Figura 15 - Fachada no inverno - Residência de Collonges Fonte: ArchDaily, 2012. Figura 16 - Fachada no verão - Residência de Collonges Fonte: ArchDaily, 2012. A residência foi dividida em três pavimentos e conforme descrito acima, possui o térreo, que é o módulo principal da casa; andar inferior que se adequou à topografia e outro andar superior que não descreve qual a função do ambiente, mas parece ser uma área de mirante para contemplação da paisagem natural externa, conforme mostra as plantas baixas: 40 Figura 17 - Planta baixa do pavimento térreo - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Figura 18 - Planta baixa pavimento inferior - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Figura 19 - Planta baixa cobertura - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Sua volumetria possui características horizontais com linhas retas em um sistema modular, porém, alguns módulos possuem recuos para dar uma forma à residência, mas 41 caracterizando um volume geral assimétrico, conforme apresentado nas fachadas e cortes abaixo. Figura 20 - Fachada frontal e de fundos - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Figura 21 - Fachada lateral 1 - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Figura 22 - Fachada lateral 2 - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. 42 Figura 23 - Corte 1 e 2 - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Figura 24 - Corte 3 - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Figura 25 - Corte 4 - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Como é possível notar, a residência foi projetada não apenas para acompanhar a declividade do terreno, mas também com grandes aberturas que permitem aos proprietários terem uma vista privilegiada (pela sua localização), além disso, as aberturas permitem a entrada de luz e ventilação natural. A escolha do método construtivo se deu pelo fato que o arquiteto queria causar o mínimo de danos possíveis ao meio ambiente, onde seria construída a edificação. É possível verificar nas figuras a seguir a execução e montagem da estrutura. 43 Figura 26 - Módulo de concreto sendo erguido - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Figura 27 - Módulo de concreto sendo encaixado - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. Figura 28 - Execução e montagem - Residência de Collonges Fonte: Dupraz, 2012. 44 O sistema pré-fabricado por módulos em concreto, que foi escolhido para o projeto foram moldados fora do terreno, depois transportados e encaixados no terreno com a ajuda de um guindaste, evitando assim, danificar a vegetação ao redor do terreno e a redução da quantidade deresíduos que uma construção tradicional causaria no local. 2.2 GESSO ACARTONADO Conforme a norma técnica NBR 14.715-1 (2010, p. 2), gesso acartonado “são chapas fabricadas industrialmente mediante um processo de laminação contínua de uma mistura de gesso, água e aditivos entre duas lâminas de cartão, onde uma é virada sobre as bordas longitudinais e colada sobre a outra”. Figura 29 - Perfil metálico e placa de gesso acartonado Fonte: Os autores (2019). Este material chegou ao Brasil desde o ano de 1974, porém, passou a ser amplamente utilizado na segunda metade da década de 90. Por ser um material relativamente leve, foi muito aceito pelos técnicos e consumidores. As vantagens fornecidas pelo material vão ao encontro do pré-moldado: pois, também, pode ser executado fora do local de uso, requer menos tempo de execução que a alvenaria convencional; é um material leve, que gera uma economia na estrutura da edificação, e, consequentemente, um menor custo na mesma; há também a diminuição no desperdício de materiais e retrabalho; proporciona uma obra com uma flexibilidade de layout superior, não havendo necessidade das paredes serem locadas sobre vigas; há um ganho de área útil, em função de se utilizar paredes com espessura inferior ao da alvenaria convencional Perfil metálico Placa de gesso 45 e, mesmo sendo de material leve, proporciona um isolamento acústico alto (LOSSO E VIVEIROS, 2004). Segundo Côrtes (2018), esse sistema também possui algumas desvantagens: por serem placas finas e leves, há certo receio tanto dos técnicos que utilizam da alvenaria convencional, quanto dos usuários, se as placas possuem a resistência mecânica adequada e se desempenhará de maneira satisfatória às necessidades. Por se tratar de um sistema ainda pouco difundido, há uma carência de mão de obra especializada, e pouco uso por parte das empresas. O sistema de alvenaria de gesso acartonado é composto, basicamente, pelas placas e pelos perfis metálicos, ou de madeira, onde o gesso é afixado. As placas possuem uma superfície lisa e homogênea, podendo também receber outros tipos de acabamento, como pintura, papel de parede, etc. Atualmente não se limitam a locais secos, havendo no mercado placas resistentes à água, permitindo o uso em qualquer lugar da edificação (SILVA, 2000). Portanto, pela semelhança com o concreto pré-moldado em trabalhar com modulação de ambientes e pelas inúmeras vantagens que o gesso acartonado propõe, este foi o segundo sistema estrutural escolhido pelos autores, para complementar o projeto proposto em divisórias internas da edificação, de maneira sustentável. 2.3 IMPACTOS AMBIENTAIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL A construção civil é uma das indústrias mais importantes para o desenvolvimento econômico e social de um país e, de acordo com Souza et al (2004, p.34), “destaca-se também o grande contingente de mão de obra direta empregada, que corresponde a 3,92 milhões de empregos, sendo o maior setor empregador da economia nacional”. Em 2016, a construção civil representou 5,6% do Produto Interno Bruto (PIB) do país, porém, é uma das que mais geram resíduos quando comparadas a outras indústrias. De acordo com Spadotto et al (2011), a indústria da construção civil é responsável por causar danos ao local onde será instalada a obra (de forma direta e indireta), impactos visuais, resíduos gerados e até mesmo na extração de matéria prima. Em uma matéria para Rede Globo em 2014, o Professor Vahan Agopyan da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, alegou que a construção civil é encarregada por 40% a 75% de toda matéria-prima gerada no mundo. O mesmo, também afirma que o 46 consumo de cimento no mundo é superior ao consumo de muitos alimentos, só ficando atrás da água. Segundo Santos (2017), outra característica muito comum na construção civil é o uso de mão de obra de baixa qualidade, o que resulta em um serviço de baixa qualidade e alto retrabalho, fato que culmina em desperdícios de materiais. A indústria da construção civil está sempre se desenvolvendo/crescendo, mas devido a estes fatores, ocorre um aumento do impacto ambiental. Entretanto, não há a possibilidade de cessar a construção de casas, prédios, escolas, hospitais, dentre outras obras, já que, como foi citado anteriormente, a construção civil é de suma importância para o desenvolvimento do país. Desta forma se faz necessário buscar novas alternativas e tecnologias que tragam soluções que possam amenizar os impactos ambientais, a partir de programas e normas técnicas que incentivam a construir obras mais sustentáveis. 2.3.1 Sustentabilidade na construção civil Como foi visto no tópico anterior a construção civil é atualmente a indústria que mais consome matéria-prima e gera resíduos no mundo. Por esse motivo começaram a criar soluções para reduzir os impactos que são gerados durante a construção de uma obra. No ano de 1968, um evento foi promovido na cidade de Roma, com trinta pesquisadores, dentre eles economistas, cientistas e educadores, vindos de dez diferentes países, com o intuito de discutir sobre os problemas que a humanidade causa no planeta. A partir deste evento, surgiu o Clube de Roma, uma organização informal, que estabeleceu como finalidade: promover o entendimento de componentes políticos, econômicos e ecológicos que formam o sistema global e chamar a atenção para uma nova maneira de entender e promover iniciativas e planos de ação para preservação do meio ambiente (MOTA et al, 2008). Em 1972, o Clube já contava com mais de 100 pessoas, que produziram um documento de nome “The Limits to Growth”, em português traduzido como “Limites do Crescimento”. De acordo com Oliveira (2012), o relatório foi produzido pelo MIT (Instituto Tecnológico de Massachussets) contendo um resumo não técnico, delegado pelo Clube de Roma, com o intuito de surpreender as pessoas com relação aos crescentes problemas ambientais. Ainda de acordo com o autor, a finalidade do documento era, também, repensar 47 no quesito ambiental da ótica industrial dominante. A partir disto, passaram a serem sugeridas algumas mudanças que deveriam ser implementadas para que o pior fosse evitado. As propostas descritas pelo documento “Limites do Crescimento” foram alvo de severas críticas, imediatamente contestada quanto à veracidade dos resultados apresentados. O relatório, de certa forma, colocou os países de terceiro mundo em um subdesenvolvimento eterno, com os ideais girando em torno do crescimento zero, ideia completamente adversa ao capitalismo (LEMOS, [s.d.]) Também no ano de 1972, entre 5 e 16 de junho, ocorreu a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente Humano, em Estocolmo. Nesta Conferência foram discutidas soluções para os problemas expostos no The Limits to Growth e definidas diretrizes para orientar os países na melhoria do meio ambiente. O documento, que ficou conhecido como a Declaração de Estocolmo contribuiu amplamente para conceituar a sustentabilidade: A realização da conferência foi uma das maiores contribuições ao surgimento do conceito de desenvolvimento sustentável: mesmo que as relações entre desenvolvimento e meio ambiente não houvessem recebido maior atenção, observaram-se indicações de que o padrão de desenvolvimento econômico vigente deveria ser alterado (MOTA et al, 2008). A preocupação das nações com o meio ambiente deixou de ser algo comentado pelos governantes somente em palanques e coletivas de imprensa e passou a ser uma preocupação real e, senão, quase palpável. Já no ano de 1987, um relatório foi publicado, intitulado de “Relatório de Brundtland: Our Common Future” traduzido para o português como “Nosso Futuro Comum”. Diferentemente do “Limites do Crescimento” que realizou a separação entre economia ecologia, o Relatório de Brundtland alinhou as questões ambientais com o interesse econômico. Enquantoo primeiro apresentou uma visão completamente pessimista de crescimento zero, o segundo mostrou um olhar mais otimista através do desenvolvimento sustentável (OLIVEIRA, 2012) O Relatório agregou ao desenvolvimento sustentável três fundamentais pilares: social, econômico e ambiental. Temas como o aquecimento global e degradação da camada de ozônio e diretrizes para se obter um desenvolvimento sustentável foram expostas no decorrer de todo o documento, que ainda salientou que é imprescindível haver harmonia entre natureza e ser humano (ONU, [s.d.]). Apesar de vários pontos fortes, alguns autores consideraram que o relatório possui algumas contradições, tornando-o vulnerável a críticas e transformando o 48 desenvolvimento sustentável em algo inalcançável. Em determinados pontos, a pobreza é caracterizada como uma das principais responsáveis pela degradação do meio ambiente, sendo que há diversos outros pontos que são mais significantes, como, por exemplo, a poluição das indústrias (SOBRINHO, 2008). Em 1992, a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento reuniu-se entre os dias 3 e 14 de junho, no Rio de Janeiro. Esta Conferência recebeu o nome de Eco-92, mais conhecida como Rio-92, possui uma significância para o quesito sustentabilidade e uma grande relevância a níveis sociais, econômicos e ecológicos. Na ocasião, reuniram-se 114 chefes de estado e cerca de 40 mil militantes de 3.200 ONGs (MOTA et al, 2008). Como resultado desta conferência, foram elaboradas: a Agenda 21 e a Declaração do Rio Sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento. Dois documentos que proporcionaram um impulso na implementação de políticas públicas voltadas para a conscientização do meio ambiente. A Agenda 21 foi um plano de ação formulado a nível global, mas que pode ser adotado a níveis locais ou nacionais, a fim de melhor atender às peculiaridades que possam existir. Mesmo que alguns quesitos possam ser generalizados, outros são relativos aos países, ou, até, às localidades destes. Para tal, necessita-se de estudos locais e nacionais a fim de se obter um plano de ação condizente com a realidade (BASSANI, CARVALHO, 2004). De acordo com o Ministério do Meio Ambiente (MMA), (1992, p. 5), a Agenda 21 tem o objetivo de “[...] preparar o mundo para os desafios do próximo século”, e ainda diz que “o êxito de sua execução é de responsabilidade, antes de mais nada, dos Governos”. Estipulou ainda que para alcançar o sucesso necessitaria de planejamento, estratégias e políticas nacionais que girassem em torno da sustentabilidade. O plano Global conta com 40 capítulos que agregam quesitos sociais econômicos e de recursos naturais, que se implementados, contribuiriam positivamente para a diminuição da degradação do meio ambiente. Contudo, não pode ser considerado um plano acabado. O documento serviria para nortear pesquisadores e educadores para formular uma agenda de consenso a partir de esforços interpretativos (BASSANI, CARVALHO, 2004). Já a Declaração do Rio estabeleceu 27 princípios que, além de tratar da parte ambiental, coloca o ser humano como peça principal. A sustentabilidade é alcançada através de um modelo de desenvolvimento que busca agregar o equilíbrio sociocultural, econômico e ambiental ao bem-estar humano (MOTTA, AGUILAR, 2009). 49 Para conceituar a construção sustentável é preciso entender que não é ecologicamente possível realizar uma obra de engenharia, por menor que seja, sem gerar impactos ambientais, também, por menores que sejam. O essencial é minimizar o possível a geração de resíduos. De acordo com Corrêa (2009, p.21): A incorporação de práticas de sustentabilidade na construção é uma tendência crescente no mercado. Sua adoção é um caminho sem volta, pois diferentes agentes – tais como governos, consumidores, investidores e associações – alertam, estimulam e pressionam o setor da construção a incorporar essas práticas em suas atividades. Portanto, atualmente, as indústrias da área da construção civil estão alterando os métodos construtivos e preocupando-se mais com o gerenciamento de obras, analisando em cada uma delas possíveis soluções mais sustentáveis para aplicação em outras obras. Paralelo à relevância gerada com a sustentabilidade na construção ocorreu o surgimento de certificados sustentáveis em edificações, visando à diminuição dos impactos gerados no meio ambiente. O surgimento dos selos sustentáveis ocorreu em diversos países: o LEED (Leadership in Energy & Environmental Design) nos Estados Unidos, o BEPAC (Building Environmental Performance Assessment Criteria) no Canadá, o HQE (Haule Qualité Environnementale dês Bâtiments) na França, o AQUA (Alta Qualidade Ambiental) no Brasil, etc. As certificações mais utilizadas no Brasil são o LEED e o AQUA (FRANCE, 2013) A certificação sustentável pioneira no Brasil foi a AQUA, seguida pelo Programa Nacional de Eficiência Energética em Edificações (PROCEL EDIFICA) e pelo Selo Azul da Caixa Econômica Federal. O selo LEED também foi aplicado no cenário brasileiro, inclusive, amplamente utilizado (GRÜNBERG, et al, 2014) Atualmente, há uma grande quantidade de selos verdes existentes no país, cada um com suas peculiaridades, sendo escolhido como base para a elaboração deste projeto de pesquisa, o manual do Selo Casa Azul, disponibilizado pela Caixa Econômica Federal, que: [...] embora tenha sido desenvolvido com o foco nos critérios para a obtenção do Selo Casa Azul, voltado a empreendimentos habitacionais, pretende também ser útil a todos os estudantes, profissionais e empresas da área de construção que busquem contribuir para o desenvolvimento sustentável, melhorando de forma progressiva e contínua suas práticas de projeto e construção, e desenvolvendo novas soluções (JOHN e PRADO, 2010). Segundo o manual, “o selo se aplica a todos os tipos de projetos de empreendimentos habitacionais apresentados à CAIXA para financiamento ou nos programas de repasse”, podendo se candidatar ao Selo, “as empresas construtoras, o Poder Público, 50 empresas públicas de habitação, cooperativas, associações e entidades representantes de movimentos sociais”, porém, sua importância de aplicação pode ir além e, atender também edificações unifamiliares privadas, objeto desta pesquisa (JOHN e PRADO, 2010). 2.3.2 Selo casa azul CAIXA O selo Casa Azul foi criado no ano de 2010 pela Caixa Econômica Federal, com o intuito de minimizar a geração de resíduos provenientes da construção civil e disseminar as práticas sustentáveis que são cabíveis neste ramo, desta forma: O Selo Casa Azul é um instrumento de classificação socioambiental de projetos de empreendimentos habitacionais, que busca reconhecer os empreendimentos que adotam soluções mais eficientes aplicadas à construção, ao uso, à ocupação e à manutenção das edificações, objetivando incentivar o uso racional de recursos naturais e a melhoria da qualidade da habitação e de seu entorno (JOHN e PRADO, 2010, p.21). Todos os tipos de projetos de empreendimentos habitacionais apresentados à CAIXA para financiamento ou para programas de repasse podem receber o selo. Para a concessão deste, a Caixa realiza uma análise de viabilidade técnica do empreendimento, que se atender aos critérios obrigatórios, recebe uma determinada graduação. A análise possui 53 critérios de avaliação, divididos em 3 níveis de graduação: bronze, prata e ouro. Para que um empreendimento receba o Selo Bronze, precisa atender a, no mínimo, 18 critérios, sendo estes obrigatórios. Para que receba o Selo Prata, são necessários os critérios obrigatórios do Selo Bronze e são acrescidos mais 6 critérios de livre escolha. Para obter o Selo Ouro, o empreendimento deve atender aos requisitos do Selo Bronze e mais 12 critérios de livre escolha. Esses critérios que precisam ser atendidos são divididos em 6 categorias, conforme apresentados
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