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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DO ARAGUAIA INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL ANA FLÁVIA SOARES KIDA ESTUDO COMPARATIVO DE DIFERENTES SISTEMAS DE CONSTRUTIVOS DE VEDAÇÃO EM OBRAS EXECUTADAS NO MUNICÍPIO DE BARRA DO GARÇAS-MT Barra do Garças 2018 ANA FLÁVIA SOARES KIDA ESTUDO COMPARATIVO DE DIFERENTES SISTEMAS CONSTRUTIVOS DE VEDAÇÃO EM OBRAS EXECUTADAS NO MUNICÍPIO DE BARRA DO GARÇAS-MT Trabalho de conclusão de Curso apresentado ao curso de Engenharia Civil, da Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Universitário do Araguaia, como parte das exigências para obtenção do grau de bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Prof.° Igor Aureliano Miranda Silva Campos Barra do Garças 2018 Dedico este trabalho, primeiramente, a Deus, depois aos meus pais e ao meu irmão, com todo o meu amor. AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, por me ajudar nos momentos de dificuldade, por sempre estar comigo me iluminando e me dando forças para realizar os meus sonhos e por nunca deixar me faltar nada. Agradeço com todo o meu coração aos meus pais, Augusto Akira Kida e Irene Soares de Souza Kida, por sempre me apoiarem e me incentivarem a lutar pelos meus objetivos, pela paciência, pelo amor, pela compreensão, além da confiança em mim depositada. Agradeço ao meu irmão, Gabriel, pelo amor, pela paciência que tem comigo e, simplesmente, por fazer parte da minha vida. Agradeço ao meu orientador, Professor Igor Aureliano Miranda Silva Campos, pela paciência, incentivo e dedicação com este trabalho. Agradeço a todos os meus amigos de Barra do Garças, em especial a Alline, Lais, Daniela, Jéssica, Natália, Moisés, Jackson, Hisabella, Líniker, Iury, Yuri, Cleudimar, Kamilla e Giovana, pela amizade, companheirismo, incentivo e apoio nos estudos. Agradeço ao meu namorado, Heber, pelo amor, carinho, incentivo e compreensão que tem comigo, principalmente, durante a elaboração deste trabalho. Agradeço a todos os meus amigos de Rondonópolis, principalmente a Jheniffer, Clara, Fernanda e Morghana, pela amizade, incentivo e compreensão em várias fases da minha vida, inclusive durante a elaboração deste TCC. E por fim, agradeço a todos que direta ou indiretamente colaboraram para a realização deste trabalho. "O saber a gente aprende com os mestres e os livros. A sabedoria, se aprende é com a vida e com os humildes." Cora Coralina RESUMO Na execução de edificações existem diversas análises relacionadas às etapas construtivas. No presente trabalho de conclusão de curso delimitou-se como marco teórico da pesquisa a avaliação da etapa de vedação referente a diferentes sistemas construtivos – a alvenaria convencional de blocos cerâmicos, a alvenaria estrutural com blocos de concreto, o sistema light steel frame, as paredes de concreto e o drywall. Além do modo de execução das paredes, foi feito um comparativo entre os sistemas construtivos, baseando-se em: os custos diretos de acordo com as tabelas do Sinapi, a produtividade, a mão de obra necessária, a disponibilidade dos materiais, além de um breve levantamento sobre o conforto térmico e acústico. Este trabalho baseou-se em visitas in loco de três obras de Barra do Garças-MT, utilizadas nelas os seguintes sistemas de vedação: alvenaria de vedação de blocos cerâmicos, alvenaria estrutural de blocos de concreto e paredes de concreto. Foram analisados, também, o sistema construtivo light steel framing e o drywall, contudo, não se encontrou obras que utilizam esses sistemas no Município de Barra do Garças, por isso eles foram estudados e analisados por meio de referenciais bibliográficos. Os resultados obtidos foram representados em gráficos e quadros. A partir desses resultados, então, conclui-se que as paredes de concreto se destacam no quesito de produtividade, obtendo um valor de 7,11 m²/h; o drywall, por sua vez, foi considerado como o melhor sistema quanto ao desempenho termoacústico e os blocos cerâmicos possuem vantagem significativa com relação à mão de obra disponível. Para escolher um sistema construtivo mais adequado para uma edificação, então, é necessário analisar o que é prioridade e quais as principais características de custo-benefício que se deseja obter. Palavras-chave: Alvenaria de vedação. Alvenaria estrutural. Sistemas construtivos. Edificações. Barra do Garças - MT. ABSTRACT During the execution of a building, there are many analyses that can be made through the various stages of construction. This project focuses on a theoretical research that will evaluate different construction methods for the stage of raising non-load-bearing walls – conventional ceramic bricks, non-load-bearing conventional cinder blocks, light steel frame walls, concrete walls, and drywalls. In addition to the wall raising analysis, a comparison of constructive methods, was done focusing on: direct costs according to the Sinapi charts, productivity, workforce necessary, material availability, and a brief study of thermal and acoustic comfort. The data was gathered by visiting three on going constructions in Barra do Garças-MT, which differed in: conventional ceramic brick walls, cinder block walls, and concrete walls. Light steel frame walls, and drywalls were studied and analyzed through the help of bibliographical references, however, there were no constructions in the city of Barra do Garças utilizing these methods. Graphics and charts represented the results obtained. Based on the results gathered, it was concluded that the concrete walls were the most productive, with a result of 7,11 m²/h; the drywall had the best thermo acoustic performance, and the ceramic brick wall had the best-prepared workforce. However, the most adequate constructive system will depend on the priorities of the constructor and on the cost effectiveness analysis. Keywords: Non-load-bearing wall, Cinder Blocks, Constructive methods, Buildings, Barra do Garças - MT LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Nível de Bolha .......................................................................................... 20 Figura 2 - Alvenaria com blocos cerâmicos em Barra do Garças ............................ 21 Figura 3 - Construção de alvenaria com blocos cerâmicos ...................................... 21 Figura 4 - Armazenamento de tijolos cerâmicos de 6 furos ..................................... 22 Figura 5 - Encontro de paredes com blocos de concreto ......................................... 23 Figura 6 - Abertura para colocação de esquadria .................................................... 23 Figura 7 - Dimensões de uma unidade .................................................................... 26 Figura 8- Blocos da família 40 representados em várias vistas ............................... 28 Figura 9 - Processo de assentamento das canaletas como vigas baldrames .......... 29 Figura 10 - Levantamento dos blocos de concreto no canteiro de obras. ................ 29 Figura 11 - Encontro de paredes .............................................................................. 29 Figura 12 - Bordas de paredes encaixadas com bloco compensador ...................... 29 Figura 13 - Encaixe do bloco tipo “J” na terceira fiada ............................................. 30 Figura 14 - Perfis metálicos que formam as paredes de LSF .................................. 32 Figura 15 - Passagem de tubulação entre as placas OSB .......................................33 Figura 16 - Manta hidrófuga sobre placas OSB ....................................................... 34 Figura 17 - Estrutura em Light Steel Framing .......................................................... 34 Figura 18 - Chapas de gesso acartonado ................................................................ 37 Figura 19 - Três tipos de placas de gesso acartonado............................................. 38 Figura 20 - Esquema de vedação vertical em gesso acartonado ............................. 39 Figura 21 - Edificação feita com paredes de concreto ............................................. 42 Figura 22 - Nivelamento de laje com nível laser ...................................................... 43 Figura 23 - Disposição de Armaduras, telas e instalações elétricas ........................ 43 Figura 24 - Armaduras, telas e instalações .............................................................. 43 Figura 25 - Grampos de fixação ............................................................................... 44 Figura 26 - Ancoragem ............................................................................................. 44 Figura 27 - Armadura com tela simples .................................................................... 44 Figura 28 - Teste Slump Flow .................................................................................. 45 Figura 29 - Concretagem das paredes ..................................................................... 46 Figura 30 - Zoneamento Bioclimático Brasileiro ....................................................... 54 Figura 31 - Escola Builders localizada em São Paulo - SP ...................................... 60 Figura 32 - Escola Pólen localizada em Nova Lima - MG ........................................ 60 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697194 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697199 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697200 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697212 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697213 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697214 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697215 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697220 file:///C:/Users/Milton%20Vizini/Downloads/TCC%20ANA%20F%20(1)%20-revisão%20final.docx%23_Toc504697221 Figura 33 - Residência em Belo Horizonte - MG ...................................................... 61 Figura 34a - Transmitância e capacidade térmica de alguns sistemas de paredes . 62 Figura 34b - Transmitância e capacidade térmica de alguns sistemas de paredes..62 Figura 34c - Transmitância e capacidade térmica de alguns sistemas de paredes..62 Figura 35 - Variáveis da metodologia: análise dos sistemas construtivos................ 65 Figura 36 - Análise dos sistemas construtivos ......................................................... 70 LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Tipos de argamassas ............................................................................. 19 Quadro 2 - Comparação entre os sistemas construtivos LSF e Drywall .................. 39 Quadro 3 - Capacidade térmica de paredes externas .............................................. 52 Quadro 4 - Valores máximos admitidos para a transmitância térmica de paredes externas ................................................................................................................... 53 Quadro 5 - Valores de dB (A) ................................................................................... 55 Quadro 6 - Níveis de iluminamento geral para iluminação artificial...........................56 Quadro 7 - Critério para avaliação de desempenho térmico para as condições de verão..........................................................................................................................56 Quadro 8 - Cidades consideradas para simulação computacional do desempenho térmico ..................................................................................................................... 57 Quadro 9 - Simulações computacionais para a estação Inverno..............................57 Quadro 10 - Simulações computacionais para a estação verão ............................... 58 Quadro 11 - Características físico-construtivas das edificações .............................. 60 Quadro 12 - Conforto Termoacústico (sim ou não) .................................................. 61 Quadro 13 - Análise de Sistemas Construtivos ........................................................ 66 Quadro 14 - Cálculo da produtividade do sistema LSF ............................................ 68 Quadro 15 - Comparação entre os Sistemas Construtivos ...................................... 68 Quadro 16 - Composições de Custos ...................................................................... 76 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 - RUP diária, cumulativa e potencial ......................................................... 51 Gráfico 2 - Desempenho térmico dos blocos de concreto e cerâmicos no verão ..... 73 Gráfico 3 - Desempenho térmico dos blocos de concreto no inverno ...................... 73 Gráfico 4 - Desempenho térmico dos blocos de cerâmicos no inverno.................... 73 Gráfico 5 - Conforto térmico LSF no inverno e verão ............................................... 74 LISTA DE SIGLAS ABNT Associação Brasileira de Normas e Técnicas CUB Custo Unitário Básico ELS Estado Limite de Serviço IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística LSF Light Steel Framing NBR Norma Brasileira Registrada OSB Oriented Strand Board SINAPI Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil SVVIE Sistemas de vedação vertical interno e externo SUMÁRIO INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 14 1 OBJETIVOS .......................................................................................................... 15 1.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................ 15 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .............................................................................. 15 2 JUSTIFICATIVA.................................................................................................... 16 3 REFERENCIAL TEÓRICO ................................................................................... 18 3.1 SISTEMAS CONSTRUTIVOS ............................................................................ 18 3.1.2 Alvenaria de vedação e alvenaria estrutural ............................................... 18 3.1.3 Aspectos técnicos e econômicos ................................................................ 23 3.1.4 Propriedades dos blocos de concreto ........................................................ 24 3.1.5 Principais pontos positivos da alvenaria estrutural com blocos de concreto..................... ............................................................................................. 25 3.1.6 Principais pontos positivos da alvenaria de vedação de blocos cerâmicos... ............................................................................................................ 26 3.1.7 Modulação dos blocos de concreto ............................................................ 26 3.1.8 Light Steel Frame ..........................................................................................30 3.1.9 Gesso acartonado (DRYWALL) .................................................................... 35 3.1.10 Principais relações entre o light steel framing e o drywall ..................... 39 3.1.11 PAREDES DE CONCRETO.......................................................................... 40 3.2 VEDAÇÃO VERTICAL E A RACIONALIZAÇÂO ................................................ 46 3.3 CUSTOS DE PRODUÇÃO ................................................................................. 47 3.3.1 Composições de Custos Unitários .............................................................. 47 3.3.2 Custos Diretos ............................................................................................... 47 3.4 REFERENCIAL SINAPI ..................................................................................... 48 3.5 PRODUTIVIDADE .............................................................................................. 49 3.6 NORMAS DE DESEMPENHO ........................................................................... 51 3.6.1 Características da NBR 15.575 ..................................................................... 51 3.6.2 Conforto Térmico .......................................................................................... 52 3.6.3 Conforto Acústico ......................................................................................... 55 3.6.4 Desempenho termoacústico ........................................................................ 55 4 METODOLOGIA ................................................................................................... 63 5 DESCRIÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS .................................................. 66 5.1.1 Comparativo no que diz respeito a acabamento e disponibilidade de materiais............ ..................................................................................................... 66 5.1.2 Comparativo no que diz respeito à produtividade ..................................... 67 5.2 ANÁLISE DA MÃO DE OBRA NOS SISTEMAS CONSTRUTIVOS ................... 69 5.3 VERIFICAÇÃO DOS RESULTADOS COM BASE NO DESEMPENHO TERMOACÚSTICO .................................................................................................. 72 5.4 COMPOSIÇÕES DE CUSTOS .......................................................................... 75 CONCLUSÃO .......................................................................................................... 79 REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 81 14 INTRODUÇÃO Atualmente, a maioria da população deseja ter sua casa própria e lutam para conseguir realizar esse sonho, porém são poucos os que possuem o conhecimento de quais as diferenças e de quais as vantagens dos sistemas construtivos que o mercado imobiliário comercializa nos programas habitacionais e de financiamento. O intuito da presente pesquisa é mostrar os processos executivos de diferentes sistemas construtivos quanto aos seguintes aspectos: o levantamento das paredes, os materiais necessários e o tipo de mão de obra empregada. Analisando os custos diretos de cada um, além de relacionar esses processos com qual sistema possui o melhor conforto termoacústico, segundo a norma de desempenho NBR 15.575 e a Norma de desempenho térmico de edificações, NBR 15220. O trabalho foi direcionado considerando o procedimento de execução da parte de alvenaria dos sistemas, analisando qual é mais adequada e mais viável em situações diversas e em diferentes locais de implantação. Realizando, também, uma breve análise com relação aos custos diretos de alguns dos materiais utilizados na construção civil. Para tanto, tratou-se dos conceitos de sistemas construtivos, de alvenaria estrutural, de alvenaria de vedação, englobando as suas principais características. Aborda, também, conceitos de custos diretos, de custos unitários e de produtividade, que foram relacionados segundo o Referencial Sinapi, que é o Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil. Como métodos de pesquisa, foram utilizadas as visitas in loco das edificações e a investigação bibliográfica. Posteriormente, foi feita uma análise dos resultados obtidos, considerando diversas variáveis que são necessárias para a realização dos processos construtivos. Por fim, espera-se que a pesquisa auxilie além da população em geral, os empresários e construtores a definir um sistema construtivo adequado, de acordo com o que é prioridade para a construção de cada edificação. 15 1 OBJETIVOS 1.1 OBJETIVO GERAL Comparar diferentes sistemas de vedação: a alvenaria convencional de blocos cerâmicos, a alvenaria estrutural com blocos de concreto, o sistema light steel frame, as paredes de concreto e o drywall. Levando em consideração os processos de execução de cada sistema, analisando o tempo de execução e os seus custos diretos. 1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS - Explicar o processo de execução das alvenarias dos sistemas construtivos; - Identificar a existência de obras de disponibilidade de mão de obra local para cada um desses sistemas construtivos; - Indicar os principais pontos das normativas vigentes que devem ser atendidos ao se executar uma construção com base no desempenho termoacústico dos sistemas; - Verificar os custos diretos de cada sistema com base no SINAPI; 16 2 JUSTIFICATIVA A indústria da construção civil é de suma importância para o desenvolvimento econômico do país, pois além de gerar empregos em diversos setores e mobilizar muitos recursos financeiros, colabora de forma dinâmica em outros segmentos industriais. A construção civil tem um grande leque de insumos e serviços, em cada etapa de construção em obras de diferentes padrões, o que reflete diretamente na economia do Brasil. (BREITBACH, 2009). Outro fator que indica a importância do macrossetor da construção civil para o desenvolvimento da economia brasileira é que ele tem uma parcela considerável do Produto Interno Bruto (PIB), de 13,8% (FIESP, 2005 apud AMORIM; MELLO, 2009). Para manter-se como um macrossetor, os empresários e construtores buscam por inovações construtivas, visando encontrar o melhor sistema construtivo de acordo com o local e o tipo de obra que desejam executar. O avanço tecnológico na construção civil possibilita identificar as vantagens e as desvantagens de seus sistemas construtivos, para obter um melhor custo-benefício na elaboração de um planejamento e, posteriormente, na execução de diferentes obras na construção civil. Procedendo, então, processos de racionalização para melhor eficiência na execução de cada obra. De acordo com Lichtenstein (1987), a racionalização tem como função aperfeiçoar os recursos humanos - tanto os materiais, quanto os organizacionais - de cada construção, dinamizando e aperfeiçoando os procedimentos no decorrer do processo construtivo. Existem várias opções de sistemas construtivos, atualmente, no mercado, dentre elas: a alvenaria de vedação de blocos cerâmicos, a alvenaria de vedação de blocos de concreto, a alvenaria estrutural, o light steel frame, o sistema de paredes de concreto e o drywall. Cada um deles possui as suas próprias particularidades que podem ser adequados ou não, conforme a finalidade de cada obra. Com a dinâmica do crescimento econômico, sempre se busca na construção civil um sistema construtivo de maior facilidade de execução e que também seja mais econômico, tendo em vista um bom custo-benefício. Porém, para que seja possível a execução de obras populares desses sistemas construtivos, como as de paredes de concreto, que será um dos temas tratados neste trabalho, 17 são necessários investimentos financeiros por parte da União e de programas do governo como o “MinhaCasa, Minha Vida”, que foi criado com o desenvolvimento do construbusiness. O construbusiness, segundo John Silva e Agopyan significa: Construbusiness é um termo criado pela indústria da construção brasileira para auxiliar a sua organização política. O conceito corresponde ao macro complexo da construção civil, que inclui a indústria de construção em si e todos os segmentos industriais indiretamente ligados a suas atividades, formando um dos setores de maior expressão em qualquer economia (2001, p. 02). Para o desenvolvimento econômico do país, é indispensável analisar os processos construtivos, com o intuito de observar qual melhor se encaixa em cada tipo de obra; qual o preço dos materiais que serão utilizados, a quantidade, qualidade e disponibilidade deles; qual a mão de obra existente no local da construção, se ela é especializada ou não, de que maneira fica a compatibilização necessária das etapas da obra além de levar em conta cada etapa do processo de execução. 18 3 REFERENCIAL TEÓRICO 3.1 SISTEMAS CONSTRUTIVOS Segundo Sabbatine (1989, p. 25): sistema construtivo é um processo construtivo de elevados níveis de industrialização e de organização, constituído por um conjunto de elementos e componentes inter-relacionados e completamente integrados pelo processo Atualmente, estão ocorrendo mudanças no cenário da construção civil, que objetivam elaborar cada etapa de planejamento e execução dos projetos. Isso ocorre devido à própria demanda do mercado de trabalho, que requer mais dinamismo para atender as necessidades de cada cliente individualmente. O projeto em si deve ser mais detalhado, o que facilita, inclusive, no momento da construção das edificações. (NOVAES, 2001 apud NICOMEDES; QUALHARINI, 2003). Os processos construtivos convencionais estão se tornando cada vez mais racionalizados e mais detalhados na construção civil. Além dessas técnicas, ainda há a possibilidade de usar sistemas industrializados durante a obra, fazendo com que a mesma fique mais rápida, limpa, e econômica; favorecendo, assim, as etapas construtivas, e tornando-as mais viáveis tecnicamente. (CAPORIONI et al, 1971 apud NICOMEDES; QUALHARINI, 2003). 3.1.2 Alvenaria de vedação e alvenaria estrutural Entre os sistemas de alvenaria existentes, o que mais se destaca no Brasil é a alvenaria de vedação com blocos cerâmicos, que serve para dividir os ambientes das edificações e também proteger contra as intempéries. Esse sistema é muito utilizado em obras de pequeno e de médio porte, pois é um método construtivo bastante difundido entre os profissionais da área de engenharia civil, além de possuir materiais de fácil acesso à população, tendo em vista que possui muitos fornecedores. Um dos principais fatores que propicia a utilização do tijolo cerâmico em larga escala e para diferentes tipos de obras é haver abundância de sua matéria- prima, que é a argila. 19 Na história, não se sabe ao certo quando surgiu o primeiro tijolo cerâmico, mas há indícios de que, possivelmente, os romanos começaram a utilizá-lo, pois essa civilização possuía conhecimentos sobre o manuseio da argila. Segundo Friedrich (2010), a alvenaria pode ser definida como “um conjunto de pequenos blocos ou tijolos denominados unidades, dispostos em camadas sucessivas, denominadas fiadas, ligados por argamassa”. Segundo Penteado e Marinho (2011, p. 20): Os tijolos devem ser bem conformados, isentos de saliências ou reentrâncias anormais, rachas e fissuras, não devem possuir inclusões calcárias e devem ter um toque sonoro quando repercutidos com uma peça metálica. Os tijolos devem ser marcados com a identificação do fabricante. Existem diferentes tipos de argamassa para diferentes funções nos sistemas construtivos. Carasek (2007) apud Friedrich (2010), as evidenciam no Quadro 1 abaixo: Quadro 1 - Tipos de argamassas Fonte: Carasek (2007) apud Friedrich (2010). Ainda conforme Penteado e Marinho (2011), a quantidade de blocos utilizada por m² de alvenaria e o volume da argamassa de assentamento, dependem de alguns fatores, tais como: as dimensões dos blocos, se são de seis, oito ou dez furos, o formato desses furos, entre outros. O processo de alvenaria com blocos 20 cerâmicos furados é mais veloz que a com tijolos maciços, por serem mais leves que os maciços, o que confere maior agilidade dos operários. Para iniciar o processo de levantamento da alvenaria, os blocos cerâmicos de canto são assentados e depois, com o auxílio de pregos, são enroladas linhas para fazer o nivelamento inicial e a colocação dos tijolos da primeira camada. Verifica-se, então, a horizontalidade da estrutura com o auxílio de um nível de bolha (Figura 1), se a bolha estiver no centro a estrutura está nivelada corretamente, caso a bolha tenda para esquerda ou para direita, o nivelamento está incorreto (PENTEADO; MARINHO, 2011). Figura 1 - Nível de Bolha Disponível em: < http://resolvavocemesmo.com.br> É feito, então, o levantamento dos blocos, sempre conferindo o prumo da alvenaria. Depois são colocadas as fiadas seguintes dos tijolos com a argamassa de assentamento. As instalações elétricas e hidráulicas, geralmente, são embutidas após o levantamento dos blocos, quando é feita a quebra para passagem delas. Devem-se colocar vergas e contravergas nas aberturas de esquadrias (PENTEADO; MARINHO, 2011). As Figuras 2 e 3 ilustram a alvenaria com blocos cerâmicos com aberturas para posterior colocação de esquadrias, em uma obra que foi analisada com visitas in loco, em Barra do Garças, Mato Grosso. 21 Figura 2 - Alvenaria com blocos cerâmicos em Barra do Garças Fonte: Do autor (2017). Figura 3 - Construção de alvenaria com blocos cerâmicos Fonte: Do autor (2017). A Figura 4 mostra o armazenamento de tijolos cerâmicos de 06 furos na obra analisada em Barra do Garças. O armazenamento, entretanto, foi feito de maneira inapropriada, pois os tijolos foram empilhados em uma altura muito elevada, maior que a máxima recomendada pela NBR 15270, que seria de 1,80m. 22 Figura 4 - Armazenamento de tijolos cerâmicos de 6 furos Fonte: Do autor (2017). A mão de obra observada de alvenaria de blocos cerâmicos de Barra do Garças, foi considerada desqualificada, pois há grande perda de materiais. Esse desperdício ocorre, principalmente, pela inabilidade na execução do assentamento dos tijolos, em que a parede fica com o prumo desalinhado e esse erro só é “corrigido” depois, com o processo de chapisco, emboço e reboco da parede, o que acarreta no desperdício da argamassa. Não significa, todavia, que toda mão de obra de vedação de tijolos cerâmicos é desqualificada. Outro sistema construtivo que está ascendendo no mercado brasileiro na atualidade é o de alvenaria de vedação de blocos de concreto. Esse sistema, claramente, possui como função essencial a vedação, mas em algumas obras pode exercer, também, função estrutural. Conforme Ramalho e Corrêa (2008, p. 06): Dentro do sistema Alvenaria Estrutural, a alvenaria não-armada de blocos vazados de concreto parece ser um dos mais promissores, tanto pela economia proporcionada como pelo número de fornecedores já existentes. Sua utilização é mais indicada em edificações residenciais de padrão baixo ou médio com até 12 pavimentos. Nesses casos utilizam-se paredes com espessura de 14 cm e a resistência de bloco normalmente necessária é de 1 MPa vezes o número de pavimentos acima do nível considerado. As Figuras 5 e 6 abaixo são exemplo de uma obra de blocos de concreto em Barra do Garças - MT. 23 Figura 5 - Encontro de paredes com blocos de concreto Figura 6 Fonte: Do autor. 3.1.3 Aspectos técnicos e econômicos Antes de se iniciar qualquer obra na área da construção civil, é imprescindível fazer um planejamento para analisar qualo melhor método construtivo a ser adotado de acordo com cada obra. Essa análise deve levar em conta o custo, a mão de obra necessária, o tempo de execução, a resistência de cada estrutura conforme sua solicitação, as características do solo do terreno, a localização do fornecedor de materiais, entre outros fatores, para escolher processo executivo mais adequado à situação. Em relação às opções existentes no mercado da construção civil, analisar- se-á uma série de fatores que envolvem a alvenaria de vedação de blocos cerâmicos e a alvenaria estrutural de blocos de concreto, procurando assim, escolher qual o sistema construtivo mais ideal, para a maioria das obras de pequeno porte. Os demais sistemas construtivos que serão tratados no presente trabalho de conclusão de curso, todavia, são mais voltados para obras de grande porte. Conforme Ramalho e Corrêa (2008. p. 09), a alvenaria estrutural tem como característica: Assim, a alvenaria passa a ter a dupla função de servir de vedação e suporte para a edificação, o que é, em princípio, muito bom para a economia. Entretanto, a alvenaria, nesse caso, precisa ter sua resistência perfeitamente controlada, de forma a se garantir a segurança da edificação. Essa necessidade demanda a utilização de materiais mais caros e também uma execução mais cuidadosa, o Figura 6 Abertura para colocação de esquadria Figura 5 24 que evidentemente aumenta o seu custo de produção em relação à alvenaria de vedação. Na alvenaria estrutural, então, é possível dispensar a construção de pilares e vigas, pois ela já é considerada a própria estrutura da edificação, além de, obviamente, ter também a função de vedar. 3.1.4 Propriedades dos blocos de concreto Em se tratando de blocos de concreto é fundamental fazer uma análise quanto as suas propriedades físicas e mecânicas para relacionar com a sua interação com a argamassa de assentamento. As principais propriedades dos blocos de concreto serão abordadas neste tópico, tais como: a absorção de água, o teor de umidade e a retração por secagem. A aderência é uma característica da união entre os blocos com a argamassa, levando em consideração o trabalho em conjunto dos dois materiais. A capacidade de sucção dos substratos possui uma enorme influência sobre a aderência, além da mão de obra que define o traço da argamassa, o que interfere nas suas propriedades mecânicas (MULLER, 1999). Quando a argamassa não possui uma retenção de água adequada irá ocorrer: absorção excessiva de água pelo bloco, expandindo-o e aumentando o potencial de retração na secagem; perda rápida de água da argamassa provocando uma diminuição na resistência de aderência e aumento do módulo de deformação quando endurecida; redução na sua resistência por prejuízos à hidratação do cimento e carbonatação da cal com a perda inadequada de água. Em decorrência destes fatores haverá, ainda, prejuízo na durabilidade e estanqueidade da parede (SABBATINI, 1986 apud STEIL, 2003, p.17). Uma das principais preocupações da construção civil é a ocorrência de fissuras na alvenaria, seja ela de vedação com blocos cerâmicos, vedação com blocos de concreto ou estrutural. Segundo Casali (2008), uma das principais causas do aparecimento de fissuras está no processo de retração por secagem que ocorre devido à saída de água dos blocos de concreto e, consequentemente, ocorre a alteração no seu volume. De acordo com Molin (1988), a retração por secagem possui uma parcela irreversível devido à umidade do meio ambiente, que em um local com ar não 25 saturado o concreto se retrai, entretanto em um local com umidade relativa de 100% ele se expande devido à absorção de água. Na atualização da norma NBR 6136 (2014) não foram registradas recomendações que tratam da ação da umidade do ambiente quando se levanta a alvenaria. Tal fato dificulta a execução da alvenaria, pois pode acarretar o aumento da ocorrência de fissuras na estrutura. Caso o construtor queira ter uma maior precaução nesse quesito, portanto, deve retomar a edição da norma mais antiga da NBR 6136 (1994), que informa que a umidade máxima recomendada aumenta quanto mais baixo é o valor da retração nos blocos de concreto. Os cuidados com a argamassa de assentamento interferem diretamente na qualidade da alvenaria final. É necessário controlar a absorção de água pelo bloco de concreto para evitar a perda de água na secagem, que pode dificultar a aderência entre o bloco e a argamassa e diminuir a resistência do bloco de concreto, além de prejudicar a estrutura com relação ao seu estado limite de serviço (ELS) em que entre os seus itens está a durabilidade e a aparência das estruturas (SABBATINI, 1986 apud STEIL, 2003). 3.1.5 Principais pontos positivos da alvenaria estrutural com blocos de concreto Segundo Ramalho e Corrêa (2008), em construções de alvenaria estrutural com blocos de concreto, existem alguns pontos favoráveis para a adoção desse sistema em relação aos de tijolos cerâmicos, são eles: Redução nos desperdícios de material, considerando que nesses blocos não se pode fazer rasgos para colocar instalações hidráulicas e elétricas; Quase não há fôrmas, porque se limitam apenas para concretagem da laje; Como os blocos de concreto possuem alta qualidade, o revestimento interno é feito apenas com uma camada de gesso, o que reduz o gasto em revestimento em relação com os tijolos cerâmicos; Não é preciso um tempo de cura para as lajes, se elas forem pré- moldadas; 26 Reduz-se o número do quadro de funcionários já que quase não se utiliza fôrmas; Economia da argamassa de assentamento. 3.1.6 Principais pontos positivos da alvenaria de vedação de blocos cerâmicos Conforme Andrade (2002), existem pontos favoráveis para adoção do sistema de tijolos cerâmicos, que são: Possuem uma carga pequena com relação aos outros sistemas construtivos; Os tijolos cerâmicos têm um baixo preço de mercado; São encontrados facilmente em diversos locais do Brasil; Dispõem de um bom isolamento térmico e acústico; Possuem alta resistência ao fogo. 3.1.7 Modulação dos blocos de concreto Alvenaria é a construção de paredes que utiliza unidades como blocos cerâmicos, blocos de concreto, pedras, tijolos de solo-cimento, blocos sílico- calcários, entre outros. Essas unidades terão sempre três dimensões: comprimento, largura e altura, como demonstra a Figura 7. Figura 7– Dimensões de uma unidade Fonte: Ramalho; Corrêa (2008). De acordo com Ramalho e Corrêa (2008, p.13): 27 Dentro dessa perspectiva, percebe-se que é muito importante que o comprimento e a largura sejam iguais ou múltiplos, de maneira que efetivamente se possa ter um único módulo em planta. Se isso realmente ocorrer, a amarração das paredes será enormemente simplificada, havendo um ganho significativo em termos da racionalização do sistema construtivo. Entretanto, se essa condição não for atendida, será necessário se utilizar unidades especiais para a correta amarração das paredes, o que pode trazer algumas consequências desagradáveis para o arranjo estrutural. É essencial que os projetos de alvenaria estrutural sejam coordenados modularmente, o que significa adotar uma medida de referência, e seguir o projeto em concordância com múltiplos dessa medida. Geralmente, o valor adotado é de M=100mm. Os blocos de concreto possuem dimensões padronizadas no mercado da construção civil e na análise da obra em questão foram utilizados blocos da família 40. Ao contrário do que possa parecer, projetar de maneira modular utilizando uma base reticulada espacial nos eixos cartesianos não engessa o projeto, mas possibilita uma perfeita organização dos espaços e compatibilização dos elementos construtivos com a flexibilidade necessária ao atendimento do escopo, a proposta técnica e o partido arquitetônicodefinido pelo arquiteto. Sempre que necessário, utilizam-se submódulos de M, possibilitando ainda mais a flexibilidade no desenvolvimento do projeto de arquitetura. (TAUIL; NESE, 2010. p. 24). Sobre a modulação horizontal, um fator importante para escolher as medidas dos blocos que serão trabalhados é a largura das paredes em que se deseja estabelecer. Tendo em vista que a melhor solução para a edificação em termos de modulação é que coincida a largura dos blocos com a largura das paredes, para evitar problemas de ligação nos encontros de paredes. Geralmente se adota larguras de blocos que são mais facilmente encontradas no mercado, como a de 15 ou 20 cm. (RAMALHO; CÔRREA, 2003). Existem diferentes tipos de blocos para cada função no processo de assentamento dos blocos. Foram realizadas visitas in loco em uma obra de alvenaria estrutural de blocos de concreto em Barra do Garças e observou-se que foi utilizado como viga baldrame os blocos canaletas para facilitar a passagem das armaduras necessárias, nas fiadas seguintes foram colocados os blocos de dimensões 14x19x39 cm, observando sempre os pontos de encaixe da estrutura. 28 Em alguns pontos de encontro de uma parede com a outra, eram colocados blocos de 14x19x54 cm e em algumas bordas foram colocados blocos compensadores de 19x19x19 cm para fechamento. A Figura 8 exibe os blocos da família 40, sendo que alguns deles foram utilizados na obra em questão. As Figuras 9 à 13 demonstram esse processo de execução. Figura 8- Blocos da família 40 representados em várias vistas Fonte: Tauil; Nese (2010). 29 Figura 9 - Processo de assentamento das canaletas como vigas baldrames Fonte: Do autor (2017). Fonte: Do autor (2017). Figura 12- Bordas de paredes encaixadas com bloco compensador Fonte: Do autor (2017). Figura 10 - Levantamento dos blocos de concreto no canteiro de obras. Figura 11 - Encontro de paredes 30 Além dos blocos utilizados na obra em Barra do Garças, existem uma série de outros blocos de concreto que podem ser empregados de acordo com as necessidades de cada obra. O bloco tipo “J” é um exemplo disso, que como afirma Tauil e Nese (2010), serve para execução de cintas, vergas e contravergas. Figura 13 - Encaixe do bloco tipo “J” na terceira fiada Fonte: Tauil; Nese (2010). Outro material integrante para a execução da alvenaria de concreto armado é o graute, que é mais caro que a alvenaria de tijolos cerâmicos, sendo definido como: O graute é um concreto com agregados de pequena dimensão e relativamente fluido, eventualmente necessário para o preenchimento dos vazios dos blocos. Sua função é propiciar o aumento da área da seção transversal das unidades ou promover a solidarização dos blocos com eventuais armaduras posicionadas nos seus vazios. Dessa forma pode-se aumentar a capacidade portante da alvenaria à compressão ou permitir que as armaduras colocadas combatam tensões de tração que a alvenaria por si só não teria condições de resistir. (RAMALHO; CORREA, 2008. p. 08). 3.1.8 Light Steel Frame Um sistema construtivo que começou a chamar atenção atualmente é o Light Steel Framing (LSF), que possui como estrutura perfis de aço galvanizado formados a frio, que são considerados esbeltos, ou seja, possuem uma dimensão muito maior que as outras. É necessário que esse sistema atue em conjunto com 31 outros subsistemas leves como, por exemplo, com relação a cobertura e acabamentos. Uma das suas principais vantagens é que sua utilização demora um curto período de execução, além disso, trata-se de um sistema racionalizado, que evita desperdícios. (RODRIGUES, 2006 apud SANTIAGO; 2008). Segundo Souza, Amparo e Gomes (2011, p. 114): Esse sistema surge como uma importante alternativa, devido à facilidade de execução e obtenção de seus elementos constituintes, e também por representar uma tecnologia limpa, minimizando o uso de recursos naturais e de entulho, e permitindo uma construção a seco, unindo diversos sistemas ou produtos industrializados compatíveis entre si. Função disso, essa nova tecnologia tem-se mostrado uma alternativa para construções habitacionais de médio e alto padrão, que demandam pouca carga e pequenos vãos. No Brasil, o Light Steel Framing ainda é pouco empregado, já que a maioria das construções utiliza estruturas em concreto armado. Para uma melhor compreensão de como esse sistema é utilizado, pode-se citar como exemplo o drywall. O drywall por ser bastante aplicado em vedações verticais internas, ele também é composto de perfis de aço galvanizados, porém não possui função estrutural como o LSF (CRASTO, 2005). Quando é preciso fazer construções em larga escala em algumas edificações, como em conjuntos habitacionais, o Light Steel Framing é uma excelente alternativa, pois a sua execução é rápida e dinâmica. Vivan, Paliari e Novaes afirmam que (2010, p. 01): [...] a Construção Civil ainda assimila o uso de sistemas construtivos tradicionais e materiais rústicos que permitem a variabilidade da matéria-prima. Como conseqüência pode haver o surgimento de diversas manifestações patológicas, improdutividade e desperdícios, o que não pode ser admitido para bens produzidos em larga escala. Neste contexto, a adoção de sistemas construtivos industrializados como o Light Steel Framing (LSF) pode contribuir para a melhoria dos processos e favorecer a industrialização do subsetor de edificações. Além das edificações residenciais de alto padrão, outro exemplo de aplicação do Light Steel Frame é realizada por grandes empresas como o Mc Donald's e a Ipiranga Produtos de Petróleo, que atuam no varejo de combustíveis. Esse sistema construtivo é utilizado por essas empresas com o objetivo de diminuir 32 o período de construção das suas edificações, e aumentar os pontos de venda de seus produtos (CAMPOS, 2014). Os painéis que compõem o LSF são de dois tipos: os montantes, que são os elementos verticais, e as guias, que são os elementos horizontais. Os montantes são dispostos, geralmente, entre 40 e 60 cm, mas quando precisam suportar cargas maiores é feita a diminuição do espaçamento, que pode ser de até 20 cm. A Figura 14 mostra como é feito o encaixe do aço galvanizado na elaboração das paredes desse sistema construtivo. Figura 14- Perfis metálicos que formam as paredes de LSF Fonte: Crasto (2005). Para o sistema LSF, é essencial que a mão de obra seja qualificada e, logo, ter o conhecimento de como é feito o encaixe das guias e montantes e seguir corretamente o espaçamento especificado no projeto, além das outras etapas da construção, como a vedação dos painéis externos mostrada mais à frente. Outro fator importantíssimo que indica o porquê é necessária a mão de obra qualificada é por se tratar de um sistema estrutural, que se não for bem montado pode comprometer a segurança da edificação. A Figura 15 mostra a passagem das instalações entre as placas de OSB, nome referente à sigla em inglês Oriented Strand Board, que significa Painel de 33 Tiras de Madeira Orientada, que servem como shafts que facilitam a passagem das instalações elétricas e hidráulicas, já com espaço próprio para isso. (MAGALHÃES, 2013). Figura 15 - Passagem de tubulação entre as placas OSB Fonte: Magalhães (2013). Para a construção de paredes externas, devido à possibilidade de chover e ocorrer outras intempéries, coloca-se uma manta hidrófuga, que é fixada sobre as placas para dificultar a passagem de água, como ilustra a Figura 16. 34 Figura 16- Manta hidrófuga sobre placas OSB Fonte: Magalhães (2013). A Figura 17 demonstra como é feita a montagem de Light Steel Framing de uma residência. Figura 17- Estrutura em Light Steel Framing Fonte: Construtora Sequência LTDA, (2005) apud Magalhães (2013).35 3.1.9 Gesso acartonado (DRYWALL) O gesso acartonado tem como principal característica ser um material leve para vedação em ambientes internos, que possui uma espessura menor em relação aos demais sistemas de vedação. Ele consiste em placas de gesso e papel cartão, que são parafusadas em estruturas de perfis de aço galvanizado. Quando se fala em drywall, geralmente trata-se de chapas de gesso acartonado e perfis de aço galvanizado, todavia é essencial ter o conhecimento de que esse é somente um dos diversos tipos de drywall existentes. Dentre os outros tipos há, também, as placas cimentícias ou similares, as placas de OSB, do inglês “Oriented Strand Board”, que significa painel de tiras de madeira orientadas na mesma direção (CRASTO, 2005). É um sistema de vedação vertical considerado uma tecnologia que gera bem menos resíduos em relação à alvenaria convencional de tijolos cerâmicos, pois facilita as instalações hidráulicas e elétricas, que são de fácil encaixe, sendo desnecessária a quebra de blocos para a passagem das mesmas. O drywall é caracterizado por SABBATINI (1998) apud LABUTO (2014, p.4) como: [...] um tipo de vedação vertical utilizada na compartimentação e separação de espaços internos em edificações, leve, estruturada, fixa ou desmontável, geralmente monolítica, de montagem por acoplamento mecânico; constituída por uma estrutura de perfis metálicos ou de madeira e fechamento em chapas de gesso acartonado. Uma das vantagens desse sistema construtivo é a rapidez de execução da obra devido ao manuseio simples do material. Ele possui como sua principal função a vedação, e pode ser utilizado em paredes, forros e revestimentos. É fundamental sempre verificar como está o seu funcionamento em relação à resistência das cargas da estrutura, que não pode ser elevada, porque pode comprometer a segurança da edificação, pois o drywall não suporta muito peso. Escolhendo um tipo de sistema construtivo para ser empregado na construção civil é imprescindível conhecer as características das propriedades mecânicas desses sistemas, posto que elas interferem diretamente no desempenho da obra. 36 Dentre as características físicas do drywall se destacam a resistência à tração na flexão, a resistência à compressão, a dureza superficial, o isolamento térmico e acústico, a resistência ao fogo e a grande durabilidade. Quanto à resistência à flexão, os gessos encontrados no Brasil possuem em média de resistência à tração na flexão valores entre 4,40 a 10,50 Mpa, que é a quantidade de esforços transversais que um objeto (no caso o gesso) pode resistir (SAVI, 2012 apud ERBS, 2015). Quanto à resistência à compressão, a NBR 13207 afirma que para o gesso na construção civil, é necessário que a resistência seja maior que 8,4 Mpa, para ser considerado com boas propriedades físicas e mecânicas. A NBR 15575 define Vida Útil de Projeto (VUP) como: O período estimado de tempo para o qual um sistema é projetado, a fim de atender aos requisitos de desempenho estabelecidos nessa norma, considerando o atendimento aos requisitos das normas aplicáveis, o estágio do conhecimento no momento do projeto e supondo o cumprimento dos procedimentos especificados nos Manuais de Uso, Operação e Manutenção do empreendimento. Ou seja, a VUP - Vida Útil definida em projeto, só é atingida se forem realizadas as manutenções do Manual de uso, caso contrário, a VU - vida Útil Real, fica comprometida. Quanto à sua durabilidade, o gesso acartonado dispõe de uma Vida Útil de Projeto (VUP) de mínímo acima de 20 anos e superior acima de 30 anos, conservando a capacidade funcional e aparência estética nesse prazo (LAI, 2016). O sistema Drywall e seus elementos devem atender à ABNT NBR 14432 para controlar os riscos de propagação do incêndio e preservar a estabilidade estrutural da edificação em situação de incêndio. Sobre a resistência ao fogo do drywall, a ABNT NBR 14432 deve ser seguida para que estabilidade estrutural das construções seja mantida segura, evitando os riscos de propagação de incêndios. LAI (2016, p. 51) informa que: As paredes de geminação (paredes entre unidades) de casas térreas geminadas e de sobrados geminados, bem como as paredes entre unidades habitacionais e que fazem divisa com as áreas comuns nos edifícios multifamiliares, são elementos de compartimentação horizontal e devem apresentar resistência ao fogo por um período mínimo de 30 minutos, considerando os critérios de 37 avaliação relativos à estabilidade, estanqueidade e isolação térmica, no caso de edificações habitacionais de até cinco pavimentos. As chapas de gesso acartonado, ilustradas pela Figura 18, são constituídas por Gipsita e aditivos, além de 20% de água em sua composição, o que torna as placas resistentes à chama. Em situações de incêndio a água das chapas sai na forma de vapor. Mesmo a placa standard, que é a placa branca, para o uso apenas em áreas secas suporta até 1000°C durante 30 minutos. Já a placa RF, que é a placa rosa, é indicada, especificamente, para resistência ao fogo e aguenta o calor por um período mínimo de 60 minutos, podendo chegar até 90 minutos, com duas placas, cada uma fazendo o fechamento de um lado da estrutura. E a placa de gesso RU, que é a placa verde tem resistência à umidade, portanto, é utilizada em áreas molhadas (LABUTO, 2014; KOVACS, 2014). A Figura 19 mostra algumas especificações dessas placas. Figura 18- Chapas de gesso acartonado Fonte :Gesso Acartonado, 2012. 38 Figura 19- Três tipos de placas de gesso acartonado Fonte: MT gesso e drywall, 2016. Para a execução do sistema drywall, é imprescindível que a mão de obra seja qualificada para montar o processo construtivo que se segue abaixo corretamente e não se confunda os tipos das placas que devem ser aplicadas. A seguir, apresenta-se o passo-a-passo de execução das paredes de drywall, segundo Knauf, (2010) apud Labuto, (2014): São instaladas as cantoneiras ou guias no piso e no teto; Os montantes ou fechamentos verticais são fixados através de parafusos nas cantoneiras, tendo como espaçamento geralmente 40 ou 60 cm um do outro, conforme a necessidade do projeto; Como forma opcional, pode ser colocada a lã de vidro que serve para isolamento térmico e acústico; São realizadas as instalações hidráulicas e elétricas conforme o projeto, passando pelos furos dos montantes; É feito o encaixe das placas de gesso acartonado em ambos os lados da estrutura; É produzido o tratamento das juntas entre as placas e entre placa e parede, utilizando massa e fita de papel microfurado. A Figura 20 exemplifica o procedimento supramencionado: 39 Figura 20 - Esquema de vedação vertical em gesso acartonado Fonte: (KNAUF, 2010 apud LABUTO, 2014.) 3.1.10 Principais relações entre o light steel framing e o drywall Quando se trata de fazer um levantamento para descobrir qual sistema construtivo é o mais vantajoso de acordo com os diferentes tipos de obras, podem surgir algumas dúvidas, uma delas é quando existem dois sistemas construtivos semelhantes, porém com algumas características distintas que podem fazer uma diferença significativa conforme a finalidade do projeto. O Quadro 2 abaixo mostra algumas diferenças entre o sistema construtivo Drywall e o sistema Light Steel Framing. Quadro 2 - Comparação entre os sistemas construtivos LSF e Drywall Light Steel Framing Drywall Suporta as cargas da edificação Necessita estrutura externa para suportar as cargas da edificação Revestimento de zinco entre 180 e 250 g/m² Revestimento de zinco de aproximadamente 120 g/m² Espessura dos perfis metálicos entre 0,80 e 2,30 mm Espessura das chapas metálicas de aproximadamente 0,50mm Fonte: Do autor (2017). 40 A maior semelhança entre o Light Steel Framing e o Drywall é que ambosutilizam o aço galvanizado. Dentre os principais benefícios do uso do aço galvanizado destaca-se a redução dos desperdícios na execução das obras e a maior qualidade das edificações, pois cada um de seus elementos possui um padrão que deve ser seguido nas construções por meio de modulações. Os processos executivos que utilizam esse material, no entanto, devem ser realizados por uma mão de obra especializada e de maneira minuciosa, além de ser indispensável o conhecimento das suas capacidades e dos seus limites, levando em conta que os projetos devem estar sempre compatíveis para evitar complicações futuras conforme as etapas construtivas evoluem (SANTIAGO, 2008). 3.1.11 PAREDES DE CONCRETO No atual momento da economia brasileira, algumas edificações precisam ser construídas em um curto espaço de tempo, em virtude do desenvolvimento cada vez mais acelerado da sociedade. Isso leva as construtoras muitas vezes a buscarem métodos construtivos em larga escala para diminuir o prazo de execução e de conclusão das edificações, sempre levando em conta os custos e a boa qualidade do produto final. Outro sistema construtivo que atende esses requisitos, além dos sistemas LSF e Drywall anteriormente citados, são as paredes de concreto. Esse método, além de possuir um ótimo desempenho, é econômico e dispõem de uma excelente otimização da mão de obra, é um sistema estrutural monolítico, o que é uma vantagem notável em países que sofrem abalos sísmicos como Chile, Colômbia e México (NUNES, 2011). Foi analisada através de visitas in loco, uma obra de paredes de concreto com essas características em Barra do Garças. As paredes de concreto foram idealizadas nas décadas de 70 e 80, tendo em vista que as experiências em concreto celular e concreto convencional foram bem-sucedidas. Não houve, todavia, prosseguimento nesse tipo de obra devido à crise financeira que atingiu a economia do Brasil naquele período. Com os programas governamentais como o Programa do Governo Federal “Minha Casa Minha Vida” houve crescimento econômico e, consequentemente, fomento da construção civil o que acarretou uma necessidade de construção de habitações em 41 grande quantidade, o que tornou viável a reimplantação desse sistema construtivo (CORSINI, 2011). Nesse sistema construtivo, as paredes além da função de vedação, possuem, também, a função estrutural, ou seja, não é necessário utilizar vigas e colunas. Por isso, se for feita alguma instalação, seja hidráulica ou elétrica, sem a prévia análise do projetista, é possível comprometer a estrutura da edificação. Em 2012 foi criada uma nova NBR, a NBR 16.055, porque a norma mais antiga, a NBR 6118, não era suficiente para tratar das desse tipo de estrutura. A normativa antiga tratava de pilares com paredes, o que apresenta uma grande diferença do sistema construtivo de paredes de concreto. Já a NBR 16.055:2012 aborda tanto as etapas construtivas quanto as de dimensionamento das paredes de concreto (CORSINI, 2011). As fôrmas são utilizadas para modelar o concreto ainda em estado fresco, e serve para dar forma para a estrutura da alvenaria. As fôrmas podem ser de madeira, metálicas, plásticas, e ainda compostas pela união de mais de um tipo desses materiais (NEMER, 2016). No presente trabalho, entretanto, será analisado apenas o sistema com fôrmas metálicas compostas de alumínio. Umas das principais vantagens das fôrmas metálicas é que ela pode ser reutilizada inúmeras vezes e o material gera poucos resíduos, o que evita a poluição ao meio ambiente, e ainda facilita o processo de concretagem (CORSINI, 2012 apud NEMER, 2016). O lado negativo dessas fôrmas é que possuem um elevado custo inicial, e elas não são maleáveis, necessitando de uma precisão maior de suas dimensões para a elaboração das alvenarias (NAKAMURA, 2007 apud NEMER, 2016). O sistema de paredes de concreto está representado pela Figura 21 ainda com as fôrmas e escoramentos, esperando o processo de cura do concreto. 42 Figura 21– Edificação feita com paredes de concreto Fonte: Do autor (2017). Deve-se seguir a risca o projeto de fôrmas para o perfeito funcionamento da estrutura, já que as paredes possuem função estrutural e têm medidas específicas e definidas. O projeto de fôrmas deve conter uma série de informações, como a posição adequada dos painéis e os materiais necessários para a montagem e desmontagem completa do sistema (MISURELLI; MASSUDA, 2009). Segue abaixo o passo-a-passo da execução do sistema de fôrmas das paredes de concreto, depois de definido a fundação que geralmente é feita em radier, segundo a revista Téchne: Primeiro nivela-se o piso com auxílio de equipamentos adequados conforme mostrado na Figura 22, depois é feito a marcação de onde serão instaladas as paredes de concreto; É realizada a montagem das telas e em seguida colocam-se as tubulações das redes hidráulicas e elétricas, ilustrado pelas Figuras 23 e 24; Posicionam-se as fôrmas para a concretagem das paredes; Com relação à abertura de esquadrias, elas já são definidas em projeto e nele deve conter um espaçamento adequado e a utilização de fôrmas próprias para sua execução. É feito a colocação de caixilhos; Colocam-se faquetas entre uma fôrma e outra, liga-se as fôrmas com pinos e cunhas, e, além disso, outra maneira de travamento é a representada pela Figura 26. 43 Figura 22- Nivelamento de laje com nível laser Fonte: Revista Téchne (2009). Fonte: Do autor. (2017) Figura 23– Disposição de Armaduras, telas e instalações elétricas Figura 24 - Armaduras, telas e instalações 44 Fonte: Revista Téchne (2009). Com relação às armaduras, existem dois tipos: as de telas soldadas simples e as de telas soldadas duplas, que são definidas em projeto estrutural. Em edificações térreas, geralmente, a armadura simples, apresentada pela Figura 27, já basta para atender as solicitações das cargas da estrutura e são colocadas no eixo vertical das paredes. Como a obra de paredes de concreto analisada neste trabalho são de edificações térreas, não será tratado sobre telas soldadas duplas. Em certos pontos pode ser necessário utilizar barras em vergalhões, como em cintas de amarração, vergas e contravergas, mas isso também irá depender do projeto. (BRAGUIM, 2013; REVISTA TÉCHNE, 2009). Figura 27- Armadura com tela simples Fonte: BRAGUIM, (2013). Figura 25- Grampos de fixação Figura 26- Ancoragem 45 Na obra executada em Barra do Garças, financiada pela Caixa, antes de se realizar a concretagem das alvenarias, verifica-se o “slump flow”, que é o espalhamento do concreto, como mostra a Figura 28. Após essa etapa, inicia-se o processo de concretagem das paredes de concreto, ilustrado pela Figura 29. Esse ensaio mostra como está a trabalhabilidade de concretos auto- adensáveis, que é o utilizado na obra analisada, ou seja, se os componentes do concreto estão bem unidos não há perigo de ocorrer a sua separação. O concreto auto-adensável não tem necessidade de ser vibrado, resiste à segregação, não retém ar em demasia e deve preencher os espaços vazios das fôrmas com facilidade. O slump mínimo recomendado é de 23 cm de diâmetro (GEYER; SÁ, 2006; Revista Téchne, 2009; BRAGUIM, 2013, Revista Téchne, 2008). Figura 28- Teste Slump Flow Fonte: Do autor (2017). 46 Figura 29- Concretagem das paredes Fonte: Comunidade da Construção, 2013 apud Braguim, 2013 3.2 VEDAÇÃO VERTICAL E A RACIONALIZAÇÂO A racionalização é um elemento importante para a rapidez de execução dos sistemas construtivos e a consequente redução no valor de construção das edificações, com o objetivo de evitar ao máximo os desperdícios gerados nos canteiros de obras (TANIGUTI, 1999). A vedação vertical é executada nas edificações com o intuito de separar os ambientes para quea estrutura possa ser utilizada conforme foi projetada. Nessa etapa de construção da edificação, dependendo do sistema construtivo, é que muitas vezes acontecem as maiores perdas de materiais, devido à falta de planejamento ou treinamento da mão de obra. Essas características muitas vezes presentes no processo de levantamento da alvenaria devem ser transformadas, buscando novas formas de evitar desperdícios e retrabalhos acarretados pela falta de compatibilização das etapas construtivas e, também, pela falta de racionalização na execução das edificações (FRANCO, 1998). Para uma racionalização ser feita de maneira eficiente é essencial que seja elaborada desde a fase inicial dos projetos da edificação e seja seguida durante todas as etapas de execução. Segundo Barros (1996) apud Franco (1998), sugere- se seguir um modelo de racionalização composto por cinco passos: elaboração do projeto, da documentação, dos recursos humanos, obtenção dos materiais de produção, e desenvolvimento do controle das etapas construtivas. 47 3.3 CUSTOS DE PRODUÇÃO 3.3.1 Composições de Custos Unitários Segundo Tisaka (2006), as composições de custos unitários envolvem três quesitos: material, mão de obra e equipamento. Com relação aos materiais, deve-se verificar o consumo dos mesmos para a execução de uma determinada obra, e também os seus preços, em qualquer que seja o sistema construtivo empregado. No que diz respeito à mão de obra, deve-se analisar a quantidade de horas de trabalho, e se é qualificada ou não, para através disto compor um preço deste item. E quanto aos equipamentos, observa-se o valor do seu aluguel, que geralmente é medido em horas. A soma de todos os custos unitários compõe os custos diretos. 3.3.2 Custos Diretos Existem dois tipos de custos de produção: os diretos e os indiretos. Os diretos levam em consideração os custos de materiais e de mão de obra que são necessários no cotidiano das construções. Os indiretos são todos os outros, que recaem sobre os demais serviços da obra, como: equipamentos, salários de outros funcionários nas diferentes áreas de atuação das empresas, além dos custos de cada projeto, como arquitetônico, hidráulico, estrutural (CARDOSO, 2002). No marco teórico da presente pesquisa, entretanto, só será levado em conta os custos diretos, visto que as principais análises são feitas para ver como são realizados os procedimentos de execução das alvenarias dos diferentes sistemas construtivos, portanto será feito um breve balanço dos custos diretos. Há um indicador de custo, o CUB (custo unitário básico), que mostra o custo unitário com relação ao metro quadrado de construção. Ele leva em conta para o seu cálculo fatores como: o número de pavimentos, a qualidade dos acabamentos e o tipo de empreendimento, se ele é habitacional ou comercial por exemplo. Esse indicador é só um dos referenciais que devem ser considerados com relação aos custos, sendo bem limitado em seu conceito. (GUERRA; KERN; GONZÁLEZ, 2009). Outros fatores, então, devem ser considerados para o levantamento de custos de uma edificação. Entre eles, os elementos funcionais, como paredes 48 externas e internas, mesmo que em diferentes sistemas construtivos, contribuem com um grande impacto com relação aos custos diretos. Além disso, um elemento que deve ser contabilizado nos custos é a compacidade da construção, ou seja, a proporção de sólidos contidos em certo volume de material conforme o espaço analisado se torna mais compacto, os custos de produção da edificação diminuem (MASCARÓ, 1985 apud GUERRA; KERN; GONZÁLEZ, 2009). Ainda conforme Guerra, Kern e González (2009), as obras que se caracterizam como habitação de interesse social, como, por exemplo, a de paredes de concreto de Barra do Garças, ocorrem poucas alterações de projeto durante a execução, há pouco interferência dos clientes no processo construtivo. Nesse tipo de empreendimento a construção é feita em grande escala, ela é vantajosa com relação às demais no que diz respeito à rapidez no processo de construção da alvenaria, diminuindo o custo de produção. 3.4 REFERENCIAL SINAPI Segundo o site da Caixa Econômica Federal, o Decreto 7983/ 2013 estabelece o Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil (SINAPI), que determina regras sobre como fazer orçamentos em obras e em diversos serviços da área de engenharia civil, que são feitos através de recursos vindos do governo federal, ele estabelece valores para serem usados como referência nessas etapas construtivas. A gestão SINAPI é compartilhada entre a Caixa e o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). A Caixa classifica os dados da parte técnica de engenharia, que são as composições de serviços, a identificação das mercadorias, dos produtos, e os orçamentos que devem ser utilizados como base. O IBGE, por sua vez, tem a responsabilidade de pesquisar mensalmente os preços, adaptar os dados obtidos para a formação de índices. Com relação aos orçamentos, segundo o SINAPI, É a identificação, descrição, quantificação, análise e valoração de mão de obra, equipamentos, materiais, custos financeiros, custos administrativos, impostos, riscos e margem de lucro desejada para adequada previsão do preço final de um empreendimento. 49 Um orçamento deve possuir algumas características fundamentais como: aproximação, especificidade e temporalidade. Sendo a primeira baseada em estimativas, com a necessidade de que os valores encontrados sejam próximos do valor real. A segunda é dada conforme as características de cada empresa e do local aonde vai se situar a obra. Na terceira, o orçamento é realizado para um determinado momento, que pode sofrer alterações posteriores, portanto, só deve ser utilizado para o momento em que foi criado. (BAETA, 2012 apud SINAPI 2017). Por isso, os cadernos de composições de serviços do SINAPI estão sempre sendo atualizados. A formação de preço do SINAPI está sujeita a mudanças, que depende de fatores como empresa contratada, contrato, projeto e localidade da obra. Um orçamento serve para ter visão de um valor geral que será necessário para a execução de uma determinada obra e não o valor que realmente será gasto com a conclusão. Segundo Ferreira (2004) a palavra insumos significa ―elemento que entra no processo de produção de mercadorias ou serviços (máquinas e equipamentos, trabalho humano, etc.); fator de produção.” Os insumos se dividem em representativos e representados. Os representativos é o insumo que mais é utilizado na construção civil e os representados são o restante dos insumos da mesma família de materiais. O preço do insumo representativo é dado pelo SINAPI. Os insumos representados são encontrados multiplicando o valor de um coeficiente de representatividade pelo valor do preço do insumo representativo. Os valores fornecidos pelo SINAPI podem variar de acordo com diferentes características da obra, sendo imprescindível observar alguns fatores que podem resultar em grandes diferenças de custos, como: compras de materiais em atacado ou diretamente com a indústria, materiais que precisam ser adquiridos de outros locais e deve-se incluir o valor do transporte. 3.5 PRODUTIVIDADE Conforme afirma Ferreira (2004), produtividade quer dizer “relação entre a quantidade ou valor produzido e a quantidade ou valor dos insumos aplicados à produção.” A produtividade da mão de obra é definida por uma fórmula dada pelo 50 SINAPI, em que a razão unitária de produção, RUP é dada pela divisão entre o esforço empregado pelos trabalhadores, Hh, e a quantidade de serviço realizado, Qs, como visto na Equação 1. (1) Onde: Hh = Homens-hora despendidos Qs = Quantidade de serviço realizado RUP= Razão unitária de produção Ainda de acordo com o SINAPI, essa característicada produtividade obtida pela expressão acima se referem a um dia de trabalho, sendo considerada a RUP diária. A mesma possui grandes variações devido às mudanças que ocorrem de um dia para o outro, certamente necessitando de outro indicativo mais preciso de produtividade. Então, é calculada a RUP cumulativa, trabalhando com os dados obtidos passado alguns dias observando a RUP diária e suas principais características. Existe, ainda, a RUP potencial, que é um valor de produtividade que pode ser atingido caracterizando uma boa dinâmica e maior agilidade nos processos construtivos, apesar de geralmente não ocorrer durante muito tempo. O Gráfico 1 abaixo é um exemplo de como, geralmente, variam os três tipos de RUPs citados anteriormente durante um período de 15 dias. Para a elaboração do gráfico foram analisadas várias obras, com o objetivo de se retirar um coeficiente médio de produtividade. 51 Gráfico 1- RUP diária, cumulativa e potencial Fonte: SINAPI, metodologias e conceitos (2017). 3.6 NORMAS DE DESEMPENHO 3.6.1 Características da NBR 15.575 A norma de desempenho, NBR 15.575, foram criadas com o objetivo de atender as exigências dos usuários em edificações habitacionais, independentemente do tipo de sistema construtivo analisado. Elas estabelecem o modo de uso ideal das edificações, e como devem ser cumpridos os seus requisitos e critérios. A Norma Técnica de Desempenho NBR 15.575 foi aprovada no ano de 2008,entrou em vigor em um período considerado apenas como uma fase de teste em 2010, e era para ter começado a vigorar oficialmente ainda em 2010, contudo, esta data foi prorrogada para 2013, por conta de reclamações de projetistas, construtores e fabricantes da construção civil. Elas servem para verificar a durabilidade, o modo de manutenção, e o conforto mínimo necessário para o usuário, entre outros requisitos, sendo divididas em 6 partes, que são: - Parte 1: Requisitos Gerais; - Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais; - Parte 3: Requisitos para os sistemas de pisos; - Parte 4: Sistemas de vedações verticais internas e externas – SVVIE; - Parte 5: Requisitos para os sistemas de coberturas; - Parte 6: Sistemas hidrossanitários. 52 No entanto, para a realização deste trabalho foram utilizadas apenas as partes 1 e 4, pois a análise é voltada apenas para os sistemas de vedações. 3.6.2 Conforto Térmico A NBR 15575-4 define como sistemas de vedação vertical interno e externo (SVVIE) como: “partes da edificação habitacional que limitam verticalmente a edificação e seus ambientes, como as fachadas e as paredes ou divisórias internas”. Dentre os fatores existentes nas normativas vigentes para se classificar o desempenho térmico de um sistema construtivo, estão a capacidade e transmitância térmica. Sendo a capacidade térmica de um corpo definida por Schulz (2009) como: “a quantidade de energia que este recebe e a variação de temperatura que esta causa no corpo”. Salienta-se, ainda, que as paredes externas devem possuir uma capacidade térmica mínima conforme estabelecido no Quadro 3. Quadro 3 - Capacidade térmica de paredes externas Fonte: NBR 15575-4 (ABNT, 2013). Já a transmitância térmica é definida pela NBR 15.575 como “transmissão de calor em unidade de tempo e através de uma área unitária de um elemento ou componente construtivo [...]”, representada pelo Quadro 4 a seguir. 53 Quadro 4 - Valores máximos admitidos para a transmitância térmica de paredes externas Fonte: NBR 15575-4 (ABNT, 2013). Segundo Sorgato, Melo e Lamberts, (2014, p.15) O ambiente de permanência prolongada da edificação deve apresentar temperaturas menores ou iguais às externas, para o dia típico de verão. O pico da temperatura no interior do ambiente deve ser menor ou igual ao pico de temperatura do ar exterior. Agora, para o dia típico de inverno, a NBR 15575-1 nos informa que, a temperatura mínima interna das edificações, precisa ser maior ou igual a temperatura mínima externa mais 3°C, para as zonas bioclimáticas de 1 a 5. Já para as outras zonas esse critério não precisa ser verificado. Para fazer essas análises de desempenho das edificações, é importante conhecer o zoaneamento bioclimático brasileiro, como segue na Figura 30 abaixo. 54 Figura 30– Zoneamento Bioclimático Brasileiro Fonte: Disponível em: < http://bioclimatismo.com.br/bioclimatismo/zoneamento-bioclimatico- brasileiro/> Percebe-se, então, que a cidade de Barra do Garças se encontra na zona bioclimática de número 6. A cidade Barra do Garças possui duas estações bem características, o verão, em que ocorre um alto índice de chuvas, e o inverno, que é seco e com pequena quantidade de precipitações. Quanto às temperaturas médias mensais para o ano de 2016, foram retiradas através da cidade de Aragarças-GO, que está em conurbação com Barra do Garças-MT, sendo que a máxima registrada foi no mês de setembro, no valor de 37,41°C, e a mínima registrada foi no mês de julho, de aproximadamente 15,67°C (MACIEL, 2016). Grande parte das cidades situadas na zona bioclimática 6, possuem essas características quanto ao clima. 55 3.6.3 Conforto Acústico Silva (1997) apud Nogueira (2008, p. 03) elucida que “o ruído ou barulho são sons indesejáveis para o indivíduo ou captor e varia segundo as características psicológicas desse mesmo captor”. Existem atividades que geram ruídos dentro de uma residência e que atrapalham as pessoas em alguns ambientes, como de estudo, sono, trabalho, pois são situações em que há necessidade de concentração e foco. Diante disso, é fundamental que haja um isolamento acústico entre diferentes ambientes. Segundo a NBR 15575-1 (2013, p. 23): A edificação habitacional deve apresentar isolamento acústico adequado das vedações externas, no que se refere aos ruídos aéreos provenientes do exterior da edificação habitacional, e isolamento acústico adequado entre áreas comuns e privativas. Além da NBR 15575-1 existe, também, a NBR 10152 para conforto acústico, que afirma que em locais como escolas, hospitais, hotéis e residências possuem um nível sonoro de conforto e um nível sonoro aceitável. Se forem encontrados níveis sonoros acima do aceitável é causado um desconforto para o usuário, que pode ou não causar prejuízos à saúde auditiva. O nível de pressão sonora ponderado é dado em decibéis, dB(A), e os valores admissíveis se encontram no Quadro 5. Quadro 5 - Valores de dB (A) Residências dB (A) Dormitórios 35 - 45 Salas de Estar 40 - 50 Fonte: NBR 10152 (ABNT, 1987), adaptado pelo autor. Notas: a) O valor inferior da faixa representa o nível sonoro para conforto, enquanto que o valor superior significa o nível sonoro aceitável para a finalidade. b) Níveis superiores aos estabelecidos nesta Tabela são considerados de desconforto, sem necessariamente implicar risco de dano à saúde. Foram mostrados apenas os valores de residências, porque o presente estudo aborda apenas essa temática. 3.6.4 Desempenho termoacústico 56 Segundo a NBR 15.575, “a avaliação de desempenho busca analisar a adequação ao uso de um sistema ou de um processo construtivo destinado a cumprir uma função, independentemente da solução técnica adotada.” Os Quadros 6 e 7 abaixo mostram os desempenhos térmicos esperados das edificações no inverno e no verão segundo a norma, respectivamente. Quadro 6 - Critério para avaliação de desempenho térmico para as condições de inverno Fonte: NBR 15575-1 (ABNT, 2013). Quadro 7 - Critério para avaliação de desempenho térmico para as condições de verão Fonte: NBR 15575-1 (ABNT, 2013). Para análise do desempenho térmico das alvenarias de vedação de blocos cerâmicos e das alvenarias de vedação de blocos de concreto, utiliza-se um estudo realizado por Sacht e Rossignolo (2009). Os autores fizeram simulações
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