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CENTRO UNIVERSITÁRIO - CESMAC LEANDRO WAGNER CALDAS DA SILVA MÁRIO ALCÂNTARA BRANDÃO NETO A IMPORTÂNCIA DO PLANEJAMENTO DE OBRAS PARA O ENGENHEIRO CIVIL NO SÉCULO XXI MACEIÓ – AL 2017/2 LEANDRO WAGNER CALDAS DA SILVA MÁRIO ALCÂNTARA BRANDÃO NETO A IMPORTÂNCIA DO PLANEJAMENTO DE OBRAS PARA O ENGENHEIRO CIVIL NO SÉCULO XXI Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito final, para conclusão do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário – Cesmac, sob a orientação do Prof. Dr. Ednaldo Araújo Mendonça. MACEIÓ – AL 2017/2 LEANDRO WAGNER CALDAS DA SILVA MÁRIO ALCÂNTARA BRANDÃO NETO A IMPORTÂNCIA DO PLANEJAMENTO DE OBRAS PARA O ENGENHEIRO CIVIL NO SÉCULO XXI APROVADO EM: ____/____/________ ________________________________ Prof. Dr. Ednaldo Araújo Mendonça __________________________________________ Prof. Msc. Emerson Acácio Feitosa Santos __________________________________________ Prof. Msc. José Wellington Pedro da Silva Filho LEANDRO WAGNER CALDAS DA SILVA MÁRIO ALCÂNTARA BRANDÃO NETO A IMPORTÂNCIA DO PLANEJAMENTO DE OBRAS PARA O ENGENHEIRO CIVIL NO SÉCULO XXI Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito final, para conclusão do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário sob a orientação do Prof. Dr. Ednaldo Araújo Mendonça. APROVADO EM: ____/____/________ __________________________________________ Prof. Dr. Ednaldo Araújo Mendonça Orientador __________________________________________ rof. Msc. Emerson Acácio Feitosa Santos Avaliador Interno __________________________________________ rof. Msc. José Wellington Pedro da Silva Filho Avaliador Externo LEANDRO WAGNER CALDAS DA SILVA MÁRIO ALCÂNTARA BRANDÃO NETO A IMPORTÂNCIA DO PLANEJAMENTO DE OBRAS PARA O ENGENHEIRO CIVIL NO SÉCULO XXI conclusão de curso apresentado como requisito final, para conclusão do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário – Cesmac, sob a orientação do Prof. Dr. Ednaldo Araújo __________ __________________________________________ rof. Msc. Emerson Acácio Feitosa Santos __________________________________________ rof. Msc. José Wellington Pedro da Silva Filho BIBLIOTECA CENTRAL CESMAC B817i Brandão Neto, Mario Alcântara A importância do planejamento de obras para o engen heiro civil no século XXI / Mario Alcântara Brandão Neto, Leandro Wagner Caldas da Silva.-- Maceió , 2017. 34 f.: il. TCC (Graduação em Engenharia Civil) - Centro Univer sitário CESMAC, Maceió, AL, 2017. Orientador: Ednaldo Araújo Mendonça. 1. Planejamento. 2. Construção civil. 3. Programaçã o da obra. I. Silva, Leandro Wagner Caldas da. II. Me ndonça, Ednaldo Araújo. III. Título. CDU: 624 A IMPORTÂNCIA DO PLANEJAMENTO DE OBRAS PARA O ENGEN HEIRO NO SÉCULO XXI THE IMPORTANCE OF PLANNING WORKS FOR THE 21 CENTURY CIVIL ENGINEER Leandro Wagner Caldas da Silva Graduando do Curso de Engenharia Civil leandrowagners@gmail.com Mário Alcântara Brandão Neto Graduando do Curso de Engenharia Civil neto-brandao@hotmail.com Prof. Dr. Ednaldo Araújo Mendonça professorednaldo@terra.com.br RESUMO O planejamento acompanha o homem em seus atos desde os primórdios, e na construção civil não poderia ser diferente, uma vez que se trata de um ramo com processo produtivo que apresenta elevado grau de dispersibilidade em relação aos dois principais resultados: tempo de execução e custos. Principalmente porque diversos fatores influenciam nos resultados da obra, e consequentemente, no planejamento e no controle. Dentre desse contexto, este trabalho propõe o estudo da importância do planejamento eficiente na execução de obras. Para este fim, estudam-se os fatores intrínsecos da construção civil que afetam o planejamento da obra, destacando os principais aspectos que devem ser considerados na concepção do planejamento do empreendimento. Por fim, analisam-se os principais fundamentos da programação da obra, detalhando suas etapas e técnicas, resultando no cronograma da obra. PALAVRAS-CHAVE: Planejamento. Construção civil. Programação da obra. ABSTRACT The planning accompanies the man in his acts from the beginning, and in the civil construction could not be different, since it is a branch with productive process that presents a high degree of dispersibility in relation to the two main results: execution time and costs. Mainly because several factors influence the results of the work, and consequently, in the planning and control. Within this context, this work proposes the study of the importance of efficient planning in the execution of works. For this purpose, we study the intrinsic factors of the civil construction that affect the planning of the work, highlighting the main aspects that should be considered in the planning of the project. Finally, we analyze the main fundamentals of the work's programming, detailing its stages and techniques, resulting in the work schedule. KEY WORDS: Planning. Civil construction. Work’s programming. AGRADECIMENTOS A Deus todo poderoso, por iluminar sempre nossos caminhos e nos proporcionar as oportunidades e as conquistas. As nossas famílias, pelo carinho e apoio na realização desta etapa; em especial as nossas amadas mães e aos nossos amados pais, que se esforçaram e nos ajudaram. Ao professor Ednaldo Araújo e à professora Anne Dayse pela orientação neste trabalho. Enfim, a todos que contribuíram direta ou indiretamente na elaboração deste trabalho, nossos sinceros agradecimentos. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 6 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS .................................................................................... 6 1.2 OBJETIVOS ......................................................................................................... 7 1.2.1 Objetivo geral ............................................................................................ 7 1.2.2 Objetivos específicos ................................................................................. 7 1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO .................................................................................. 7 2 SISTEMAS DE PLANEJAMENTO E CONTROLE NA CONSTRUÇÃO C IVIL ... 9 2.1 SISTEMA TRADICIONAL ........................................................................................ 9 2.2 SISTEMA DE LAUFER E TUCKER (1987) .............................................................. 10 2.3 LEAN CONSTRUCTION ....................................................................................... 11 2.4 SISTEMA LAST PLANNER ................................................................................... 11 3 FATORES QUE INFLUENCIAM NO PLANEJAMENTO DAS OBRAS ............. 14 3.1 ESPECIFICIDADES DA CONSTRUÇÃO CIVIL ............................................................ 14 3.2 CARACTERÍSTICAS DO LOCAL ............................................................................ 16 3.3 FATORES CLIMÁTICOS ........................................................................................ 17 3.4 CICLO DE VIDA DA EDIFICAÇÃO ........................................................................... 17 3.5 FATORES FINANCEIROS E CRONOGRAMA ............................................................. 19 4 PROGRAMAÇÃO DE OBRAS .......................................................................... 22 4.1 ETAPAS DA PROGRAMAÇÃO DE OBRAS ................................................................ 22 4.2 DEFINIÇÃO DAS ATIVIDADES ESEQUÊNCIA DE EXECUÇÃO ..................................... 23 4.3 DEMANDA POR RECURSOS ................................................................................. 24 4.4 TÉCNICAS DE PROGRAMAÇÃO DE OBRA .............................................................. 25 4.4.1 Programação com cronograma de barras Gantt ..................................... 25 4.4.2 Programação com PERT-CPM ................................................................ 26 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 29 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 30 6 1 INTRODUÇÃO 1.1 Considerações iniciais Desde os primórdios, o ato de planejar acompanha o cotidiano do homem. Segundo Menegolla e Sant’anna (2001), “o planejar é uma realidade que acompanhou a trajetória histórica da humanidade. O homem sempre sonhou, pensou e imaginou algo na sua vida”. Todos os seres humanos planejam suas ações, desde aquelas mais simples até as mais complexas, buscando mais satisfação em suas vidas ou nas das pessoas de seu convívio (CASTRO et al., 2008). Entretanto, a utilização do planejamento como pré-etapa das ações não se restringe a vida social, pelo contrário, expande-se em praticamente todos os âmbitos profissionais, dentre eles pode-se destacar a relevância do planejamento no ramo da Engenharia. O Engenheiro é visto, e contratado, em muitos casos, como o profissional indicado para otimizar os recursos em determinado projeto, o que lhe acarreta a incumbência de fazer sempre o máximo com o mínimo, fazendo do planejamento uma etapa de grande relevância para o sucesso do projeto. No ramo da construção civil, as empresas sofreram transformações econômicas significativas nos últimos 20 anos, incluindo redução de tamanho das empresas e elevado incremento na competividade no setor (GONZÁLEZ, 2008). O altíssimo nível de competitividade acarreta a redução de margens de lucro, haja vista que há preços de mercado definidos para produtos convencionais, tais como apartamentos e residências em condomínios. Como consequência da nova realidade, grande parcela das empresas tem buscado ampliar a eficiência de seus processos através de ações de planejamento e gerenciamento da construção, tais como a otimização de processos, a implantação de programas de qualidade, a certificação e terceirização de grande parte das atividades necessárias à produção, dentre outros. Estas estratégias visam à redução dos custos das obras sem a perda da qualidade requerida pelo cliente, nas quais o planejamento da obra é etapa indispensável para manter a saúde econômica das empresas do setor de construção civil. Nos dias atuais, um aspecto é indispensável em qualquer projeto: a sustentabilidade, dada a necessidade de propiciar a qualidade de vida das gerações 7 futuras. Neste âmbito, o setor de construção civil é um dos que mais pode contribuir, haja vista que este setor é grande consumidor dos recursos naturais e da energia para a fabricação dos materiais e para a operação e a manutenção das edificações (GONZÁLEZ, 2008). Além disso, a construção civil é uma das maiores geradoras de resíduos, provenientes da construção e da demolição, sendo responsável por 40% de todo o resíduo gerado pela sociedade (GONZÁLEZ, 2008). Sendo assim, o engajamento da indústria da construção na busca pelo desenvolvimento sustentável é essencial e a etapa primordial para isto se tornar viável é o planejamento das obras, haja vista que as construções devem ser inicialmente projetadas com características sustentáveis. 1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo geral O objetivo geral deste trabalho consiste em estudar a importância do planejamento na execução de obras com elevado nível de eficiência. 1.2.2 Objetivos específicos • Analisar a importância do planejamento em todos os aspectos do cotidiano; • Estudar as características específicas das obras de edificações que podem interferir no cronograma de execução e/ou nos custos; • Estudar as principais técnicas de planejamento voltadas à construção civil, como o cronograma de Gantt e o diagrama PERT-CPM. 1.3 Estrutura do trabalho Nesta seção apresenta-se uma síntese dos próximos capítulos deste trabalho. No Capítulo 2 se estuda os principais sistemas de planejamento e controle de obras, destacando os principais aspectos, vantagens e desvantagens. O Capítulo 3 trata dos principais fatores que podem influenciar o planejamento das obras. Neste capítulo, discutem-se os aspectos que o Engenheiro Civil deve considerar para obter um planejamento eficiente, mostrando-se as 8 características peculiares da construção civil, bem como a influência das características locais e dos fatores climáticos na execução obra, além de estabelecer uma visão moderna sobre o planjemento da edificação pensando em seu ciclo de vida e seus respectivos custos. Ainda discute-se a relevância dos fatores financeiros (custos e recursos) e do cronograma no planejamento da obra, haja vista que estes consistem a essência das técnicas de planejamento mais utilizadas na construção civil. Já, o Capítulo 4 aborda as principais técnicas de planejamento da construção civil, ou seja, apresentam-se os principais aspectos do planejamento das obras, bem como se estuda os detalhes das técnicas de programação com cronograma de barras (Gantt) e a programação com PERT-CPM. Por fim, no Capítulo 5 são feitas as considerações finais do trabalho. 9 2 SISTEMAS DE PLANEJAMENTO E CONTROLE NA CONSTRUÇÃO CIVIL O trabalho de Magalhães et al. (2015) aborda um aspecto relevante na construção civil, uma vez que os autores destacam os diferentes tipos de sistemas de planejamento e controle aplicados a obras. Neste âmbito, Ballard (1994) destaca a relevância do planejamento e controle com a finalidade de melhorar a eficiência da produtividade na construção civil, através da redução de atrasos, da otimização da sequência de produção e da distribuição da mão de obra, e da coordenação das múltiplas atividades interdependentes. Coelho (2003) corrobora com esse entendimento, pois este autor define o controle de um processo como o monitoramento da produção, no qual se compara o trabalho realizado com o previsto. A partir do monitoramento, as ações necessárias são incorporadas visando à eficiência da produção, permitindo acelerar o cronograma e reduzir custos. Sendo assim, este capítulo tem a finalidade de estudar e discutir os principais sistemas de planejamento e controle de obras. 2.1 Sistema tradicional O sistema de planejamento e controle mais empregado na construção civil estabelece a produção como uma gama de tarefas de conversão, a qual transforma os insumos em produtos (COELHO, 2003). Esse sistema se baseia no método do caminho crítico (CPM) e na técnica de avaliação e revisão de programa (PERT). Ambas as técnicas serão vistas em detalhes no Capítulo 4 deste trabalho. Todavia, Koskela (1992) aponta algumas deficiências no sistema tradicional de planejamento e controle de obras. Este autor menciona que os fluxos físicos entre as atividades não são contabilizados, o que pode acarretar erros, uma vez que grande parcela dos custos é proveniente desses fluxos. Além disso, o controle da produção direciona seu foco nos subprocessos individuais em detrimento ao processo global, o que gera impacto bem reduzido no resultado global (MAGALHÃES et al., 2015). 10 Outra deficiência relevante do sistema tradicional é o fato deste não levar em conta que as solicitações dos clientes podem acarretar em produtos inadequados ao mercado, uma vez que, nesse sistema, estabelece-se que a qualidade do produto somente pode ser elevada com a utilização de insumos de melhor qualidade(KOSKELA, 1992). 2.2 Sistema de Laufer e Tucker(1987) No sistema apresentado por Laufer e Tucker (1987), o planejamento deve contemplar as respostas para quatro questionamentos principais (Figura 1): • O que fazer? (atividades); • Como realizar? (método); • Quem irá executar? (recursos); • Quando executar? (cronograma). Figura 1 – Quatro questionamentos principais do sistema de Laufer e Tucker (1987)1. O processo do planejamento e controle, com foco nesses quatro pilares, deve ser realizado nas dimensões horizontal e vertical (MOURA, 2008). A dimensão horizontal consiste nas etapas através das quais o planejamento e o controle são executados, tais como a preparação dos planos, a coleta das informações, a avaliação do processo de planejamento, dentre outros. Já, a dimensão vertical se refere ao vínculo dessas etapas citadas aos diferentes níveis gerenciais da organização (MAGALHÃES et al., 2015). 1Fonte: O autor. 11 Laufer e Tucker (1987) enfatizam que o planejamento não deve ser preparado sem o estabelecimento dos métodos de produção. Além disso, a eficiência do planejamento está condicionada à integração com o sistema de controle da produção. A integração do planejamento com o controle permite o controle da produção, o gerenciamento das várias unidades envolvidas na obra e a comparação de diferentes alternativas, melhorando a tomada de decisão (MOURA, 2008). 2.3 Lean Construction A filosofia de produção Lean Construction tem por base o Modelo Toyota de Produção, a qual for apresenta no trabalho de Koskela (1992). O Lean Construction apresenta como princípio fundamenal a entrega do produto de modo a maximizar o valor agregado e minimizar o desperdício (BALLARD e HOWELL, 2004). Nesse modelo a obra deve ser tomada como fluxo, apresentando dois processos primários, os quais são o projeto e a construção. A construção é composta pelos processos de fluxo de materiais e de trabalho. De modo geral, os custos, a duração e o valor para o cliente são os parâmetros de resposta do modelo (KOSKELA, 1992). A aplicabilidade do Lean Construction não se restringe aos processos de produção, o sistema pode ser aplicado também aos processos de cunho gerencial (FORMOSO, 2001). Formoso (2001) salienta que o processo de fluxo de trabalho deve ser controlado e gerenciado, fazendo-se necessário a sincronização das equipes no canteiro de obras de modo a se manter fluxo de trabalho contínuo. Portanto, o planejamento e o controle da produção devem levar em consideração o gerenciamento dos fluxos dos materiais e das equipes de trabalho, enfatizando a redução das atividades que não agregam valor ao produto. 2.4 Sistema Last Planner O sistema Last Planner, proposto Ballard e Howell (2003), concentra seu foco no detalhamento do planejamento das etapas pré-execução ao invés do planejamento como um todo (KOSKELA e HOWELL, 2002). 12 Esse sistema introdoziu alguns métodos de produção de alto desempenho no médio prazo, bem como no curto prazo (MOURA, 2008). O planejamento de longo prazo define metas globais e os fundamentos que regem o projeto, os quais estabelecem o ritmo do processo de produção (BALLARD, 2000). A principal programação nessa fase do planejamento deve ser a disponibilização dos recursos que requerem prazo elevado de aquisição (FORMOSO, 2001). O planejamento de médio prazo parte dos pressupostos definidos no planejamento de longo prazo. A partir disso, as atividades de execução em médio prazo são estabelecidas. Nessa fase, o foco passa a ser a programação de recursos, principalmente àqueles que possuem médio prazo para aquisição (MOREIRA e BERNADES, 2001). Identifica-se, em muitos projetos de obras, um grande espaçamento entre os planejamentos de longo e de curto prazo em virtude da não utilização de maneira adequada do planejamento de médio prazo. Isto acarreta a redução da eficiência do sistema de planejamento e da sua eficácia nas predições (HAMZEH et al., 2012). Ballard (2000) elenca algumas funções relevantes do planejamento de médio prazo: • Definição da sequência de atividades e do ritmo de execução; • A divisão das atividades do planejamento de longo prazo em frentes de trabalho; • Equalização do trabalho necessário e da capacidade produtiva; • Detalhamento de técnicas de execução; • Disposição dos estoques de serviços para a execução. Outra etapa do planejamento consiste no planejamento de trabalho semanal, o qual representa planos mais detalhados do processo, identificando a dependência entre as atividades e impactando efetivamente na produção da obra (MAGALHÃES et al., 2015). Alguns critérios devem ser levados em consideração na elaboração do planejamento semanal, tais como a sequência de atividades correta, a demanda coerente de trabalho e a viabilidade da execução das atividades. Acerca das atividades que não foram concluídas de modo satisfatório, busca-se os motivos, 13 adotando ações corretivas, tornando-se um processo de melhoria continuada (BALLARD, 2000). O Last Planner fundamenta-se em dois conceitos primordiais, os quais são o controle da produção e o controle do fluxo do trabalho. O controle da produção permite otimizar o projeto através da aprendizagem contínua e das ações corretivas. O controle do fluxo de trabalho possibilita a definição da melhor sequência de atividades, minimizando os custos (COELHO, 2003). O sistema de planejamento e controle Last Planner apresenta como vantagem o fato do sistema convencional não conseguir distinguir o que deveria ser executado no canteiro de obras do que efetivamente pode ser feito, enquanto que o Last Planner consegue realizar a referida distinção através da análise das restrições do projeto, da capacidade da produção e do fluxo de trabalho. 14 3 FATORES QUE INFLUENCIAM NO PLANEJAMENTO DAS OBRAS Algumas variáveis presentes nas diversas obras afetam diretamente o planejamento, de modo que estas devem ser tratadas com a devida atenção na fase da concepção do projeto. Primeiramente, o Engenheiro Civil deve saber das características peculiares da execução de um projeto de construção, além disto, algumas variáveis são de grande relevância e podem ditar o andamento da execução do projeto, tais como a topografia e a acessibilidade do local, bem como os fatores climáticos e o ciclo de vida da edificação. Ademais, os fatores financeiros e o cronograma são a essência do planejamento de uma obra. Sendo assim, o estudo dos fatores que influenciam no planejamento das obras é de grande valia para a otimização do processo de execução de obras de construção. 3.1 Especificidades da construção civil O setor da construção civil apresenta algumas características específicas, que acarretam impacto nos custos e no planejamento das obras (GONZÁLEZ, 2008). Economicamente, em termos gerais, as empresas do ramo são pequenas, com baixa capacitação tecnológica e inteligência competitiva, o que acaba reduzindo a margem de lucro e o tempo de atuação das mesmas no mercado. Entretanto, a contemporaneidade exige das empresas do setor a inovação nos diversos âmbitos, todavia, atualmente, esse processo de inovação na construção civil ainda é lento no Brasil (GONZÁLEZ, 2008). O investimento em tecnologia permite as empresas do ramo venderem o valor do produto agregado, o que possibilita o aumento das margens de lucro, e consequentemente, traz novos modelos de negócio para o setor. Sendo assim, o planejamento é fundamental para a sustentabilidade econômica do setor de construção civil. Além disso, há outras peculiaridades na construção civil que exigem um planejamento eficiente para alcançar uma execução eficaz da obra. 15 Primeiramente, a obra é um ambiente com elevado nível de perdas, o que acarreta no aumento nos custos finais, conforme se ilustra na Figura 2. Inerentemente, a mão de obra é poucoqualificada, pois na maioria das obras, o trabalho é cansativo e temporário. Todavia, um bom planejamento da obra permite um controle mais eficaz das perdas, acarretando a redução dos custos e possibilitando melhores condições de trabalho para os funcionários, o que pode propiciar a atração de pessoas mais qualificadas para o setor. Figura 2 – Evidências de perdas em um canteiro de obras2. Aliado a isso, está o fato da indústria da construção apresentar elevado índice relativo de acidentes de trabalho, os quais podem acarretar prejuízos financeiros, ambientais e humanos, bem como atrasar o andamento da obra previsto no cronograma (GONZÁLEZ, 2008). Outras características inerentes da construção civil, que influenciam no planejamento, são a produção móvel e a incidência de intempéries sobre as edificações. A produção móvel consiste na fabricação itinerante dos materiais necessários à construção da edificação, e o fato da fábrica ser móvel se deve à mudança de local e à temporariedade da obra. Além disso, a produção da edificação 2Fonte: Logística na construção civil (2017). 16 está sujeita à ação de intempéries, as quais acarretam um nível de incerteza na execução do projeto e requerem cuidados e um planejamento eficiente para o cumprimento do cronograma previsto, bem como para evitar custos imprevistos. 3.2 Características do local O local em que a obra vai ser executada também influencia demasiadamente no planejamento. Basicamente, dois fatores devem ser levados em consideração na fase do planejamento da obra, estes são a topografia e a acessibilidade do local. A Figura 3 ilustra um trabalho de topografia. Figura 3 – Exemplo de trabalho de topografia do local da obra3. No que concerne à topografia, é relevante estudar as condições de relevo e geologia do terreno da obra a fim de adequar o projeto às condições reais da execução, definindo primeiramente a viabilidade da execução, bem como identificar as necessidades específicas provenientes da topografia do terreno. O estudo detalhado da topografia no planejamento da obra evita imprevistos e seus impactos nos custos e no cronograma da execução. 3Fonte: Transnogueira terraplenagem transportes (2017). 17 A análise da acessibilidade do local também é muito importante, haja vista que o planejamento estabelece toda a logística de abastecimento de materiais e equipamentos para a obra, todavia se os acessos do local não condizem com o esperado, o Engenheiro passará por transtornos para viabilizar a execução da obra nos prazos determinados. 3.3 Fatores climáticos De modo geral, os fatores climáticos são os aspectos mais imprevisíveis e que fogem do controle na execução de uma obra, sendo, muitas vezes, os responsáveis pelo atraso no cronograma. Todavia, mesmo com essa imprevisibilidade desses fatores, um planejamento eficiente pode mitigar os efeitos do clima na execução da obra. O planejamento deve considerar a tipologia do clima do local da edificação a ser construída, determinando o período do ano com maior probabilidade de chuvas e dessa forma, contabilizar essa interferência climática no cronograma de execução e traçar planos mais eficientes de execução, estabelecendo outras diretrizes na obra nos períodos chuvosos, de modo a otimizar a produtividade e mitigar os prejuízos no prazo previsto de entrega. Entretanto, cumpre ressaltar que o clima é um fator que não se pode controlar, então mesmo com um planejamento eficiente e adequado, imprevistos devido a fatores climáticos podem ocorrer. Sendo assim, o planejamento torna-se ainda mais relevante para o cumprimento do cronograma de execução da obra. 3.4 Ciclo de vida da edificação O planejamento eficiente de uma obra deve levar em consideração o ciclo de vida da edificação, haja vista que, em muitos casos, os custos e os recursos relacionados ao uso, manutenção e demolição representam parcela mais significativa do que no processo de construção (GONZÁLEZ, 2008). A avaliação do ciclo de vida (ACV) da edificação é uma técnica utilizada para mensuração dos materiais e da energia envolvidos no desenvolvimento do produto, estimando os impactos ambientais ao longo de toda a vida útil de uma edificação. Neste âmbito, alguns países europeus definiram que os novos prédios públicos 18 devem ser construídos em estruturas metálicas ou em madeira, facilitando, assim, a reciclagem em comparação ao concreto (GONZÁLEZ, 2008). ACV verifica os impactos ao meio ambiente atrelados a determinado processo, produto ou atividade, mediante avaliação qualitativa e quantitativa da energia dos materiais utilizados na produção, bem como dos resíduos gerados. A ACV estuda todo o ciclo do processo, produto ou atividade, principalmente identificando oportunidades para a introdução de melhorias no projeto, visando à redução dos danos ambientais (ABNT NBR ISO 14040, 2001). A avaliação do ciclo de vida da edificação é relevante no planejamento da obra, haja vista que após a ACV pode-se escolher os materiais através de parâmetros do impacto dos mesmos à natureza. Entretanto, esta análise é complexa, pois depende das características locais. Ademais, a avaliação dos custos atrelada ao ciclo de vida da edificação permite estimar o impacto do projeto durante todo o ciclo de vida do imóvel. Como as edificações, em geral, apresentam vida útil prolongada, os custos não podem ser meramente somados, haja vista que os custos de projeto e construção concentram- se em um período de tempo relativamente curto, enquanto que os custos de manutenção são distribuídos por um período de tempo longo, além dos custos de demolição, cujo período de tempo está afastado demasiadamente da época da construção, conforme se observa na Figura 4. Em se tratando de custos, o fator tempo é extremamente relevante, pois há a incidência de juros sobre o capital, por isso esses custos não podem ser comparados diretamente. 19 Figura 4 – Custos de um edifício em 50 anos4. 3.5 Fatores financeiros e cronograma Os fatores financeiros podem ser desmembrados em custos e recursos. Trata-se de uma das partes mais importantes do planejamento, haja vista que o financeiro influencia demasiadamente no andamento da obra. Os custos de uma obra envolvem três categorias de insumos: materiais, mão- de-obra e equipamentos, conforme ilustra o esquema da Figura 5. A categoria de materiais tem composição diversa, como por exemplo, areia, cimento, cerâmica, aço, etc. Os materiais apresentam condições de pagamento, entrega e armazenamento amplamente diferenciados entre si e sobre eles incidem alguns tributos, tais como IPI e ICMS. A entrega e o armazenamento dos materiais devem ser minuciosamente analisados no planejamento a fim de evitar problemas que possam propriciar o atraso na entrega da obra. 4 Fonte: Ceotto (2009). 20 Figura 5 – Composição dos custos de uma obra5. A mão-de-obra é composta pelos funcionários que atuarão no canteiro de obras, tais como serventes, mestres de obra, técnicos, pedreiros, etc. Acerca da mão-de-obra incide um elevado e diversificado conjunto de tributos, conhecidos como encargos sociais. Já os equipamentos (betoneiras, vibradores, elevadores, guinchos, furadeiras, etc) podem sofrer depreciações contábeis, servirem a várias obras e serem alugados (GONZÁLEZ, 2008). Observa-se que a composição dos custos é complexa, e, além disso, dada a diversidade em sua composição, a probabilidade de falha é elevada, então se faz cada vez mais necessário um planejamento eficiente visando à mitigação da ocorrência de falhas que possam elevar os custos, uma vez que essa elevação pode acarretar atrasos significativos na obra ou até mesmo a perda de suaviabilidade financeira, comprometendo todo o trabalho já realizado. A disponibilização dos recursos também é outro fator relevante no planejamento da obra, haja vista que, na maioria dos casos, a execução inicia-se com recursos próprios e os recursos vão sendo disponibilizados durante o andamento da execução da obra através das medições. Esta é uma característica peculiar da construção civil, o pagamento se dá por etapas, através das medições definidas inicialmente no cronograma físico-financeiro. 5 Fonte: O autor. 21 No cronograma físico-financeiro está a essência do planejamento, haja vista que este envolve as duas variáveis mais importantes da obra: o tempo de execução e os custos. A Figura 6 apresenta um exemplo de um cronograma físico-financeiro. O cronograma físico concerne ao andamento dos serviços da obra, enquanto que o financeiro estima os gastos mensais. Figura 6 – Exemplo de cronograma físico-financeiro de uma obra6. O cronograma físico-financeiro consiste no objeto principal das duas mais relevantes técnicas de planejamento na construção civil: a programação com cronograma de barras (Gantt) e a programação com PERT-CPM, os quais serão estudados com detalhes no próximo capítulo. 6 Fonte: Qconcursos.com (2017). 22 4 PROGRAMAÇÃO DE OBRAS O setor da construção civil apresenta um dos processos de produção com maior grau de dispersibilidade em relação as suas principais variáveis: o prazo de conclusão e o custo total da obra. Sendo assim, o planejamento e o controle da obra são de grande relevância, sendo considerados como funções gerenciais básicas(HERNANDES, 2002). Na execução da obra de um empreendimento requer a combinação das variáveis tempo, custos e recursos. A alocação eficiente dos recursos no tempo, e o controle, somente são possíveis com planejamento e programação eficientes(HERNANDES, 2002). Além disso, o planejamento eficiente acarreta outros benefícios, tais como o conhecimento pleno da obra, a identificação de situações desfavoráveis, a relação estreita com o orçamento, a agilidade nas decisões, dentre outros. 4.1 Etapas da programação de obras A programação da obra requer um tratamento cuidadoso, uma vez que são necessários conhecimentos detalhados sobre o projeto, os recursos financeiros disponíveis, os prazos de entrega de materiais, a disponibilidade de mão-de-obra, o prazo global para a entrega da obra, dentre outras informações relevantes (GONZÁLEZ, 2008). Sendo assim, a programação precisa de um roteiro bem delineado (MESSIAS, 2014). Segundo Fachini (2005), as principais etapas na programação das obras são: • Definição das atividades a serem realizadas visando à execução da obra, levando em consideração as tecnologias e técnicas construtivas adotadas; • Definição da sequência de execução das atividades necessárias; • Projeção da demanda por recursos (tempo, mão-de-obra e material) que cada atividade requer; • Realização de estudos qualitativos e quantitativos em cada fase da obra; 23 • Avaliação das técnicas construtivas e do tempo de execução. 4.2 Definição das atividades e sequência de execuçã o O estabelecimento das atividades que são necessárias é um aspecto essencial no planejamento da obra, uma vez que o negligenciamento de alguma atividade pode acarretar problemas no desenvolvimento da execução. Geralmente, utiliza-se a Estrutura Analítica do Projeto (EAP) para a identificação das atividades. A EAP consiste em uma estruturação das atividades em níveis, conforme se exemplifica na Figura 7, através dos quais é possível desmembrar a totalidade da obra em níveis progressivamente menores (MESSIAS, 2014). Figura 7 – EAP para reforma da casa7. A distribuição dos serviços na programação de curto prazo nem sempre é semelhante àquela do orçamento, uma vez que a divisão estabelecida no orçamento aborda critérios específicos, tais como as medições, a identificação visual, dentro outros. Na programação da obra é imprescindível dividir ou agrupar os serviços, de acordo com o modo de execução de cada serviço. As atividades que necessitam ser executadas de modo intermitente e simultâneo devem ser divididas. Nesta categoria, enquadram-se os serviços concernentes aos pisos, revestimentos, alvenaria, estrutura de concreto, etc. Enquanto que as atividades de execução de modo 7 Fonte: EAP – Estrutura Analítica de Projeto (2017). 24 contínuodevem ser agrupadas, tais como os serviços de instalações elétricas e hidráulicas (GONZÁLEZ, 2008). Sendo assim, o orçamento necessita passar por reformulação de modo que este seja compatível com a programação da obra. A sequência das atividades na execução também é relevante na programação da obra. Para a determinação desta sequência, é imprescindível pensar como a obra será executada. Nesta etapa são analisadas as interdependências entre as atividades, definindo a estrutura do cronograma. 4.3 Demanda por recursos Diferentemente de outras áreas, na construção civil quando se trata de demanda de recursos em cada atividade da programação da obra, leva-se em consideração o tempo e a mão-de-obra como recursos tão importantes quanto os recursos financeiros. O planejamento do tempo de duração de uma obra é um dos elementos essenciais no projeto. Essa estimativa pode ser feita com base na duração de cada uma das atividades e de suas respectivas interdependências, conforme a metodologia das técnicas construtivas (FERRI, 2014). Por isso, o fator tempo é tão relevante na programação da obra. Além disso, a mão-de-obra alocada está diretamente relacionada com a duração prevista de cada atividade. Então, a partir da definição das atividades, a próxima etapa é a determinação da duração das mesmas (MESSIAS, 2014). A duração de cada atividade é proporcional à quantidade de serviço necessário, à quantidade de mão-de-obra alocada e à produtividade. A duração de cada atividade se baseia na relação entre a quantidade de mão- de-obra disponibilizada e a quantidade total de homens-hora necessária. Esta relação é realizada conforme as limitações de recursos financeiros dispendidos e do prazo total de execução da obra (GONZÁLEZ, 2008). Então, uma integração com o orçamento é necessária nessa etapa, uma vez que as produtividades estão presentes no orçamento e estas são essenciais para a determinação da duração das atividades (MESSIAS, 2014). Cumpre ressaltar que fica a critério do planejador da obra estabelecer a relação entre a duração de cada atividade e o número de equipes disponibilizadas. 25 Todavia, em uma obra comum, o número de atividades é elevado, o que dificulta o estabelecimento do equilíbrio entre os diversos fatores envolvidos. 4.4 Técnicas de programação de obra O cronograma é um instrumento muito importante na programação da obra, uma vez que este é a maneira mais prática de acompanhar o andamento da obra, bem como, é com base nele que o planejador da obra toma decisões, tais como programar atividades, alocar equipes, comprar materiais, alugar equipamentos, monitorar o progresso das atividades (NÔCERA, 2009). O resultado de todo o planejamento será o cronograma que poderá ser visualizado pelo Diagrama de Gantt ou Diagrama em rede. 4.4.1 Programação com cronograma de barras Gantt O gráfico criado por Henry L. Gantt é considerado o primeiro modo de representação gráfica do desenvolvimento esperado das etapas de execução de uma obra (CODAS, 1987). O cronograma de barras ou cronograma de Gantt consiste em uma ferramenta de controle de produção de atividades (CODAS, 1987). Trata-se de um gráfico simples e de fácil entendimento, no qual as atividades são dispostas e suas respectivas barras são desenhadas em uma escala,contendo seu ínicio e seu fim. A Figura 8 apresenta um exemplo de um cronograma de barras (Gantt) de uma obra. O cronograma de Gantt, conforme ilustrado na Figura 8, apresenta as atividades em barras horizontais e paralelas, estabelecendo suas respectivas durações, bem como seus custos. 26 Figura 8 – Cronograma de barras de Gantt de uma obra8. A desvantagem desse método de programação de obra é a escassez de informações relativas à interdependência entre as atividades, o que requer que o planejador conheça a obra em detalhes minuciosos para a montagem deste cronograma (MESSIAS, 2014). O acompanhamento em obra é fácil, porém a montagem do cronograma não é tão simples (GONZÁLEZ, 2008). Entretanto, trata- se de um método de fácil aplicação e entendimento, possibilitando, assim, que ele seja aplicado em conjunto com outras técnicas de programação de obra. 4.4.2 Programação com PERT-CPM Durante a Segunda Guerra Mundial, a necessidade de métodos mais efetivos para o planejamento de atividades mais complexas acarretou no desenvolvimento de técnicas de planejamento com análise de redes, tais como o CPM e o PERT (HIRSCHFELD, 1969). Ambas as técnicas são aplicadas em obras em que há a necessidade de detalhamento mais minuciososo em comparação com o cronograma de barras de Gantt. Os cronogramas de redes utilizam setas e nós para estabelecer as operações e suas dependências (MAZIERO, 1990). A técnica CPM (Critical Path Method) foi apresentada em 1957 pela indústria químicaDuPont de Nemours, sendo dirigida à implantação de projetos industriais (HIRSCHFELD, 1969). Este método é chamado de processo determinístico, uma vez que se baseia em experiência pregressa, ou seja, o CPM determina as durações das 8 Fonte: González (2008). 27 atividades com base em projetos muito semelhantes, os quais foram executados anteriormente (HERNANDES, 2002). Sendo assim, a utilização do CPM é voltada às programações que englobam atividades com tempos de execução razoavelmente conhecidos (HIRSCHFELD, 1969). A técnica PERT (Program Evaluation and Review Technique) foi estabelecida pelo Escritório de Projetos Especiais da Marinha dos EUA em 1958, tendo sua aplicação voltada a projetos militares ligados à corrida espacial (HIRSCHFELD, 1969). Neste método, as durações das atividades são determinadas através de tratamento estatístico, e, por isso, a técnica PERT é chamada de probabilística (HERNANDES, 2002). O método PERT é mais adequado aos projetos em que os tempos de execução das atividades são pouco conhecidos (HIRSCHFELD, 1969). A aplicação da técnica PERT, quando o projeto apresentava aspectos probabilísticos, e da técnica CPM, quando o projeto apresentava aspectos determinísticos, tornou-se conhecida, a partir de 1962, a técnica PERT-CPM (HIRSCHFELD, 1969). Os dois métodos, PERT e CPM, apresentam muitas semelhanças, por isso podem ser utilizados em conjunto na técnica PERT-CPM, adaptando-se ao objetivo requerido no projeto. Devido às suas inúmeras vantagens na avaliação de tempos e no controle, o método PERT-CPM pode ser aplicado em diversos âmbitos, tais como na construção civil, na indústria, no marketing, no teatro, nas decorações, dentre outros, ou seja, em qualquer processo em que haja um ínicio e um fim, havendo variadas atividades e tempos de execução (HIRSCHFELD, 1969). Existem milhares de modelos com variações da técnica PERT-CPM, com as mais diversas siglas e aplicados às necessidades das empresas. Todavia, o PERT- CPM é geral e pode ser empregado para qualquer fim. O que acaba variando entre os diferentes modelos do sistema PERT-CPM é o programa, cuja implementação depende dos profissionais que dominam o tema em pauta, visando sempre alcançar o objetivo requerido (HIRSCHFELD, 1969). A Figura 9 apresenta um exemplo do caso mais simples da rede PERT-CPM, o qual é constituído por dois eventos e uma atividade. Os elementos que representam este método são os nós e as setas orientadas. Os nós representam os eventos, enquanto que as atividades são representadas pelas setas orientadas. Vale ressaltar que as atividades conectam sempre dois eventos, os quais são denominados de evento inicial (nó i) e final (nó j). 28 Figura 9 – Representação do caso mais simples da rede PERT-CPM9. Essas atividades demandam recursos, ou seja, consumem tempo ou recursos financeiros, enquanto que os eventos são somente marcos de início ou fim da atividade, e desse modo, não demandam recursos (GONZÁLEZ, 2008). A Figura 10 apresenta um exemplo de um cronograma com diagrama de rede PERT-CPM para uma hipotética obra de construção civil. Figura 10 – Cronograma com diagrama de rede PERT-CPM. 9 Fonte: Messias (2014). 29 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS O planejamento é uma ferramenta de extrema relevância em diversos âmbitos cotidianos, sejam estes profissionais ou pessoais. No setor da construção civil, o planejamento da obra é ainda mais destacado, uma vez que diversos fatores podem afetar os dois principais aspectos de resultado da obra, os quais são o tempo de execução e os custos associados. Dentre os fatores que influenciam o planejamento de uma obra, primeiramente podem-se destacar as especificidades intrínsecas da construção civil, tais como as características das empresas, o elevado índice de perdas no canteiro de obras, as peculiaridades da mão-de-obra, a produção móvel e a incidência de intempéries. Além disto, as características do local, tais como a topografia e a acessibilidade do local também influenciam demasiadamente na execução. Aliado a isso, as condições climáticas, o ciclo de vida da edificação e, principalmente, os fatores financeiros e o cronograma físico-financeiro devem ter um peso relevante na fase de planejamento da obra, a fim de mitigar os problemas durante a execução. Para que o planejamento seja eficiente, faz-se necessária a programação da obra. Para isto, requer-se um tratamento cuidadoso, pois são necessários conhecimentos detalhados do projeto. Sendo assim, a programação da obra necessita de um roteiro bem delineado, o qual inicialmente requer a definição das atividades a serem realizadas. A partir desta etapa, define-se a sequência dessas atividades, bem como a projeção da demanda de recursos para cada uma. Por fim, é necessária a avaliação das técnicas construtivas e do tempo previsto para execução. O resultado do planejamento é o cronograma, o qual pode ser visualizado através do cronograma de barras Gantt ou do Diagrama em Rede PERT-CPM. O cronograma de Gantt é um gráfico simples e de fácil entendimento, entretanto apresenta como desvantagem a escassez de informações concernentes à interdependência entre as atividades. Enquanto que o cronograma com Diagrama de Rede PERT-CPM supre essa deficiência, todavia exige conhecimento amplo do projeto. Mesmo assim, a técnica é amplamente utilizada nos mais diversos âmbitos devido às suas inúmeras vantagens. 30 REFERÊNCIAS ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Gestão ambiental – avaliação do ciclo de vida – princípios e estrutura (NBR ISO 14040). Rio de Janeiro: ABNT, RJ, 2001. BALLARD, G. The last planner . In Proceedings of the Spring Conference Northern California Construction Institute Publication. Monterey: Lean Construction Institute, 1994. BALLARD, G. The last planner system of production control . 2000. Doctoral thesis - School of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Birmingham, Birmingham, 2000. BALLARD, G.; HOWELL, G. A. An update on Last Planner . In Proceedings of 11th Annual Conference of the International Group for Lean Construction. Blacksburg, 2003. BALLARD, G. B.; HOWELL, G. A. 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