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CENTRO UNIVERSITÁRIO PADRE ANCHIETA PÓS-GRADUAÇÃO LATO SENSU ESPECIALIZAÇÃO EM GESTÃO E CONTROLE DE OBRAS GILBERTO COSTA DOS SANTOS JÚNIOR A INDUSTRIALIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL JUNDIAÍ 2018 GILBERTO COSTA DOS SANTOS JÚNIOR A INDUSTRIALIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho de conclusão de curso apresentado como exigência para obtenção do título de especialista em Gestão e Controle de Obras, ao Programa de Pós-Graduação Lato Sensu do Centro Universitário Padre Anchieta. Orientador: Dr. Cândido Ferreira da Silva Filho UNIANCHIETA 2018 2 AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus por ter me sustentado e me dado a oportunidade de chegar até aqui. Agradeço a minha família por ter me apoiado e ser minha base durante este ciclo. Agradeço a todos os meus professores que compartilharam seu conhecimento comigo e contribuíram para a realização deste curso, em especial agradeço a meu orientador por ter me ajudado no direcionamento deste trabalho. Agradeço também a instituição por fornecer todas as ferramentas e estrutura necessária para que eu pudesse chegar ao final deste ciclo de maneira satisfatória. 3 RESUMO JÚNIOR, GILBERTO COSTA DOS SANTOS. A Industrialização na Construção Civil. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Pós-Graduação em Gestão e Controle de Obras), Centro Universitário Padre Anchieta, Jundiaí – SP, 2018. O presente trabalho traz quatro grandes problemas enfrentados pela construção civil: Déficit Habitacional, escassez de mão de obra, geração de resíduos e gestão de cronograma. A partir destes problemas é feita uma apresentação sobre o que é a industrialização da construção civil, suas características e classificações. São apresentados os principais sistemas e produtos já consolidados e suas vantagens de utilização. Depois são discutidos os processos e ferramentas necessários para a implementação dos sistemas industrializados com o objetivo de facilitar sua aplicação e por fim é feita uma análise dos benefícios operacionais e econômicos da utilização do sistema, para que a industrialização possa ser uma alternativa a resolução dos problemas apresentados. Palavras-chave: Industrialização, Construção Civil, Sistemas. 4 LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Resíduos gerados na construção de edifício ............................ 10 Figura 2 – Galpão industrial em estrutura pré-moldada ............................. 16 Figura 3 – Estrutura pré-moldada de concreto no sistema de esqueleto....20 Figura 4 – Laje alveolar protendida ............................................................ 21 Figura 5 – Instalação de painéis de concreto pré-fabricados em shopping.22 Figura 6 – Cravação de estacas pré-fabricadas de concreto ..................... 23 Figura 7 – Edificação em Wood Frame para Cohab .................................. 24 Figura 8 – Painel multicamada de Wood Frame ........................................ 26 Figura 9 – Parede pronta para receber o fechamento interno .................... 27 Figura 10 – Prédio em estrutura metálica .................................................. 28 Figura 11 – Estrutura de laje em Steel Deck .............................................. 31 Figura 12 – Execução de laje Steel Deck .................................................. 31 Figura 13 – Estaca metálica ...................................................................... 32 Figura 14 – Residência executada com o sistema de Light Steel Framing.33 Figura 15 - Casa Container........................................................................ 36 Figura 16 – Restaurante feito com containers ........................................... 36 Figura 17 – Kit de chuveiro instalado no montante de dry-wall .................. 38 Figura 18 – Esquema da instalação de um banheiro com o sistema PEX..39 Figura 19 – Uso de kits elétricos em obra .................................................. 41 Figura 20 – Módulo de banheiro pronto ..................................................... 43 5 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .................................................................................... 8 1.1. Habitação no Brasil.............................................................................8 1.1.1. Escassez de mão de obra qualificada ............................................ 9 1.1.2. Geração de resíduos na construção civil ..................................... 10 1.1.3. Gestão de prazos e cronograma na construção civil .................... 11 1.2. Problema de pesquisa .................................................................... 12 1.3. Objetivos......................................................................................... 12 1.3.1. Objetivo geral............................................................................... 12 1.3.2. Objetivos específicos ................................................................... 13 1.4. Metodologia .................................................................................... 13 1.5. Organização do trabalho ................................................................. 13 2. INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO ....................................... 15 2.1. Industrialização ............................................................................... 15 2.1.1. Pré-fabricação ............................................................................. 15 2.1.2. Elementos pré-moldados ............................................................. 16 2.1.3. MMC (Métodos Modernos de Construção) .................................. 17 2.2. Classificações da industrialização .................................................. 17 2.3. Exemplos de sistemas industrializados ........................................... 18 2.3.1. Sistemas construtivos industrializados de concreto ..................... 18 2.3.1.1. Sistemas estruturais ................................................................. 19 2.3.1.2. Sistemas estruturais para lajes ................................................. 20 2.3.1.3. Fachadas de concreto pré-fabricado ......................................... 21 2.3.1.4. Fundações ................................................................................ 22 2.3.1.5. Projeto e montagem .................................................................. 23 2.3.2. Sistema construtivo industrializado em Wood Frame ................... 24 2.3.2.1. Estrutura do sistema ................................................................. 25 2.3.2.2. Vantagens ................................................................................ 27 2.3.3. Sistema construtivo industrializado em aço ................................. 27 2.3.3.1. Aços estruturais ........................................................................ 28 6 2.3.3.2. Produtos fabricados em aço ..................................................... 29 2.3.3.2.1. Chapas .................................................................................. 29 2.3.3.2.2. Perfis laminados .................................................................... 29 2.3.3.2.3. Perfis em chapas dobradas ................................................... 29 2.3.3.2.4. Perfis soldados ...................................................................... 30 2.3.3.2.5. Barras .................................................................................... 30 2.3.3.3. Ligações ................................................................................... 30 2.3.3.4. Steel Deck ................................................................................ 30 2.3.3.5. Estacas metálicas ..................................................................... 32 2.3.4. Sistemaconstrutivo industrializado em Light Steel Framing......... 32 2.3.4.1. Etapas de construção ............................................................... 34 2.3.4.2. Vantagens ................................................................................ 34 2.3.5. Construção em Container ............................................................ 35 2.3.5.1. Procedimentos para transformação do container em moradia .. 37 2.4. Instalações industrializadas ............................................................ 37 2.4.1. Instalações prediais industrializadas. ........................................... 37 2.4.2. Instalações hidráulicas industrializadas ....................................... 38 2.4.2.1. Projeto ...................................................................................... 39 2.4.2.2. Vantagens do sistema: ............................................................. 40 2.4.3. Instalações elétricas industrializadas ........................................... 40 2.4.3.1. Vantagens do sistema .............................................................. 41 2.4.4. Banheiro Pronto ........................................................................... 42 2.4.4.1. Processo de produção .............................................................. 43 2.4.4.2. Vantagens do sistema .............................................................. 44 3. PROCESSOS E FERRAMENTAS PARA IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMAS DE PRODUTOS INDUSTRIALIZADOS.............................. 46 3.1. Normatização e modularização ....................................................... 46 3.2. Coordenação Modular .................................................................... 46 3.3. Ferramentas (BIM e ACV) .............................................................. 47 3.4. Planejamento preliminar para uso de sistemas industrializados ..... 48 3.4.1. Estudo de viabilidade ................................................................... 48 3.4.2. Projeto ........................................................................................ 49 7 3.5. Produção ........................................................................................ 49 3.6. Contratação .................................................................................... 49 3.7. Tributação ....................................................................................... 49 4. BENEFÍCIOS ECONÔMICOS E OPERACIONAIS DA INDUSTRIALIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL E INPENCÍLIOS AO EU AVANÇO ................................................................................... 50 4.1. Aumento de produtividade, redução dos prazos e mão de obra não especializada...........................................................................................50 4.2. Eficiência operacional e logística......................................................51 4.3. Qualidade e padronização................................................................51 4.4. Redução de resíduos e sustentabilidade..........................................52 4.5. Barreiras a vencer.............................................................................52 CONCLUSÃO ....................................................................................... 54 REFERÊNCIAS ..................................................................................... 55 8 1. INTRODUÇÃO 1.1. Habitação no Brasil O setor da construção civil no brasil, ao longo dos anos tem passado por diversas transformações. Novas tecnologias, técnicas, métodos construtivos, mão de obra, matéria prima, materiais, dentre outros, aliados ao crescimento exponencial da economia brasileira entre meados da década de 90 até 2013, moldaram o mercado atual. A demanda por moradia cresceu muito até 2014, período a partir do qual a crise econômica assume grandes proporções. Contudo, até 2014, a demanda aumentou em razão do crescimento vegetativo da população e também, por conta das transformações dos costumes da sociedade, que têm trazido outros públicos a procura de uma habitação, como jovens, divorciados, estudantes e profissionais buscando dividir um espaço. O Brasil necessita de 1,5 milhão de unidades habitacionais por ano, segundo a Comissão da Indústria Imobiliária (CII) da CBIC, divulgado durante a realização o Painel sobre Déficit Habitacional e Cenários de Demanda, na ENIC 2017, evento promovido pela CBIC com a parceria do SENAI. Essa procura e necessidade por moradia gera um grande déficit habitacional na população: dados de 2014 indicaram que mais de 6 milhões de famílias não possuíam habitação própria, sendo que na grande maioria as famílias encontram-se em componente de ônus excessivo, comprometendo pelo menos 35% das rendas, ou em componente de coabitação familiar, e até 2025, o brasil precisa superar um número próximo a 15 milhões de moradias, segundo dados do IBGE (2014). Para superar este déficit habitacional, é preciso um grande esforço do setor com o poder público. O governo precisa estimular a compra diminuindo taxas de juros, facilitar financiamento, oferecer incentivos com subsídios aos cidadãos e oferecer incentivos também às construtoras e incorporadoras. O programa minha casa minha vida foi uma importante contribuição para o combate ao déficit habitacional. Lançado em 2009 com o objetivo de entregar um milhão de habitações para famílias com renda mensal entre zero e dez salários 9 mínimos até 2011.O programa é estruturado em 4 faixas de renda mensal, estabelece para cada faixa um limite de subsídio governamental e uma taxa de juros específica, normalmente abaixo do mercado. Estas condições de pagamento diferenciado conforme a renda facilitou a aquisição das habitações para famílias de baixa e média renda. O programa se estende até hoje e abrange famílias com renda mensal de zero a nove mil reais, organizadas em 4 faixas de renda (Caixa Econômica Federal) Estas transformações e necessidade do setor em atender a grande demanda da população, somado a todos os componentes que são agregados a infraestrutura, como loteamento de áreas, condomínios, escolas, pavimentação, construção de pontes e viadutos, ampliação de abastecimento de água, gás, energia e coleta de esgoto, geram um grande aquecimento no mercado. Apesar da crise vivida pelo brasil nos últimos quatro anos ter desacelerado este processo, por se tratar de uma necessidade social, a retomada da economia irá gerar um grande aquecimento do mercado e isso trará alguns desafios a serem superados, os quais serão abordados na sequência. 1.1.1. Escassez de mão de obra qualificada Em tempos de crise o impacto que a falta de mão de obra causa não é percebido em demasia, porém no cenário vivido pelo brasil em tempos de bonança, a falta de profissionais qualificados se tornou um gargalo ao desenvolvimento. O modelo de sociedade vem mudando com o tempo. O aumento de renda, a acessibilidade a meios de comunicação, a globalização como um todo dando abertura a informação e o governo exercendo incentivo ao estudo com a criação e ampliação de programas educacionais, mudaram as perspectivas de carreira dos jovens. Esta facilidade a informação e a educação faz com que cada vez mais os jovens procurem por cursos superiores e formações voltadas ao gerenciamento e em contrapartida, cada vez menos sigam o ofício de seus pais e avós em trabalhos braçais, como pedreiros, carpinteiros, encanadores, eletricistas, armadores. O 10 “artesão” tem se tornado escasso e caro para a construção, e a situação tende a se acentuar com o tempo. Isso faz com que haja uma disputa setorial por operários e afeta diretamente a gestão das construtoras. A mão de obra se torna mais cara, gasta-se mais com programas de treinamentos e capacitação,e os processos de contratação se tornam mais lentos e difíceis. No final, acaba ocorrendo leilão de profissionais, onde quem paga mais, leva. Porém, em uma realidade que os custos precisam ser reduzidos e prazos apertados, nem sempre essa situação é sustentável. 1.1.2. Geração de resíduos na construção civil Um dos maiores desafios para a construção civil é conciliar uma atividade produtiva e lucrativa com um desenvolvimento sustentável consciente. Atualmente os Resíduos Sólidos da Construção Civil (RCCs) tem ganhado maior destaque e o assunto tem entrado em pauta no setor, isso porque a atividade produtiva da construção gera milhares de toneladas de resíduos todos os dias. Figura 1 – Resíduos gerados na construção de edifício (TV Jaguar) 11 O Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil. Segundo o CONAMA, resolução nº 307 Art. 2° Inciso I: “Resíduos Sólidos da Construção Civil: são os provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou metralha.” Os RCCs são considerados resíduos de baixa periculosidade, sendo o principal impacto causado pelo seu grande volume ocupado. Estes resíduos além de causarem impactos estéticos e ambientais, também causam riscos à saúde pública, pois há a presença de produtos químicos, tóxicos e embalagens que podem se tornar fontes de proliferação de insetos e doenças caso sejam descartados de forma inadequada. A Resolução CONAMA 307, alterada pela Resolução 348/2004, determinou que o gerador do resíduo é responsável pelo seu gerenciamento e descarte dentro dos critérios e procedimentos definidos pelo próprio CONAMA. Resumindo tudo isso, resíduos geram riscos à saúde e ao ambiente, geram retrabalhos, desperdícios, custos de gestão, seja por descarte ou transformação e não agregam em absolutamente nada dentro da construção civil. Evitar resíduos, significa melhora do processo, economia, sustentabilidade e maiores rendimentos. 1.1.3. Gestão de prazos e cronograma na construção civil O PMBOK define Gestão do tempo ou prazo em projetos como sendo “os processos necessários para realizar o término do projeto no prazo estimado”. O tema de gestão de prazos é de suma importância na construção civil, pois está diretamente ligado ao êxito de um projeto. Se trata de um dos pilares de sustentação de um acordo comercial entre o dono da obra e o construtor. Uma vez definido por estimativa antes mesmo do contrato assinado, o prazo de um projeto exige um planejamento meticuloso e uma margem de erro pequena. 12 Os atrasos do cronograma de um projeto são muitos danosos. Eles comprometem o orçamento, devido a mão de obra e equipamentos parados, retardam a entrega do produto e consequentemente sua utilização, e no pior dos casos, ainda gera multa por atraso. Por se tratar de uma previsão ou estimativa, é praticamente impossível acertar um cronograma em 100%. São muitas as variáveis que interagem entre si no canteiro de obras, desde o material estar com entrega atrasada ou fora do padrão, mudanças climáticas, retrabalhos, variações, acidentes e até mesmo um problema familiar de um funcionário, interferem e podem fazer com que todo o planejamento se perca e o lucro dizime. Com tudo isto, a gestão dos prazos, planejamento e todas as ferramentas de controle devem ser precisamente definidos e zelados, e a industrialização na construção pode servir como excelente aliada nesta gestão. 1.2. Problema de pesquisa A escassez de mão de obra, a necessidade de racionalizar recursos e reduzir preços e, garantir a qualidade final da obra são problemas que engenheiros e profissionais da construção civil enfrentam. O processo de industrialização da construção civil visa superar estes problemas e otimizar a construção como um todo. Diante do exposto, o problema de pesquisa é: Como o processo de industrialização pode contribuir para a solução destes problemas e otimizar a construção como um todo, conciliando agilidade, padronização, qualidade e gestão de resíduos? 1.3. Objetivos 1.3.1. Objetivo geral 13 Analisar o processo de industrialização da construção civil, mostrando como o processo pode agregar no que diz respeito a agilidade, padronização, qualidade e gestão de resíduos. 1.3.2. Objetivos específicos Identificar problemas que dificultam o desenvolvimento industrialização da construção civil; Mostrar as tecnologias de industrialização disponíveis no mercado; e Apresentar os processos necessários para a incorporação de sistemas e produtos industrializados na construção. 1.4. Metodologia Com a finalidade de alcançar o objetivo pressuposto para esse trabalho, utilizou-se de pesquisa bibliográfica como forma de exploração do tema a partir de materiais publicados tais como monografias, artigos e livros. A abordagem da pesquisa foi qualitativa pois tem como foco a análise de dados, interpretação de informações e relatos de experiências de forma a descrever um processo. Há muitas fontes em que são tratados assuntos, técnicas e métodos isolados, por esta razão, essa metodologia foi escolhida com foco em desenvolver uma pesquisa visando reunir essas informações das fontes utilizadas, e mostrar as vantagens que o máximo da industrialização pode trazer e contribuir para os problemas propostos. 1.5. Organização do trabalho 14 O trabalho é constituído por três capítulos, sendo este o capítulo 1, em que se apresenta a introdução do trabalho, contendo o problema da pesquisa, a caracterização da justificativa do trabalho, expondo problemas muito frequentes do setor que motivam o uso de produtos e soluções industrializadas. Formulam-se objetivos gerais e específicos do trabalho, descreve-se a metodologia para a sua construção e também sua estruturação. O capítulo 2 discute a industrialização na construção civil, destacamos as tecnologias de industrialização presentes no mercado, os nichos que podem ser atendidos e comparativo das vantagens e desvantagens contra os métodos convencionais. O capítulo 3 expõe problemas frequentes que atrapalham o progresso e desenvolvimento do setor e apresenta propostas para resolução utilizando-se das tecnologias e soluções industrializadas para construção civil. Por fim são apresentadas as referências que embasaram o desenvolvimento deste trabalho. 15 2. INDUSTRIALIZAÇÃO DA CONSTRUÇÃO 2.1. Industrialização O principal objetivo da industrialização é a transformação de matérias primas em um produto pronto para a venda e consumo, usando técnicas especializadas, processos, máquinas, energia combinado ao trabalho humano, dentro da indústria, garantindo qualidade, economia, racionamento e principalmente escala. Este processo veio substituir a manufatura, que tinha mesma finalidade, porém se tratava de um processo artesanal. (POLANYI, Karl. A Grande Transformação) Na construção civil funciona da mesma maneira: Transformar etapas e procedimentos que são processados no canteiro de obras em produtos industrializados que são entregues prontos para utilização. A industrialização da construção é um processo repetitivo em que a variabilidade caracterizada dos trabalhos artesanais é substituída por especificações pré-determinadas de uniformidade e continuidade de execução, com operações parciais ou totalmentemecanizadas (Blachere, 1977). Na industrialização é possível obter altos níveis de controle de qualidade com supervisão a respeito da normativa. 2.1.1. Pré-fabricação Um conceito mais disseminado dentro da construção civil é a pré-fabricação que pode ser considerado um subgrupo da industrialização, uma vez que se trata de um produto fabricado em peças (ou partes) de forma industrial, atendendo padrões de qualidade mais rigorosos, maior controle da matéria prima, avaliação das etapas de produção, armazenamento, transporte e entrega. Normalmente são vistos como peças estruturais de concreto armado que compõem a estrutura da edificação, mas se estendem a peças de acabamento, pavimentação, e itens para infraestrutura. 16 Figura 2 – Galpão industrial em estrutura pré-moldada (Rentank Macrogalpões) Ambos apresentam benefícios, alguns deles apontados por Spadeto (2001) • Maior controle do custo. • Uso de mão de obra especializada; • Maior controle de qualidade na execução; • Menor prazo de execução; • Matéria-prima selecionada; • Maior potencial de desconstrução; • Menor consumo de materiais e percentual de perdas; • Maior qualidade e precisão geométrica; • Produção independente de condições climáticas; 2.1.2. Elementos pré-moldados 17 Os pré-moldados consistem na execução de elementos fora do seu local de uso definitivo. Normalmente é produzido dentro do canteiro de obras e ao contrário dos pré-fabricados, não possuem um rigor tão alto no controle de qualidade. 2.1.3. MMC (Métodos Modernos de Construção) Os conceitos de industrialização e pré-fabricação, devido a necessidade de considerar o impacto ambiental, vem sofrendo alguns ajustes. Um deles é a introdução do MMC (Métodos Modernos de Construção) no Reino Unido. O MMC consiste na fabricação de edificações inteiras na fábrica, trazendo vários benefícios como a redução do uso de água, energia, geração de resíduos, além da qualidade e agilidade, segundo o Parlamentary Office Science and Technology, 2003. Dentre eles estão os Painéis, incluindo paredes, pisos e telhado prontos, e os módulos, incluído cômodos prontos que podem ser montados formando uma unidade de habitação inteira. 2.2. Classificações da industrialização Podemos classificar a industrialização da construção como ciclo fechado e ciclo aberto. Na industrialização de ciclo fechado, a fabricação dos componentes a serem utilizados na obra são mais personalizados, sendo produzidos atendendo a características técnicas dimensionais de acordo com o projeto específico daquela obra. Na industrialização de ciclo aberto, os componentes são produzidos para atender ao volume do mercado, atendendo a uma modularidade comum e intercambiável, possuindo maior compatibilidade com vários projetos e diversos fabricantes. 18 Elliot (2002) considera uma terceira classificação, chamada de ciclo flexibilizado. Esta possui alto grau de especificação e permite o uso de acabamentos de alta-qualidade nos elementos pré-moldados. Além disso, possui certa flexibilidade para adequação em diferentes arquiteturas. Como exemplo, podemos citar elementos estruturais de concreto armado ou protendido sendo empregados em edificações para diferentes finalidades, como industrial, comercial e de infraestrutura, podendo ser combinados com outros tipos de estruturas, como o aço e ainda com diferentes padrões de acabamentos. 2.3. Exemplos de sistemas industrializados Os sistemas industrializados são caracterizados pela aplicação de métodos industrializados, podendo ser ambientes inteiros, componentes ou elementos dos componentes. A fase de execução se difere pela substituição da modelagem de execução pela instalação de um produto pronto, reduzindo a quantidade de resíduos gerados e a mão de obra in loco. Os sistemas podem ser usados integralmente ou mesclado com o sistema convencional. A seguir serão apresentadas algumas tecnologias de sistemas industrializados: 2.3.1. Sistemas construtivos industrializados de concreto A primeira obra a contar com sistemas pré-fabricados foi o Hipódromo da Gávea no Rio de Janeiro, em 1926, executada pela Christiani Nielsen, mas somente em meados de 1950 é que o sistema começou a ser usado com maior frequência. Um grande marco para a popularização do sistema foi a utilização de vigas e placas pré-moldadas protendidas nos prédios do Campus da Universidade de Brasília, projeto do arquiteto Oscar Niemeyer. 19 Grandes investimentos na década de 70 e 80 consolidaram o sistema de concreto pré-fabricado e a partir daí várias obras industriais e comerciais começaram a fazer seu uso, principalmente empresas multinacionais que já traziam experiências do uso do sistema fora do brasil. Inicialmente as estruturas pré-fabricadas eram sinônimas de limitações arquitetônicas, mas com o desenvolvimento de novas tecnologias e novas concepções arquitetônicas, este sistema passou a ter grande representação na construção civil, sendo largamente utilizada em obras industriais, comerciais, residenciais, hotelaria, infraestrutura, ginásios e até estádios e arenas. 2.3.1.1. Sistemas estruturais O sistema de concreto pré-fabricado é composto por 3 metodologias construtivas principais: Aporticados, esqueleto e paredes portantes. Estes sistemas devem ser adotados de acordo com uma análise completa, dentre elas o projeto arquitetônico, ao que se destina a obra, viabilidade técnica, viabilidade financeira, entre outros, podendo também combiná-los e mesclá-los com outro sistema, como por exemplo, estruturas de aço. Os sistemas aporticados são formados por pórticos planos, compostos por vigas e pilares. São muito utilizados em barracões e galpões industriais. Os sistemas esqueletos é formado por pilares, vigas e lajes como peças individuais e montadas com ligações específicas. Apresentam elevada resistência e flexibilidade arquitetônicas, podendo atender grandes alturas e vencer grandes vãos livres. São fabricados com concreto de resistência superiores a 30Mpa armados ou protendidos. São muito utilizados para em edifícios comerciais, escolas, universidades e hotelaria. 20 Figura 3 – Estrutura pré-moldada de concreto no sistema de esqueleto (Cassol Galpões) Os sistemas de painéis portantes é formado por uma estrutura de painéis verticais fazendo o fechamento das fachadas, que servem de apoio o piso, permitindo grandes vãos livres e grande liberdade para aproveitamento do espaço interno, que normalmente é feito com alvenaria leve ou dry-wall. Este sistema é bastante utilizado em conjuntos habitacionais, escritórios, hospitais e escolas. 2.3.1.2. Sistemas estruturais para lajes O sistema de lajes pré-moldadas são podem utilizados em qualquer tipo de estrutura: Convencional, pré-moldada, mista, aço, etc. Há uma grande variedade de sistemas estruturais somente para lajes de pisos e coberturas, sendo as principais: Lajes alveolares protendidas, painéis nervurados protendidos, painéis maciços de concreto, mista e laje com vigotas pré- moldadas. Cada sistema tem suas características peculiares, sendo adotados em uma obra de acordo com sua capacidade de carga, transporte, montagem, dimensões e capacidade de vencer vãos 21 Figura 4 – Laje alveolar protendida (Engenharia Concreta) 2.3.1.3. Fachadas de concreto pré-fabricado As fachadas de concreto pré-fabricados são uma opção para fechamento rápido da construção. Constituem-se em painéis pré-moldados, com dimensões padrão ou personalizadas que ser utilizadas em projetos de qualquer seguimento com função estrutural ou apenas arquitetônica. Eles podem ser fabricados simultaneamente a montagem da estrutura, e logo após a montagem concluída, a obra é fechada rapidamente com este sistema,liberando frente para outros serviços. 22 Figura 5 – Instalação de painéis de concreto pré-fabricados em shopping (Matec Engenharia) 2.3.1.4. Fundações Fundações pré-fabricadas podem ser entendidas também como estacas pré- fabricadas. São elementos de fundações profundas que podem ser usadas em qualquer tipo de obra e sua escolha depende dos parâmetros geotécnicos e não de projeto. 23 Figura 6 – Cravação de estacas pré-fabricadas de concreto (Serki Fundações) 2.3.1.5. Projeto e montagem As estruturas industrializadas de concreto contam com toda uma normatização e certificações específicas, cominando em um alto nível de controle e qualidade. Em relação ao projeto, é importante que seja concebido desde a fase de planejamento, estudo e arquitetura, especificamente para o sistema, para um melhor aproveitamento do sistema. A modularização e repetição dos vãos contribuem com a economia e prazo de execução. É de estrema importância se atentar para todas as ligações e conexões, juntas de construção e dilatação, pontos de içamento, ligações e transição com outras estruturas, situações transitórias de capacidade, quando há a necessidade de capeamentos, entre outro. Tudo deve estar muito bem detalhado em projeto e de acordo com as normas. 24 A montagem deve ser feita por profissionais altamente treinados e capacitados, de forma que garantam perfeição em relação a prumo, nível esquadro e distâncias, e também segurança no canteiro de obras. 2.3.2. Sistema construtivo industrializado em Wood Frame O sistema construtivo em Wood Frame é muito semelhante ao Light Steel Framing, porém, ao invés de perfis metálicos, sua estrutura e fechamento é feito em madeira. É um sistema bem antigo, derivado das construções em madeira, que foi sendo aprimorado ao longo do tempo, sobretudo no início do século XX com o desenvolvimento do sistema plataforma, que utilizava peças curtas, permitindo a utilização de madeiras mais jovens e facilitando a logística e montagem, mas somente após a segunda guerra mundial, com o surgimento das treliças pré- fabricadas para telhado, levaram o sistema para a modularização e posteriormente para as casas industrializadas. Figura 7 – Edificação em Wood Frame para Cohab (Cohab Paraná) 25 No brasil o Wood Frame consiste em painéis estruturais fabricas para a montagem da edificação, fabricados principalmente com madeira de florestas plantadas. Precisou passar por um processo de normatização internacional e estudos até der aprovado pelo SinNAT (Sistema Nacional de Avaliação Técnica). O sistema foi homologado em 2013 no Ministério das cidades após o desenvolvimento da tecnologia para Habitações de interesse social. Hoje é empregado em residências térreas e sobrados, edificações comerciais e já há estudos para aplicação em prédios de até 5 pavimentos. 2.3.2.1. Estrutura do sistema O sistema de Wood Frame, por ser muito leve, normalmente é executado em fundações rasas tipo radier. Os painéis que compõem a estrutura são produzidos com madeira estrutural tratada revestido por OSB. Os espaços internos são preenchidos com isolante térmico-acústico. O OSB é revestido por uma membrana hidrófuga, que impede que a humidade entre nos painéis. O acabamento das paredes é feito com placas cimentícias ou gesso acartonado. 26 Figura 8 – Painel multicamada de Wood Frame (Tecverde) Até 2013, os painéis eram levados aberto para obra, e só em canteiro que os materiais eram montados, pois havia a necessidade se realizar as instalações hidráulicas e elétricas. Com a evolução do sistema, foi desenvolvido painéis prontos para receber pintura, com todas as instalações internas completas. As lajes, também produzidas em fábrica, são formadas por vigas em perfil metálico revestida com placa cimentícia e madeira, podendo receber ainda uma camada de concreto, para eliminar a sensação de andar sobre um deck de madeira. Após isso a fase de cobertura e acabamento seguem o processo convencional de construção. 27 Figura 9 – Parede pronta para receber o fechamento interno (ATOS Arquitetura) 2.3.2.2. Vantagens -Alta resistência e durabilidade; -Ótimo conforto térmico e acústico -Até 85% menos de resíduo gerado em comparação com uma edificação em concreto armado; -Agilidade na construção -Melhor previsão de custos; -Facilita o gerenciamento da obra; -Economia de água e energia. 2.3.3. Sistema construtivo industrializado em aço 28 O sistema construtivo industrializado em aço, apesar de ser considerado novo no brasil, está presente em construções desde o século XIX.com o passar do tempo o aço evoluiu em resistência a tração, compressão, aderência a solda, resistência a corrosão, e o sistema construtivo também seguiu a evolução. Hoje o aço está sendo cada vez mais empregado em pequenas ou grandes estruturas, com os avanços em tecnologia e procura por profissionais do ramo. Se trata de um material muito versátil, flexível, permite enorme liberdade arquitetônica, é resistente e pode ser moldado em diversos tipos de perfis. Figura 10 – Prédio em estrutura metálica (Sodef) 2.3.3.1. Aços estruturais Os aços usados para estrutura são de média e alta resistência. São ligas de carbono com elementos adicionais, como o manganês, silício, enxofre, entre outros, dosados de tal maneira para melhorar suas características de acordo com a finalidade. Os principais requisitos para esta aplicação são: Elevada tensão de 29 escoamento, elevada tenacidade, boa soldabilidade, homogeneidade microestrutural, susceptibilidade de corte por chama sem endurecimento e trabalhabilidade em manuseio, como corte, dobra e furação, sem causar danos a peça. 2.3.3.2. Produtos fabricados em aço Os produtos de aço estrutural podem ser encontrados em diversas formas no mercado, conforme a seguir: 2.3.3.2.1. Chapas: As chapas de aço são formadas por processo de laminação a quente ou a frio. Podem ser grossas, nesse caso laminadas a quente com espessura superior a 6,00mm; As chapas finas, laminadas a quente, são utilizadas para a fabricação de perfis soldados para a construção e indústria; As chapas finas, laminadas a frio, são utilizadas em perfis e esquadrias; e finas galvanizadas/zincadas, utilizadas na produção de telhas, calhas, perfis para dry-wall e Light Steel Framing. 2.3.3.2.2. Perfis laminados: Os perfis laminados apresentam grande eficiência estrutural, podendo ser encontrados em geometrias tipo H, I, C e L. 2.3.3.2.3. Perfis em chapas dobradas 30 São formados a frio, podem ser encontrados na forma de L, U, EU, Z e ZE. Suas dobras devem obedecer a raios mínimos de curvatura evitar fissuras. Oferecem boas resistência estrutural e permitem boa liberdade arquitetônica. 2.3.3.2.4. Perfis soldados Podendo ser encontrado em diversas geometrias, surgiram para suprirem limitações impostas pelos perfis laminados. Permitem que sejam criados perfis personalizados e possuem grande eficiência estrutural. 2.3.3.2.5. Barras Possui seção transversal redonda e são empregadas normalmente como tirantes, contraventamentos e chumbadores 2.3.3.3. Ligações As ligações entre elementos de uma estrutura em aço podem ser feitas por meio de parafusos, rebites ou solda, devidamente dimensionados e estudados fazendo uso de materiais e ligas específicas pré-requisitadas em projeto. As ligações também podem ser mistas entre estes três sistemas. 2.3.3.4. Steel Deck 31 Se trata de um perfilado de aço, formado a frio e galvanizado, que serve para execução de lajes. Neste sistema o perfilado te torna uma forma permanente para a concretagem e também uma armadura positivapara cargas de serviço. Não necessita de escoramento e pode vender vãos de até 4 metros. Figura 11 – Estrutura de laje em Steel Deck (Grupo MBP) Figura 12 – Execução de laje Steel Deck (Pini Web) 32 2.3.3.5. Estacas metálicas As estacas metálicas possuem resistência muito elevada e são utilizadas em fundações profundas para galpões industriais, edifícios, portuárias, infraestrutura e cortinas de contenção. São produzidas com perfis W e HP, laminados ou soldados e resistentes a corrosão. Podem ser usados em quase todos os tipos de solo, sua cravação é fácil, gera pouca vibração. Figura 13 – Estaca metálica (Blog Construir) Como principais características, podemos citar a alta capacidade de carga, velocidade e facilidade na execução, fácil gerenciamento e não gera resíduos. 2.3.4. Sistema construtivo industrializado em Light Steel Framing O Light Steel Framing, embora seja relativamente novo no brasil, nasceu na primeira metade do século nos estados unidos. Com a ascensão da indústria do aço 33 na época, a ideia foi substituir a estrutura de madeira por aço, utilizando o mesmo conceito das construções em Wood Frame. Isso permitiu uma maior resistência estrutural e contra catástrofes naturais. O Light Steel Framing consiste em um sistema construtivo autoportante, composto por perfis de aço galvanizados formados a frio e revestidos por materiais isolantes. É um sistema construtivo que permite o emprego de vários materiais, liberdade de projeto, racionalização e facilita o gerenciamento da obra como um todo. Muitas vezes o Light Steel Framing é confundido erroneamente com o dry- wall, porém são sistemas completamente distintos, uma vez que o dry-wall não tem nenhuma função estrutural, apenas serve como vedação. Os perfis de aço são formados de chapas de 0,8 a 3,0 mm de espessura, conformadas a frio em perfil “C” e “U”, a partir de bobinas de aço revestidas de zinco ou liga de alumínio-zinco. As vedações externas podem ser feitas de variados materiais, sendo as mais usadas as placas de OSB, placas cimentícias e placas de aço tipo sanduiche, com material isolante em suas camadas interiores. Figura 14 – Residência executada com o sistema de Light Steel Framing (Blog do Gesseiro) 34 2.3.4.1. Etapas de construção Como qualquer edificação, primeiramente o terreno deve ser preparado, fazendo a limpeza e regularização. O Light Steel Framing, por ser uma construção bastante leve, é feita sobre fundação do tipo rasa, normalmente o Radier, porém demanda de análise de calculista. Após executada a fundação, os painéis de aço pré-fabricados podem começas a ser montados, fazendo a ligação com a fundação através de chumbadores específicos. Estes painéis tão os responsáveis pela estruturação e transferência das cargas de toda a edificação até a fundação. São fabricados normalmente com modularidade quadrada de 40 ou 60cm, para permitir melhor aproveitamento das placas de gesso ou cimentícias, usadas para vedação do sistema. As lajes secas, utilizadas apenas como piso ou forro, podem ser executadas com placas de madeira, como o OSB, ou mesmo com placas cimentícias apoiadas em perfis metálicos executando a função de vigas. As lajes molhadas devem ser executadas com o sistema de Steel Deck. Após a cobertura, pode-se iniciar as instalações hidráulicas e elétricas. As instalações elétricas são feitas de forma convencional, já as instalações hidráulicas, normalmente são feitas utilizando o sistema de kits industrializados em PEX, que consiste em kits pré-montados em chassis metálicos com tubulação em Polietileno Reticulado. Este sistema será apresentado no decorrer deste trabalho. As vedações internas normalmente são feitas com placas de gesso acartonado. A construção deve receber isolamento térmico, acústico e resistência ao fogo dentro das normas regulamentadoras. Para este isolamento, as lãs de vidro e rocha são as mais comumente utilizadas. 2.3.4.2. Vantagens 35 Dentre as vantagens, pode-se citar: -Agilidade na construção, facilidade de montagem; -Materiais com alto controle de qualidade; -Durabilidade e longevidade da estrutura; -Construção a seco, baixa geração de resíduos; -Liberdade arquitetônica; -Ótimo desempenho térmico e acústico. -Por se tratar de uma estrutura extremamente leve, tem-se considerável economia na fundação. 2.3.5. Construção em Container As construções em container são ótimos exemplos de industrialização e reutilização. Os containers têm uma vida útil média de apenas 10 anos, depois são descartados e viram lixo. Para minimizar este problema, na década de 90 foram criadas as primeiras casas neste conceito. Hoje o assunto avançou bastante e é possível encontrar várias empresas que oferecem opções modernas e muito confortáveis de moradias e estabelecimentos comerciais, como lojas e restaurantes, feitos com esta matéria prima. Por ser um produto que já contém piso, parede, teto e ser estruturalmente suficiente, é uma ótima opção de reaproveitamento para habitação e comércio. 36 Figura 15 - Casa Container (Casa Vale Mais) Em projetos de moradias, os containers podem ser modificados completamente dentro de uma fábrica e ir pronto para colocação no local. Em projetos mais elaborados, onde há uma combinação de vários container, normalmente as transformações são feitas “in loco”, devido ao alto grau de personalização e interdependência de vários módulos. 37 Figura 16 – Restaurante feito com containers (Restaurante Madero) 2.3.5.1. Procedimentos para transformação do container em moradia O primeiro passo para a transformação de um container em casa é fazer a descontaminação. É preciso que o container passe por uma rigorosa inspeção e processo de descontaminação, removendo todos os resíduos de ferrugens, componentes químicos e possíveis resíduos tóxicos para o ser humano. Após ser feita a descontaminação, ele deve começar a ser modificado, recebendo possíveis reparos estruturais, abertura de esquadrias, passagem de instalações hidráulicas, elétricas e refrigeração. Deve receber tratamento térmico e acústico específico e suficiente para obedecer às normas de desempenho. Seu fechamento interno pode ser feito com dry-wall e o acabamento com a variadas opções disponíveis no mercado. Todas as etapas podem ser executadas dentro de uma fábrica, levando para o terreno um módulo de casa pronto para ligação das instalações na rede e habitação. O apoio da casa container é feito sobre fundação rasa, normalmente do tipo radier, para suportar o peso da estrutura e regularizar o nível da casa. 2.4. Instalações industrializadas 2.4.1. Instalações prediais industrializadas. Seguindo os mesmos princípios da industrialização, as instalações hidráulicas e elétricas também avançaram. Esta etapa considerada artesanal em obras convencionais, podem ser pré-montadas dentro de indústrias e ir para a obra apenas para serem instaladas, dispensando mão de obra especializada e reduzindo 38 desperdícios, resíduos e retrabalhos, culminando na redução de custos. São muito usados em condomínios residenciais e comerciais onde há repetição de plantas, o que torna o sistema viável. 2.4.2. Instalações hidráulicas industrializadas Com a introdução do PEX (Polietileno Reticulado) no mercado, as instalações de água fria e água quente passaram por uma grande revolução. O material que passa por um processo químico chamado reticulação, é flexível, termoplástico e muito resistente, inclusive em altas temperaturas, o que permite seu uso nos kits hidráulicos. Os kits são divididos basicamente em 3 partes: chassis de chuveiro, chicotes hidráulicos e chassis de esgoto. Os chassis de chuveiro são estruturas metálicasonde nelas são fixados os registros, misturador, ponto de chuveiro e tubulação que interligam as conexões. A indústria envia para obra o produto já testado com medidas, alturas e profundidades padronizadas, protos para serem instalados em montantes de dry-wall ou mesmo fixados em alvenaria. Figura 17 – Kit de chuveiro instalado no montante de dry-wall (Barbi do Brasil) Os chicotes hidráulicos são feitos em tubulação de PEX e conexões em latão, que se ligam nos registros e derivam até os pontos de consumo. Devido a 39 flexibilidade do PEX, os chicotes hidráulicos são entregues enrolados, testados e prontos para a instalação na obra. Os chassis de esgoto são estruturas metálicas onde são fixadas a tubulação de esgoto primário de lavatórios, pias e tanques. Normalmente são cobertos com carenagens plásticas ou dry-wall. Figura 18 – Esquema da instalação de um banheiro com o sistema PEX (Barbi do Brasil) 2.4.2.1. Projeto Para a implementação dos kits industrializados em PEX na edificação, o projeto tem que ser compatibilizado com o sistema. A adoção de alguns padrões, devem ser previstas para que o sistema opere em sua integridade de benefícios, tais como: -Fechamento dos shafts em dry-wall 40 -Alimentação da bacia pelo piso -Utilização de passantes nas lajes para passagem de água e esgoto nos pontos de consumo como lavatórios, pias e tanque. -Utilização de carenagens para cobrimento das tubulações. 2.4.2.2. Vantagens do sistema: -Diminuição drástica de resíduos gerados para esta etapa. -Redução de prazo -Aumento da segurança contra vazamentos, os sistemas são testados na fábrica. -Precisão no orçamento. -Redução de pessoas no canteiro com todos os seus desdobramentos, como simplificação no gerenciamento de pessoal, redução de riscos de acidentes, alimentação, alojamentos etc. -Gestão de materiais. 2.4.3. Instalações elétricas industrializadas As instalações elétricas industrializadas seguem a mesma proposta de hidráulica: Fornecer a etapa de instalações elétricas na forma de kits prontos para aplicação na obra. Neste sistema, todos os pontos de tomada e interruptores partem das caixas de luz com todos os eletrodutos ligados e enfiação passada e circuitos devidamente conectados. 41 Figura 19 – Uso de kits elétricos em obra (Barbi do Brasil) 3 O sistema é dividido em kits de parede, instalados junto da etapa de alvenaria, e kits de laje, instalados nas formas da laje, antes da concretagem. Nos kits de paredes, é fornecido o ponto de tomada ou interruptor em caixas 4x2 ou 4x4, com eletroduto seco de comprimento necessário para vencer o pé direito mais um trecho para conexão na laje. Nos kits de laje, a caixa de luz é fornecida com eletrodutos suficiente para cobrir a laje e se conectar no kit de parede, enfiação passada com comprimento necessário para chegar até o ponto de tomada ou interruptor, e todos os fios conectados com conectores especiais. Após a concretagem feita e paredes levantadas, a instalações elétrica de toda a edificação está pronta para receber os módulos de tomadas, módulos de interruptores e miolo do quadro elétrico. 2.4.3.1. Vantagens do sistema 42 -Redução de mão de obra e fluxo de funcionários -Redução do custo do projeto de elétrica -Montagem mecanizada operada por softwares especiais -Garantia das conexões e emendas -Elimina o desperdício de material elétrico no canteiro -Elimina a etapa de passagem de fio na obra -Facilita a estocagem e controle do material no almoxarifado da obra -Minimiza o fluxo de funcionários na obra -Possibilita a viabilidade de empreendimentos com escala de produção em localidades pouco favoráveis 2.4.4. Banheiro Pronto A tecnologia do banheiro pronto consiste na fabricação de um banheiro completo em uma linha de produção industrial. Isto significa que o banheiro sai da fábrica como um módulo, com todas as instalações elétricas, hidráulicas e esgoto prontas, piso e revestimento assentado e aparelhos sanitários já instalados, indo para a obra apenas para ser posicionado e conectado com as prumadas de esgoto, alimentação de energia e água. O banheiro pronto pode ser usado em hotéis, edifícios comerciais, residenciais, hospitais, e outros empreendimento que exijam produção em série e agilidade na construção. São construídos estruturalmente em concreto ou dry-wall, sendo que o segundo tem a vantagem se der muito mais leve e consequentemente facilita seu transporte e instalação. 43 Figura 20 – Módulo de banheiro pronto (Barbi do Brasil) Os banheiros, depois de prontos, são totalmente inspecionados e testados em sua impermeabilização e instalações que contém, depois são devidamente embalados e enviados para a obra. 2.4.4.1. Processo de produção Os banheiros prontos em concreto são produzidos com concreto de fck 30Mpa, armados com tela soldada, suas portas e janelas recebem reforço com vergalhões CA-60 de bitolas que várias de 6 a 10mm. As paredes são fabricadas separadamente e unidas por meio de perfis metálicos e ainda na concretagem, já recebem os eletrodutos que servirão como infraestrutura das instalações elétricas e hidráulicas. No processo de montagem, o piso é nivelado e a impermeabilização é feita como na obra. 44 As instalações hidráulicas são feitas com o sistema de tubulações em polietileno reticulado (PEX), já citado anteriormente. As instalações de esgoto são feitas conforme o sistema convencional em PVC e as instalações elétricas também são executados de forma convencional, de acordo com as normas específicas. Após a finalização das instalações, o banheiro pode receber qualquer tipo de revestimento e acabamentos. Por ter precisão dimensional, o revestimento pode ser paginado e pré-cortado, reduzindo o desperdício de material. Os banheiros prontos executados em dry-wall, as parede e tetos são estruturados com perfis em aço galvanizado com espessuras entre 1,55 e 1,95mm. As paredes são soldadas umas às outras e revestidas com gesso acartonado. O piso é feito com concreto armado, o mesmo usado em banheiros de concreto, e a partir daí, recebe as instalações e revestimento como já citado. 2.4.4.2. Vantagens do sistema Normalmente os banheiros prontos possuem custo bastante elevado, mas trazem algumas vantagens como todos os sistemas industrializados: -Eliminação de custos indiretos, racionalização e precisão no orçamento; -Cronograma exato e preciso, com agilidade na obra. -Redução de mão de obra específica e/ou qualificada na obra; -Diminuição de infraestrutura para abrigar funcionários; -Melhor gestão de compras e almoxarifado; -Precisão dimensional, garantia de fábrica e redução de resíduos 45 3. PROCESSOS E FERRAMENTAS PARA IMPLEMENTAÇÃO DE SISTEMAS DE PRODUTOS INDUSTRIALIZADOS 3.1. Normatização e modularização A normatização e a modularização são instrumentos essenciais e indispensáveis para o processo de industrialização da construção. A normatização, precisa ser seguida ao pé da letra para que atenda aos requisitos técnicos impostos pelas NBRs e NRs. Acima de tudo, ao mesmo tempo que os produtos industrializados devem atender a características arquitetônicas e dimensionais, eles devem atender as exigências mínimas de dimensionamento e desempenho, de acordo com o tipo e finalidade. Outro ponto importante é a modularidade do componente. Como em qualquer seguimento, na construção civil os fornecedores têm a obrigação de atender as características dimensionais para atenderem as necessidades de seus clientes. Com a falta da utilização dos conceitos de coordenação modular, como medidas padronizadas, módulos de referência e detalhes de conexões, podem transformar a simples introdução de componentespré-fabricados em um caos generalizado, segundo Barbosa e Qualharini, 2005. É imprescindível a utilização de princípios de racionalização construtiva, considerando a coordenação modular do projeto e a padronização dos componentes e sistemas construtivos. 3.2. Coordenação Modular A ABNT NBR 15873 (2010) define coordenação modular como sendo a coordenação dimensional mediante o emprego de um módulo básico ou de um multi-módulo. 46 Coordenação modular é uma ferramenta fundamental para a sistematização de industrialização da construção e consiste em relacionar medidas de projetos á medidas modulares, segundo Ribeiro (2002). Não se trata de um produto repetitivo, mas sim de um produto com medida padronizada em múltiplos de 10cm, que pode ser usado em vários projetos. A coordenação modular aumenta de sobremaneira a produtividade, otimiza o processo construtivo desde a concepção do projeto, aumenta a qualidade, potencializa as soluções logísticas e amplia as possibilidades de soluções construtivas 3.3. Ferramentas (BIM e ACV) O uso de ferramentas como o BIM (Building Information Modeling) e ACV (Avaliação de Ciclo de Vida) facilitam o desenvolvimento da industrialização e auxiliam a coordenação modular. A plataforma BIM, destinadas para o projeto desde a sua concepção, fase de obras até o fim da vida útil do espaço, atribui informações específicas e características materiais a modelos tridimensionais, permitindo a interação de diversos componentes em um só modelo integrado, paramétrico e passível de simulação. Isso permite a integração de diferentes projetistas de disciplinas diversas, onde todos trabalham num mesmo modelo. A ACV é outra ferramenta que pode contribuir com a industrialização em conjunto com o BIM. Segundo definição utilizada pelo Instituto Nacional de Metodologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), o ciclo de vida é o conjunto de todas as etapas necessárias para que um produto cumpra sua função na cadeia de produtividade, desde a extração e processamento da matéria‐prima até o descarte final, passando pelas fases de transformação, produção, transporte, distribuição, uso, reuso, manutenção e reciclagem. Simplificando, se trata de uma análise sobre o impacto que o produto irá causar ao meio ambiente. Com isso, é possível implantar melhorias no processo e uso de recursos, diminuindo consumo de água, energia, geração de resíduos e itens http://www.inmetro.gov.br/qualidade/responsabilidade_social/apresentacoes/3.pdf http://www.inmetro.gov.br/qualidade/responsabilidade_social/apresentacoes/3.pdf 47 tóxicos e ainda gerenciar outras atividades ambientais referente ao processo industrial. 3.4. Planejamento preliminar para uso de sistemas industrializados Ao optar por usar os principais sistemas e conceitos de construção industrializada é necessária extrema integração de todos os envolvidos, das decisões e do processo de desenvolvimento do projeto. A definição da tecnologia empregada acontece em planejamento prévio, antecedendo mesmo os projetos técnicos, para que todo o projeto, desde a sua execução, siga diretrizes ditadas pelo sistema e assim extrair a melhor aplicabilidade, economia e sustentabilidade. A atenção se volta para questões como modulação, projeto de produto, fabricação, transporte, produção, contratação e ritmo de obra diferenciado, entre outros. 3.4.1. Estudo de viabilidade Como em qualquer projeto de qualquer natureza, o primeiro passo a ser tomado na do uso dos sistemas industrializados é estudo de viabilidade. Na concepção do projeto é preciso analisar as diferentes soluções, sistemas construtivos, integração entre eles e o que irá ser modificado com a adoção do sistema. O estudo se inicia levantando os aspectos técnicos como aplicabilidade, limitações e compatibilidade com o projeto, critérios mínimos de desempenho técnico de acordo com as normas, e também o aspecto econômico, em relação a custo, prazos parcelamentos e fluxo financeiro. Para este estudo, é preciso analisar o pré-projeto, caracterizar os sistemas, verificar a capacidade de atendimento das empresas fornecedoras quanto sua estrutura e localização em relação a obra. 48 É muito importante verificar toda a documentação necessária para esta análise de viabilidade, pois é necessário ter em mãos informações sobre desempenho técnico, econômico e ambiental. Isto inclui pré-projeto, memorial descritivo, orçamento, cronograma, ensaios dos requisitos das normas para o sistema, certificações, garantia, responsabilidade técnica, manuais dos produtos, entre outros. É importante lembrar que o processo de industrialização é caracterizado pela agregação de valor. Isso onera o valor do produto, pois tira o serviço artesanal da obra e incorpora a no escopo da indústria. Quanto maior a quantidade de serviços que tiramos do canteiro, maior a produtividade. A partir deste conceito, surge a figura de um montador e não mais de um especialista. Para uma análise econômica adequada é preciso verificar criteriosamente a redução de tempo de obra, mão de obra, qualidade no que diz respeito a redução de retrabalho e manutenção e todas as etapas suprimidas com o uso de um sistema industrializado. A antecipação de um cronograma modifica diretamente o valor final do orçamento e também o fluxo de caixa da obra. Este processo causa um grande impacto também com relação a sustentabilidade, pois reduz perdas de materiais, reduz retrabalhos, energia e consequentemente resíduos gerados, além do fato de que dentro de uma indústria, os materiais são mais racionalizados e os resíduos são melhor destinados. 3.4.2. Projeto Quando é tomada a decisão de fazer o uso de um ou mais sistemas industrializados, deve-se tomar bastante atenção aos projetos multidisciplinares. É extremamente importante que os projetos sejam muito bem detalhados, com memoriais descritivos, contendo informações para montagem, interface entre sistemas construtivos, forma de produção, procedimentos para execução, e que a arquitetura esteja devidamente compatibilizada com a estrutura, instalações e demais disciplinas. Como normalmente as várias disciplinas do projeto são feitas por projetistas diferentes, e de suma importância que haja a comunicação entre todas as partes 49 relacionadas, por isso é muito vantajoso a implantação da coordenação modular, que padroniza medidas, reduz variações dimensionais e simplifica a execução, e também o emprego da ferramenta computacional BIM, que promove interação muito eficiente entre as partes envolvidas no projeto. 3.5. Produção Projetistas e fornecedores tem que estar em sincronia entre si para evitar incompatibilidade na montagem da obra, uma vez que a peça será fabricada fora do canteiro e posteriormente transportada. 3.6. Contratação O processo de contratação de um sistema industrializado é diferenciado de um sistema convencional. Enquanto no convencional existem contratos de serviço/projeto e material, no sistema industrializado o serviço e projetos são incorporados ao produto. O projeto ganha grande importância desde o início pois deve estar precisamente alinhado com o projeto de produto. Além disso será necessário a contratação da instalação, devidamente compatibilizada com o planejamento, de forma que não afete o ritmo da obra. 3.7. Tributação É válido frisar que, por se tratar de produto e não mais serviço, agrega-se ao valor do produto a incidência de impostos como ICMS (Imposto sobre operações relativas à Circulação de Mercadorias) e IPI (Imposto sobre Produtos Industrializados). Estes impostos oneram o sistema e podem inviabilizar o projeto. 50 4. BENEFÍCIOS ECONÔMICOS E OPERACIONAIS DA INDUSTRIALIZAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL E INPENCÍLIOS AO SEU AVAÇO Como já visto anteriormente,o processo de industrialização da construção civil retira as etapas construtivas artesanais do canteiro de obra e as transforma em um produto com muito valor agregado. O processo traz uma série de vantagens econômicas e operacionais que serão explanadas abaixo: 4.1. Aumento de produtividade, redução dos prazos e mão de obra não especializada. Uma das maiores dificuldades enfrentadas em obra é o cumprimento dos prazos. Por se tratar de uma atividade que depende muitas vezes de centenas de fornecedores, centenas de trabalhadores, vários prestadores de serviços, condições climáticas e intempéries, legislação local, acesso, transporte, sempre acontecem falhas operacionais e imprevistos, e todos os problemas se refletem diretamente no cronograma. Cada dia mais aumenta a exigência sobre prazos mais curtos e as construtoras trabalham com pouco ou até mesmo nenhuma folga, e atrasos significam custos adicionais, seja por mobilização, equipamentos, funcionários parados ou mesmo multas contratuais. Por isso, um dos maiores benefícios que a industrialização traz para a construção civil é o aumento de produtividade e a redução dos prazos de execução. Como as industrias trazem para si grande parte dos trabalhos que seriam executados em canteiro de obra, o produto sai da indústria pronto para ser instalado, e não mais materiais a serem aplicados, ou seja, grande parte do tempo que seria utilizado para a transformação dos materiais são absorvidos pela indústria, sobrando apenas uma parcela de trabalho para a obra. Além de trazer uma enorme agilidade, dispensa a necessidade de grande parte da mão de obra especializada, cada vez mais cara e escassa no mercado, 51 uma vez que o treinamento de um profissional para instalação ou montagem de um produto é mais simples, barato e rápido. 4.2. Eficiência operacional e logística É fácil de imaginar a grande quantidade de materiais aplicados em uma obra, normalmente de diferentes fornecedores e de várias localidades. Essa grande quantidade de insumos a serem gerenciados, dificultam e burocratizam o processo de compra, programação de entrega e transporte. Dentro da obra, são vários itens a serem armazenados aumentando a área de almoxarifado e dificultando a gestão de estoque e logística interna. Sistemas industrializados diminuem consideravelmente a quantidade de itens a serem gerenciados, pois englobam uma grande quantidade de itens dentro de sua composição. Isto facilita o processo de compra, programação de entrega, reduz a quantidade de transporte, pois o produto parte de um único lugar e facilita a estocagem e a gestão interna de materiais, trazendo enormes ganhos operacionais. 4.3. Qualidade e padronização Todos os produtos e sistemas industrializados devem garantir sua qualidade atendendo a todas as normas de qualquer natureza sobre sua caracterização, desempenho, dimensionamento e utilização, assim como certificações, ensaios, testes e laudos quando for o caso. Isto garante ao cliente e a todos os envolvidos na execução segurança e qualidade no uso do produto, pois se tratam de produtos fabricados dentro de um padrão de qualidade, padronizado, produzido dentro de condições ideais e devidamente testados, o que nem sempre acontece dentro do canteiro de obra com a execução tradicional. 52 4.4. Redução de resíduos e sustentabilidade Em uma obra convencional, é muito comum a quebra de partes já construídas para execução de outras etapas, como é o caso das instalações prediais. Primeiramente a parede é levantada, depois é preciso abrir passagem para os eletrodutos quebrando a parede no trajeto. Para a passagem de hidráulica, a mesma situação. Isso gera desperdícios de materiais, retrabalho, mão de obra, tempo adicional e gera resíduos. A utilização de sistema industrializados reduzem e até mesmo eliminam a geração de resíduos em determinadas etapas da obra, além de que o processo dentro da indústria diminui drasticamente o desperdício de matéria prima, pois sempre é estudado o melhor aproveitamento dos materiais de acordo com a sua modulação. Assim, menos desperdício significa menor uso de matéria prima, menor custo, menor gasto de energia, poluição e uso de recursos naturais. 4.5. Barreiras a vencer Apesar de todos os benefícios que a industrialização leva ao setor da construção civil, ainda assim há muitos fatores limitantes para difusão dos sistemas no brasil. Segundo dados do IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) o setor encolheu em 21% entre o período de 2014 a 2017. Esta retração econômica faz com que haja um desestimulo no avanço do sistema por todas as partes envolvidas: O cliente tem pouco dinheiro para investir ou segura investimento pela incerteza do momento econômico. O construtor trabalha com pouca margem e não quer investir em inovação, preferindo optar pelo uso do sistema convencional ao qual está acostumado, e por fim, por falta de demanda e interesse não se investe em estrutura, desenvolvimento e aplicação de novos produtos. 53 Sistemas novos geram muita insegurança para profissionais mais conservadores e faz com que haja maior resistência a sua aplicação no mercado. Por fim, uma das maiores barreiras a serem enfrentadas é a grande carga tributária imposta à indústria brasileira, que reduz as vantagens sobre sistemas tradicionais e por muitas vezes penaliza a utilização de sistemas industrializados. 54 CONCLUSÃO Através de suas pesquisas e estudos este trabalho trás uma grande contribuição no esclarecimento dos sistemas industrializados para a construção civil, apresentando as principais soluções existentes no mercado, seus processos de implementação, ferramentas que auxiliam sua aplicação e seus principais benefícios econômicos e operacionais. Atendendo aos objetivos propostos, foi possível demonstrar com muita clareza que apesar das barreiras sociais, econômicas e culturais, já existem alternativas muito bem desenvolvidas e consolidadas no mercado nacional que garantem ganhos expressivos em agilidade, padronização, qualidade e sustentabilidade em obras de todos os seguimentos. Uma das grandes preocupações no desenvolvimento deste trabalho, era trazer um estudo atrelado às matérias estudadas no decorrer do curso, aprimorando tudo o que foi aprendido e desenvolvido em sala para aplicação na vida profissional e foi verificado que os pontos abordados fazem uma ponte a especialização, trazendo grandes soluções para os problemas rotineiros de um gestor de obras, decorrentes das suas atribuições. A construção civil ainda gatinha no desenvolvimento, portanto este tema ainda tem muito a ser explorado. Aqui foram apresentados os principais sistemas, mas tem muitas outras soluções já disponíveis e em desenvolvimento, e sendo assim, o investimento em pesquisas para ampliação dos sistemas e desenvolvimento de novas soluções para a industrialização da construção civil trarão enormes contribuições não só para profissionais do setor ou mesmo o setor da construção, mas para toda a população. 55 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE DESENVOLVIMENTO INDUSTRIAL. ABDI. Manual da Construção Industrializada: Conceitos e Etapas: Estrutura e Vedação. Brasília: [s.n.], 2015. 208 p. v. 1. BONAFÉ, Gabriel. Sistemas construtivos industrializados agilizam obras residenciais. Disponível em: <https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/sistemas-construtivos- industrializados-agilizam-obras-residenciais_14767_10_0>. Acesso em: 08 jan. 2018. CONJUNTURA E MERCADOS CONSULTORIA JR.. Institucional. Construção Civil: desafios e transformações para continuar a ser a locomotiva da economia. Disponível em: <https://tribunademinas.com.br/colunas/conjuntura-mercado/23-08-2016/construcao-civil-desafios-e-transformacoes-para-continuar-a-ser-a-locomotiva- da-economia.html>. Acesso em: 08 jan. 2018. CONSTRUÇÃO industrializada alia tecnologia e sustentabilidade, garanta especialista. Disponível em: <http://www.fiems.com.br/noticias/construcao-industrializada-alia- tecnologia-e-sustentabilidade-garanta-especialista/6350>. Acesso em: 08 jan. 2018. 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