5.3 SISTEMA INSULATED CONCRETE FORMS – ICF
5.3.2 Propriedades
5.3.3.5 Lajes e Forro
Dependendo do projeto a ser executado, os forros e lajes poderão ser executadas com diferentes materiais, como lajes de painéis e lajotas em EPS ou cerâmicas, além de treliças unidirecionais. Ao terminar o assentamento das paredes estruturais, são deixados arranques com a função de negativar as treliças das lajes pré-moldadas, para que posteriormente seja feito o recobrimento da superfície com concreto, com armação em tela de aço ou malha
similar. Outra opção é fazer o uso de lajes protendidas (Figura 13) (ICF CONSTRUTORA INTELIGENTE, 2019).
Figura 13 – Lajes e forros Fonte: ICF Construtora Inteligente, 2019.
5.3.3.6 Cobertura
Para a cobertura, o sistema ICF utiliza o método tradicional, formado por estruturas convencionais, com seções padronizadas, podendo utilizar qualquer tipo de material, seja de madeira ou metal. Os elementos do telhado, como tesouras, terças, calhas, entre outros, deverão ser apropriados para cada projeto especifico, com alta resistência à compressão e de boa qualidade (Figura 14) (ICF CONSTRUTORA INTELIGENTE, 2019).
Figura 14 – Sistema convencional de cobertura Fonte: ICF Construtora Inteligente, 2019.
5.4 NORMA DE DESEMPENHO
A norma brasileira que traz todos os parâmetros a respeito do desempenho exigido para as edificações habitacionais é a ABNT NBR 15.575,
em vigor desde 2013. A norma traz as exigências mínimas que devem ser atendidas para garantir o conforto dos usuários, com tópicos a respeito do desempenho térmico, desempenho acústico e desempenho luminoso, mostrando ainda os procedimentos a serem seguidos para avaliação de habitações.
Com relação ao desempenho térmico, a norma determina uma série de exigências a respeito das temperaturas máximas e mínimas diárias aceitas para o interior das edificações, tabelas com valores mínimos admissíveis para capacidade e transmitância térmica de paredes externas (Tabela 1 e Tabela 2), bem como seus métodos de avaliação, além de um mapa com todas as zonas bioclimáticas brasileiras a serem consideradas para realizar os procedimentos (Figura 15).
Figura 15 - Zonas Bioclimáticas Brasileiras Fonte: ABNT NBR 15.575, 2013
Tabela 1 – Transmitancia térmica de paredes externas Fonte: ABNT NBR 15.575, 2013
Tabela 2 – Capacidade térmica de paredes externas Fonte: ABNT NBR 15.575, 2013
Para o desempenho acústico a NBR 15.575 apresenta os valores de desempenho mínimo de Diferença Padronizada de Nível Ponderada (DnT, w), que os sistemas de vedações verticais internas devem apresentar (Tabela 3), ou seja, os níveis de isolamento de ruídos aéreos entre os ambientes.
Tabela 3 - Valores mínimos da diferença padronizada de nível ponderada, DnT,w entre ambientes
Fonte: ABNT NBR 15.575, 2013
Sobre o desempenho luminoso, a norma mostra os níveis de iluminância a serem considerados no geral para a iluminação natural, podendo estes serem verificados por meio de simulação (Tabela 4).
Tabela 4 – Níveis de iluminância geral para iluminação natural Fonte: ABNT NBR 15.575, 2013
5.5 SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL
Existem vários softwares para a realização de simulações de desempenho térmico, no entanto o software mais utilizado para realizar as simulações é Energy Plus, distribuído pelo departamento dos Estados Unidos, recomendado inclusive pela ABNT NBR 15.575. O programa foi desenvolvido especificamente para simulação de carga térmica e análise energética de edificações com diferentes sistemas, além de possibilitar o cálculo da infiltração de ar para as diferentes zonas climáticas, calcular os índices de conforto térmico e também possui capacidade integração com outros sistemas (Melo; Westphal; Matos, 2009).
No entanto, o Energy Plus possui uma interface de modelação não muito amigável, utilizando-se assim o auxílio do programa Design Builder, para suprir essa necessidade existente. O Design Builder disponibiliza um enorme banco de dados com diversos tipos de materiais e construções que podem ser utilizados para aproximar o modelo de simulação ao máximo possível com o modelo real (Bremenkamp et al., 2016).
O Design Builder dispõe de três algoritmos de simulação, sendo eles o MTF (MoistureTransfer Function - Função de transferência por umidade) que considera a absorção de vapor na edificação, o EMPD (Effective Moisture
Penetration Depth - Umidade efetiva na profundidade de penetração) que apesar
de considerar a difusão de calor sensível e o armazenamento de umidade nas superfícies internas, precisa de informações adicionais das características de umidade dos materiais, e o CTF (Conduction Transfer Function - Função de
transferência por condução), que não leva em consideração o armazenamento ou difusão de umidade nos elementos de construção, considerando apenas o calor sensível (MORAES, 2017).
5.6 SUSTENTABILIDADE
A sustentabilidade é um tema discutido com frequência no ramo da construção civil, já que a mesma é uma das que mais utilizam de recursos naturais, se tornando um ramo altamente insustentável (BASTOS JUNIOR, 2018). De acordo com Cunha (2013), a construção sustentável é um modelo que utiliza materiais ecológicos e soluções tecnológicas inteligentes com intuito de promover a redução da poluição, ocasionando a economia de recursos para os usuários. Pode-se dizer que a principal característica é a de promover intervenções sobre o meio ambiente sem esgotar os recursos naturais, preservando-os para as gerações futuras (CUNHA, 2013).
Essas medidas de sustentabilidade devem ser aplicadas desde a fabricação dos materiais a serem utilizados na obra, até o final de sua vida útil, pois a indústria da construção civil é uma das maiores causadoras da emissão dos gases de efeito estufa, como CO2, responsável por 30% das emissões de carbono (JALALI; TARGAL, 2010).
Os blocos cerâmicos passam por um processo de queima durante sua fabricação, sendo essa a parte mais importante, pois é nesta fase que produto sofre as reações e transformações químicas e físicas necessárias para que ele alcance as propriedades requeridas (BASTOS, 2003). Segundo Bastos ainda, a queima é feita com materiais combustíveis como carvão, serragem ou lenha, gerando gases de combustão que são altamente nocivos ao meio ambiente e causadores do efeito estufa.
O EPS por sua vez, é um material derivado do petróleo, recurso não renovável, considerado de alto impacto ambiental devido a sua origem e a difícil extração (FORLIN, 2014). No entanto, seu processo de fabricação e utilização podem ser considerados ecológicos, pois o mesmo utiliza de processos que não causam tantos impactos ambientais.
Para ambos os métodos construtivos, no entanto devem ser considerados os demais materiais utilizados, como aço, concreto, tintas, madeira, entre outros,
analisando sempre os impactos que esses produtos vão ocasionar para o meio ambiente, bem como a possibilidade de reutilização das mesmas.
5.7 ORÇAMENTO
A parte mais importante de um empreendimento para a maioria dos clientes é definitivamente a avaliação de custos, pois é isso que vai definir a viabilidade da obra. De acordo com Tisaka (2006), o orçamento deve ser o mais fiel possível com a realidade de cada empreendimento, no entanto muitas vezes são tomados como referência valores convencionais de acordo com a caraterística da obra ou serviço prestado.
Existem inúmeros ferramentas para orçamentação, sendo algumas delas o Custo Unitário Básico - CUB/m², Sistema Nacional de Preços e Índices para a Construção Civil - SINAPI e as Tabelas de Composição de Preços para Orçamento – TCPO, entre outros.
O CUB/m² é a ferramenta que possibilita a primeira referência de custos dos mais diversos empreendimentos, e permite também o acompanhamento da evolução desses custos ao longo do tempo (SINDUSCON MG, 2007). No entanto, o CUB/m², leva em consideração como o próprio nome já diz, o custo do metro quadrado da edificação de acordo com a classe social do empreendimento, excluindo cálculos de custos adicionais como fundações, equipamento e instalações, obras e serviços complementares, além de taxas, impostos e projetos (SINDUSCON-MG, 2007).
O SINAPI, por sua vez, é utilizado principalmente na elaboração de orçamentos para contratação de obras públicas que utilizam de recursos da União, e o mesmo dispõe de um banco com dados referentes a insumos, composições de serviços e orçamentos de referência, atualizados e publicados mensalmente para consulta pública via internet (CAIXA, 2018). Por ser utilizado geralmente para orçar obras públicas, ele não leva em consideração certos tipos de sistemas construtivos.
Temos ainda a TCPO, onde podem ser encontrados os parâmetros de quantitativos e horas necessárias para a execução dos principais serviços utilizados na construção civil, como taxas horárias de pessoal e equipamentos, trazendo uma ideia bastante próxima da realidade. (TISAKA, 2006).
A primeira parte a ser considerada ao fazer um orçamento são os custos diretos, que é a somatória dos custos unitários de todas as despesas diretamente ligadas a parte de execução da obra, constituído por materiais, mão de obra, equipamentos e toda a infraestrutura de apoio necessária para a execução dos serviços envolvidos na produção da obra (TISAKA, 2006). O autor ainda destaca que para fazer o cálculo dos custos unitários é preciso conhecer os parâmetros de consumo da TCPO, ou seja, quanto de material vai ser utilizado, o número de horas gastas pela mão de obra e pessoal qualificado e número de horas para utilização de cada equipamento por unidade desses serviços, e então multiplicar pelo preço horário e unitário de cada um desses componentes.
A segunda parte, é o cálculo do BDI – Benefícios e Custos Indiretos, que são os custos ligados a administração da obra, tais como despesas de viagem e alimentação de funcionários bem como seus salários, assim como contas relacionadas a obra, transporte de materiais, taxas e impostos, seguros, entre outros, e por fim acrescenta-se o lucro (TISAKI, 2006).
Portanto o orçamento total da obra se dá pela soma do custo direto, BDI mais o lucro.
5.8 ESTADO DA ARTE
Vários estudos foram realizados e publicados em diferentes partes do país com intuito de comparar sistemas construtivos.
Estudos realizados por Penteado e Marinho (2011) na cidade de Curitiba – PR para comparar custos de diferentes sistemas de alvenaria, mostram que a alvenaria estrutural e a alvenaria com blocos de solo-cimento são mais baratas se comparadas com o sistema convencional, utilizando como ferramenta para quantificação de custos, os relatórios do SINAPI e a (TCPO).
Bastos Junior (2018), realizou na região nordeste do país um estudo de viabilidade para o sistema ICF, e ao comparar os custos da implantação do mesmo com o sistema convencional obteve um valor que ficou 55% mais caro. No entanto como a pesquisa foi realizada para a cidade de Mossoró no Rio Grande do Norte, teriam que ser arcadas as despesas com o frete dos materiais, que seriam transportados da cidade Sinop no Mato Grosso, local que abriga uma empresa especializada na utilização do sistema ICF.
Em contrapartida, um estudo realizado na cidade Cuiabá no Mato Grosso, mostrou que a construção com ICF ficou 12,84% mais barata do que com alvenarias convencionais (JESUS; BARRETO, 2018). As autoras utilizaram as tabelas do SINAPI para quantificar os orçamentos para alvenaria convencional, enquanto para o sistema ICF os dados foram fornecidos por uma empresa local, já que não existe um órgão que disponibilize dados detalhados para a obtenção de custos.
Jesus e Barreto (2018) realizaram ainda, estudos para comparar o desempenho térmico da edificação de alvenaria convencional com o sistema ICF, utilizando o método simplificado especificado na NBR 15.575-4. Desse modo, obteve-se que o sistema ICF proporcionou melhor desempenho, já que o mesmo apresentou menor transmitância térmica em relação ao bloco cerâmico.
Ainda em termos de desempenho térmico, temos um estudo realizado por Madruga (2016) no município de Porto Alegre no Rio Grande do Sul, utilizando de simulação computacional com o programa Energy Plus para realizar as simulações. O objetivo era comparar o desempenho térmico de edificações em
Light Steel Framing – LSF com as edificações de blocos cerâmicos, que por sua
vez obteve melhor resultado em dias de verão, enquanto as construções com LSF tiveram melhor desempenho nos dias típicos de inverno.
Partindo agora para trabalhos referentes à sustentabilidade, pode-se citar o trabalho de Tavares (2006), que realizou estudos em sua tese de doutorado a respeito do ciclo de vida das edificações brasileiras, tendo como um dos objetivos determinar um parâmetro de sustentabilidade através de CO2 para cinco modelos de edificações estudadas, que no caso eram habitações para moradores de diferentes classes sociais. Os modelos 01 e 02 foram avaliados como tendo sido executados respectivamente com blocos cerâmicos e blocos de concreto. Para calcular a quantidade de CO2 embutido, autor utilizou ainda de dados referentes a quantidade de energia que cada um dos materiais utilizados consome em fontes primárias e seus respectivos fatores de geração do CO2. Os resultados obtidos foram que para o modelo 01, houve uma geração de 1,036 toneladas de CO2 por metro quadrado, enquanto para o modelo 02 esse valor foi de 0,883 toneladas de CO2 por metro quadrado, sendo que grande parte dessas emissões ocorrem durante a queima de combustíveis para geração de energia.
6 METODOLOGIA
O presente trabalho tem como principal objetivo realizar um estudo comparativo entre os sistemas de vedação em alvenaria convencional e o sistema ICF para a cidade de Sinop-MT. Dessa forma, a metodologia será dividida em três partes:
Parte 01: análise do desempenho térmico; Parte 02: análise de custos;
Parte 03: análise da emissão de CO2.
6.1 ÁREA DE ESTUDO
O estado de Mato Grosso está localizado na região Centro-Oeste do Brasil, sendo que a cidade de Sinop se encontra ao norte do mesmo, com uma população estimada de 142.996 habitantes (IBGE, 2019). De acordo com dados do Portal Mato Grosso (2017), a cidade de Sinop possui clima equatorial, quente e úmido, sendo que os três meses mais secos vão de junho a agosto e os três meses mais chuvosos vão de janeiro a março. A NBR 15.220-3, mostra que o estado abriga 5 zonas bioclimáticas das 8 existentes no país, sendo que a cidade de Sinop está inserida na zona 8, no entanto, grande parte dos trabalhos classificam a cidade como inserida zona 5, e esta será utilizada como referência para este trabalho.
Figura 16 - Zoneamento bioclimático segundo NBR 15220 para o estado de Mato Grosso Fonte: Adaptado de Sanches, 2011
6.2 OBJETO DE ESTUDO
Todas as comparações serão realizadas seguindo o modelo padrão de casas populares estabelecido pela CAIXA no ano de 2006. O modelo apresentado possui área total construída de 36,84m2 contendo sala, cozinha, dois quartos e banheiro (Figura 17).
Figura 17 - Planta baixa do modelo padrão de casas populares estabelecido pela CAIXA Fonte: Cadernos CAIXA, 2006
A seguir, temos os fluxogramas das três partes que serão seguidas para a metodologia.