METODOLOGIA PARA ELABORAÇÃO DO PROJETO DO CANTEIRO DE OBRAS DE EDIFÍCIOS
Emerson de Andrade Marques Ferreira Luiz Sérgio Franco
RESUMO
O presente trabalho apresenta uma metodologia para elaboração do projeto do canteiro de obras através da integração do projeto do produto e da produção, abrangendo as etapas da definição do programa de necessidades, elaboração do estudo preliminar, desenvolvimento do anteprojeto e elaboração do projeto executivo.
São discutidos os conceitos utilizados como referência para o desenvolvimento da metodologia, e os princípios de racionalização construtiva e da nova filosofia de produção de edifícios, incorporados como diretrizes para a elaboração do projeto do canteiro de obras.
Conclui-se com uma análise crítica da metodologia, a partir da simulação da sua aplicação a uma das obras estudadas e as contribuições obtidas com a metodologia apresentada.
ABSTRACT
This paper presents a design methodology for construction site, by the integration of building design and production process design, including the briefing, the preliminary studies, the scheme design, and the definite design.
It discuss the main concepts of this methodology, and the directives to develop a construction site design.
The application of the design methodology in one site, is simulated, and the results are analyzed, comparing to real site conditions. The conclusion presents a critical analysis of this application.
1 INTRODUÇÃO
A construção civil tem grande importância na economia do país, representada por sua expressiva participação no Produto Interno Bruto (PIB). Mudanças de cenário, implicaram em redução nesta participação, indicando a necessidade de mudanças no sistema de produção, em particular, do subsetor edificações.
O estudo realizado pelo IPT (1988), sobre a construção habitacional, identificando alterações no cenário do setor, apresentou, como resultados, diretrizes para o desenvolvimento tecnológico, sugerindo, relativamente à modernização tecnológica da execução da edificação, os seguintes itens para pesquisa e desenvolvimento:
→ modernização organizacional e gerencial da execução de obras;
→ elaboração do projeto do canteiro de obras;
→ racionalização do transporte, manuseio e armazenamento de materiais;
→ racionalização do uso de equipamentos e ferramentas;
→ melhoria das condições de trabalho;
→ racionalização das técnicas de execução.
O setor da construção civil tem sido influenciado pelas modificações ocorridas no cenário atual, inclusive, com a indução através do poder de compra do estado, para que o meio produtivo estabeleça programas setoriais da qualidade, a exemplo do Programa da Qualidade da Construção Habitacional do Estado de São Paulo - QUALIHAB, que tem como objetivos a otimização da qualidade dos materiais, componentes, sistemas construtivos, projetos e obras, além de exigências em relação à segurança e valorização do trabalhador (CDHU, 1996).
A implantação da NR18 - Condições e meio ambiente do trabalho na indústria da construção (FUNDACENTRO, 1996), tornando obrigatório, para os estabelecimentos com vinte trabalhadores ou mais, a elaboração do Programa de Condições e Meio Ambiente de Trabalho na Indústria da Construção (PCMAT), que exige, entre outros documentos, o arranjo físico inicial do canteiro de obras, vem, juntamente com as exigências do mercado consumidor, incentivar as empresas a repensarem os seus sistemas de produção e, a organização dos seus canteiros de obras.
O repensar do sistema de produção das empresas de construção civil, é uma preocupação que diversos pesquisadores têm demonstrado, procurando aproximar a forma de produção da edificação, de um sistema de manufatura com um maior nível de industrialização, existindo trabalhos relacionados à modulação de projetos, materiais e componentes, industrialização, racionalização, gestão da qualidade, e a aplicação de uma nova filosofia de produção, entre outros.
Para atender às normas, e a um mercado mais competitivo, exigindo a melhoria da qualidade e da produtividade das construções, torna-se necessário
a elaboração do projeto do canteiro de obras, como forma de, atender as exigências legais, e possibilitar a otimização das condições de trabalho e segurança nas obras, contribuindo para o funcionamento mais eficiente do sistema de produção.
O trabalho se aplica, principalmente, ao subsetor edificações, particularmente, às obras de construção de edifícios residenciais, de múltiplos pavimentos, localizados em áreas urbanas, utilizando o processo construtivo tradicional, estrutura reticulada em concreto armado, alvenaria de vedação com blocos cerâmicos ou de concreto, e revestimentos cerâmicos e argamassados.
2 PRINCÍPIOS PARA A MODERNIZAÇÃO DO SETOR DA CONSTRUÇÃO CIVIL, MÉTODOS, PROCESSOS E SISTEMAS CONSTRUTIVOS, E O PLANEJAMENTO DA PRODUÇÃO DE EDIFÍCIOS.
O canteiro de obras, tem como objetivo, propiciar a infra-estrutura necessária para a produção do edifício, com os recursos disponíveis, no momento necessário para sua utilização, podendo ser mais eficiente e eficaz em função do projeto do produto e da produção, e da forma de gerenciamento empresarial e operacional, influindo na produtividade da utilização dos recursos, em função da sua organização e do seu arranjo físico.
O projeto do canteiro de obras, deve incorporar, os requisitos de produção, exigidos pelas inovações tecnológicas introduzidas, contribuindo assim, para a melhoria do processo de produção do edifício, através da organização e do adequado posicionamento dos elementos do canteiro, e dos recursos necessários para a produção.
Para a definição do projeto de produção, devem ser analisados o processo global e os sub-processos específicos, dentro de uma visão holística do empreendimento, analisando os fluxos e os ciclos de produção, evitando a ocorrência de perdas, identificando as atividades que agregam e as que não agregam valor, em relação aos desejos e expectativas dos clientes internos e externos, atendendo às especificações que traduzem as necessidades dos clientes e incorporando a facilidade de serem executadas.
A utilização de ferramentas para a melhoria da qualidade e da produtividade e, a incorporação de inovações tecnológicas ao processo de produção do edifício, são alguns dos princípios para a modernização do setor da construção, que podem ser aplicados ao desenvolvimento do projeto de produção, com vistas à identificação e análise de problemas, à definição das especificações e ao planejamento das diversas etapas, do projeto de produção e do projeto do canteiro de obras.
A discussão sobre métodos, processos e sistemas construtivos, juntamente com os princípios de industrialização e racionalização, tem como objetivo apresentar referências e diretrizes para a definição do processo construtivo e para o desenvolvimento do projeto de produção integrado ao projeto do produto.
O planejamento da produção de edifícios de acordo com a nova filosofia de produção e com os princípios de racionalização construtiva, é uma estratégia que deve ser devidamente incorporada ao processo de planejamento, com vistas à obtenção de melhores resultados durante a produção, através de uma análise holística do empreendimento, que contribua, para a elaboração de um projeto da produção e do canteiro de obras, evolutivo e integrado ao longo do tempo e entre todos os seus elementos.
3 PROJETO DO CANTEIRO DE OBRAS
O canteiro de obras é definido pela NR-18 (FUNDACENTRO, 1996), como:
"área de trabalho fixa e temporária, onde se desenvolvem operações de apoio e execução de uma obra."
A NB-1367 (ABNT, 1991), define canteiro de obras como:
"áreas destinadas à execução e apoio dos trabalhos da indústria da construção, dividindo-se em áreas operacionais e áreas de vivência."
TOMMELEIN; LEVITT; HAYES-ROTH (1992a), consideram o processo de planejamento do canteiro de obras, como sendo:
“identificar os recursos auxiliares necessários para as operações da construção, o tamanho e a forma, e posicioná-los com limites definidos... dependem do projeto, localização, organização e forma de produção...”
Bons canteiros devem atender a múltiplos objetivos, classificados em de alto e baixo nível, segundo TOMMELEIN; LEVITT; HAYES-ROTH (1992a):
“Alto nível: operações seguras e eficientes;
boa moral dos trabalhadores;
Baixo nível: minimizar distâncias e tempo para movimentação de pessoal e material;
reduzir tempo de movimentação de material;
aumentar tempo produtivo;
evitar obstrução da movimentação de material e equipamentos.”
FRANCO (1992), considera importante que se dedique atenção especial à elaboração do projeto do canteiro, para conseguir atingir os resultados desejados de funcionamento:
"para tanto, é essencial que o arranjo do canteiro de obra seja feito através de um projeto cuidadosamente elaborado que contemple a execução do empreendimento como um todo, prevendo as diferentes fases da obra e as necessidades e condicionantes para cada uma delas".
A aplicação dos princípios, de racionalização construtiva, ao projeto e à construção do edifício, que incluem construtibilidade e organização entre outros, aliados à utilização das ferramentas da qualidade e ao gerenciamento por processos, seguindo os onze princípios propostos por KOSKELA (1992), relativos à nova filosofia de produção, são alguns dos pré-requisitos para a elaboração do projeto do canteiro.
A partir das definições apresentadas pelas normas, e procurando incorporar os princípios mais importantes que devem ser observados no projeto do canteiro de obras, relativos à movimentação de materiais, ao projeto de produção, e às condições de trabalho, é adotada a seguinte definição:
"O projeto do canteiro de obras é o serviço integrante do processo de construção, responsável pela definição do tamanho, forma e localização das áreas de trabalho, fixas e temporárias, e das vias de circulação, necessárias ao desenvolvimento das operações de apoio e execução, durante cada fase da obra, de forma integrada e evolutiva, de acordo com o projeto de produção do empreendimento, oferecendo condições de segurança, saúde e motivação aos trabalhadores e, execução racionalizada dos serviços."
Analisando as diversas propostas existentes na literatura pesquisada, relacionadas ao canteiro de obras, pode-se identificar as principais características de cada uma.
SANTOS (1995), recomenda para análise do arranjo físico, a utilização de um diagrama de fluxo, ou de um "mapofluxograma", que consiste no desenho das linhas de fluxo sobre a planta da obra, com vistas a identificar as circulações de materiais e pessoas, além da análise baseada em uma série de princípios.
HANDA; LANG (1988) apresentam uma relação de elementos considerados necessários ao funcionamento do canteiro, e com base nestes elementos desenvolvem uma lista de verificação, para avaliação dos projetos dos canteiros de obras, contendo pesos para cada item a ser avaliado.
SAURIN (1997), apresenta um método para diagnóstico, e diretrizes para planejamento de canteiros de obra de edificações, a partir do diagnóstico e avaliação das alternativas e planejamento do arranjo físico.
A NEOLABOR (1996), apresenta um método para a organização do canteiro de obras chamado de "Método de arrumação e limpeza do canteiro - 5L", com as seguintes etapas: liberação de áreas; localização e arrumação; limpeza do canteiro; limpeza pessoal e saúde; e lista de verificação e reconhecimento.
TOMMELEIN; LEVITT; HAYES-ROTH (1992b) apresentam um sistema especialista, "SightPlan", para elaboração do arranjo físico do canteiro de obras, baseado na identificação do espaço ocupado pelas instalações permanentes, posicionamento inicial das instalações temporárias, presentes durante toda a obra, e posteriormente as de curta duração, e posicionamento
dos elementos maiores antes dos menores.
A necessidade de alteração do projeto do canteiro de obras, ao longo da execução da obra, levou ao desenvolvimento de um sistema dinâmico para planejamento do arranjo físico, denominado "MovePlan", em que o espaço é considerado como um dos recursos necessários para a execução das atividades, sendo feita a sua alocação no canteiro de acordo com o cronograma da obra, (ZOUEIN; TOMMELEIN, 1992) e (TOMMELEIN; ZOUEIN, 1993).
CHENG; O'CONNOR (1996), apresentam o sistema, "ArcSite", para o desenvolvimento do arranjo físico do canteiro de obras, baseado na utilização de um sistema de informações geográficas (GIS), integrado com um sistema de banco de dados.
YEH (1995), apresenta uma metodologia para o arranjo físico do canteiro de obras, baseado na utilização de redes neurais, para a otimização do arranjo de um conjunto de instalações preestabelecidas, em um conjunto de locais pré- determinados no canteiro, satisfazendo um conjunto de requisitos e condicionantes.
SOUZA (1993), apresenta diretrizes para o projeto e implantação do canteiro e SOUZA; FRANCO (1997a) apresentam um roteiro para o projeto do canteiro.
SOUZA et al (1997), apresentam recomendações gerais quanto à localização e tamanho dos elementos do canteiro de obras, abrangendo: elementos ligados à produção; elementos de apoio à produção; outros elementos do canteiro;
sistema de transporte; áreas de vivência; elementos de apoio técnico / administrativo; e elementos de complementação externa à obra.
Com relação às áreas de vivência em canteiros de obras, devem ser seguidas as recomendações da NB-1367 - Áreas de vivência em canteiros de obras (ABNT, 1991), e da NR-18 - Condições e meio ambiente do trabalho na indústria da construção (FUNDACENTRO, 1996).
MUTHER (1978), apresenta uma proposta bastante detalhada para o projeto do arranjo físico, que, apesar de não ser direcionada, especificamente, ao projeto do canteiro de obras, pode ser aplicada ao mesmo, constando das seguintes etapas gerais: localização, arranjo físico geral, arranjo físico detalhado e implantação.
MUTHER (1978), considera como bases para o projeto de qualquer instalação a resposta a 5 questões, com informações sobre o produto:
♦ O que será produzido ?
♦ Quanto de cada item será produzido ?
♦ Como serão produzidos os itens ?
♦ Quais os serviços de apoio à produção que serão necessários ?
♦ Quando os itens serão produzidos ?
As diversas estratégias existentes para o planejamento do canteiro, se complementam em alguns casos, e se superpõem em outros, não existindo porém, uma integração do projeto do produto e da produção, como base para o desenvolvimento do planejamento do canteiro de obras, que consideramos fundamental para a obtenção de resultados mais eficientes e eficazes.
A pesquisa de campo realizada, possibilitou a identificação de diferentes procedimentos, utilizados para o projeto e funcionamento dos canteiros de obras, muitas vezes em completo desacordo com as normas existentes, permitindo verificar que os aspectos relativos ao recebimento, armazenamento e movimentação de materiais, são os que mais problemas acarretam ao funcionamento eficiente dos canteiros.
A discussão sobre as propostas existentes, relacionadas ao projeto do canteiro de obras, tem como objetivo o conhecimento de outras experiências e, a identificação dos principais aspectos recomendados por outros pesquisadores, de modo a enriquecer a metodologia apresentada neste trabalho, através da sua incorporação à metodologia, ou pela possibilidade de sua utilização como ferramenta complementar.
O conhecimento da realidade existente nos canteiros de obras, desde a elaboração do projeto, até a sua implantação e operação, tem como objetivo a identificação dos procedimentos utilizados e das dificuldades e problemas para a o seu funcionamento, como forma de orientação ao desenvolvimento da metodologia proposta, de modo que possa oferecer condições para a solução dos problemas existentes, através de um projeto adequado do canteiro de obras.
4 METODOLOGIA PARA ELABORAÇÃO DO PROJETO DO CANTEIRO DE OBRAS
Apresenta-se, neste capítulo, a metodologia desenvolvida para elaboração do projeto do canteiro de obras, baseada no desenvolvimento simultâneo do projeto do produto e da produção.
O projeto da produção compreende o projeto dos processos, o projeto do canteiro, a organização do empreendimento, o sistema de informações e o sistema de planejamento e controle (FRANCO, 1992).
O projeto do canteiro de obras, como parte do projeto da produção, deve iniciar durante a definição do programa de necessidades (PN) e evoluir paralelamente ao desenvolvimento do projeto do produto, durante as etapas de elaboração do estudo preliminar (EP), anteprojeto (AP) e projeto executivo (PE).
A Figura 4.1, apresenta a proposta para o desenvolvimento simultâneo do projeto do produto e da produção, a partir da proposta de MELHADO (1994).
Figura 4.1 - Proposta para o desenvolvimento do projeto do produto e da produção
A Tabela 4.1 apresenta os produtos das várias etapas do projeto, relacionando o projeto do produto, baseado em MELHADO(1994), com o projeto da produção, e o resumo das ações desenvolvidas em cada etapa, enfatizando as ações do projeto da produção relacionadas ao projeto do canteiro. A Figura 4.2 apresenta a seqüência de atividades para elaboração do projeto do canteiro de obras, ao longo do desenvolvimento do projeto do produto.
AP
PE PN
EP
Projeto do produto
Projeto da produção
Idealização do produto
Concepção inicial e viabilidade
Formalização do produto
Detalhamento do produto
Planejamento Estratégico da produção
Planejamento Tático da produção
Planejamento Operacional da produção
Detalhamento do Planejamento
Operacional da produção
Tabela 4.1 - Produtos das etapas do projeto
Etapas Projeto do Produto (Edificação) Projeto da Produção (Canteiro)
Idealização do produto Planejamento Estratégico da produção PN Conjunto de parâmetros e exigências a serem
atendidas pela edificação.
Conjunto das metas, requisitos e diretrizes, e condicionantes a serem atendidos pelo processo de produção.
Concepção inicial e viabilidade Planejamento Tático da produção EP Concepção e representação gráfica preliminar,
atendendo aos parâmetros e exigências do programa de necessidades
Definição do processo construtivo e do plano de ataque, com base nas metas, requisitos e diretrizes, e condicionantes previamente estabelecidos para a produção.
Formalização do produto Planejamento Operacional da produção AP Representação preliminar da solução adotada para o
projeto, através de representação gráfica e especificações técnicas.
Pré-dimensionamento estrutural.
Concepção dos sistema de instalações prediais.
Definição do cronograma e dos recursos necessários para produção (materiais e mão-de-obra).
Definição das principais fases do canteiro, com base no plano de ataque e no cronograma dos recursos necessários.
Avaliação das alternativas de transporte para as diversas fases do canteiro.
Elaboração do Anteprojeto das fases do canteiro, com a representação preliminar da solução adotada em cada fase.
Fornecimento da estimativa das necessidades do canteiro, para os projetos de arquitetura, estruturas, e sistemas prediais.
Detalhamento do produto Detalhamento do Planejamento Operacional da produção PE Representação final e completa da edificação e seu
entorno, através de representação gráfica, especificações técnicas e memoriais descritivos.
Revisão do cronograma e das necessidades de recursos.
Revisão das definições das fases do canteiro, e da avaliação das alternativas de transporte.
Revisão do anteprojeto das fases do canteiro.
Avaliação e síntese das diversas fases em um único projeto evolutivo.
Detalhamento dos elementos do canteiro.
EXE Execução do projeto do produto Execução do projeto da produção, e revisão quando necessário, em função de alteração na velocidade ou na seqüência executiva da obra.
Revisão dos fluxos dos processos e suas interferências, das técnicas utilizadas, da localização dos elementos no canteiro, e dos procedimentos para mobilização e desmobilização de equipamentos.
Figura 4.2 – Diagrama de blocos com as etapas para elaboração do projeto do canteiro de obras
Metas para produção
Definição do processo construtivo
C O N D I C
I O N A N T E S R
E Q U I S
I T O S
E
D I R E T R I Z E S
EP
AP
PE PN
Plano de ataque
Cronograma e Alocação de
recursos
Fases do canteiro
Anteprojeto das fases do
canteiro
Projeto global do
canteiro Alternativas de
transporte
