19 a 21 de setembro de 2017
A UTILIZAÇÃO DO PROCESSO DE PRÉ-FABRICAÇÃO
NA CONSTRUÇÃO CIVIL
José Jonas Silva Brito (jonasgba97@gmail.com) Thiago Cosme França Alves (thifral@hotmail.com)
Resumo: A evolução da indústria da construção civil aconteceu em diversas fases, sendo que cada uma foi caracterizada por
uma diversidade de métodos, tecnologias e arquiteturas próprias. Nos dias atuais verifi ca-se uma signifi cativa organização em alguns subsetores, onde são encontrados modernos sistemas construtivos e processos de gestão industrial. Entre estes sistemas, destacam-se os pré-fabricados. O objetivo inicial desta pesquisa é realizar um breve histórico através de base bibliográfi ca adequada, situando e contextualizando a indústria da construção civil no Brasil, relacionada à aplicação de pré-fabricados em concreto, aço e madeira, desde o seu surgimento na década de 50 até os seus dias atuais. Finalmente, pretende-se também analisar a indústria de pré-fabricados de concreto em suas aplicações (de componentes, elementos e sistemas) mais recentes na área de edifi cações.
Palavras-chave: Pré-fabricação. Pré-moldados. Métodos alternativos. Construção industrializada. Construção civil.
Abstract: The evolution of the construction industry took place in several phases, each one characterized by a diversity of methods,
technologies and own architectures. In the current days there is a signifi cant organization in some subsectors, where modern building systems and industrial management processes are found. Among these systems, the prefabricated ones stand out. The initial objective of this research is to make a brief history through a suitable bibliographic basis, situating and contextualizing the civil construction industry in Brazil, related to the application of prefabricated concrete, steel and wood, from its inception in the 1950s to your current day. Finally, it is also intended to analyze the prefabricated concrete industry in its most recent applications (components, elements and systems) in the area of buildings.
INTRODUÇÃO
O interesse por esse estudo surgiu a partir do consenso entre os autores deste artigo de que os atuais mé-todos de construção demandam um longo prazo de tempo desde que a obra se inicia in loco – com a instalação dos canteiros de obra – até a entrega da obra, bem como nos altos custos que o modelo mais convencional e tradicional de obra apresenta em relação a novas formas de se construir.
Os métodos alternativos de construção geralmente recaem sobre o processo de pré-fabricação, o que desencadeou inúmeras outras pesquisas sobre este tema, resultando, inclusive, no desenvolvimento de tecno-logias mais sofi sticadas em comparação às pioneiras técnicas de moldes em fábricas para a construção civil.
Com o advento dessas novas tecnologias na construção, associado aos métodos construtivos convencio-nais, observa-se uma oportunidade ímpar de soluções para problemas da atualidade e geração de benefícios, relacionados ao setor de engenharia.
O objetivo geral deste artigo é apresentar o processo de pré-fabricação na construção civil como estra-tégia capaz de reduzir o prazo de entrega de uma obra, bem como o seu custo, além de elencar outros tópicos como a sustentabilidade, por exemplo. Os objetivos específi cos têm como fi nalidade demonstrar a possibilida-de possibilida-de um resultado satisfatório na obra, baseado no tripé da sustentabilidapossibilida-de (possibilida-desenvolvimento social, susten-tabilidade e economia) e determinar que tipos de impactos, sejam eles positivos ou negativos, esse modelo de construção é capaz de causar de um modo geral.
1. PROCESSO DE PRÉ-FABRICAÇÃO NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Segundo o site Casa Dicas[1], construção civil “é a etapa de um projeto de arquitetura ou engenharia onde ocorre a sua execução, ou seja, a construção é a execução daquilo que foi projeto pelo engenheiro ou arquiteto e constitui a parte da fundação, alvenaria e acabamento”.
O mercado da construção civil é um dos potenciais geradores de resíduos sólidos e de extração de maté-rias-primas naturais – tanto de cunho vegetal, através do desmatamento para extração de madeira, como tam-bém de cunho mineral – de toda cadeia produtiva.
A partir do debate de fóruns internacionais, cujas discussões começaram a ser promovidas pela Organi-zação das Nações Unidas (ONU) no final dos anos 80, ficou notória a necessidade de uma busca por alternati-vas que gerem desenvolvimento social e econômico sem afetar ou agredir o meio ambiente, o que passou a ser chamado de sustentabilidade, ou desenvolvimento sustentável. Com isso, houve o empoderamento intelectual da população acerca do tema, gerando nas pessoas a consciência de que, enquanto consumidores, suas esco-lhas deveriam ser por marcas e produtos que buscassem métodos que não agredissem ou que sanassem os da-nos durante a obtenção de matéria-prima e o processo produtivo.
Diz-se que uma comunidade é sustentável quando satisfaz plenamente suas necessidades de forma a pre-servar as condições para que as gerações futuras também o façam da mesma forma, as atividades processadas para os agrupamentos humanos não podem interferir prejudicialmente nos ciclos de renovação da natureza e nem destruir esses recursos de forma a privar as gerações futuras de sua assistência[2] (BROWN, 1980).
Para que se possa obter êxito no intuito de manter a harmonia entre desenvolvimento e meio ambiente, arquitetos, engenheiros e demais profissionais da construção civil procuram se adequar à realidade ambiental e atender as demandas da construção sustentável. Em virtude disso, houve o surgimento de novas tecnologias e métodos de construção, dentre os quais, a construção a partir do processo de pré-fabricação. Tal processo já se tornou comum em alguns países do mundo, e se utiliza geralmente de madeira, aço ou concreto.
1.1 Processo de Pré-fabricação na Construção Civil no Mundo
Embora não haja necessariamente uma resposta precisa sobre a partir de que dado momento deu-se início a construção industrializada, alguns historiadores afirmam que a utilização de pré-fabricados em es-truturas de edificações foi a partir de 1891, na França, com o advento da construção do Cassino de Biarritz (Figura 1)[3,6].
Figura 1.
Cassino de Biarritz, na França, erguido em 1891
Entretanto[3], desde a primeira década do Séc. XX houve avanços na área dos pré-moldados de concreto, especificamente nos Estados Unidos e na Europa.
Alguns povos e países do mundo detêm certa notoriedade em relação aos pré-fabricados, como os fino- escandinavos, norte-americanos e japoneses.
Embora o Japão seja um dos precursores dos pré-fabricados em madeira, eles estão investindo em uma nova alternativa, através das estruturas metálicas[4]. Contanto, ainda há a resistência de muitos japoneses, em virtude da tradição dos chalés de madeira, comumente associados ao processo de pré-fabricação.
Na América do Norte, sobretudo no Canadá, ainda há forte resistência em manter o uso da madeira, em detrimento ao concreto ou estruturas metálicas. Vale salientar que tal processo foi introduzido em solo cana-dense pela ação dos japoneses[4].
Em virtude do clima predominantemente frio nos países da Fino-Escandinávia, há a opção pelo uso da madeira para a construção industrializada. Entretanto, uma grande obra inaugurada em 2011, na cidade de Co-penhague, capital da Dinamarca, optou pelo uso de pré-fabricados de concreto. O Hotel Bella Sky[5], de 76,5 metros de altura, se utilizou de 7.100 elementos pré-fabricados (Figura 2). Tal obra é composta de duas torres com inclinação de 15º que, juntas, têm o formato de “V” (Figura 3).
Figura 2. Bella Sky: construção utilizou 7.100 elementos pré-fabricados de concreto
Foto: Divulgação/Ramboll (2015).
Figura 3. Fase de construção do Bella Sky: paredes de concreto e uma nova técnica de trabalhar o concreto
Foto: Divulgação/ Ramboll (2015).
1.2 Processos de Pré-Fabricação na Construção Civil no Brasil
A utilização do processo de pré-fabricação como método alternativo de se construir edificações, no Bra-sil, deu início a partir da década de 1960[6], sendo aperfeiçoada constantemente com o passar dos anos, à me-dida que surgem novas tecnologias que possibilitam tais melhorias.
Um dos arquitetos que introduziram a construção industrializada no país foi o carioca João Filgueiras Lima, tendo construído, em 1962, os apartamentos para os professores da UNB[7].
Entretanto, um dos fatores que mais impedem a difusão desse método construtivo no Brasil é o aspecto cultural, caracterizado pela falta de informação técnica suficiente entre os que convivem com a construção ci-vil, sobre pequenos e médios construtores acostumados com as construções convencionais.
1.3 Processo Industrial
As peças a serem industrializadas devem ser projetadas pelo arquiteto da obra, com o aval do engenheiro responsável. Na indústria, as peças são fabricadas e transportadas para o local da obra. Geralmente, essas fá-bricas que moldam as peças contêm modelos prontos, desenvolvidos por arquitetos projetistas da própria em-presa, para servir de opção aos clientes.
Após a fabricação dessas peças, elas são transportadas ao local da obra, muitas vezes acompanham um manual para a montagem, com o passo a passo de cada peça como uma espécie de “quebra-cabeça” (princi-palmente quando da utilização dos pré-fabricados em aço, que em diversos casos precisa haver o encaixe das peças de modo específico).
1.3.1 Elementos Pré-Fabricados de Madeira
O uso da madeira, embora seja associada ao desmatamento, nem sempre é obtida por esse método. Para se obter a madeira a ser utilizada na construção por um meio ambientalmente mais correto, recomendam-se os produtos derivados de madeira certificada, como laminados, painéis em MDF, madeira ecológica, dentre outros.
Na construção civil, a madeira constitui um importante material para quem opta por construir a partir da industrialização de todo o processo da obra.
Do Valle, Ino, Folz e Callil argumentam que a pré-fabricação de estruturas em madeira é passível de su-cesso em sua implantação no país, dado o fato que o Brasil culturalmente já é um grande consumidor do ma-terial na construção de coberturas[8].
1.3.2 Elementos Pré-Fabricados de Aço
Um dos métodos alternativos que a construção industrializada oferece é o sistema LSF (Light Steel Framing) (Figura 4), como é conhecido o modelo de pré-fabricação a partir da utilização do aço galvanizado. O processo de galvanização do aço garante a durabilidade da estrutura metálica. Geralmente utilizado em treli-ças e detalhes particulares e específicos na obra, esse material ganha cada vez mais destaque como o principal elemento construtivo em algumas obras devido ao seu comportamento, sobretudo mecânico e elástico.
O aço é uma tendência inovadora nesta área, haja vista a necessidade de um material que sirva de opção para substituir a madeira (com o pressuposto da consciência ambiental) e que, ao mesmo tempo, não dificulte o trabalho de engenheiros e arquitetos. Ademais, o aço é um material de construção caracterizado por sua re-sistência e acentuado módulo de elasticidade (Aço A-36, por exemplo, possui E = 200[GPa]), configurando ser um material sólido de elevada rigidez.
Uma particularidade do aço que advém de suas características e propriedades mecânicas e químicas con-siste na facilidade que o material, caso utilizado, tem de vencer grandes vãos.
Os arquitetos geralmente optam, dentre os pré-fabricados abordados pelo presente artigo, em utilizar o aço, em virtude da facilidade para reformas futuras. Todavia, o uso do aço enfrenta uma grande concorrência da madeira, em razão da tradição dos chalés como edifícios pré-fabricados.
Figura 4. Projeção de uma
construção com estrutura formada basicamente por elementos pré-fabricados de aço
1.3.3 Elementos Pré-Fabricados de Concreto
Outro método industrializado de construção tem como material principal o concreto. Tal método tem uma aceitação maior no mercado, pois muitas pessoas concluem que o uso do concreto garante uma segu-rança maior e é mais confiável, quando comparado ao aço ou madeira. Isto porque o uso maior e mais tra-dicional do concreto em alvenarias dá a correta impressão que este material tem maior durabilidade. Em posse de conhecimento técnico, pode-se inferir que o concreto tem menos propensão a sofrer com o intem-perismo que os demais materiais, entretanto sabe-se que o aço, por possuir módulo de elasticidade cerca de oito vezes superior a do concreto (Econcreto = 25[GPa], em média), é mais resistente às tensões que a estrutu-ra é submetida.
Paredes inteiras de concreto e vigas pré-moldadas também deste material são os principais constituintes de uma obra pré-fabricada em concreto (Figura 5).
Figura 5.
Parede pré-fabricada de concreto sendo içada numa construção inteiramente pré-fabricada
Foto: Divulgação/ Hanoff Consultoria (2013).
1.4 Preços e Prazos de Entrega de uma Obra Pré-Fabricada
Nas obras tradicionais, em que o trabalho braçal dos operários da construção civil se encarrega de pre-parar a massa, construir as paredes e o telhado, os altos custos e o longo prazo para entrega são consensual-mente encarados como problema.
Em relação aos custos elevados nessas obras, construtores costumam culpar a grande mão de obra ne-cessária para a realização de uma obra como fator preponderante na planilha de cálculos.
Quando se refere ao longo prazo para entrega nessas obras convencionais, um dos motivos para que isso aconteça é a necessidade de ser feito todas as etapas manualmente e no local onde a obra será erguida, além de ser preciso esperar o tempo de cura do concreto.
Com a possibilidade de fabricar placas, painéis e vigas em indústrias específicas, transportar essas peças prontas para o local de obra e montá-las do modo que foram planejadas, o prazo de entrega reduz-se significa-tivamente (Figura 6).
Tomando como base o mesmo modelo, os custos são reduzidos, haja vista que a mão de obra necessária é mínima e que ela será contratada por um período menor de tempo, além de menores gastos com a fundação e o revestimento em comparação aos métodos construtivos convencionais (Figura 7), por exemplo.
Figura 6.
Hotel Ark em Changsta, na China. Edifício de 15 pisos, ficou pronto em 6 dias, graças ao processo de pré-fabricação
Foto: Divulgação/ Broad (2010).
Figura 7.
Comparativo de custos retirado do Trabalho de Conclusão de Curso de Larissa Clemes Alves (Print Screen)
Foto: Jonas Silva (2016).
2. METODOLOGIA
Neste trabalho, a pesquisa realizada pode ser classificada como descritiva, haja vista que seu intuito é apresentar/descrever o processo de pré-fabricação como alternativa para a construção civil. A abordagem, que pode ser perceptível com a leitura do trabalho, é qualitativa, caracterizada pela subjetividade na apresentação das informações, o que garante a exposição do tema em sua totalidade. No que se refere à metodologia, houve a opção pela utilização do método bibliográfico, pois a coleta de dados e informações seria ampliada a partir da leitura e intertextualidade de artigos publicados, livros e acervo contido na Internet. Com a inserção de
arti-2. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Pelo fato das peças chegarem prontas no local de obras e restar apenas sua montagem, este modelo ga-rante um canteiro de obras mais organizado, um desperdício menor de materiais, além de tornar praticamente impossível desvio na compra de materiais. Pré-fabricar as peças é também uma atitude limpa e mais ambien-talmente responsável, pois não agride o meio ambiente como as obras convencionais.
Além disso, há uma necessidade menor de mão de obra, que resulta diretamente em menos custos com encargos trabalhistas e menos riscos de acidente de trabalho. Vale salientar também, a garantia de rapidez na obra, a redução de custos indiretos e um cronograma mais fácil de ser cumprido.
As construções pré-fabricadas têm maior durabilidade e melhores isolamentos térmicos e acústicos. As obras baseadas em aço e concreto possuem proteção contra chamas, enquanto a baseada em madeira já possui tecnologias voltadas para esta finalidade específica. Outro detalhe é que as casas de madeira fazem o controle da umidade automaticamente.
Os pré-fabricados de madeira, especificamente, além de todos os benefícios já citados, trazem benefí-cios relacionados com a saúde dos moradores. Tais ganhos se apresentam no trato respiratório. As propriedades eletrostáticas casas de madeira impedem a formação de poeira, o que evita reações alérgicas. A cor da madeira acalma o sistema nervoso, fato comprovado cientificamente.
CONCLUSÕES
Conforme mencionado, a pré-fabricação não se trata de um sistema construtivo novo, mas que continua a sofrer inúmeras inovações e através de pesquisas, tantas acadêmicas, quanto de empresas privadas, desenvol-ve-se a passos largos. Tal desenvolvimento pode ser notado a partir de uma análise do início de sua utilização no período pós-guerra, através da pré-fabricação de ciclo fechado, com edifícios uniformes, monótonos e com nenhuma flexibilidade, passando pelo ciclo de aberto de pré-fabricação.
Neste ciclo, os edifícios possuem certa flexibilidade e passam a ser constituídos por elementos de di-ferentes fabricantes. Finalmente, observa-se nos dias atuais, o surgimento de diversas novas tecnologias e a criação de sistemas flexibilizados de pré-fabricação que possui alto grau de especificação e que podem ser combinados com outros sistemas construtivos. Portanto, os pré-fabricados tornaram-se fundamentais na cons-trução civil por serem econômicos, já que não há desperdícios na sua execução e montagem. Para se agregar a vantagem da velocidade na construção do edifício, ressalta-se que o processo deve ser cuidadosamente plane-jado e os intervenientes devidamente identificados. A construção do edifício não está baseada simplesmente na montagem dos elementos na concepção da arquitetura diversificada, mas em uma série de fatores econômicos, logísticos, organizacionais e culturais.
É importante cada vez mais divulgar a potencialidade do uso atual dos pré-fabricados, eles fornecem diversas oportunidades arquitetônicas e inúmeras outras vantagens, que fazem dos pré-fabricados um sistema construtivo extremamente competitivo e muito utilizado no exterior.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Informação obtida em http://www.casadicas.com.br/mercado/construcao-civil-definicao-dicas-e-mercado/, em 13/07/2017.
[2] Informação obtida em http://maisobresustentabilidade.blogspot.com.br/2011/09/o-que-e-sustentabilida-de-quando-esse.html, em 13/07/2017.
[3] LEONARDI: A História do Pré-Fabricado. Disponível em: <http://www.leonardi.com.br/historico-do- pre-fabricado/>. Acesso em: 13 jul. 2017.
[4] AGÊNCIA UEL DE NOTÍCIAS: Projeto Quer Tecnologia Japonesa de Construção no Brasil. Disponível em: <http://www.uel.br/com/agenciaueldenoticias/index.php?arq=ARQ_not&FWS_Ano_Edicao=1&FWS_N _Edicao=1&FWS_N_Texto=16473&FWS_Cod_Categoria=2>. Acesso em: 14 jul. 2017.
[5] A. Santos: Hotel em Copenhague Leva Concreto Pré-Fabricado ao Limite. Disponível em: <http://www. cimentoitambe.com.br/hotel-copenhague-concreto-pre-fabricado/>. Acesso em: 14 jul. 2017.
[6] D. C. Tavares: Estruturas Pré-Moldadas. Disponível em: <http://fait.revista.inf.br/imagens_arquivos/ar-quivos_destaque/8T3yuvassFETqJL_2014-4-22-20-17-0.pdf>. Acesso em: 14 jul. 2017.
[7] Informação obtida em http://slideplayer.com.br/slide/368049.
[8] I. M. R. do Valle, A. Ino, R. R. Folz e J. Callil: Pré-Fabricação na Construção em Madeira (Revista da Madeira, ed. nº 133, dezembro de 2012).
