Rede de Pesquisa 2
Desenvolvimento e difusão de tecnologias construtivas para a habitação de interesse social: enfoque na Coordenação Modular
Programa Habitare: pesquisa colaborativa
I
mplantado pela Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) em 1995, o Programa de Tecnologia de Habitação mudou em 2006 sua sistemática de funcionamento.
A partir de seu sétimo edital passou a direcionar recursos a redes colaborativas de pesquisa, estimulando a integração entre diferentes grupos para o avanço do conhecimento e a busca de qualificação da habitação de interesse social. Essa sistemática evita a sobreposição dos estudos e a pulverização de recursos. Proporciona também a integração entre universidades, contribuindo para a consolidação de grupos já estruturados e para a capacitação de instituições emergentes. O edital lançado em 2006 permitiu a formação de duas redes, em torno de dois eixos centrais: “Ciência, tecnologia e inovação para a melhoria da qualidade e redução de custos da habitação de interesse social” e “Desenvolvimento e difusão de tecnologias construtivas para a habitação de interesse social – enfoque na coordenação modular”. Este fôlder traz resultados de projetos contemplados na Rede 2.
1
Programa Habitare
Objetivo Apoiar o desenvolvimento científico, tecnológico e a inovação no campo da tecnologia do ambiente construído, visando contribuir para a modernização do setor da construção civil e para o atendimento das necessidades habitacionais do país.
Histórico 1995/1996 Financiamento: Recursos do Fundo Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (FNDCT)
2003 Financiamento: Recursos do Fundo Verde-Amarelo e da Caixa Econômica Federal
Chamada Pública 1 Área: Normalização (3 projetos)
Áreas: Tecnologias Construtivas Inovadoras e Gestão da Cadeia Produtiva (11 projetos) e Procedimentos Inovadores em Gestão do Ambiente Construído (8 projetos)
Chamada Pública 2 Áreas: Utilização de Resíduos na Construção Civil (8 projetos), Qualidade e Produtividade (5 projetos), Políticas Públicas (3 projetos) e Avaliação Pós-Ocupação (3 projetos) 1997 Financiamento: Recursos do FNDCT e da Caixa Econômica Federal Áreas: Inovação Tecnológica (5 projetos), Normalização (4 projetos), Critérios de Urbanização (5 projetos) e Disseminação do Conhecimento (1 projeto) 2000 Financiamento: Recursos do Fundo Verde-Amarelo e do Fundo CT-Energia Áreas: Inovação Tecnológica (5 projetos), Procedimentos Inovadores de Gestão Habitacional (4 projetos) e Construção e Meio Ambiente (12 projetos)
Habitare - 1995/2009 116 projetos desenvolvidos
2004 Financiamento: Recursos do Fundo Verde-Amarelo e da Caixa Econômica Federal Áreas: Tecnologias de Recuperação e Adequação de Edificações (3 projetos), Tecnologias de Construção Habitacional Mais Sustentável (12 projetos) e Tecnologias Inovadoras para a Construção Habitacional (7 projetos) 2006 Financiamento: Recursos do FNDCT e da Caixa Econômica Federal Apoio a duas Redes de Pesquisa: 1- C,T&I para a melhoria da qualidade e redução de custos da habitação de interesse social (9 projetos) 2- Desenvolvimento e difusão de tecnologias construtivas para a habitação de interesse social (8 projetos)
25 livros publicados e vários produtos (interfaces, sites e sistemas de informação)
7 chamadas públicas
Diversas teses e dissertações defendidas relacionadas aos projetos
2 redes de pesquisa
Mais de 10 prêmios e reconhecimentos recebidos pelos projetos
6 protótipos de casas construídos
Participação de Universidades de todas as regiões brasileiras
Dezenas de protótipos de elementos construtivos
22 milhões aplicados em projetos e divulgação dos resultados
2
Rede 2: Desenvolvimento e difusão de tecnologias construtivas para a habitação de interesse social – enfoque na coordenação modular
O foco dos pesquisadores que integram esta rede é a busca da sustentabilidade da construção a partir do desenvolvimento, aplicação e difusão de tecnologias voltadas à coordenação modular e à conectividade entre componentes e sistemas construtivos.
Projetos Habitações sustentáveis com melhoria dos processos tradicionais Coordenador: Alexandre Araújo Bertini Instituição executora: Universidade Federal do Ceará (UFC) Soluções tecnológicas modulares para habitação de interesse social Coordenador: Vanderley Moacyr John Instituição executora: Universidade de São Paulo (USP) Kits faça-você-mesmo coordenados modularmente para cobertura e mobiliário-divisória de habitações de interesse social Coordenador: Aguinaldo dos Santos Instituição executora: Universidade Federal do Paraná (UFPR) Interface digital de apoio à produção de moradias: princípios, componentes e processos para a construção coordenada modularmente Coordenadora: Silke Kapp Instituição executora: Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) Coordenação modular e conectividade aplicada à alvenaria de blocos em alternativas tipológicas de habitação de interesse social no Nordeste do Brasil Coordenadora: Aline da Silva Ramos Barboza Instituição executora: Universidade Federal de Alagoas (UFAL) Conectividade de sistemas construtivos para habitação de interesse social concebidos com diferentes materiais e tecnologias com foco na coordenação modular Coordenador: Humberto Ramos Roman Instituição executora: Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Sistema construtivo modular com blocos de gesso Coordenador: Normando Perazzo Barbosa Instituição executora: Universidade Federal da Paraíba (UFPB) Transferência de tecnologia de materiais para produção de novos produtos para a construção de habitação de interesse social: desenvolvimento de componentes Coordenadora: Denise Carpena Coitinho Dal Molin Instituição executora: Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
3
A Coordenação Modular
O
Brasil foi um dos primeiros países do mundo
dos países do mundo. Nos Estados Unidos a medida
a aprovar uma norma de Coordenação
é de quatro polegadas. A partir do módulo básico, o
Modular, a NB-25R, em 1950. Além disso,
sistema ordena a construção, desde a fabricação dos
teve os anos 70 e o início dos 80 marcados pelos
componentes, passando pelo projeto, execução
estudos a respeito dessa ferramenta, que proporciona
e manutenção.
a racionalização da construção civil, mas a sistemática foi desprezada, e o resultado é um caos dimensional na grande maioria dos componentes construtivos.
Aumento de produtividade e redução de desperdícios, de custos e do impacto ambiental são algumas das vantagens da coordenação modular. A rede
A coordenação modular surgiu como uma alternativa
“Desenvolvimento e difusão de tecnologias construtivas
para solucionar o déficit habitacional do período
para a habitação de interesse social” busca incentivar
pós-guerra, proporcionando a racionalização a partir
a retomada do uso dessa metodologia, o avanço do
de uma medida de referência denominada módulo.
conhecimento nesse campo e a concepção de produtos
O decímetro é o módulo básico adotado na maioria
que demonstrem suas vantagens.
Identificação de gargalos
Uma aliança pela coordenação modular
O Brasil tem 25 normas relacionadas à coordenação modular na construção civil, mas esse material é redundante, possui inconsistências e pode levar a equívocos. As avaliações são resultado de um estudo integrado à rede “Desenvolvimento e difusão de tecnologias construtivas para a habitação de interesse social – enfoque na coordenação modular”.
Pouco conhecimento por parte de arquitetos, engenheiros, construtores e empreendedores, falta de formação nas universidades e escolas técnicas, desconhecimento também entre clientes, falta de mão de obra qualificada e de aceitação no mercado, esses e outros entraves para a disseminação da coordenação modular foram levantados em outro estudo do Programa Habitare.
O projeto possibilitou a aquisição e a análise do conjunto de normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) que dizem respeito à coordenação modular. Permitiu também um levantamento de normas internacionais. Parte delas foi examinada minuciosamente, em particular a norma alemã DIN 18000:1984 e a espanhola UNE 41604. Os resultados das análises e discussões deverão dar suporte à formulação de uma nova normalização.
4
Mesmo com quase três dezenas de normas técnicas, raramente a sistemática da coordenação modular é identificada em prática no Brasil. Atento ao problema, o grupo de pesquisadores da Rede 2 do Programa Habitare propõe uma “aliança pela coordenação modular”. Esse movimento defende a disseminação da sistemática a partir do envolvimento de todos os atores da cadeia produtiva. A implantação de cursos e disciplinas sobre coordenação modular nas universidades e escolas técnicas e a integração de diferentes grupos de pesquisa para discussão das normas relacionadas à sistemática são outras ações estratégicas na visão do grupo.
livro para download gratuito Introdução à coordenação modular da construção no Brasil: uma abordagem atualizada é uma das obras publicadas com o apoio do Programa Habitare. O livro apresenta um panorama histórico (como o módulo foi tratado por gregos, romanos, japoneses, na Revolução Industrial e no século XX) e os principais conceitos teóricos da coordenação modular. Contempla também definições e objetivos, informações sobre o desenvolvimento de estudos no Brasil e em países industrializados, além de instrumentos, sistemas de referência e orientações sobre o projeto modular, entre diversos outros tópicos. O objetivo é que a publicação sirva para um melhor entendimento sobre o que é a coordenação modular e suas vantagens, além de estimular a reflexão sobre os caminhos a serem seguidos para que seja efetivamente implementada no Brasil. Assim como uma série de outras obras publicadas pelo Programa Habitare, o livro está disponível para download gratuito na seção Publicações do portal www.habitare.org.br.
Vantagens da coordenação modular • Normalização dos componentes de construção • Otimização das dimensões com redução no número de formatos de componentes construtivos • Redução de problemas de interface entre componentes e subsistemas • Padronização dos detalhes e precisão dimensional
• Racionalização e simplificação na execução da obra devido à facilidade de montagem • Redução de quebras de materiais, evitando-se perdas na construção • Melhor comercialização • Entrega em menor tempo • Maior potencial de vendas
5
Alagoas
Coordenação modular em blocos de alvenaria
C
om o apoio do Programa Habitare, professores e estudantes do Centro de Tecnologia e da Faculdade de
Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) difundem no Nordeste brasileiro o conceito de coordenação modular. O objetivo é colaborar com a construção de moradias de qualidade, especialmente as de baixa renda. O projeto investe na aplicação e demonstração da coordenação modular na alvenaria de blocos cerâmicos e de concreto. A equipe adaptou o conceito a uma habitação de interesse social, levando em conta o programa de necessidades composto de sala, dois quartos, banheiro, cozinha e área de serviço, com base em requisitos normalmente exigidos pelos órgãos financiadores como a CAIXA. Com relação ao bloco de concreto, adotou mudanças nas dimensões de (40x20x10) cm para (39x19x9) cm, com junta de 1 cm. Também propôs outros dois blocos que são equivalentes a 1/3 e 2/3 do principal. Para a amarração, a equipe vê a necessidade de criação de blocos em L e em T. No caso de blocos cerâmicos, foram adotados aqueles com dimensões (19x19x9) cm, fabricados pelas cerâmicas do estado de Alagoas, que já apresentam boa adequação ao sistema de coordenação modular. Foi também utilizado o meio-bloco, com dimensões (9x19x9) cm, que não faz parte da linha de produção das cerâmicas do Estado, mas é considerado pelo Sindicato das Indústrias de Cerâmicas para Construção de
6
Alagoas como factível em curto prazo.
Componentes pré-fabricados No caso dos elementos de verga, localizados acima de portas e janelas, foi proposto um desenho com dimensões em conformidade com a malha modular, para evitar o recorte dos blocos. Os elementos de empena foram criados para solucionar uma das áreas de maior conflito entre a forma atual de produção de moradias e os princípios da coordenação modular. A proposta é a pré-fabricação de peças com desenho que promove o intercâmbio entre a alvenaria e os elementos de cobertura, com conexão por meio do sistema macho/fêmea, agilizando o processo de montagem da construção.
Projeto: Coordenação modular e conectividade aplicada à alvenaria de blocos em alternativas tipológicas de habitação de interesse social no Nordeste do Brasil Coordenadora: Aline da Silva Ramos Barboza Instituição executora: Universidade Federal de Alagoas Financiamento: Programa de Tecnologia de Habitação/ FINEP Contato: E-mail: alramos@ctec.ufal.br Tel.: (82) 3214-1296
7
Ceará
Concepção de blocos cerâmicos com sistema de encaixe
P
ara oferecer diretrizes que orientem a proposição de componentes construtivos e a elaboração de projetos,
a Universidade Federal do Ceará (UFC) estudou 12 empreendimentos habitacionais do Programa de Arrendamento Familiar (PAR) no estado do Ceará. A pesquisa partiu de um diagnóstico realizado com coleta sistemática de dados por Projeto de produção do bloco e base da boquilha
observação direta, tabulação e análise por meio de um coeficiente de defeitos por unidade. O método utilizado foi também aplicado no Rio
Em parceria com uma cerâmica do Ceará, a equipe da UFC trabalha na fabricação da boquilha que será utilizada para a extrusão do novo bloco. Blocos estão em fabricação para verificação de conformidade e ajustes na boquilha.
Grande do Sul, o que permite comparações entre os estados. O trabalho identificou e descreveu as principais patologias em empreendimentos populares no Ceará. Os resultados mostram que os problemas estão relacionados ao uso de técnicas construtivas inadequadas e a erros de projeto. A pesquisa permitiu também a construção de um panorama dos sistemas construtivos mais usados na habitação de interesse social: alvenaria estrutural de blocos de concreto, de blocos cerâmicos e de tijolo cerâmico de vedação. Dessa forma, foi possível obter informações sobre as melhores técnicas e práticas de projeto e execução, além de identificar diretrizes
Peças componentes da boquilha
racionalizadas de projeto e execução. Um dos desdobramentos da pesquisa será a concepção de uma família de elementos cerâmicos com função estrutural. O primeiro componente em desenvolvimento é um bloco cerâmico estrutural com sistema de encaixe, adequado aos parâmetros da coordenação modular.
8
Bloco cerâmico estrutural com sistema de encaixe Blocos com sistema de encaixe: o objetivo é beneficiar a execução das alvenarias, favorecendo a construtibilidade, a limpeza e a organização do canteiro
Módulos básicos
Maquete eletrônica do primeiro protótipo, que se encontra em fase de produção e ajuste
9
Concepção de blocos cerâmicos com sistema de encaixe
Diagnóstico Resultados preliminares indicam que entre as principais manifestações patológicas identificadas nos empreendimentos construídos pelo Programa de Arrendamento Residencial no Estado do Ceará estão as fissuras no entorno das aberturas nas alvenarias, no encontro entre laje e parede dos pavimentos superiores e no piso. Há também ocorrências de umidade, sobretudo nos pavimentos térreos.
Fissuras horizontais
Fissuras inclinadas
Fissuras verticais
Umidade
Alvenaria cerâmica Entre as vantagens apresentadas pelos sistemas construtivos em alvenaria cerâmica, seja ela estrutural ou apenas de vedação, destacam-se o fato de as indústrias cerâmicas estarem mais propagadas pelo estado do Ceará, o que facilita a distribuição de seus componentes pelo estado, e o menor custo na produção dos blocos e tijolos. A principal desvantagem desse sistema encontra-se na falta de rigor tecnológico na produção de seus componentes, caso particularmente crítico no estado do Ceará.
10
Análise dos sistemas construtivos O estudo mostrou que há falta de racionalização dos projetos, o que não minimiza quebras e desperdícios, bem como a consideração da interface com outros projetos, como o hidráulico e o elétrico. A falta de um projeto dirigido à produção das unidades habitacionais, em nível de execução, é um grande responsável pelos problemas observados na pesquisa, o que nos leva a acreditar que a adoção da coordenação modular, da coordenação de projetos, da elaboração do projeto de produção e da fase de planejamento da obra são fatores que poderiam trazer grandes melhoras no uso de qualquer um dos sistemas construtivos estudados.
Empreendimentos visitados no estado que utilizavam alvenaria estrutural de cerâmica
Empreendimentos visitados no estado que utilizavam alvenaria de vedação cerâmica
Empreendimentos visitados no estado que utilizavam alvenaria estrutural de concreto
Habitações sustentáveis com melhoria dos processos tradicionais Coordenador: Alexandre Araújo Bertini Instituição executora: Universidade Federal do Ceará (UFC) Financiamento: Programa de Tecnologia de Habitação/FINEP Contato: E-mail: bertini@ufc.br Tel.: (85) 3366-9607 – ramal 33
11
Minas Gerais
Banco de dados para escolha de componentes e materiais construtivos
O
grupo de pesquisa Morar de Outras Maneiras, da Escola de Arquitetura da Universidade Federal de Minas Gerais
(UFMG), desenvolve uma “wikipedia” para o setor de habitação. A equipe trabalha em um banco de dados de sistemas, componentes e processos que será disponibilizado na internet para ser ampliado pela comunidade da construção civil. O desafio é desenvolver uma ferramenta de mediação e contribuir com a troca de informações, para facilitar a escolha de componentes e materiais construtivos. No horizonte da proposta está a ideia de democratização do acesso aos recursos técnicos e ao conhecimento. O objetivo do sistema IDA é disponibilizar informações para auxiliar projetistas,
sólidos gerados em razão da irreversibilidade da fusão de componentes com água e cimento.
construtores e outros interessados nas decisões
Em contrapartida, processos alternativos diferem
de projeto e construção – especialmente aquelas
total ou parcialmente do convencional, seja por sua
relacionadas à construção habitacional de pequeno
racionalização, incluindo a pré-fabricação leve, seja por
ou médio portes, à autoconstrução e propostas
novos materiais e tecnologias. São esses os processos cujo
habitacionais de gestão participativa.
emprego o sistema IDA pretende estimular.
Esse objetivo leva em conta que a construção e a
Ele está sendo desenvolvido para ser interativo e
autoconstrução nas metrópoles brasileiras ainda são
colaborativo, com diversos ambientes, entre eles glossário
quase que exclusivamente realizadas pelo processo
de termos da construção, mecanismos de busca de
construtivo convencional: estruturas de concreto
processos e componentes com opções de filtros – para
armado moldadas in loco com vedações de blocos
localização geográfica, porte da obra, tipo de mão
cerâmicos, às quais os demais elementos (como
de obra a ser empregada e tipo de equipamentos e de
esquadrias, acabamentos, tubulações e equipamentos)
material, por exemplo. Permite também consulta a
são acrescidos mediante desmanches parciais do
fichas técnicas de processos, componentes, materiais,
que foi executado anteriormente. As principais
equipamentos e fornecedores. O banco de dados vai
desvantagens desse processo estão no alto consumo de
possibilitar ainda experiências com visualização 3D e
recursos naturais não renováveis, no pesado trabalho
manipulação de componentes em modelos digitais, além
manual de canteiro e na grande quantidade de resíduos
do ambiente de introdução de conteúdo.
Uma versão preliminar pode ser acessada em: http://www.mom.arq.ufmg.br/09_ida/idabanco4/
12
Compartilhamento e interatividade O conceito fundamental do IDA é o compartilhamento de informações e, com ele, o compartilhamento da responsabilidade. O IDA não pretende ser um novo mecanismo de controle ou certificação de produtos ou um novo veículo publicitário, mas uma maneira de trocar dados, provenientes tanto de experimentos científicos quanto da experiência prática. Isso significa que a veracidade ou consistência de um dado inserido no IDA é de responsabilidade de quem o inseriu, seja fabricante, pesquisador, arquiteto, engenheiro ou leigo participante. Por outro lado, o compartilhamento de responsabilidade significa que as decisões e escolhas, a partir das informações disponibilizadas, são tomadas pelo usuário da interface. Outro conceito fundamental do IDA é a interatividade real, para além da mera escolha entre conteúdos pré-programados. A programação do IDA é aberta e receptiva a dados novos. Qualquer usuário pode acrescentar informações novas, tal como nos websites do tipo wiki e em softwares colaborativos.
Avaliação conjunta Em conjunto, as características de compartilhamento de responsabilidades e de interatividade real permitem que os dados sejam inseridos no sistema IDA paulatinamente e a partir de diferentes fontes.
Projeto: Interface digital de apoio à produção de moradias: princípios, componentes e processos para a construção coordenada modularmente
Isso é importante porque o levantamento desses
Coordenador: Silke Kapp
dados por uma única equipe seria sempre deficitário,
Instituição executora: Escola de Arquitetura da Universidade Federal de Minas Gerais
parcial e de difícil atualização. Em muitos casos, nem sequer os fornecedores dispõem de informações claras e completas sobre seus produtos. Já a interface
Financiamento: Programa de Tecnologia de Habitação/ FINEP
colaborativa permite que o funcionamento dos diversos
Contato:
componentes e processos construtivos seja informado
E-mail: skapp@arq.ufmg.br
e avaliado por muita gente, inclusive por quem tem
Tel.: (31) 3227-2371 / 3269-1839
experiência prática ou críticas e sugestões a respeito.
13
Paraíba
Sistema construtivo modular com blocos de gesso
O
Brasil possui as maiores reservas de gipsita do mundo, mas usa muito pouco essa matériaprima. No país são empregados cerca de 15 kg/
hab/ano de gesso, enquanto nos Estados Unidos, maior produtor mundial, são mais de 100 kg/hab/ano. Na Europa são consumidos cerca de 80 kg/hab/ano. Integrada ao Programa Habitare, a Universidade Federal da Paraíba (UFPB) busca maior aproveitamento dessa matéria-prima em habitações de interesse social. Os estudos são direcionados ao desenvolvimento de um sistema construtivo à base de blocos de gesso. As dimensões dos blocos e do sistema, bem como do projeto, são múltiplos inteiros de 10 cm – unidade básica da coordenação modular no Brasil. A tecnologia busca reduzir o desperdício de materiais, o tempo de execução e o custo da construção. O sistema proposto compõe-se de três tipos de blocos de encaixe, sendo um de canto. A peça principal possui características de um painel, com 90 cm de altura. A estabilidade estrutural é assegurada pela presença de uma cinta de amarração. O grupo trabalha também com a preocupação de desenvolver os componentes de forma simplificada, principalmente nos detalhes de moldagem, para permitir a fabricação artesanal. O processo é o mesmo empregado para produção de blocos convencionais de gesso, com um misturador, mesas e réguas. A sistemática também permite que com apenas três fiadas assentadas seja alcançada a altura entre piso e teto equivalente a 2,90 m, o que torna possível prolongar o beiral para abrigar as paredes da chuva. Proteger os blocos da água é um dos desafios enfrentados pelo projeto, já que o gesso tem características de solubilidade. Uma das próximas etapas será a construção de uma casa protótipo, que vai permitir a aplicação dos blocos e a percepção de novas frentes de pesquisa para o aprimoramento do sistema. 14
Os blocos propostos Possuem uma superfície texturizada e outra lisa. A face com a textura é obtida com linhas horizontais equidistantes 10 cm e uma linha vertical central. Essa face é a que deve ser voltada para o exterior da edificação. As linhas possuem a função de guia, para auxiliar e orientar o corte do bloco sem que haja desperdício de material, quando houver a necessidade de originar sub-blocos. Essa estratégia permite que a improvisação da obra seja tratada como um mecanismo de construção.
Protótipos dos módulos: MC, M10 e M40
Preocupação estética A superfície texturizada também possui fins decorativos. O desenho geométrico sugere uma impressão de tijolos aparentes, atribuindo valor estético ao material e à moradia. A técnica texturizada dá boa aparência aos blocos e busca vencer preconceitos relacionados à habitação de interesse social, como a baixa ou nenhuma preocupação estética.
As vantagens do gesso É um material de maior eficiência energética. temperaturas da ordem de 1.450 °C, e a cal e os
Projeto: Sistema construtivo modular com blocos de gesso
blocos cerâmicos requerem de 900 ºC a 1.000 ºC,
Coordenador: Normando Perazzo Barbosa
Enquanto a fabricação de cimento requer
a fabricação do gesso necessita de temperaturas de apenas 150 ºC a 170 ºC. Além disso, enquanto a fabricação do cimento e da cal lança CO2 na atmosfera, a do gesso emite vapor d’água. Por
Instituição executora: Universidade Federal da Paraíba (UPPB) Financiamento: Programa de Tecnologia de Habitação/FINEP Contato:
esse motivo, o gesso é um aglomerante que,
E-mail: nperazzob@yahoo.com.br
comparado com outros materiais como cal e
Tel.: (83) 3244-4506
cimento Portland, pode ser considerado muito menos agressivo ao ambiente. 15
Paraná
Kits para habitações populares: mobiliário-divisória e cobertura
A
utilização de móveis como divisória é uma realidade na maioria das moradias no Brasil, tanto de baixa como de alta
renda. No caso de habitações de interesse social, são usados com frequência móveis baixos para divisão entre cozinha e sala, além de guarda-roupas, para marcar o espaço entre quarto e sala. Depois de pesquisas de demanda junto ao público e de viabilidade junto a parceiros industriais, o Núcleo de Design e Sustentabilidade, ligado ao Programa de Pós-Graduação em Design da UFPR, chegou à proposta de uma divisória-armário no formato “zigzag”. O móvel é composto de painéis e permite o uso como parede tanto entre cozinha e sala como entre quarto e sala, espaços identificados na pesquisa de campo como de grande demanda por soluções mais flexíveis. O usuário também pode utilizar os dois lados do mobiliário e alterar sua configuração ao longo do ciclo de vida da habitação, em função de mudanças nos requisitos da família. A seleção dos materiais para as placas levou em consideração os renováveis, disponíveis no Paraná, e resultou na escolha da madeira e de seus derivados. A definição da composição da placa levou em consideração também a possibilidade de viabilizar sua produção em fábricas de baixo conteúdo tecnológico, junto a comunidades de baixa renda. Após testes em ambiente controlado na UFPR, foi realizada validação em conjunto habitacional que está sendo construído pela Cohab, no projeto de desadensamento urbano na região do Passaúna, em Curitiba. A experiência indica como vantagens do produto maior flexibilidade do layout da
16
habitação, mediante o envolvimento do usuário na definição da posição das vedações de sua moradia, e possibilidade de redução de custos totais no ambiente construído, pela supressão de paredes internas. O móvel-divisória também oferece a possibilidade de ampliação da área útil interna por meio da supressão da construção de paredes internas. As pesquisas têm como desafio o desenvolvimento de produtos leves, compactáveis, de montagem fácil, rápida e intuitiva, para ser realizada, preferencialmente, por uma ou duas pessoas não especializadas. Há também um foco na sustentabilidade das peças. Além disso, as pesquisas já possibilitaram o desenvolvimento de propostas para kits de tesouras de cobertura e estudos preliminares para kits de coleta de água de chuva.
Projeto: Kits faça-você-mesmo coordenados modularmente para cobertura e mobiliário-divisória de habitações de interesse social Coordenador: Aguinaldo dos Santos Instituição executora: Universidade Federal do Paraná (UFPR) Financiamento: Programa de Tecnologia de Habitação/ FINEP Contato: E-mail: asantos@ufpr.br Tel.: (41) 3360-5313 http://www.design.ufpr.br/nucleo/kits/ 17
rio grande do sul
Componentes de conectividade para sistemas de alvenaria modular
O
sistema construtivo de alvenaria estrutural tem sido cada vez mais utilizado em habitações de interesse social. Entretanto, há diversas manifestações patológicas relacionadas às esquadrias e seu entorno que interferem no conforto e na qualidade de vida do usuário, assim como na segurança e na
aparência da edificação. Para minimizar essas falhas, o Núcleo Orientado para Inovação da Edificação (Norie), da UFRGS, desenvolveu um elemento que faz a ligação entre a alvenaria e a esquadria, melhorando a qualidade da construção. Esse elemento de conexão (EC) é formado por quatro componentes: uma verga, uma contraverga e dois montantes. Todos são construídos em GRC (glass reinforced concrete), sendo os trilhos produzidos em polietileno pultrudado, um plástico reforçado com fibras. As folhas móveis da esquadria podem ser executadas com materiais convencionais, como alumínio e madeira. Inovador, o elemento de conexão está em depósito de pedido de patente pelo Norie.
Vantagens • Possibilita o fechamento da fachada no momento em que a parede do perímetro for levantada, isolando o espaço interno, protegendo-o contra intempéries e impedindo a transmissão de ruídos • A durabilidade das esquadrias em GRC é muito superior à de madeira, aço, alumínio e PVC,
de obra para montagem do elemento além daquela normalmente utilizada na atividade de pedreiro • Resolve os problemas de acabamento no entorno da esquadria, pois é assentado juntamente com a parede, eliminando rejuntes e emendas • Evita os retrabalhos causados pelos erros de
requerendo muito menos manutenção e permitindo,
dimensionamento dos vãos e pela instalação
ao mesmo tempo, total flexibilidade dos materiais
deficiente das janelas
utilizados na confecção das folhas móveis da esquadria
• Proporciona maior velocidade de execução, eliminando diversas etapas, como a utilização de
• Serve de gabarito para o vão, com definição do nível e do prumo da janela • Exclui a necessidade de utilização de equipamentos de transporte e içamento, como guinchos e gruas, podendo ser montado por apenas dois homens • Elimina a necessidade de especialização da mão
18
gabarito, a necessidade de utilização frequente de prumo e nível para posicionar os blocos de alvenaria junto ao vão, o corte de blocos para ajustá-los ao vão da abertura, a instalação de pingadeira no peitoril e na parte superior do vão, a concretagem de contraverga e verga, o grauteamento dos montantes e a fixação de guarnição na parte interna da esquadria
Principais componentes do elemento de conexão Verga – É um componente horizontal de seção oca, com funções estruturais de sustentação do vão e funções construtivas, incorporando a parte superior do caixilho fixo da esquadria, incluindo uma guarnição na face interna. Nesse componente será fixado o trilho pultrudado superior. Contraverga – A contraverga também é um componente horizontal de seção oca, com função estrutural de absorver as tensões de tração na parte inferior do vão e função construtiva de incorporar a parte inferior da esquadria, com a pingadeira na face externa e uma guarnição na face interna. Neste componente será fixado o trilho inferior. Montantes – Os montantes
Transferência de tecnologia de materiais para produção de novos produtos para a construção de habitação de interesse social: desenvolvimento de componentes de conectividade para sistemas construtivos de alvenaria modular
são seções ocas, com função
Coordenadora: Denise Carpena Coitinho Dal Molin
alvenaria, nas laterais do
Instituição executora: Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
vão. Construtivamente, os
Financiamento: Programa de Tecnologia de Habitação/FINEP
montantes absorvem as funções
Contato: E-mail: dmolin@ufrgs.br
estrutural de absorver os esforços de compressão e de tração que ocorrem na
da esquadria no encaixe das folhas móveis.
Tel.: (51) 3308-3321 19
Santa Catarina
Tecnologia em madeira de florestas plantadas
O
Grupo Interdisciplinar de Estudos da
em compensado ou OSB. Foram desenvolvidos três
Madeira da UFSC contribui com a
componentes básicos: painel-fechado, painel-porta
modernização da indústria brasileira
e painel-janela, os quais podem ser combinados. Os
de construção em madeira. A equipe desenvolve
tamanhos podem variar conforme a necessidade
pesquisas que visam à aplicação racional e responsável
do cliente e do projeto arquitetônico, ou devido às
das madeiras, em especial de espécies de florestas
possibilidades e limitações dos maquinários em fábrica.
plantadas, como os pínus e os eucaliptos.
A tecnologia resulta em organização da construção
A estratégia adotada para oferta de produtos de
e redução de desperdícios de materiais e,
qualidade é a adaptação para a realidade nacional do
consequentemente, de custos. A aplicação dos painéis
sistema plataforma, uma tecnologia de construção
de acordo com os critérios de coordenação modular
coordenada que consiste em elementos padronizados e
também proporciona flexibilidade à moradia, o que
pré-fabricados. Essa tecnologia leve em madeira permite
permite sua expansão de acordo com a necessidade das
que uma casa saia da fábrica em partes e seja montada
famílias. A utilização do módulo padronizado ainda
no canteiro de obras. A pesquisa busca a produção de
permite a combinação com outros sistemas e materiais
moradias populares de qualidade, com redução de custos.
construtivos.
A montagem da edificação por painéis leves de
O sistema plataforma em madeira é uma alternativa
madeira, avulsos e pré-fabricados, permite uma
promissora e condizente com a realidade brasileira,
construção em curto prazo e com mão de obra
pois possibilita a construção de moradias com rapidez e
reduzida. A sistemática prevê uma trama estrutural
qualidade, empregando materiais simples e facilmente
composta de peças de madeira maciça, com
encontrados no mercado nacional, como as madeiras
enrijecimento dessa “ossatura” com painéis estruturais
de florestas plantadas.
20
Material sustentável Na construção civil, a opção por trabalhar com a madeira de florestas plantadas leva em conta que esse é um material renovável – fator de peso em uma indústria responsável pela extração de grande parte das matériasprimas naturais do planeta. O uso de espécies como o pínus e o eucalipto (comercialmente mais comuns entre as madeiras de florestas plantadas) é também considerado ambientalmente correto, porque, ao invés de gerar gás carbônico, é capaz de colaborar com a retirada desse gás da atmosfera.
Projeto: Conectividade de sistemas construtivos para habitação de interesse social concebidos com diferentes materiais e tecnologias com foco na coordenação modular Coordenador: Humberto Ramos Roman Instituição executora: Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Contato: E-mail: humberto@ecv.ufsc.br Tel.: (48) 3721-7094
Subprojeto: Sistema plataforma em madeira – coordenação modular e conectividade Execução: Poliana Dias de Moraes (orientadora) / ecv1pdm@ecv.ufsc.br e Luciana da Rosa Espíndola (mestranda) / luciana.esp@ig.com.br Instituição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil / Grupo Interdisciplinar de Estudos da Madeira / Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) Financiamento: Programa de Tecnologia de Habitação/FINEP
O projeto permitiu a concepção de uma habitação popular destinada a uma família de até cinco pessoas, com renda familiar média de até três salários mínimos mensais. A proposta consiste em uma residência de dois quartos, um banheiro e sala e cozinha conjugadas, totalizando 46,50 m². Os painéis foram propostos de forma coordenada e padronizada para encaixar em um vão modular de 120 cm x 280 cm. Foram também concebidos painéis para o vão modular de 240 cm x 280 cm, pois, quanto maior o painel, mais estabilidade e rigidez este confere à edificação. 21
São Paulo
Chapas modulares de fibrocimento com revestimento de PVC
N
o Brasil, o amianto empregado como reforço em componentes de fibrocimento vem sendo substituído por uma mistura de fibras sintéticas e celulose. As fibras de celulose são necessárias ao processo de produção, mas quando expostas à umidade mudam suas dimensões e comprometem os componentes construtivos.
Apesar desse desafio, painéis planos de fibrocimento possuem enorme potencial de mercado na forma de paredes do tipo dry-wall, em combinação com chapas de gesso. Podem também ser uma alternativa às telhas de fibrocimento com amianto, relacionadas a problemas ambientais e energéticos. Atualmente a tendência internacional é o desenvolvimento de tetos frios, que utilizam materiais formulados para refletir o calor, aumentam a eficiência energética e controlam as ilhas de calor das cidades. Coberturas com membrana de PVC têm apresentado excepcional desempenho nessas aplicações. Levando em conta esses potenciais e seus desafios, a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo pesquisa um revestimento de laminado de PVC para fibrocimento como uma forma de controle da retração e melhoria da qualidade do produto final. O objetivo é gerar componentes para a construção civil que sejam ecoeficientes e esteticamente atrativos e que apresentem bom desempenho técnico e energético.
Mercados para o revestimento de laminado de PVC para fibrocimento • Painéis de fachada steel-frame: produto de alto desempenho, leve, fácil montagem e com acabamento diferenciado, fácil manutenção • Painéis de paredes em áreas internas molhadas • Forros modulares • Telhas: mercado de tetos frios reduzem ilha de calor nas cidades, ganhos de desempenho térmico em aplicações agroindustriais e comerciais, ganhos estéticos e de durabilidade
22
Painéis cimentícios pré-moldados modulares
Principais vantagens proporcionadas pelo painel em desenvolvimento
Com o apoio do Programa Habitare, a Universidade
• Apropriação de uma tecnologia de caráter
de São Paulo trabalha também na adaptação da
fundamentalmente industrial para um processo
tecnologia de painéis alveolares para a habitação
produtivo baseado na manufatura com a
de interesse social. A pesquisa busca solucionar
aplicação de conceitos de racionalização e pré-
barreiras como alto custo e elevado grau de
fabricação voltadas ao suprimento de demanda
industrialização.
habitacional de interesse social
Uma das inovações é a substituição de extrusoras
• Possibilidade de encapsulamento de resíduos
e maquinários de alta tecnologia por um sistema
agroindustriais na composição do concreto e na
de montagem em manufatura. Os estudos preveem
forma interna
a incorporação de uma forma interna de material leve e facilmente manuseável, tornando possível o uso de concreto adensável e a adaptação do local de concretagem para empreendimentos populares. Essa
• Racionalização de processos construtivos de edificações • Compatibilização e conectividade com
incorporação permitirá também o encapsulamento
outros sistemas construtivos e subsistemas
de resíduos agroindustriais.
de instalações prediais
A nova proposta prevê ainda a adoção de forma interna complementar sobreposta, contemplando a conectividade com instalações elétricas e hidrossanitárias, além de inovações na interação entre os painéis, para que sejam dispensadas estruturas de pilares e vigas. O objetivo é que os painéis exerçam a dupla função de estrutura e fechamento, proporcionando considerável redução de custos para a construção de interesse social.
• Aplicação do conceito de flexibilidade de processos construtivos • Menor consumo energético para transporte e fabricação dos componentes pré-moldados, bem como da edificação produzida pelo sistema construtivo de painéis alveolares • Melhor desempenho termoacústico do painel de concreto
23
Chapas modulares de fibrocimento com revestimento de PVC Modelo experimental inicial Inicialmente foram produzidos elementos, ainda em uma escala de protótipo, visando avaliar as dificuldades produtivas e operacionais para o estudo posterior.
Modelo em chapa ondulada de tetrapak, justaposta; e colocação de armadura metálica em ambas as faces
Preenchimento do modelo com concreto leve de argila expandida e vista do modelo acabado
Desenvolvimento do modelo adotado Os alvéolos estão idealizados para serem
A partir da união dos segmentos pode-se obter uma
produzidos em chapa com resíduos de tetrapak.
das faces da chapa que irá conformar os alvéolos
No modelo em desenvolvimento foi feita uma
do painel. A figura a seguir mostra a união de dois
forma metálica para moldagem do núcleo em
segmentos, por meio de cola e rebite.
fibra de vidro.
A figura a seguir apresenta a peça do núcleo sendo
No modelo em execução foi feita a ligação de dois
retirada do molde, após sua polimerização.
segmentos, como se pode ver na figura abaixo.
24
As figuras a seguir apresentam os detalhes da fixação
A presença de alvéolos nas duas direções
de eletroduto e caixas de eletricidade, simulando as
possibilita o posicionamento de eletrodutos e
operações de montagem do elemento de forma do
demais canalizações, segundo as necessidades
alvéolo, em uma sequência de produção.
previstas em projeto.
Abaixo se pode verificar a execução do painel com armadura de tela em fibra de vidro.
Depois dos eletrodutos e caixas devidamente fixados, é montada a outra face do molde, conforme se vê na imagem abaixo.
Montagem do núcleo e colocação da tela de reforço pultrudada no interior da forma
E, por fim, a concretagem do painel.
Soluções tecnológicas modulares para habitação de interesse social Coordenador: Vanderley Moacyr John Instituição executora: Universidade de São Paulo (USP) Financiamento: Programa de Tecnologia de Habitação/FINEP Contato: E-mail: vanderley.john@poli.usp.br Tel.: (11) 3091-5794 25
Créditos Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) Presidente Luis Manuel Rebelo Fernandes
Câmara Brasileira da Indústria da Construção (CBIC) Associação Nacional de Pós-Graduação e Pesquisa em Planejamento Urbano e Regional (ANPUR)
Diretoria de Inovação Eduardo Moreira da Costa
Editor do documento “Rede de pesquisa2” Humberto Ramos Roman (UFSC)
Diretoria de Administração e Finanças Fernando de Nielander Ribeiro
Editores do Programa Habitare Carlos Eduardo Sartor (FINEP)
Diretoria de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Eugenius Kaszkurewicz
Roberto Lamberts (UFSC)
Área de Tecnologia para o Desenvolvimento Social Marco Augusto Salles Teles Grupo Coordenador do Programa Habitare Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP) Caixa Econômica Federal (CAIXA) Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT) Ministério das Cidades Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído (ANTAC) Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas (SEBRAE) Comitê Brasileiro da Construção Civil da Associação Brasileira de Normas Técnicas (COBRACON/ABNT)
26
Equipe do Programa Habitare - FINEP Ana Maria Nogueira de Souza Angela Mazzini Silva Equipe de produção do documento Textos Arley Reis Revisão Giovanni Secco Projeto gráfico e editoração Regina Álvares (Pixeldesign) Amanda Vivan Impressão Impressul Indústria Gráfica www.impressul.com.br
Equipe da Rede de Pesquisa 2 Coordenador geral da Rede HIS
Coordenadora: Silke Kapp, Prof.ª Dr.ª
Humberto Ramos Roman, Prof. Dr.
Ana Paula Baltazar dos Santos
Coordenador adjunto Aguinaldo dos Santos, Prof. Dr.
Sulamita Fonseca Lino Rodrigo Marcandier Denise Morado Nascimento
Universidade Federal de Alagoas (UFAL) Projeto: Coordenação modular e conectividade aplicada à alvenaria de blocos em alternativas tipológicas de habitação de
Universidade Federal da Paraíba (UPPB) Projeto: Sistema construtivo modular com blocos de gesso
interesse social no Nordeste do Brasil
Coordenador: Normando Perazzo Barbosa, Prof. Dr.
Coordenadora: Aline da Silva Ramos Barboza, Prof.ª Dr.ª
Pesquisadores:
Pesquisadores: Ana Claudia Rocha Cavalcanti, Prof.ª Dr.ª Flávio Barboza de Lima, Prof. Dr. Flavio Antonio Miranda de Souza, Prof. Dr.
Christiane Cavalcanti Rodrigues, M.Sc Sandro Marden Torres, Dr. Givanildo Alves de Azeredo, Dr. Belarmino Lira, Dr.
Gianna Melo Barbirato, Prof.ª Dr.ª
Universidade Federal do Paraná (UFPR)
Max Lira Veras Xavier de Andrade, Prof. M.Sc.
Projeto: Kits faça-você-mesmo coordenados modularmente
Paulo César Correia Gomes, Prof. Dr.
para cobertura e mobiliário-divisória de habitações de
Auxiliares de pesquisa:
interesse social
Ana Karenina B. Gomes Magalhães, Gustavo Luiz Ferreira do
Coordenador: Aguinaldo dos Santos, Prof. Dr.
Nascimento, Josival Corrêa de Araújo Júnior,
Pesquisadores:
Marcelle Maria Correia Pais e Larissa Lara da Silva
Aluísio Schmid, Prof. Dr.
Universidade Federal do Ceará (UFC) Habitações sustentáveis com melhoria dos processos tradicionais
André Luiz Battaiola, Prof. Dr. Carla Spinillo, Prof.ª Dr.ª Dalton Luiz Razera, Prof. Dr.
Coordenador: Alexandre Araújo Bertini, Prof. Dr.
Maria Lúcia Okimoto, Prof.ª Dr.ª
Pesquisadores:
Maristela Ono, Prof.ª Dr.ª
Ana Paula Sales Andrade Camurça, Arq.
Aramis Fressato Filho, Cláudio Pereira Sampaio, Tiago Oliveira,
Davi Ramalho Rodrigues de Andrade, Arq.
Caroline Zanchet, Fabiola Azuma, Juliano Komay, Kellen
Francisco Rérisson Carvalho Correia Máximo, Arq.
Ribas, Letícia Ultime, Micheline Helen C. Marcos, Naotake
Osvaldo Cavalcanti Rodrigues Filho, Eng.
Fukushima, Priscilla Ramalho Lepre, Rafael Dubiela, Raffaela
José Márcio F. Monteiro, Bolsista
Tanure, Rodrigo Karam Quintas e Valmir Soares da Silva Graduandos:
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
Alessandra M. Enriconi, Dörte Rolloff, Eduardo P. Dognini,
Projeto: Interface digital de apoio à produção de moradias:
Fabio Barbosa, Gustavo Tonietto, Helder Filipov, Mariana
princípios, componentes e processos para a construção
Amaral Tomaz, Matheus Mantovani, Paola Jacomel, Romi
coordenada modularmente
Trombini Teixeira e Rosana Buchi
27
Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
Transferência de tecnologia de materiais para produção de
Projeto: Conectividade de sistemas construtivos para habitação de
novos produtos para a construção de habitação
interesse social concebidos com diferentes materiais e tecnologias
de interesse social: desenvolvimento de componentes de
com foco na coordenação modular
conectividade para sistemas construtivos de
Coordenador: Humberto Ramos Roman, Prof. Dr.
alvenaria modular
Subprojeto: Sistema plataforma em madeira: coordenação modular e
Coordenadora: Denise Carpena C. Dal Molin, Prof.ª Dr.ª
conectividade
Pesquidadores:
Pesquisadores:
Ângela Borges Masuero, Prof.ª Dr.ª
Poliana Dias de Moraes, Prof.ª Dr.ª
Jairo Andrade, Prof. Dr.
Luciana da Rosa Espíndola, mestranda
Luís Carlos Bonin, Prof. M.Sc. Ana Luiza Abitante, Prof.ª Dr.ª
Luiz Alberto Gómez, Prof. Dr. Cleila Cristina Navarini, Arq.
Fernanda Macedo Pereira, Prof.ª Dr.ª
Universidade de São Paulo (USP)
Alexandra S. F. Baldauf, Prof.ª M.Sc.
Soluções tecnológicas modulares para habitação de interesse social
Doris Zechmeister, Prof.ª M.Sc.
Coordenador: Vanderley Moacyr John, Prof. Dr.
Bolsistas:
Pesquisadores:
Cristiano Richter, Prof. M.Sc.
Fernando A. M. Marinho, Prof. Dr.
Tiago Moch, Eng. Civil
Fernando Henrique Sabbatini, Prof. Dr.
Eduardo Vitor Borges
Francisco Ferreira Cardoso, Prof. Dr. Holmer Savastano Jr, Prof. Dr. Mercia Maria S. Bottura de Barros, Prof.ª Dr.ª
Instituições da Rede de Pesquisa
28
Coordenação geral
Apoio financeiro
Demais parceiros
Habitare - Programa de Tecnologia de Habitação Coordenação geral FINEP - Financiadora de Estudos e Projetos Praia do Flamengo, 200 - 7° andar 22210-030 - Rio de Janeiro - RJ T: 21 2555-0589 F: 21 2555-0222 E: cp_habitare@finep.gov.br W: www.habitare.org.br