TCC arqurbuvv

UNIVERSIDADE VILA VELHA 2016

Yรกskara Abreu Lima Toledo Bastos

UNIVERSIDADE VILA VELHA CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO

YÁSKARA ABREU LIMA TOLEDO BASTOS

COMPARANDO SISTEMAS CONSTRUTIVOS PARA HABITAÇÕES POPULARES

VILA VELHA 2016

YÁSKARA ABREU LIMA TOLEDO BASTOS

COMPARANDO SISTEMAS CONSTRUTIVOS PARA HABITAÇÕES POPULARES

Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Departamento de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Vila Velha, como requisito parcial para obtenção do Grau de Bacharel em Arquitetura e Urbanismo.

Orientadora: Profª. Msc. Edna Mara Pires Gumz

VILA VELHA 2016

AGRADECIMENTOS

Primeiramente minha gratidão a Deus, que me concedeu toda graça e determinação para conclusão deste trabalho, além de cada vitória ao longo do curso.

À minha família, que por meio da educação e dedicação de vocês em sempre me oferecer o melhor eu pude chegar até aqui. Mamãe e One sou profundamente grata por cada incentivo, ensinamentos e modelo de perseverança que são. Ao meu irmão Ícaro e ao meu noivo Yago, meu agradecimento por sempre estarem ao meu lado, me veiculando conhecimento e companheirismo.

À minha orientadora e grande mestre, Edna Mara Pires Gumz, pela confiança e dedicação em todos os momentos para elaboração desde trabalho. E principalmente pelos conhecimentos partilhados.

Ao professor Augusto Cezar, pela grande contribuição e importantes sugestões para o enriquecimento do meu trabalho.

Aos meus amigos, que tornaram essa jornada especial e única.

Aos demais professores do curso de Arquitetura e Urbanismo, por serem fundamentais em meu processo de formação profissional.

Compartilho com todos que contribuíram para realização deste trabalho, minha enorme gratidão!

RESUMO A ausência de alternativas habitacionais gerada através de fatores históricos, inadequação das políticas de habitação, e métodos artesanais na construção, faz-se necessário fornecer sistemas construtivos mais efetivos que possibilitem velocidade de construção, modos construtivos mais sustentáveis, e uma arquitetura de acordo com sua demanda. Dessa maneira, o trabalho contempla a análise comparativa dos sistemas construtivos em Alvenaria Estrutural e Light Steel Framing. Como metodologia um levantamento bibliográfico abordou o desenvolvimento dos processos construtivos dos dois sistemas seguido de sua análise comparativa econômica no item mais relevante, as vedações. Como resultado obteve-se diferença de custo entre os sistemas que pode ser levado em conta as vantagens da industrialização e racionalização das técnicas construtivas para mitigação da demanda de moradias no país, como também a capacidade do sistema LSF em atender aos requisitos de bom desempenho térmico, acústico e modos mais sustentáveis de produção.

Palavras - chave: Habitação Popular. Light Steel Framing. Alvenaria Estrutural.

ABSTRACT

The absence of housing alternatives generated by historical factors, the inadequacy of housing policies, and craft methods in construction make it necessary to provide more effective construction systems that allow for speed of construction, more sustainable construction modes, and an architecture according to its demand. In this way, the work includes the comparative analysis of the structural systems in Structural Masonry and Light Steel Framing. As methodology, a bibliographic survey approached the development of the constructive processes of the two systems followed by their economic comparative analysis in the most relevant item, the fences. As a result, there was a cost difference between the systems that could take into account the advantages of industrialization and rationalization of construction techniques to mitigate the demand for housing in the country, as well as the ability of the LSF system to meet the requirements of good thermal performance , Acoustic and more sustainable modes of production.

Key - words: Social Housing. Light Steel Framing. Conventional Construction System.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – (a) Residência no estilo colonial. (b) Edifício no estilo modernista..19 Figura 2 – (a) Edifício com características de arquitetura comercial. (b) Sobrados com características de arquitetura comercial....................................20 Figura 3 – (a) Padrão de replicação do PMCMV. (b) Vista lateral do conjunto habitacional........................................................................................................20 Figura 4 – Conjunto de habitações populares caracterizado por autoconstrução em Salvador.......................................................................................................21 Figura 5 – (a) Alvenaria em taipa de pilão. (b) Alvenaria de pau-a-pique........22 Figura 6 – Desenho esquemático dos componentes do sistema convencional ...........................................................................................................................23 Figura 7 – Habitação popular construída em bloco estrutural de concreto......24 Figura 8 – Protótipo de uma residência em LSF na Exposição Mundial de Chicago em 1933...............................................................................................29 Figura 9 – (a) e (b) Construção em LSF de residências de alto padrão...........30 Figura 10 – (a) e (b) Construção de residências populares em LSF................30 Figura 11 – Visão sistêmica da alvenaria estrutural.........................................32 Figura 12 – Malha Modular para elaboração do projeto...................................33 Figura 13 – Junções especiais para modulação vertical..................................33 Figura 14 – (a) Forças distribuídas na fundação. ............................................34 Figura 15 – (a) Execução do radier. (b) Radier pronto, recebendo a 1ª fiada dos blocos..........................................................................................................34 Figura 16 – Tipologias dos blocos estruturais e seus respectivos usos...........35 Figura 17 – Tipologias dos blocos para amarração e seus respectivos usos...36 Figura 18 – Argamassa aplicada nas linhas de superfície do bloco.................37 Figura 19 – Componentes da alvenaria estrutural que recebem graute e armação.............................................................................................................38 Figura 20 – Processo de grauteamento............................................................38 Figura 21 – Exemplo de Laje Pré - Moldada.....................................................39

Figura 22 – Representação das instalações elétricas em vista da parede................................................................................................................40 Figura 23 – Representação das instalações elétricas e hidrossanitárias através de blocos especiais e shaft................................................................................40 Figura 24 – Esquema de uma residência em LSF............................................41 Figura 25 – (a) Módulos de LSF em edifício na Inglaterra. (b) Clinica de Pneumologia em Nova Lima..............................................................................42 Figura 26 – Corte esquemático de uma laje radier...........................................44 Figura 27 – Esquema geral de ancoragem.......................................................45 Figura 28 – Esquema de ancoragem com fita metálica....................................46 Figura 29 – Esquema de ancoragem com barra roscada tipo “J”.....................47 Figura 30 – Ancoragem provisória....................................................................48 Figura 31 – Estrutura de piso em LSF..............................................................49 Figura 32 – (a) Desenho esquemático da laje úmida. (b) Forma metálica para laje úmida...........................................................................................................49 Figura 33 – (a) Desenho esquemático de laje seca. (b) Placas de OSB utilizadas em laje seca.......................................................................................50 Figura 34 – (a) Transmissão da carga vertical à fundação. (b) Painel típico em LSF....................................................................................................................51 Figura 35 – (a) Distribuição dos esforços para ombreiras. (b) Painel com abertura de janela..............................................................................................52 Figura 36 – Solicitação das diagonais de contraventamento............................53 Figura 37 – Contraventamento em painel LSF.................................................53 Figura 38 – Desenho esquemático de painel não estrutural.............................54 Figura 39 – (a) Placa OSB aplicada em painel estrutural. (b) Vedação externa em placa OSB....................................................................................................55 Figura 40 – (a) Divisória em gesso acartonado standard. (b) Tipos de gesso acartonado.........................................................................................................56 Figura 41 – (a) Vedação em placa cimentícia. (b) Montagem das placas cimentícias.........................................................................................................57 Figura 42 – (a) Instalação hidráulica em PVC. (b) Execução da instalação elétrica...............................................................................................................57 Figura 43 – Tubulação PEX no sistema LSF....................................................58

Figura 44 – Vistas do Condomínio Residencial Jardim das Paineiras, Granja Viana..................................................................................................................61 Figura

45

–

Condomínio

Residencial Jardim

das

Paineiras,

Granja

Viana..................................................................................................................62 Figura 46 – Interior da residência em LSF........................................................63 Figura 47 – (a) Planta baixa padrão do subsolo, 1º e 2º níveis da residência. (b) Planta baixa padrão do 3º e 4º níveis...........................................................63 Figura 48 – Fachada Padrão das casas do Condomínio Jardim das Paineiras............................................................................................................64 Figura 49 – Unidades habitacionais do condomínio Vila Dignidade...............65 Figura 50 – Planta baixa da unidade tipo..........................................................66 Figura 51 – Cozinha e banheiro da unidade habitacional.................................66 Figura 52 – Planta - baixa primeira fiada..........................................................72 Figura 53 – Planta - baixa segunda fiada.........................................................72 Figura 54 – Vista da Parede.............................................................................73 Figura 55 – Planta-baixa elaborada a partir da malha reticulada....................74 Figura 56 – Planta-baixa dos perfis..................................................................75 Figura 57 – Vista lateral da residência em Alvenaria Estrutural.......................76 Figura 58 – Vista lateral da residência em LSF................................................76

LISTA DE QUADROS Quadro 1 - Tipos de perfis formados a frio........................................................43 Quadro 2 - Primeira etapa da construção das unidades habitacionais.............67 Quadro 3 - Segunda etapa da construção das unidades habitacionais............68 Quadro 4 - Terceira etapa da construção das unidades habitacionais.............69

LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 - Déficit Habitacional por Região......................................................17 Gráfico 2 - Déficit Habitacional em Áreas Urbanas..........................................18

LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Estimativa de custo da vedação em Alvenaria Estrutural...............77 Tabela 2 - Estimativa de custo da vedação em Alvenaria Estrutural...............78 Tabela 3 - Estimativa de custo da estrutura e vedações.................................79 Tabela 4 - Comparação de valores.................................................................79 Tabela 5 - Comparação de valores com CUB.................................................80

LISTA DE ABREVIATURAS IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estastística IPEA - Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada LSF - Light Steel Framing

SUMÁRIO 1

INTRODUÇÃO .................................................................................................... 12

1.1 JUSTIFICATIVA ................................................................................................... 12 1.2 OBJETIVOS ........................................................................................................ 13 1.2.1 Objetivo Geral ................................................................................................. 13 1.2.2 Objetivos Específicos .................................................................................... 14 1.3 METODOLOGIA .................................................................................................. 14

2 2.1

HABITAÇÃO POPULAR ..................................................................................... 16 DÉFICIT HABITACIONAL ................................................................................ 17

2.2 ARQUITETURA DA HABITAÇÃO POPULAR NO BRASIL ................................. 18 2.2.2 Sistema Construtivo Convencional .............................................................. 22 2.2.3 Sistema Construtivo em Alvenaria Estrutural. ............................................. 23

3

MUDANÇAS NO MODO DE PRODUÇÃO.......................................................... 25

3.1

DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL ........................................................... 25

3.2

RACIONALIDADE CONSTRUTIVA.................................................................. 26

3.3

LIGHT STEEL FRAMING NO CENÁRIO NACIONAL ...................................... 28

4 4.1

COMPARAÇÃO TÉCNICA ENTRE OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS ............. 31 SISTEMA CONSTRUTIVO EM ALVENARIA ESTRUTURAL ........................... 31

4.1.1 Modulação .................................................................................................... 32 4.1.2 Fundação ...................................................................................................... 34 4.1.3 Estrutura ....................................................................................................... 35 4.1.4 Instalações.................................................................................................... 39 4.2

SISTEMA LIGTH STEEL FRAMING ................................................................ 41

4.2.1 Fundação ...................................................................................................... 43 4.2.2 Ancoragens .................................................................................................. 44 4.2.3 Lajes .............................................................................................................. 48 4.2.4 Painéis .......................................................................................................... 50 4.2.5 Painéis Estruturais ....................................................................................... 50 4.2.6 Painéis não estruturais ................................................................................ 53

4.2.7 Fechamentos Verticais ................................................................................ 54 4.2.8 Instalações.................................................................................................... 57 4.3

5

VANTAGENS E DESVANTAGENS DO LIGHT STEEL FRAMING ................... 58

ESTUDO DE CASO ............................................................................................ 61

5.1

CONDOMÍNIO RESIDENCIAL JARDIM DAS PAINEIRAS .............................. 61

5.2

VILA DIGNIDADE - AVARÉ .............................................................................. 65

6 6.1

ENSAIO PROJETUAL ........................................................................................ 71 ASPECTOS DE PROJETO .............................................................................. 71

6.1.1 Alvenaria Estrutural ..................................................................................... 71 6.1.2 Light Steel Framing ...................................................................................... 73 6.2

ASPECTOS DE APARÊNCIA ........................................................................... 75

6.3

ASPECTOS ECONÔMICOS ............................................................................ 77

7

CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................ 81

8

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 82

1

INTRODUÇÃO

A carência habitacional no Brasil é uma significativa barreira para melhoria na qualidade de vida da população. Assim, um dos principais entraves da Habitação Popular no país, para que seja produzida de acordo com sua grande demanda e de modo eficaz, é a velocidade da construção impressa no sistema construtivo tradicional. Deste modo, uma maneira de suprimir o déficit habitacional brasileiro e as técnicas obsoletas de construção, é a utilização de novas alternativas construtivas que garantam maior agilidade, baixo custo de execução e métodos mais sustentáveis.

Segundo Freitas e Crasto (2006), mesmo com a predominância da construção civil artesanal, caracterizada pela baixa produtividade e desperdício, o mercado tem apontado mudanças, ou seja, o uso de novas tecnologias que permitam a industrialização, e racionalização dos processos, a fim de compor a alta produtividade, e redução de resíduos gerados em obra. Diante dessas novas demandas em sistemas construtivos, o LSF, vem ganhando espaço no cenário nacional, e sendo empregado através das construtoras por ser um grande potencial na construção civil.

Portanto, através da busca por novas soluções tecnológicas, a utilização do sistema industrializado, desperta nesta pesquisa o estudo comparativo de viabilidade técnica e econômica entre o Light Steel Framing e os sistema construtivo em Alvenaria Estrutural, que vem sendo muito utilizado no setor de Habitação Popular, bem como suas vantagens e desafios.

1.1

JUSTIFICATIVA

No decorrer dos anos, a iniciativa dos programas habitacionais vem como uma forma de incentivo a moradia e principalmente com intuito de suprir a demanda do déficit habitacional brasileiro. Junto a estes incentivos, surgem as propostas de uma produção seriada dessas habitações por parte das construtoras. É a

12

partir desta questão, que as empresas no ramo da construção civil buscam novos métodos construtivos a fim de acelerar o processo de produção.

Crasto (2005) e Santiago (2008) afirmam que diante desta precisão de uma produção seriada, num menor tempo possível, e economicamente realizável, a viabilidade para industrialização das construções torna-se um caminho real para demanda habitacional do país. Todavia, entende-se que na conjuntura da industrialização e modos mais sustentáveis de produção o LSF vem como um princípio realizável para ser aplicado ao programa de moradias.

Outro fator importante para utilização de novos métodos construtivos mais sustentáveis, é a preocupação com redução de resíduos gerados em obra e o aumento do custo para descartes dos mesmos que foi revisto através da Política Nacional dos Resíduos Sólidos (PNRS), Lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010.

Portanto, o sistema LSF e suas vantagens como a reciclabilidade do material e o menor resíduo gerado em obra, fazem com que as necessidades de implantação de novos meios sustentáveis estimulem a arquitetura a assumir seu papel fundamental em relação aos insumos, energia e materiais causadores de menos impacto ambiental e também no âmbito social, como uma maneira de contribuir para o enfraquecimento do déficit habitacional (CRASTO, 2005; PENNA 2009).

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo Geral

O presente trabalho tem como objetivo a comparação técnica e econômica entre Alvenaria Estrutural em blocos de concreto e o sistema Light Steel Framing. Além de analisar a viabilidade do sistema em moradias populares.

13

1.2.2 Objetivos Específicos

Para o desenvolvimento da comparação técnica e econômica dos sistemas estudados, apresentação do ensaio projetual e estimativa de custo serão necessários: 

Analisar as necessidades das Habitações Populares no país;



Contextualizar o LSF como novo meio sustentável para execução das moradias;



Analisar o método construtivo em alvenaria estrutural;



Compreender os sistemas e subsistemas do LSF;



Apresentar o melhor desempenho técnico e a melhor viabilidade econômica.

1.3 METODOLOGIA

Todo

o

processo

de

desenvolvimento

da

pesquisa

contou

com

a

fundamentação teórica divididas nas seguintes formas: 

Primeiramente, serão realizados os levantamentos bibliográficos e pesquisas documentais sobre o déficit habitacional brasileiro e considerações sobre a arquitetura popular.



Em

seguida,

informações

teóricas

sobre

a

tendência

de

um

desenvolvimento sustentável o uso do aço na construção civil, e exposição do sistema Light Steel Framing no cenário nacional. 

A terceira etapa consiste em apresentar um estudo de viabilidade técnica, comparando o sistema Light Steel Framing e o método construtivo em Alvenaria Estrutural e um estudo de caso a fim de apresentar diferentes tipos de empreendimentos que utilizaram o sistema LSF. 14



A última etapa constará num ensaio projetual e estimativa de custo da habitação

em

LSF

e

em

Alvenaria

Estrutural

englobando

as

considerações finais e resultados obtidos.

15

2

HABITAÇÃO POPULAR

De acordo com Aiko (1995), o termo habitação popular é definido como solução de moradia para a população de baixa e média renda, e tem como sua principal função o abrigo do homem, porém, a mesma deve conter um espaço adequado para vivência, ser seguro, salubre e durável. Sendo assim, a unidade habitacional não deve ser considerada meramente como um produto, e sim como um processo que mantém determinantes políticos, sociais, econômicos, jurídicos, ecológicos e tecnológicos.

Vale ressaltar que, não só a busca pelo melhor entendimento da função habitacional, mas também sua problemática como bem de consumo deve ser melhor explorado nas políticas habitacionais. Dessa forma, Souza (2009), levanta como debate o elevado custo de aquisição da habitação comparada com outros bens, como também a geração de uma situação socioeconômica de elevada complexidade e desigualdade, já que as classes sociais de baixa e média renda, são as que necessitam da maior demanda imediata por habitação no Brasil. Esses fatores, a fim de ratificar o déficit habitacional, tem possibilitado o surgimento de uma abrangente série de processos construtivos alternativos, onde estes estão sendo empregados através das empresas do setor da construção civil.

Porém, de acordo com Souza (2009), essas soluções construtivas ainda são dificultadas pela pouca disponibilidade comparativa técnica e econômica entre os sistemas, para que possam ser aplicados em larga escala.

Contudo, o segmento da Habitação Popular vem ganhando magnitude, principalmente através do Programa de Crédito Solidário, e uma linha especial de financiamento, que prevê R$ 5 bilhões de reais para incentivar as construtoras a investirem em infraestrutura. Além do Banco Nacional de Desenvolvimento Social, que oferece linhas de financiamento à cadeia produtiva. Assim, promovendo a competitividade do setor da construção civil e estimulando o investimento em alternativas construtivas com maior qualidade, 16

menor custo, prazo de entrega e menor impacto ambiental (SOUZA, 2009; PROGRAMA MINHA CASA MINHA VIDA).

2.1

DÉFICIT HABITACIONAL

Além da grande massa populacional brasileira, em torno de 204 milhões de pessoas, estimada através Censo Demográfico do IBGE em 2015, entende-se também como uma nação com vasta dimensão territorial e variadas problemáticas socioeconômicas advindas de um país em desenvolvimento.

Diante dessas dificuldades, o IPEA (1998), aborda que a questão habitacional obtém grande significância por se tratar de um dos mais graves problemas sociais atuais.

A estimativa do déficit habitacional de 2011-2012 de acordo com a Fundação João Pinheiro em parceria com IBGE corresponde a 5,7 milhões de domicílios.

Conforme será apresentado no Gráfico 1, onde é possível compreender melhor a distribuição do déficit habitacional do país, a região Sudeste e Nordeste destacam-se por grande parte da população não ter acesso à moradia.

Gráfico 1 – Déficit Habitacional por Região.

Fonte: FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO. 2011-2012

17

Vale destacar, que dos 5,7 milhões de domicílios que correspondem ao déficit habitacional, 84%, estão localizados nas áreas urbanas, conforme ilustrado no Gráfico 2.

Gráfico 2 – Déficit Habitacional em áreas Urbanas.

Fonte: FUNDAÇÃO JOÃO PINHEIRO. 2011-2012

Dessa forma, para a Secretaria Nacional de Habitação do Ministério das Cidades, o déficit habitacional e/ou a falta de alternativas habitacionais é gerado através de fatores históricos como o intenso processo de urbanização, baixa renda familiar, apropriação especulativa de terra urbanizada e inadequação das políticas de habitação.

Por isto, faz-se necessário prover modelos mais efetivos como: velocidade de construção, redução de resíduos gerados em obra e vida útil do material para prover uma arquitetura com qualidade e que possa mitigar o déficit habitacional.

2.2 ARQUITETURA DA HABITAÇÃO POPULAR NO BRASIL

A arquitetura brasileira, assim como sua população, culinária, cultura e dentre outros, é composta por um misto de combinações de origem europeia, indígena, primitivos da América e população negra advinda do fluxo escravista 18

da colonização. Desta forma, sua força cultural é expressa através de inúmeras influências e manifestações, exemplo disso é a habitação popular no Brasil, exibida em diversas tipologias, características e sistemas construtivos (WEIMER, 2004).

Segundo Weimer (2004), mesmo com diferentes influências, a legítima, é a arquitetura colonial, que resulta de uma releitura das tecnologias e adaptações locais. Mas, também tido como importante, é a arquitetura Moderna Brasileira, com grande participação de Lúcio Costa e das tendências mundiais modernistas que ajudaram para o reconhecimento desta. (Figura 1) Figura 1 – (a) Residência no estilo colonial. (b) Edifício no estilo modernista.

(a)

(b)

Fonte: (a) IEPHA/MG, 2012. (b) FRACALOSSI, 2011.

Porém, com o passar dos anos, os espaços urbanos juntamente com a arquitetura se mostram com novas configurações, principalmente por questões socioeconômicas e políticas públicas. Exemplo disso é uma análise feita por Pedro Arantes (2010), que expõe as transformações nas formas, tecnologias e processos produtivos da habitação popular, ou seja, uma arquitetura produzida de acordo com cada mercado, como por exemplo: o cenário imobiliário, conhecida como arquitetura comercial (de cunho mercantil), (Figura 2).

19



Arquitetura comercial

Figura 2 - (a) Edifício com características de arquitetura comercial. (b) Sobrados com características de arquitetura comercial.

(a)

(b) Fonte: MRV, 2014.

Outro modelo é uma arquitetura disseminada atualmente através do Programa Minha Casa Minha Vida, representada por padrões de replicação, e módulos mínimos de habitabilidade. (Figura 3) 

Arquitetura produzida pelo PMCMV

Figura 3 –. (a) Padrão de replicação do PMCMV. (b) Vista lateral do conjunto habitacional.

(a)

(b)

Fonte: (a) BARATTO, 2015. (b) CONSTRUÇÃO MERCADO, 2014.

20

O Programa Minha Casa Minha Vida exposto anteriormente, compreende quatro modalidades de faixas. A primeira, Faixa 1, produz empreendimentos habitacionais destinados às famílias com renda mensal bruta de até R$ 1.800,00. A Faixa 1,5 é destinada a famílias com renda até R$ 2.350,00. A terceira, Faixa 2 é para famílias com renda entre R$ 2.351,00 e 3.600,00. E a Faixa 3, que possibilita o acesso à moradia por meio de financiamento com recursos do Fundo de Garantia do Tempo de Serviço – FGTS, de famílias com renda bruta mensal acima de R$ 3.600,00 e até R$ 6.500,00.

Porém, segundo Pedro Arantes (2010), por ser um programa feito pelo sistema ofertista das empresas privadas, onde o poder público não decide onde construir, não projeta e não licita, a empresa privada, para cumprir com a rapidez e menor custo possível, a arquitetura popular resulta em casas com parâmetros mínimos dados pelo governo.

Por fim, Pedro Arantes (2010), expõe a arquitetura caracterizada pela autoconstrução, que representa mais da metade dos domicílios brasileiros nas periferias (Figura 4). 

Arquitetura por autoconstrução

Figura 4 – Conjunto de habitações populares caracterizado por autoconstrução em Salvador.

Fonte: LINS, 2011.

21

2.2.2 Sistema Construtivo Convencional

Inicialmente, a escolha das técnicas construtivas no país levava em consideração o tipo de material disponível, como no caso de regiões litorâneas que utilizavam pedra e cal para as construções. Em demais lugares, muito utilizada no país e ainda com grandes resquícios na arquitetura popular brasileira, também se adotou a argila, como a taipa de pilão, a taipa de mão, o adobe, e posteriormente o pau-a-pique. (WEIMER, 2005).

Figura 5 – (a) Alvenaria em taipa de pilão. (b) Alvenaria de pau-a-pique.

(a)

(b)

Fonte: (a) MUSEU DA CIDADE, 2014. (b) BRAGA, 2003.

No decorrer dos anos, o sistema construtivo convencional em alvenaria de tijolo e estrutura em concreto armado, é hoje o sistema mais utilizado no país, surgindo somente na metade do século XVIII por influência dos imigrantes europeus. O método passou então, a ser uma escolha natural para o ambiente brasileiro, além de contar com a facilidade de mão de obra barata e um compensador social para o desemprego no país. (CAMPOS, LARA; 2012).

Na estrutura de concreto armado, os três elementos estruturais fundamentais são as lajes, as vigas e os pilares (Figura 6). A alvenaria neste sistema não tem função estrutural, apenas de vedação, com isso sofrendo apenas com cargas acidentais como recalques da fundação e movimentações térmicas. Neste método é importante que alvenaria proporcione algumas características técnicas como: resistência mecânica, bom isolamento térmico e acústico, resistência ao fogo, estanqueidade e durabilidade.

22

Figura 6 – Desenho esquemático dos componentes do sistema convencional.

Fonte: FERREIRA, 2011.

Portanto, neste sistema, vale observar a forte característica de um método artesanal. Que resulta num tempo mais extenso para execução, devido suas variadas etapas e muitas vezes mão de obra não qualificada, além da grande quantidade de resíduo gerado em obra.

2.2.3 Sistema Construtivo em Alvenaria Estrutural.

Ao longo dos anos, a busca por métodos mais viáveis, e com maior grau de produtividade e desempenho no processo construtivo, vem sendo empregados novos sistemas construtivos. Atualmente, a alvenaria estrutural tem sido um sistema muito utilizado na construção de habitações populares por se tratar de um sistema construtivo rápido e econômico (Figura 7). O mesmo, conta com a premissa dos conceitos de racionalização, produtividade e que suporta outros subsistemas da edificação. E principalmente, demanda a integração entre os projetos. (MANZIONE, 2004).

23

Figura 7- Habitação popular construída em bloco estrutural de concreto.

Fonte: LIMA, 2016.

Neste método, as paredes possuem função autoportante e são projetadas para resistir às cargas solicitadas. Portanto, as peças constituintes desse sistema, são ligadas por argamassa, tornando um conjunto de estrutura sem armaduras.

Os blocos podem ser de cerâmicas, concreto ou sílico-calcário. No qual, os blocos de concreto, são os mais utilizados na construção civil e serão utilizados na comparação deste trabalho (MANZIONE, 2004).

24

3

MUDANÇAS NO MODO DE PRODUÇÃO

Santiago (2008), aborda que a construção civil tem percebido a necessidade de aderir ao conceito de desenvolvimento sustentável e novas soluções industriais,

visto

que

tem

possibilitado

algumas

vantagens

como

a

racionalização de materiais, dos processos e minimização de resíduos gerados em obra.

Segundo Santiago (2008), existem sistemas que propõem-se combater características como: aumentar a produção, minimizar o desperdício, melhorar a gestão dos recursos e combater a demanda emergencial da habitação. Em meio a esses sistemas encontra-se o LSF como uma solução industrializada e racionalizada com perspectiva de crescimento no país.

3.1

DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL

O conceito de Desenvolvimento Sustentável foi formulado pela Comissão Brundtland na década de 1970, onde posteriormente a Organização das Nações Unidas recomendou um padrão de uso dos recursos naturais às atuais precisões da humanidade, preservando o meio ambiente, de modo que as futuras gerações também pudessem atender suas necessidades (AGOPYAN, JOHN, 2012). Diante disso, o desenvolvimento sustentável deve ser compreendido no seu sentido mais amplo e de forma integrada, conciliando aspectos ambientais, econômicos, sociais e culturais.

Afunilando o emprego da sustentabilidade, chega-se ao ponto diretamente ligado a arquitetura e meios construtivos, isto é, para Agopyan e John (2012), apesar de uma conscientização tardia, a construção civil vem tomando ações decisivas para se tornar menos agressiva à natureza através de posturas mais proativas. Assim sendo, Colaço (2008) e Barbosa (2008), defende como necessário a mudança de postura e mentalidade para alcançar os objetivos de 25

uma construção sustentável. Como primeiro requisito deve-se analisar a característica da construção tradicional em comparação com o novo sistema construtivo proposto, de tal modo que os fatores como qualidade, custo e tempo são agregados com novas exigências para atingir a meta do desenvolvimento sustentável. Este requisito será abordado nesta pesquisa através do estudo comparativo técnico e econômico do sistema de alvenaria estrutural com o LSF a fim de propor não somente métodos mais sustentáveis como também a inserção de sistemas industrializados em habitações populares.

Retornando aos conceitos de sustentabilidade, a Associação Brasileira dos Escritórios de Arquitetura - AsBEA, e o Conselho Brasileiro de Construção Sustentável - CBCS apresentam diversos princípios básicos da construção sustentável, dentre os quais destacam-se: 

Promover a qualidade interna e externa;



Reduzir, reutilizar, reciclar e dispor corretamente os resíduos sólidos;



Induzir inovações tecnológicas sempre que possível e viável.

Assim, a partir dessas considerações, pensar em modos mais racionais e avaliar a viabilidade técnica econômica da utilização do sistema LSF em habitações populares se torna um caminho vigente e importante no incentivo a novos métodos industrializados na construção civil, como também conceitos humanizados e sustentáveis para as políticas habitacionais.

3.2

RACIONALIDADE CONSTRUTIVA

Em meio aos métodos industrializados e sustentáveis, a racionalidade construtiva é um fator muito importante nesse aspecto, pois, entende-se como um conjunto de ações que tem por finalidade otimizar o uso de todos os recursos disponíveis, em todas as fases do empreendimento. (Sabbatini, apud Franco, 2004). Portanto, a racionalidade construtiva deve estar presente desde 26

a fase projetual até o momento de execução do projeto e pode ter efeitos de grande impacto no custo e qualidade da obra.

Franco (2004), afirma que a racionalização construtiva tem atraído a atenção de muitas construtoras, pois permite um desenvolvimento constante da própria cultura da empresa como também a implantação de sistemas de qualidade.

Juntamente a essas oportunidades, existe o grande déficit habitacional no país, no qual excita os profissionais do setor a buscarem soluções para a modernização das construções, tendo em vista o aumento da qualidade dessas habitações. Sendo assim, o emprego do LSF em habitações populares está diretamente ligado ao conceito de industrialização e racionalização deste sistema, visto que como solução do problema social muito se utiliza a produção seriada.

Vivan, Paliari, Novaes (2010), enfatizam outro ponto importante nesse processo e questionam sobre quais meios irão garantir o cumprimento das metas racionalizadoras. Os autores abordam que para efetivar a racionalidade construtiva de um empreendimento é necessário que haja um domínio cientifico por meio de filosofias de gerenciamento dos processos envolvidos no ciclo de vida da edificação. Ou seja, esse método vem sendo incorporado através dos princípios da construção enxuta (Lean Construction).

Para melhor compreender a incorporação da racionalidade construtiva através da construção enxuta, Koskela (apud VIVAN; PALIARI; NOVAES, 2010, p. 4) abordam que a mesma é uma metodologia, ferramenta, processo, atividades e ações cooperativas que permitem reduzir os desperdícios durante a fase de projeto e execução de uma obra, minimizando, dessa forma, o valor para o cliente final.

Portanto, é possível identificar a Alvenaria Estrutural também como um método construtivo racionalizado. Porém o sistema LSF está à frente na intensidade da racionalização construtiva comparado com os demais sistemas construtivos tradicionais. Isso ocorre, pois, o mesmo proporciona grandes melhorias no setor da construção civil através da sua tecnologia de produção e por meio de projetos integrados.

27

3.3

LIGHT STEEL FRAMING NO CENÁRIO NACIONAL

Crasto (2005) afirma que os sistemas industrializados e/ou racionalizados estão num processo de ampla aceitação na construção civil. Entre as soluções construtivas que utilizam os perfis de aço formados a frio como elemento estrutural, o LSF tem sido grande atrativo no mercado nacional e é definido pela autora da seguinte forma: Trata-se de um sistema construtivo de concepção racional caracterizada pelo uso de perfis formados a frio de aço galvanizado compondo sua estrutura e por subsistema que proporcionam uma construção industrializada e a seco. (CRASTO, 2005, p. 3).

Antes de ser conhecido nacionalmente, o Steel Framing provém do início do século XIX, no qual derivou-se das habitações em madeira construídas no território americano. Com o passar dos anos, a necessidade de atender ao crescimento da população foi preciso empregar métodos mais rápidos e produtivos para as habitações. Esse sistema era composto por perfis de madeira serrada de pequena seção transversal, conhecido como Wood Frame (CRASTO, 2005).

No período da 2ª Guerra Mundial, com o crescimento da economia americana e a grande quantidade de aço produzida, possibilitou a evolução nos processos. A utilização desse sistema passou a ser vantajosa devida a maior resistência e eficiência estrutural do aço, além da capacidade da estrutura de resistir a catástrofes naturais como terremotos e furacões. Assim, os Estados Unidos, Canadá e Japão, se tornaram e ainda representam grande parte de suas habitações constituídas em LSF. (CRASTO, 2005).

28

Figura 8 – Protótipo de uma residência em LSF na Exposição Mundial de Chicago em 1933.

Fonte: CRASTO, (2005).

No cenário nacional, o sistema teve início em 2003, quando a USIMINAS (Usinas Siderúrgicas de Minas Gerais), aposta no crescimento dos perfis formados a frio de aço galvanizado e executa um protótipo de uma residência LSF. A empresa instigou e deu início a um processo de preparação do mercado nacional para o avanço e consolidação do sistema através do desenvolvimento da cadeia produtiva e treinamento de profissionais e construtoras na área (CRASTO, 2005).

Um dos principais fatores da aplicação do LSF no Brasil são as grandes empresas siderúrgicas como a Usiminas precursora nesse processo, Gerdau, Açominas e entre outras, que por conhecerem o amplo potencial da aplicação do aço na construção civil, conduzem as grandes construtoras na implantação do material em construções residenciais. Dessa forma, através da solidificação do sistema no cenário nacional e consecutivamente aumento da produção do aço, o custo final da construção tem sido amenizado consideravelmente de modo a oportunizar a aplicação do LSF em habitações populares (FUTURENG, 2016).

Um exemplo nacional da implantação do sistema LSF é o condomínio Residencial Jardim das Paineiras e Vila Dignidade Avaré, (Figuras 9 e 10) que

29

demostram a aplicação do material em residências de alto padrão e em residências populares.

Figura 9 - (a) e (b) Construção em LSF de residências de alto padrão.

(a)

(b) Fonte: Construtora Sequência, 2016.

Figura 10 – (a) e (b) Construção de residências populares em LSF.

(a) (b) Fonte: Secretaria de Habitação de São Paulo, 2016.

30

4

COMPARAÇÃO TÉCNICA ENTRE OS SISTEMAS CONSTRUTIVOS

A comparação entre o sistema construtivo em alvenaria estrutural de tijolos de concreto, e o LSF, desenvolveu-se objetivando apresentar a viabilidade técnica e econômica de métodos industrializados e racionalizados em habitações populares. Os itens a serem comparados são: fundação, estrutura, vedações e cobertura.

4.1

SISTEMA CONSTRUTIVO EM ALVENARIA ESTRUTURAL

Diferente do sistema construtivo de concreto armado composto por pilares, vigas, lajes e alvenaria de vedação, na alvenaria estrutural as paredes cumprem a função de integrar a vedação e a estrutura. Por isso, por cumprir essa função dupla, há uma redução significativa nas etapas e no tempo de execução (MANZIONE, 2004).

Outro ponto importante, exemplificado por Manzione (2004), é a possibilidade de aplicar as técnicas de coordenação modular no projeto e visão sistêmica (Figura 11). Pois, todas as dimensões dos ambientes podem ser múltiplas do bloco, e os demais subsistemas podem ser desenvolvidos e conceituados na forma de kits, podendo ser montados no local.

31

Figura 11- Visão sistêmica da alvenaria estrutural.

Fonte: MANZIONE, 2004.

Aliadas as estas possibilidades, estão outras vantagens como a redução na espessura dos revestimentos internos e externos. Redução ou eliminação de fôrmas de madeiras e de mão de obra.

Porém, a alvenaria estrutural possui algumas limitações. Sendo elas: tamanho dos vãos (grandes vãos necessitam de blocos de resistência muito elevada), impossibilidade de remoção de paredes (a não ser que seja prevista rigorosamente no projeto), balanços excessivos, pois irá requerer muita armadura para combater os esforços de flexão e limitação quanto à altura no caso de edifícios (considera-se economicamente viável até 15 pavimentos) (MANZIONE, 2004)

4.1.1 Modulação

Segundo Manzione (2004), para concepção do projeto em alvenaria estrutural é necessário adotar conceitos de coordenação modular (Figura 12). No entanto, deve ser escolhido o módulo básico de 15 ou 20 e considerar os seguintes aspectos no projeto: definir o uso do sistema antes da execução do produto, evitar o uso excessivo de blocos compensadores, procurar simetria e 32

ortogonalidade, evitar juntas a prumo e a utilização da malha modular ao iniciar o projeto.

Figura 12 - Malha Modular para elaboração do projeto.

Fonte: CHWARTZMANN, 2013.

Na modulação vertical, acontece de maneira mais simples e considera-se de piso a teto ou piso a piso. Dessa maneira, no encontro das alvenarias com as lajes, utilizam-se blocos especais para essa junção como por exemplo, o Bloco “J” para paredes externas, e “Jotinhas” como compensadores para paredes internas ou Bloco Canaleta utilizado na última fiada de paredes externas e internas (Figura 13).

Figura 13 – Junções especiais para modulação vertical.

Fonte: MANZIONE, 2004.

33

4.1.2 Fundação

A fundação adotada para comparação nesse sistema construtivo será o radier.

De acordo com Manzione (2004), a fundação consiste em uma placa que abrange toda a área da construção, formando uma espécie de laje de concreto armado que recebe as cargas oriundas das paredes e descarregam no solo.

Contudo o mesmo deve permitir condições de suporte adequadas (Figura 14).

Figura 14 – Forças distribuídas na fundação.

Fonte: MILITO, 2004.

Para execução da fundação, serão seguidos os respectivos passos: marcação dos pontos de nivelamento do terreno pela equipe topográfica, nivelamento do solo, montagem da forma para delimitar o radier, conferência do nível, posteriormente reparo da base, concretagem e a cura (Figura 15).

Figura 15 – (a)Execução do radier. (b) Radier pronto, recebendo a 1ª fiada dos blocos.

(a)

(b) Fonte: FARIA, 2015.

34

4.1.3 Estrutura

A alvenaria estrutural possui três classificações de acordo com a norma NBR 1228: Alvenaria armada, tradicional e mais utilizada, a Alvenaria não – armada e Alvenaria parcialmente armada. Entre seus principais componentes estão o bloco de concreto, argamassa de assentamento, graute e armadura que serão apresentados a seguir: 

Unidade

O bloco estrutural de concreto é um elemento vibroprensado e constituído de uma mistura de cimento Portland , agregados e água. Seu índice de resistência mínimo para paredes internas e externas com revestimento é de 4,5 Mpa e para paredes externas sem revestimento o mínimo deve ser de 6 Mpa. Eles podem ser classificados em dois grupos: blocos modulares (com comprimento igual a duas vezes a largura mais a junta) e blocos não modulares (MANZIONE, 2004). Os blocos utilizados para o ensaio projetual e a estimativa de custo serão os da Família 39 (Figura 16), divididos em estruturais e vedação.

Figura 16 - Tipologias dos blocos estruturais e seus respectivos usos.

Fonte: GIRIBOLA, 2014.

35

Outro aspecto importante abordado por Manzione (2004), são as amarrações de cantos, e encontros de paredes. Por serem pontos de transferência de cargas e concentração de tensões, necessitam de soluções especiais. Essas amarrações podem ser em “T” ou em “L” (Figura 17), por meio de blocos especiais sem interferir na modulação dos blocos. A amarração das paredes em "L" é feita com os blocos de 14 cm x 19 cm x 34 cm, pertencentes à família 39. Para amarrações em "T", utilizam-se tanto os de 14 cm x 19 cm x 54 cm, da família 39, quanto os de 14 cm x 19 cm x 44 cm, da família 29.

Figura 17 - Tipologias dos blocos para amarração e seus respectivos usos.

Fonte: GIRIBOLA, 2014.



Argamassa

A argamassa tem como principal função atuar como um adesivo que une os blocos (Figura 18), servindo para transferir esforços entre eles e acomodar pequenas deformações do conjunto. Dessa forma, a resistência se torna um papel secundário. Contudo, a argamassa também deve cumprir funções essenciais como: boa trabalhabilidade, adequada aderência para absorver os esforços de cisalhamento, ser durável e possuir suficiente resiliência para acomodar as deformações naturais (MANZIONE, 2004).

36

Figura 18 - Argamassa aplicada nas linhas de superfície do bloco.

Fonte: EQUIPE DE OBRA, 2015.



Graute e Armadura

O graute é um tipo específico de concreto, indicado para preenchimento de espaços vazios dos blocos que atuam na amarração, blocos canaletas, vergas e contravergas, com o objetivo de solidarização da armadura. Segundo a NBR 10837, o mesmo deve ter sua resistência maior ou igual a duas vezes a resistência do bloco. Ele possui alta plasticidade e sua função principal é aumentar a resistência da parede à compressão, através do aumento da seção transversal do bloco. Já as barras de aço são utilizadas sempre juntas ao graute e possuem a função de combater os esforços de tração (Figura 19).

Dessa maneira, a armadura garante o trabalho mútuo com o restante dos componentes da alvenaria (MANZIONE, 2004).

37

Figura 19 – Componentes da alvenaria estrutural que recebem graute e armação.

Fonte: MARIANE, 2014.

No que diz respeito à produtividade da alvenaria, o processo de grauteamento (Figura 20), reduz o ritmo de produção, portanto, no projeto estrutural deve ser previsto a utilização mínima do graute, a fim de gerar também economia de material (MANZIONE, 2004).

Figura 20- Processo de grauteamento.

Fonte: COMUNIDADE DA CONSTRUÇÃO, 2016.

38



Laje

As lajes têm a função de receber e transmitir as cargas permanentes e variáveis. Ou seja, elas redistribuem as tensões. Elas podem ser armadas em uma ou em duas direções e devem ser apoiadas apenas sobre paredes estruturais (Figura 21). Nesse sistema construtivo, para uso em obras habitacionais, os tipos que se destacam são a Pré – Laje do tipo cômodo ou moldadas com espessura final, e Pré – Laje do tipo painel treliçado (MANZIONE, 2004).

Figura 21- Exemplo de Laje Pré - Moldada.

Fonte: FAZ FÁCIL REFORMA E CONSTRUÇÃO, 2016.

4.1.4 Instalações

As instalações elétricas e hidrossanitárias requerem um processo racionalizado e planejado durante o projeto e obra da alvenaria estrutural, pois a manutenção reparo das tubulações são pontos críticos do imóvel. Para representação das instalações são necessários alguns cuidados especiais, pois não pode ser realizados cortes nos blocos estruturais, dessa forma, são essenciais detalhes construtivos como vistas das paredes para execução das instalações elétricas e hidrossanitárias (Figura 22) (MANZIONE, 2004; MARTINS, 2013).

39

Figura 22- Representação das instalações elétricas em vista da parede.

Fonte: MARTINS, 2013.

As tubulações podem ser realizadas em paredes estruturais, através de blocos especiais para instalação de caixas para tomadas e interruptores, passagem dos dutos pelos furos de blocos que não receberão graute, e shatfs para passagem de tubulações verticais de maior diâmetro. (Figura 23).

Figura 23- Representação das instalações elétricas e hidrossanitárias através de blocos especiais e shaft.

Fonte: COLTRI, 2016.

40

Portanto a alvenaria estrutural precisa ser compatibilizada com os subsistemas do edifício, como instalações hidráulicas, elétricas e as esquadrias. O intuito do projeto é dar racionalidade à execução e garantir a integridade dos blocos estruturais, evitando rasgos ou furos em pontos inadequados. (MANZIONE, 2004; MARTINS, 2013).

4.2

SISTEMA LIGTH STEEL FRAMING

De acordo com Crasto (2005), o sistema é caracterizado como autoportante, composto por perfis de aço galvanizado formados a frio, utilizados na composição de painéis estruturais de paredes, vigas de piso, vigas secundárias, treliças, entre outros componentes (Figura 24).

Figura 24 – Esquema de uma residência em LSF.

Fonte: CRASTO, (2005).

Entretanto o LSF não se limita apenas a sua estrutura, ele também é composto por subsistemas de fundação, isolamento, fechamento interno e externo e de instalações elétricas e hidráulicas. Dessa forma, para o cumprimento do 41

desempenho do sistema e seus elementos, a escolha dos materiais adequados, mão-de-obra qualificada e os subsistemas inter-relacionados são substanciais para qualidade projetual e no processo de execução (CRASTO, 2005).

Outro ponto abordado por Crasto (2005) e Santiago (2008) é a flexibilidade de aplicação do LSF. Este pode ser utilizado em variadas tipologias arquitetônicas (Figura 25) como por exemplo: residências ou edificações comerciais de até 4 pavimentos, hotéis, hospitais, módulos individuais como banheiros e retrofit de edificações para revestimento de fachadas, construção de mezaninos, coberturas e substituição de telhados.

Figura 25 – (a) Módulos de LSF em edifício na Inglaterra. (b) Clinica de Pneumologia -Nova Lima

(a)

(b) Fonte: CRASTO, 2005.



Perfis formados a frio

Segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), os perfis típicos que compõem os painéis estruturais são obtidos por perfilagem a partir de bobinas de aço pelo processo contínuo de imersão a quente ou por eletrodeposição conhecido como aço galvanizado. Sua espessura de chapa varia entre 0,80 até 3,0 mm de acordo com a NBR 15253:2005 que estabelece os requisitos mínimos para os perfis de aço formados a frio e a NBR 6355:2012, que fixa as condições exigíveis dos perfis estruturais, com seção transversal aberta.

De acordo com Campos (2014), os perfis são fabricados geralmente em dois tipos: “U” para guias e “Ue” ou enrijecido para montantes, e outros elementos 42

com seções diferenciadas como o cartola e cantoneiras conforme ilustrado no Quadro 1.

Quadro 1 - Tipos de perfis formados a frio.

Seção Transversal

Designação

Utilização Guia Ripa

U (simples)

Sanefa Bloqueador Enrijecedor de alma

Ue (enrijecido)

Montante Verga Viga

Cartola

Cantoneira de abas iguais.

Ripa

Cantoneira

bw – altura do perfil bf- mesa do perfil tn- espessura do perfil D-enrijecedor de alma

Fonte: Adaptado de CRASTO, 2005.

4.2.1 Fundação

Campos (2014), ressalta que apesar da industrialização da estrutura em perfis, a fundação ainda é realizada artesanalmente. Portanto, por ser uma estrutura leve e seus componentes de fechamento exigirem menos da fundação comparado a outros métodos, a fundação rasa, do tipo radier será o modelo exposto para análise técnica e econômica tanto no sistema construtivo em alvenaria estrutural como o LSF. 43

Apesar da fundação em ambos os sistemas ser a mesma, a execução do radier para o método construtivo em LSF requer diferentes abordagens e cuidados.

Uma delas é ressaltada por Campos (2014), no qual a carga atua uniformemente ao longo dos painéis estruturais (Figura 26), de modo que a fundação deve ser contínua e suporta-los por toda sua extensão, e executada sobre um isolamento hidrófugo.

Figura 26 – Corte esquemático de uma laje radier.

Fonte: CRASTO, 2005.

Na conjuntura da execução, as fundações devem seguir a medida da projeção das guias inferiores (perfil U), garantindo que o perfil esteja protegido das intempéries, o nível de contrapiso com no mínimo 15 cm de altura do solo para evitar a umidade ou infiltração e nas calçadas ao redor da construção, possibilitar o escoamento da água através de uma inclinação com mínimo de 5% (CRASTO, 2005). É importante destacar que um bom projeto e execução da fundação resulta em uma maior eficiência estrutural. Pois a qualidade final da fundação está diretamente ligada ao correto funcionamento dos subsistemas que compõem a edificação (CONSUL STEEL, 2002).

4.2.2 Ancoragens

A ancoragem dos painéis é o processo construtivo em que a estrutura se prende a fundação para permitir que a transmissão dos esforços impeça 44

qualquer deslocamento indesejável. Existem vários tipos de ancoragens, os mais utilizados são: a química com barra roscada, com fita metálica, a fixação com barra roscada tipo “J” e a ancoragem provisória. Para escolha do mesmo, é considerado o tipo de fundação e as solicitações que ocorrem na estrutura devido às cargas, condições climáticas e abalos sísmicos. (CRASTO, 2005)

Para montagem das ancoragens na fundação, é utilizado uma guia no qual se encontra na posição horizontal e sobre o mesmo são fixados os montantes ou perfis verticais (SOUSA; MARTINS, 2009) 

Ancoragem química com barra roscada

Essa ancoragem tem como vantagem a diversidade de dimensões, acabamentos e tratamentos, de acordo com sua precisão. (Figura 27) A mesma, é alocada após a concretagem da fundação e consiste em uma barra roscada com arruela e porca, presa no concreto através da perfuração com uma resina química (CRASTO, 2005).

Figura 27 – Esquema geral de ancoragem.

Fonte: CRASTO, 2005.



Ancoragem com fita metálica

Alocadas antes da concretagem (Figura 28), pois após a cura do concreto, elas não poderão sofrer com nenhum deslocamento, as ancoragens com fita 45

metálica são peças de aço, sendo uma extremidade engastada na fundação e a outra extremidade parafusada nos montantes da estrutura (CRASTO, 2005; Consul Steel, 2002).

Figura 28 – Esquema de ancoragem com fita metálica

Fonte: CRASTO, 2005.

 Ancoragem com barra roscada tipo “J”

Este modelo consiste em uma barra roscada e curvada, no qual o mesmo é engastado na fundação antes da concretagem. (Figura 29) Sua parte curva é posicionada na porção inferior da fundação e a parte reta é utilizada para fixar a guia ou montante. Porém, este método não é muito recomendado devido sua dificuldade de locação da barra roscada (CRASTO, 2005).

46

Figura 29 - Esquema de ancoragem com barra roscada tipo “J”

Fonte: CRASTO, 2005.

 Ancoragem Provisória

Durante a montagem da estrutura, os painéis são fixados à fundação por meio do sistema de finca pinos acionados por pólvora. Esse processo é empregado para manter o prumo dos painéis enquanto são montados e conectados os demais até ser realizada a ancoragem definitiva. A ancoragem provisória, (Figura 30) também é utilizada em painéis não estruturais e para impedir deslocamentos laterais (CRASTO, 2005).

47

Figura 30 – Ancoragem provisória.

Fonte: CRASTO, 2005.

4.2.3 Lajes

Crasto (2005), afirma que as lajes possuem o mesmo princípio dos painéis, onde a distância ou modulação entre os perfis de aço galvanizado é em detrimento das cargas que o perfil será submetido.

Os perfis (Figura 31), são denominados vigas de piso e utilizam perfis de seção “Ue" dispostos horizontalmente em que as mesas possuem geralmente a mesma dimensão dos montantes, porém, a altura da alma pode ser determinada pela modulação da estrutura e o vão entre os apoios (CRASTO, 2005).

48

Figura 31 – Estrutura de piso em LSF.

Fonte: CRASTO, 2005.

Segundo Crasto (2005), as lajes devem suportar seu peso próprio, demais carregamentos como pessoas, equipamentos e também exercer o papel de apoio do contrapiso, que pode ser do tipo úmida ou do tipo seca (Figura 32 e 33). A diferença entre estes é que na primeira, se utiliza uma chapa metálica ondulada parafusa às vigas e preenchida com concreto, já no segundo tipo, é por meio de placas rígidas de OSB ou como placa cimentícia.

Figura 32 – (a) Desenho esquemático da laje úmida. (b) Forma metálica para laje úmida.

(a)

(b) Fonte: CRASTO, 2005.

49

Figura 33 – (a) Desenho esquemático de laje seca. (b) Placas de OSB utilizadas em laje seca.

(a)

(b) Fonte: CRASTO, 2005.

4.2.4 Painéis Segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), diferentemente do sistema construtivo convencional, o conceito estrutural para o LSF, é dividir as cargas em um maior número de elementos estruturais, sendo que cada um é projetado para receber uma pequena parcela de carga, o que possibilita o emprego de perfis com chapas finas de aço.

Esses painéis podem ser classificados em dois tipos, os associados a elementos de vedação e divisão interna que exercem a mesma função das paredes das construções convencionais, conhecidos como não estrutural, ou podem ser estruturais, também denominados autoportantes, responsáveis por compor a estrutura da edificação, podendo ser internos ou externos (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012; CAMPOS, 2015).

4.2.5 Painéis Estruturais Os painéis estruturais são responsáveis por absorver as cargas da construção e transmiti-las para fundação (Figura 34), eles recebem esforços horizontais, como a ação dos ventos ou abalos sísmicos, já nos esforços verticais, são originados do próprio peso da estrutura, de componentes construtivos e sobrecarga de pessoas, móveis, maquinas, etc (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012; CAMPOS, 2015).

50

A composição dos painéis advém de uma quantidade de elementos verticais de seção transversal (tipo Ue) denominados montantes, com espaçamento mais utilizado de 400mm ou 600mm, exceto a modulação para receber a caixa d’água com 200mm e elementos horizontais de seção transversal (tipo U) denominados como guias (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012).

Figura 34 – (a) Transmissão da carga vertical à fundação. (b) Painel típico em LSF.

(a)

(b) Fonte: CRASTO, 2005.

 Aberturas de vãos em painéis estruturais Outra diferenciação comparada à alvenaria de blocos estruturais são as aberturas de vãos em painéis estruturais. Segundo Santiago, Freitas e Crasto (2012), na criação das mesmas para portas e janelas em um painel portante, carecem

dos

elementos

denominados

vergas,

que

redistribuem

o

carregamento dos montantes interrompidos aos montantes que delimitam lateralmente o vão, designados como ombreiras que têm sua quantidade definida de acordo com a dimensão de cada vão especificado no projeto estrutural (Figura 35).

51

Figura 35 - (a) Distribuição dos esforços para ombreiras. (b) Painel com abertura de janela.

(a)

(b) Fonte: CRASTO, 2005.

 Estabilização da estrutura Outra característica técnica que se faz necessário no LSF e no sistema de alvenaria convencional é dispensável, é a fixação de fitas de aço para a estabilização da estrutura. Segundo Oliveira (2012) e Crasto (2005), para que os montantes sejam capazes de resistir aos esforços horizontais que solicitam a estrutura, deve se prover apropriadas ancoragens para transferência dos esforços as fundações de forma a evitar a perda da estabilidade e deformidade estrutural.

Oliveira (2012), aborda que as combinações mais comuns para resistir a esforços horizontais é o uso de contraventamento que será abordado a frente e o diagrama rígido.

O contraventamento em “X” é o método mais comum da estrutura do LSF, ele consiste em utilizar fitas em aço galvanizado fixadas na face do painel, onde sofrerá esforços ora à tração, são resultantes do sentindo da aplicação do vento (Figura 36 e 37). Quanto as suas especificações, como largura, espessura e localização, essas serão definidas pelo projeto estrutural (CRASTO, 2005).

52

Figura 36– Solicitação das diagonais de contraventamento.

Fonte: CRASTO, 2005.

Figura 37 - Contraventamento em painel LSF.

Fonte: ASF, 2015.

4.2.6 Painéis não estruturais Os painéis não estruturais não são destinados a suportarem o carregamento da estrutura, porém devem suportar o peso próprio dos componentes que os constituem (Figura 38). Os mesmos, têm a função de fechamento externo e divisória interna nas edificações (CRASTO, 2005).

Se tratando das divisórias internas, o mais utilizado é o sistema de gesso acartonado, conhecido como Drywall, nele, os montantes e as guias possuem menores espessuras e dimensões, entretanto nas divisórias externas é recomendável utilizar os mesmos perfis que cosntituem os painéis estruturais, 53

devido ao peso dos componentes de fechamento e revestimento (SANTIAGO, FREITAS, CRASTO, 2012; CAMPOS, 2015).

Ao comparar com o sistema de alvenaria estrutural, mesmo que ocorra de forma mais simplificada em paneis estruturais (sem necessidade de vergas e ombreiras), a solução para aberturas de portas e janelas também requer decisões das localidades de aberturas de vão e seguem rigorosamente as decisões projetuais. Diante disso Crasto (2005), esclarece que a delimitação lateral do vão é dada por um único montante ao qual será fixado o marco da abertura, e em casos que se necessita de maior rigidez, a mesma poderá optar por colocar montantes duplos.

Figura 38– Desenho esquemático de painel não estrutural.

Fonte: CRASTO, 2005.

4.2.7 Fechamentos Verticais De acordo com Santiago, Freitas e Crasto (2012), o LSF permite a utilização de vedações racionalizadas a fim de proporcionar maior grau de industrialização na construção. Deste modo, os componentes de fechamento são fixados externamente à estrutura e juntamente aos perfis de aço galvanizado irão formar o fechamento interno e externo da edificação.

54

Segundo os autores, as placas são dimensionadas na maioria dos casos com largura de 1,20m, múltiplo da modulação estrutural, podendo apresentar diferentes espessuras. Porém, devem ser elementos leves, compatíveis com o conceito da estrutura dimensionada para suportar vedações de baixo peso próprio. As placas mais utilizadas são o OSB, as placas cimentícias e o gesso acartonado.  OSB (Oriented Strand Board) As placas OSB (Figura 39), podem ser utilizadas como fechamento vertical dos painéis, forros, pisos, e como substrato para cobertura do telhado. Mesmo com sua grande utilidade estrutural, as placas devem receber acabamento impermeável quando expostas às intempéries, e durante o processo de fabricação carecem passar por um tratamento contra insetos para que sua vida útil seja prolongada (CRASTO, 2005; FUTURENG, 2015).

Figura 39 – (a) Placa OSB aplicada em painel estrutural. (b) Vedação externa em placa OSB.

(a)

(b) Fonte: FUTURENG, 2015.

 Gesso Acartonado Segundo Crasto (2005), as placas de gesso acartonado (Drywall) são bastante utilizadas no sistema LSF para separação de espaços internos na edificação.

Elas são caracterizadas por sua leveza e não possuem função estrutural (Figura 40). Sua dimensão é de 1,20m de largura, e espessuras de 9,5mm, 12,5mm, e 15mm e são comercializadas em três tipos: Standard para áreas secas (ST), resistentes a umidade (RU) e as placas resistentes ao fogo (RF).

55

Além disso, esse sistema pode ser responsável pelo isolamento termo acústico da edificação.

Figura 40 - (a) Divisória em gesso acartonado standard. (b) Tipos de gesso acartonado.

(a)

(b)

Fonte: MADEL FORROS E DIVISÓRIAS, 2016.

 Placas Cimentícias As placas cimentícias podem ser empregadas como fechamento de painéis e piso e são ideais para áreas molháveis e expostas às intempéries (Figura 41).

Além disso, possuem vantagens como a elevada resistência a impactos, baixo peso próprio e rapidez de execução durante o processo de montagem. Suas dimensões utilizadas no sistema LSF possuem 1,20m x 2,40m e espessuras variando de 6mm, 8mm e 10mm. Na aplicação das placas, o acabamento deve ser adequado visando o melhor desempenho do fechamento e é recomendável a aplicação de uma demão de selador em paredes expostas a intempéries e nas junções da parece com o piso (CRASTO, 2005).

56

Figura 41– (a) Vedação em placa cimentícia. (b) Montagem das placas cimentícias.

(a)

(b)

Fonte: (a) CENTROPLAC, 2015. (b) BRASILIT, 2013.

4.2.8 Instalações

As instalações elétricas, hidrossanitárias e de gás, são facilmente executadas no sistema LSF e ocorrem por meio de furos e aberturas existentes nos montantes da estrutura.

Figura 42 – (a) Instalação hidráulica em PVC. (b) Execução da instalação elétrica.

(a)

(b)

Fonte: (a) TERNI; SANTIAGO; PIANHERI, 2008. (b) GOUVEA, 2015.

Segundo Campos (2014), para as instalações elétricas e hidrossanitárias podem ser utilizados os mesmos materiais empregados na construção convencional. Como tubos em PVC, cobre, eletrodutos e entre outras tipologias. Porém, a espera para as instalações devem ser executadas no radier, conforme exemplificado anteriormente na etapa de fundação.

As instalações também podem ser executadas com tubulações PEX (Figura 43). O PEX (Polietileno Reticulado) é conhecido como tubulação flexível de ponta a ponta, é encontrada em diversos diâmetros, sem a necessidade de 57

peças e conexões como o sistema em PVC e cobre. Essa tipologia pode ser utilizada para água quente, fria e gás, tem alta resistência a corrosão, além de suportar a agressão águas ácidas ou alcalinas sem qualquer alteração.

(CAMPOS, 2014).

Figura 43 – Tubulação PEX no sistema LSF.

Fonte: GOUVEA, 2015.

Dessa forma, o LSF possibilita uma vantagem no que diz respeito as instalações. Com a utilização desse sistema, ocorre uma expressiva redução de entulho gerado, pois não é necessário quebrar a parede para passar as instalações como é feito no método construtivo convencional. Outros benefícios são a economia de tempo, já que não existe o retrabalho, economia de material, mão de obra e as instalações podem ser testadas antes do fechamento dos painéis.

4.3

VANTAGENS E DESVANTAGENS DO LIGHT STEEL FRAMING

O LSF é uma solução construtiva industrializada e tem estimulado a construção civil a utilizar o sistema por englobar vários benefícios nas edificações. Diante desses fatores, Crasto (2005) aborda as seguintes vantagens: 58



Durabilidade - o sistema possui boa resistência, sendo estimado acima de 100 anos;



Precisão - Ao contrário do sistema construtivo convencional, onde sua precisão é cintimétrica, as características técnicas e acabamentos padronizados do LSF, possuem grande rigor de controle de qualidade por serem produzidos industrialmente e com precisão milimétrica;



Peso - Facilidade de montagem, manuseio e transporte devido a leveza dos elementos;



Sustentabilidade - construção a seco, que reduz utilização de recursos naturais e desperdícios; e o aço possui absoluta reciclabilidade;



Facilidade - para a instalação dos elementos elétricos e hidráulicos não necessários rasgos nas paredes, uma vez que os locais para passagens destes elementos já são previstos na estrutura dos painéis;



Produtividade - o sistema conta com rapidez na execução; uma obra em LSF, em média executa-se 5 m² ou mais de área construída por homem/dia, onde a produtividade da construção convencional é somente 1,5m² em média de área construída por homem/dia;



Flexibilidade - o projeto arquitetônico pode abranger variadas tipologias, e atender a diferentes públicos, como por exemplo, habitações populares, galpões, lojas, residências de alto padrão e outros.

De acordo com Crasto (2005), o sistema LSF possui algumas limitações, e elas são: 

Resistência Cultural – o mercado construtivo ainda possui grande resistência a sistemas construtivos inovadores;



Custo – o valor ainda é superior ao de uma edificação de alvenaria convencional ou estrutural; 59



Mão de obra – ausência de mão de obra qualificada uma vez que o sistema LSF requer profissionais treinados para garantir a racionalidade, e qualidade construtiva;



Número de pavimentos – de acordo com a NBR 15253/2014 que determina o número máximo de pavimentos no Brasil, o sistema se restringe a seis pavimentos.

60

5

ESTUDO DE CASO

Neste capítulo serão abordados dois estudos de caso, no qual será analisado o processo projetual, utilizando o sistema LSF e os condicionantes, que levaram a escolha do método construtivos para habitações em diferentes classes sociais.

5.1

CONDOMÍNIO RESIDENCIAL JARDIM DAS PAINEIRAS

O primeiro estudo de caso refere-se a um condomínio residencial unifamiliar, com 47 unidades, todas construídas em LSF, localizado em Cotia, grande São Paulo/SP. (Figura 44) Figura 44 – Vistas do Condomínio Residencial Jardim das Paineiras, Granja Viana.

Fonte: CONSTRUTORA SEQUÊNCIA, 2016.

A construção das unidades foi realizada através da Construtora Sequência que desenvolveu o projeto com casas na tipologia norte-americanas. (Figura 45) A 61

Construtora, foi pioneira na construção em LSF no país, e o Condomínio Jardim das Paineiras foi o primeiro projeto a ser executado. Por ser um sistema novo no país, foi necessário adquirir conhecimento de como é feita construção, por meio de pesquisas nos Estados Unidos que durou 7 anos e investimentos de 2 milhões de reais. Inicialmente, o kit construtivo era todo importado e os construtores apenas montavam as casas no Brasil. Após as primeiras experiências, foi dado início ao processo de nacionalização dos materiais empregados, processo esse que foi necessário a interpretação técnica dos elementos do sistema, tendo como ponto de partida a tradução das normas técnicas norte-americanas. Todo este método possibilitou uma redução considerável nos custos de montagem e nos prazos de entrega (SAYEGH, 2000).

Figura 45 – Condomínio Residencial Jardim das Paineiras, Granja Viana.

Fonte: CAMPOS, 2010; CONSTRUTORA SEQUÊNCIA, 2016.

A venda das primeiras unidades foi em média de R$ 300 mil reais nos anos 2000. Segundo o diretor da Construtora Sequência, o preço médio dos sobrados em LSF, são equivalentes aos preços das casas de alvenaria. Pois, o projeto é entregue também com ar condicionado, iluminação e outros componentes (CAMPOS, 2010; SAYEGH, 2000).

62

Figura 46– Interior da residência em LSF.

Fonte: CONSTRUTORA SEQUÊNCIA, 2016.

 O Projeto As casas com 225 m² são divididas em quatro níveis, no 1º e 2º nível estão as áreas sociais e de serviço, no 3º e 4º nível encontram-se as áreas intimas.

(Figura 39). As residências seguem uma padronização nas fachadas, algumas são revestidas em siding vinílico (Figura 47) e outras com tijolinho aparente, onde as paredes foram construídas paralelas as placas de fechamento.

Figura 47- (a) Planta baixa padrão do subsolo, 1º e 2º níveis da residência. (b) Planta baixa padrão do 3º e 4º níveis.

(a)

(b) Fonte: CAMPOS, 2010.

63

As primeiras construções receberam como fechamento externo a placa OSB, já nas casas construídas após o processo de nacionalização dos materiais, foram utilizadas placas cimentícias fixadas diretamente no perfil através de parafusos auto-brocantes. Para as esquadrias, foram utilizadas janelas de PVC tipo Buy Window, modelos que se projetam para fora do prumo da construção (Figura 48).Nas coberturas optou-se por telhas asfálticas tipo Shingle, como forma de reforçar o estilo arquitetônico tipicamente usado nas casas americanas (CAMPOS, 2010; SAYEGH, 2000).

Figura 48 – Fachada Padrão das casas do Condomínio Jardim das Paineiras.

Fonte: CAMPOS, 2010.

 Construção Para a execução das casas no Condomínio Jardim das Paineiras, a construtora adotou a seguinte metodologia construtiva: fundação do tipo radier, em concreto convencional, fixação à pólvora dos painéis ao radier feita com o uso de pinos de 2 polegadas, os painéis internos são de gesso acartonado os quais recebem miolo de lã de vidro ou rocha e as soluções para tubulações de elétrica e hidrossanitária são de PVC ou PEX, além de dutos de ar condicionado e de aspiração central. Outra particularidade, são as portas, as esquadrias são importadas completas, incluindo batente, dobradiças e fechaduras. Nas unidades do condomínio, os vãos das portas recebem guarnições reguláveis para possibilitar ajustes frente irregularidades de paredes (SAYEGH, 2000).

64

 Produção em série O projeto seguiu os requisitos e conceitos de modulação, onde todos os elementos construtivos, como janelas, portas, paredes e outros, obedeceram a linha de produção industrial e foram apenas instalados pelo operário. De acordo com o arquiteto da construtora Sequência, o prazo de entrega da casa não ultrapassou 3 meses. Isso se deu ao fato da produção nacional dos materiais empregados, e ao próprio sistema Light Steel Framing (SAYEGH, 2000).

5.2

VILA DIGNIDADE - AVARÉ

O Programa Vila Dignidade, localizado em Avaré, São Paulo é destinado a moradia para população idosa de baixa renda e foi primeiro condomínio popular construído em LSF. (Figura 49) Figura 49 – Unidades habitacionais do condomínio Vila Dignidade.

(a)

(b)

Fonte: SECRETARIA ESTADUAL DA HABITAÇÃO / CDHU, 2010.

As residências foram projetadas para atender às necessidades dos moradores nos requisitos de conforto térmico, acústico, e também atendendo aos requisitos de acessibilidade (SECRETARIA ESTADUAL DA HABITAÇÃO / CDHU, 2010).

65

 O Projeto O projeto teve início em outubro de 2009 e foi concluído março de 2010 com 22 unidades habitacionais de 42 m². (Figura 50) As edificações térreas contam com sala conjugada à cozinha, um dormitório, banheiro, área de serviço e uma pequena área externa nos fundos, que pode ser utilizada como jardim ou horta.

Figura 50– Planta baixa da unidade tipo.

Fonte: SECRETARIA ESTADUAL DA HABITAÇÃO / CDHU, 2010.

Figura 51 – Cozinha e banheiro da unidade habitacional

Fonte: SECRETARIA ESTADUAL DA HABITAÇÃO / CDHU, 2010.

66



Montagem do sistema

Para construção das unidades habitacionais o sistema veio pré-montado de fábrica e sua instalação foi realizada em dez dias. Entre fundação, instalação da estrutura, cobertura, fechamento e acabamentos, durou um total de três meses todo o processo de montagem das casas e foi dividido em três etapas.

A primeira, compreende a execução da fundação, montagem dos perfis e do telhado.

Quadro 2 – Primeira etapa da construção das unidades habitacionais.

PRIMEIRA ETAPA Fundação

Descrição

Nivelamento do lote, compactação e preparo com camada de brita 1.

A laje radier (12 cm) contínua executada em concreto (25 MPa) aditivado com impermeabilizante e armado com aço CA50.

Estrutura

Descrição

Estrutura autoportante executada com perfis de (0,95 mm) em U de aço galvanizado, formados a frio. Cobertura, juntamente com os componentes de fixação na fundação, guias e montantes, perfis cartola, cantoneira e tiras planas, interligados através de parafusos especiais autobrocantes.

Laje

Descrição

67

Nas lajes, utilizou-se duas camadas de placas rígidas OSB com 18mm para suportarem o peso da caixa d’água e o boiler.

Fonte: Adaptado de ROSSO, 2010.

A segunda etapa abrangeu em revestir a parede externa com placas cimentícias e concomitantemente execução da instalação hidráulica e elétrica.

Quadro 3 – Segunda etapa da construção das unidades habitacionais.

SEGUNDA ETAPA Vedação Externa

Descrição

Vedação externa com placas cimentícias (1.200 mm x 2.400 mm x 10,0 mm a 12,5 mm), e junta invisível reforçada com tela de fibra.

Instalações

Descrição

Realizadas junto com o fechamento externo.

Hidráulicas: tubos de PVC rígidos para água fria e cobre para água quente. Elétrica: eletrodutos corrugados de3/4".

Fonte: Adaptado de ROSSO, 2010.

68

A última etapa consistiu na montagem do drywall na parte interna e execução dos acabamentos da casa.

Quadro 4 - Terceira etapa da construção das unidades habitacionais.

TERCEIRA ETAPA Vedação Interna

Descrição

Na vedação interna utilizou-se: chapas de gesso acartonado (1.200 mm x 2.400 mm x 12,5 mm) standard (ST), nas áreas secas, e verdes (RU), nas áreas molhadas, fixadas com parafusos galvanizados autoperfurantes em

estrutura

de

perfis

e

montantes,

emoldurados por guia superior e inferior, e separados a cada 400 mm ou 600 mm. A isolação utiliza lã de rocha.

Impermeabilização

Descrição

As faces externas dos perfis estruturais foram revestidas com manta impermeável (Tyvek), evitando a condensação interna e garantindo estanqueidade contra presença de água ou umidade. E as áreas úmidas receberam membrana de impermeabilizante com

argamassa

polimérica,

antes

do

assentamento dos azulejos.

Fonte: Adaptado de ROSSO, 2010.

69

Com base na análise de custos realizada pela PINI, no qual é considerado somente o custo direto da execução, sem levar em conta a economia proporcionada pela racionalização e tempo de execução da obra em LSF, a diferença de custo entre o sistema e a alvenaria tradicional é de 7%. Sendo que o custo total da unidade em LSF foi de R$ 45.199,11 a unidade, já no sistema

convencional

totaliza

R$

42.058,7.

Nesse

valor

não

foram

considerados a taxa de BDI – Benefícios e Despesas Indiretas e os números apresentados tiveram como base as composições do Volare TCPO 13 (Tabelas de Composições de Preços para Orçamentos), com data-base de novembro de 2009 (ROSSO, 2010).

Nestes valores não estão considerados os custos em relação ao tempo de execução, minimização de mão de obra, redução de resíduos gerados em obra e quantidade de recursos naturais não renováveis aplicados.

70

6

ENSAIO PROJETUAL

Mediante a revisão bibliográfica sobre a habitação popular, o sistema construtivo LSF e alvenaria estrutural, o ensaio projetual propõe-se apresentar de forma esquemática as principais diferenças projetuais entres os sistemas estudados, como também destacar a racionalidade construtiva e a modulação.

Além disso, a proposta arquitetônica foi fundamental para o desenvolvimento do comparativo dos custos, com foco nas vedações, item considerado como um dos componentes mais relevantes nos custos da construção.

6.1

ASPECTOS DE PROJETO

Foram elaboradas duas propostas arquitetônicas, específicas dos sistemas em Alvenaria Estrutural e Light Steel Framing para apresentar os principais aspectos de projeto de da casa sistema. Ambas as residências, possuem o mesmo programa: uma habitação unifamiliar térrea, dispondo de dois quartos, banheiro, sala de estar e jantar conjugada, cozinha e área de serviço.

6.1.1 Alvenaria Estrutural O ensaio projetual utilizou a coordenação modular de 20cmX20cm e blocos de concreto estruturais e de vedação da Família 39. Portanto, foram adotados nos encontros das paredes, blocos especiais para amarração, onde posteriormente irão receber o graute e a armadura e devem ser representados diferentes.

Outro aspecto importante, é que na planta baixa da alvenaria estrutural é necessário representar a 1ª e 2ª fiada de blocos, onde as demais fiadas serão respectivas destas (Figura 52 e 53).

71

Figura 52 – Planta - baixa primeira fiada.

Fonte: Elaborado pela autora,2016.

Figura 53 – Planta - baixa segunda fiada.

Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

72

Como etapa seguinte, foi elaborada uma vista de parede, onde pode-se observar a alternância das fiadas, vergas e contravergas necessárias nas aberturas de vãos das esquadrias e a cinta de amarração (bloco tipo canaleta), última fiada que receberá o apoio da laje. Ambos recebem o graute e a amadura (Figura 54).

Figura 54- Vista da parede

Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

Faz-se necessário, no projeto arquitetônico e executivo a vista de todas as paredes, (descrito no item 4.1.4) exibindo detalhes como a passagem de instalações elétricas e hidrossanitárias.

6.1.2 Light Steel Framing

Na elaboração do ensaio projetual em LSF, foi utilizado a malha modular com espaçamentos de 120cmX120cm múltiplo de 40cm ou 60cm. Segundo Crasto (2005), a malha reticulada permite que o projeto seja ajustado, simplificando a elaboração e padronizando materiais e componentes. A partir desse módulo, foram dimensionados os ambientes com o princípio de modulação e racionalidade construtiva (Figura 55).

73

Figura 55- Planta-baixa elaborada a partir da malha reticulada.

Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

Abordado anteriormente no item 4.2, onde o sistema LSF é composto por painéis estruturais e outros componentes, além de requerer um projeto específico e detalhado, como também mão de obra especializada para garantia da qualidade projetual e sua execução, foi elaborada de forma esquemática a planta baixa dos perfis dos painéis (Figura 56). Essa proposta tem o intuito de exemplificar a modulação adotada nos perfis com espaçamento de 60 cm entre eles e a particularidade projetual dos sistemas estudados.

74

Figura 56- Planta-baixa dos perfis.

Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

6.2

ASPECTOS DE APARÊNCIA

As Figuras 57 e 58 ilustram os aspectos finais das edificações nos respectivos sistemas construtivos estudados. Ambas possuem diferença de aparência apenas interna, como a modulação, alternância de fiada e maior robustez de parede no caso da Alvenaria Estrutural. Já na residência em LSF, percebe-se menor robustez por se tratar de perfis em aço, e outra maneira de modulação.

Portanto, se tratando de um sistema construtivo industrializado, e ainda não utilizado em grande escala, seu aspecto final é o mesmo dos demais sistemas utilizados no país, além de garantir as questões de conforto fundamentais para uma habitação popular.

75

Figura 57- Vista lateral da residĂŞncia em Alvenaria Estrutural.

Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

Figura 58- Vista lateral da residĂŞncia em LSF.

Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

76

6.3

ASPECTOS ECONÔMICOS

Para estimativa de custo foi utilizado como parâmetro, o ensaio projetual realizado para cada sistema construtivo demonstrado no capítulo anterior. Em ambos os projetos, escolheu-se como item comparativo as vedações com seus tratamentos de superfície específicos uma vez que este item é considerado como parte relevante dos orçamentos das edificações. Assim, visto que se pretende demonstrar a diferença de valores no âmbito da estrutura, foram utilizados os componentes que não são comuns entre os sistemas, como paredes internas e externas e revestimentos internos e externos.

Tabela 1 – Estimativa de custo da vedação em Alvenaria Estrutural.

ITEM

Paredes Estruturais *

Paredes Vedação *

DESCRIÇÃO Alvenaria de blocos de concreto estrut.

(14x19x39cm), assente. c/ arg. de cimento e areia no traço 1:4, esp. juntas 10mm e esp. da parede s/ rev. 14cm.

Alvenaria de blocos de concreto (9x19x39cm,) 77ssente. c/ arg. De cimento, cal hidratada CH1 e areia no traço 1:0.5:8 esp. Das juntas 10mm e esp.

Das paredes, s/ ver.

9cm.

Ferragens **

Vergalhão CA-50 10mm (3/8")

Graute **

Cimento Portland, agregados minerais, aditivos especiais e fluidificantes.

UNID.

MATERIAL

M.O.

PREÇO TOTAL (R$/m2)

m²

90,54

27,85

118,39

m²

45,67

27,85

73,52

m²

8,05

2,00

10,05

m²

26,64

2,00

28,64

Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

230,60 77

Considerações de cálculo:

*

Valores obtidos no Instituto de Obras Públicas do Espírito Santo/IOPES – Data base:

Ago/2016.

** Valor da Ferragem obtido em

Vimercati e valor do Graute em QuartzoMassa – Nov/2016.

Tabela 2 – Estimativa de custo de revestimentos na Alvenaria Estrutural.

ITEM

DESCRIÇÃO

UNID.

MATERIAL

M.O.

PREÇO TOTAL (R$/m2)

Revestimento Externo

Chapisco *

Argamassa de cimento e areia média ou grossa lavada, no traço 1:3, espessura 5 mm.

m²

5,31

0,58

5,89

Reboco*

Argamassa de cimento, cal hidratada CH1 e areia média ou grossa lavada no traço 1:0.5:6, espessura 5mm

m²

18,13

15,00

33,13

10,00

25,00

Revestimento Interno

Gesso **

Gesso sarrafeado espessura 5mm.

m²

15,00

Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

64,02

Considerações de cálculo:

*

Valores obtidos no Instituto de Obras Públicas do Espírito Santo/IOPES – Data base: Ago/2016.

** Valores obtidos em Gesso Apolo – Nov/ 2016.

78

Tabela 3 – Estimativa de custo da estrutura e vedações em LSF.

ITEM

DESCRIÇÃO

UNID.

MAT. (R$)

M.O.

PREÇO TOTAL (R$/m2)

Estrutura Paredes*

Chapas de reforço e projeto estrutural em LSF, incluindo parafusos, fixadores e acessórios.

m²

80,98

61,00

141,98

Vedação Externa**

Placa cimentícia 10mm juntas fitadas e amassadas.

m²

110,61

47,41

158,02

Vedação Interna**

Placas de gesso acartonado 12,5mm juntas fitadas e amassadas.

m²

49,00

21,00

70,00

370,00 Fonte: Elaborado pela autora, 2016.

Considerações de cálculo:

* Valores obtidos na CRUPE/ES e M.O. obtida no Grupo Destak – Novembro de 2016. ** Valores obtidos no Grupo Destak com M.O. inclusa – Novembro de 2016.

Portanto, ao obter o valor unitário de cada sistema construtivo, levando em consideração a estrutura, revestimento interno e externo, conclui-se que o preço total desses componentes para uma residência de 70,67m² é de R$ 20.820,79 em Alvenaria Estrutural e de R$ 26.147,90 em LSF, conforme ilustrado na Tabela 4.

Tabela 4 – Comparação de valores.

ESTRUTURA Alvenaria Estrutural Light Steel Framing

VALOR UNITÁRIO

PREÇO TOTAL*

R$ 294,62/ m²

R$ 20.820,79

R$ 370,00/ m²

R$ 26.147,90

Fonte: Elaborado pela autora, 2016 * Referente a 70,67m² da residência.

79

Em relação ao custo total de uma residência, ao utilizar o CUB referente ao mês de outubro de 2016 e a residência de 70,67m², obtém-se um custo final de R$ 99.759,19. Dessa maneira, como exposto na Tabela 5, a estrutura e vedação do sistema construtivo em Alvenaria Estrutural representam 20,87% deste valor. Enquanto o LSF representa 26,21%.

Tabela 5 – Comparação de valores com CUB

RELAÇÃO DE CUSTO DA

ESTRUTURA

PREÇO TOTAL

Alvenaria Estrutural

R$ 20.820,79

20,87%

Light Steel Framing

R$ 26.147,90

26,21%

ESTRUTURA COM CUB*

Fonte: Elaborado pela autora, 2016. *Referente a outubro/2016 - R$1.411,62/m2

Contudo, ao comparar o preço total da estrutura e vedação interna e externa do LSF com a Alvenaria Estrutural conclui-se que neste aspecto, o LSF é 25,58% mais dispendioso. Porém, devem ser levadas em conta algumas desvantagens da Alvenaria Estrutural, como o maior tempo de construção, mais gastos com mão de obra e encargos sociais, transporte de materiais e maior desperdício, visto que sua execução ainda possui tendências artesanais. Já o custo do m², observado na vedação em LSF, é devido o valor de sua matéria-prima e sua fabricação industrializada. Porém, deve ser considerado o custo-benefício do sistema construtivo, que ao contrário da Alvenaria Estrutural tem a possibilidade simultânea de processos distintos na execução, reduzindo consecutivamente a velocidade de construção, redução significativa de custos indiretos, de transporte, e redução de mão de obra.

80

7

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A comparação técnica e econômica entre o sistema construtivo em alvenaria estrutural e o LSF permitiu identificar grandes vantagens do método industrializado frente às técnicas construtivas tradicionais.

Essas vantagens também reforçam a utilização do LSF em moradias populares, pois, a questão habitacional, que abrange o crescimento da população e a demanda emergencial de moradias, necessita de modos industrializados e racionalizados que garantam uma produção compatível com a demanda e possa ser implantado diante da cultura construtiva do país.

No âmbito econômico, como demonstrado no orçamento, a alvenaria estrutural representa o menor custo como sistema construtivo, porém não se leva em conta o tempo de construção, desperdícios de matérias, mão de obra e encargos sociais. Ao considerar o valor final da residência em LSF, obtém-se um custo-benefício, pois ao contrario do outro sistema, o tempo de construção é menor, menos mão de obra e por consequência menos encargos sociais, uma fundação mais barata, já que o LSF é um sistema mais leve e exigirá menos da fundação, além de uma obra com baixo índice de desperdício de materiais.

Mesmo com resistências para aceitação do sistema LSF no cenário nacional, a construção civil, e principalmente os profissionais vêm compreendendo a importância de aderir a novas soluções industriais e mais sustentáveis, em razão de possibilitar a racionalização de materiais e dos processos envolvidos desde a concepção projetual até a sua execução, como também garantindo modos mais sustentáveis de construção. Portanto, vale ressaltar capacidade do LSF em atender aos requisitos de conforto térmico, acústico, solidez, velocidade de construção e outros fatores que devem ser aplicados às habitações populares.

81

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BASTOS, Paulo Sérgio dos Santos. Estruturas de Concreto Armado. 2014.

9p. Apostila de Estruturas de Concreto I, do Curso de Engenharia Civil da UNESP, Campus Bauru, São Paulo, 2014. Disponível em: < http://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/concreto1/Introducao.pdf> Acesso em: 22 abr. 2016.

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82

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87

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

9 960 360

240

360

J1

8

7 J2

J2

360

360

BANHEIRO

P1

6

QUARTO 1

QUARTO 2

720

5

P2

720

P2

ACESSO

P2

P2

4

COZINHA

3

360

360

SALA DA ESTAR/JANTAR

QUADRO DE ESQUADRIA

J2

JANELAS J1 J2

2

J2 480

360 960

1

ARQUITETURA E URBANISMO

120

80x60x170 200x100x100

ALUM. / VIDRO ALUM. / VIDRO

PORTAS P1

60X210

EM MADEIRA

P2

80X210

EM MADEIRA

1/75 COMPARANDO SISTEMAS CONSTRUTIVOS

PLANTA - BAIXA

01/04

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

9

J1

8

BANHEIRO

7 QUARTO 1

QUARTO 2

J2

J2 P1

6 P2

P2

5 P2

P2

4 SALA DA ESTAR/JANTAR

3

COZINHA

QUADRO DE ESQUADRIA

J2

JANELAS

2

J1 J2 J2

80x60x170 200x100x100

ALUM. / VIDRO ALUM. / VIDRO

PORTAS P1

60X210

EM MADEIRA

P2

80X210

EM MADEIRA

1

ARQUITETURA E URBANISMO

1/75 COMPARANDO SISTEMAS CONSTRUTIVOS

PLANTA - BAIXA PERFIS

02/04

1009 9

241

9

361

14 14

361

14

14

BANHEIRO QUARTO 1

361

361

QUARTO 2

P1

14

14

764

P2

764

P2

P2

BLOCOS UTILIZADOS

P2

SALA DA ESTAR/JANTAR

COZINHA 361

361

MEIO BLOCO14X19X19 INTEIRO14X19X39 CONTRAFIAMENTO14X19X34 CONTRAFIAMENTO14X19X54 CANALETA14X19X39

14

471

14

361

14

135

14

14

INTEIRO 9X19X39 CANALETA 9X19X39

1009

ESC. 1/75

ARQUITETURA E URBANISMO

INDICADA

COMPARANDO SISTEMAS CONSTRUTIVOS

03/04

1009 14

361

241

9

9

14

361

14

14

J1

VERGA

VERGA

VERGA

BANHEIRO 361

J2

J2

361

QUARTO 2

QUARTO 1

CONTRAVERGA

CONTRAVERGA

14

P2

P2

SALA DA ESTAR/JANTAR

764

14

764

VISTA A

P2

P2

A

ESC. 1/75

BLOCOS UTILIZADOS 361

361

COZINHA

MEIO BLOCO14X19X19 INTEIRO14X19X39

J2

CONTRAFIAMENTO14X19X34 CONTRAFIAMENTO14X19X54

14

CANALETA14X19X39 14

VISTA PAREDE

P1

J2 14

471

14

361

14

135

1009

INTEIRO 9X19X39 CANALETA 9X19X39

ESC. 1/75

ARQUITETURA E URBANISMO

INDICADA

COMPARANDO SISTEMAS CONSTRUTIVOS VISTA A

04/04