• Joaquim Nogueira de Almeida

CONSTRUÇÃO MODULAR, O ÚNICO CONCORRENTE DAS NOVAS IMPRESSORAS DE CASAS 3D?



Mudar a construção de locais tradicionais para fábricas pode mudar radicalmente a maneira como construímos. A construção modular terá um impacto sustentável desta vez?


A construção ficou atrás de outros setores em produtividade há décadas. A construção modular oferece à indústria uma oportunidade de fazer uma mudança radical transferindo muitos aspectos da atividade de construção dos estaleiros de obras tradicionais para fábricas com produção fora do local, ao estilo de produção em fábricas.

A construção modular (ou pré-fabricada) não é um conceito novo, mas as melhorias tecnológicas, a procura económica e as mudanças de mentalidade significam que ela está a atrair uma onda de interesse e investimento sem precedentes. Se isso acontecer, poderá dar ao setor um enorme aumento de produtividade, ajudar a resolver as crises imobiliárias em muitos mercados e a remodelar significativamente a maneira como construímos hoje.


Em termos gerais, a construção modular envolve a produção de componentes padronizados de uma estrutura numa fábrica externa e, em seguida, uma montagem no local final da obra. Termos como “construção fora do estaleiro”, “pré-fabricação” e “construção modular” têm sido usados ​​alternadamente. Esses termos abrangem uma variedade de abordagens e sistemas diferentes, desde elementos únicos que são agrupados usando ligações e interfaces padrão até unidades volumétricas 3-D com acessórios completos.

A construção modular tem sido uma opção econômica em certos pontos históricos, mas a sua popularidade durou pouco. Desfrutou dos booms do pós-guerra no Reino Unido e nos Estados Unidos, quando havia necessidade de rápida reconstrução e habitação social, quando as fábricas do tempo de guerra estavam vazias e quando havia escassez de aço e mão-de-obra. Mas a sua popularidade diminuiu quando a oferta e a procura começaram a equilibrar-se nos Estados Unidos. O colapso de uma torre de apartamentos no Reino Unido em 1968 também gerou preocupações sobre a segurança de edifícios pré-fabricados.

Em Portugal também houve um boom na construção pré fabricada especialmente com a necessidade de construir rápido para a grande procura de habitação após 1974 com o regresso de muitos portugueses das ex colónias. Sacavem é um exemplo vivo dessa situação.

Hoje, a construção modular está a passar por uma nova onda de atenção e investimento, e vários fatores sugerem que ela pode ter renovado seu poder no mercado. O amadurecimento das ferramentas digitais mudou radicalmente a proposta da construção modular, facilitando a concepção de módulos e otimizando a logística de entrega. As percepções dos consumidores sobre as casas pré-fabricadas estão também a começar a mudar, especialmente à medida que novas e mais variadas escolhas de materiais melhoram o apelo visual dos edifícios pré-fabricados.

Talvez o mais importante, vemos uma mudança de mentalidade entre os directores das empresas do setor de construção, à medida que muitos líderes vêm os avanços de base tecnológica entrando em cena e percebendo que pode ser hora de se reposicionarem.



Os edifícios modulares podem ser usados ​​para instalações de longo prazo, temporárias ou permanentes, como acampamentos de construção, escolas e salas de aula, residências civis e militares, e instalações industriais. Os edifícios modulares são usados ​​em áreas remotas e rurais onde a construção convencional pode não ser fácil de ter recursos materiais e de mão de obra disponiveis. Outros usos incluem igrejas, instalações de saúde, escritórios de vendas, restaurantes de fast food e construção de navios de cruzeiro. Eles também podem ser usados ​​em áreas que apresentam problemas com o clima, como furacões. Edifícios modulares são frequentemente usados ​​para fornecer instalações temporárias, incluindo instalações sanitárias em eventos. A portabilidade dos edifícios torna-os populares entre empresas de aluguer. O uso de edifícios modulares permite que os eventos sejam realizados em locais onde as instalações existentes não estão disponíveis, ou não podem suportar o número de participantes do evento.


Processo de construção


A construção é em fábrica, usando técnicas de produção para préfabricar edifícios de um ou vários andares em módulos de entrega. Frequentemente, os módulos são baseados em contentores padrão de 20 pés, usando as mesmas dimensões, estruturas, técnicas de construção e empilhamento/colocação, mas com paredes lisas, negativos para janelas, energia, água potável, esgoto, telecomunicações e ar condicionado.

Os edifícios são 60% a 90% concluídos em fábrica num ambiente controlado pela fábrica e transportados e montados no estaleiro de obras final. Isso pode abranger todo o edifício ou serem componentes ou subconjuntos de estruturas maiores. Em muitos casos, os empreiteiros de montagem destes módulos trabalham com empreiteiros gerais tradicionais para explorar os recursos e vantagens de cada tipo de construção. Os módulos concluídos são transportados para o estaleiro de obras e montados por uma grua. A colocação dos módulos pode levar de várias horas a vários dias.

Edifícios modulares permanentes são construídos para atender ou exceder os mesmos requisitos e padrões de construção que as estruturas construídas no local e os mesmos materiais especificados pelo arquiteto usados ​​em edifícios convencionais são usados ​​em projetos de construção modular.



Considerações de fabricação


Todo o processo de construção modular é significativo na fase de projeto. É aqui que práticas como Design for Manufacture and Assembly (DfMA) são usadas para garantir que as tolerâncias de montagem sejam controladas durante a fabricação e montagem no local. É vital que haja folga suficiente no projeto para permitir que a montagem elimine qualquer "folga" ou desalinhamento dos componentes. O uso de sistemas CAD avançados, impressão 3D e sistemas de controle de fabricação são importantes para o sucesso da construção modular. Isso é muito diferente da construção no local, onde o fornecedor pode muitas vezes fazer a peça que se adapta a qualquer instalação específica.


Vantagens

O desenvolvimento simultâneo do local e a construção civil na planta reduzem o prazo da obra de 30% a 50%

Argumenta-se que os edifícios modulares têm vantagens sobre os edifícios convencionais, por uma variedade de razões.

  • Velocidade de construção / retorno mais rápido do investimento -Dependente dos materiais, pode haver uma redução do prazo geral de conclusão até 50%. Isso também reduz os custos de trabalho, financiamento e supervisão. Para economizar ainda mais tempo e dinheiro, quase todas as areas da concepção e engenharia fazem parte do processo de fabricação. Outra característica única da construção modular é a capacidade de construir simultaneamente pisos, paredes, tetos, vigas e telhados de um edifício. Durante a construção no local, as paredes não podem ser definidas até que os pisos estejam em posição, e tetos e vigas não podem ser adicionados até que as paredes sejam erguidas. Por outro lado, com a construção modular, paredes, pisos, tetos são todos construídos ao mesmo tempo e, em seguida, reunidos na mesma fábrica para formar um edifício.

  • Construção interna - A montagem é independente do clima, o que pode aumentar a eficiência do trabalho e evita danos ao material de construção.

  • Capacidade de construir em locais remotos - Particularmente em países onde os mercados potenciais podem estar localizados longe dos centros industriais, pode haver custos muito mais altos para construir uma casa construída no local numa área remota ou em uma área passando por um boom de construção. Os edifícios modulares também são benéficos no fornecimento de instalações médicas e sanitárias onde tempo, espaço e dinheiro são um problema.

  • Baixo desperdício - Com os mesmos planos sendo construídos constantemente, o fabricante tem registros da quantidade exata de materiais necessária para um determinado trabalho. Com a experiência, os construtores podem projetar sistemas que usam comprimentos comuns de madeira serrada, painel de parede, etc., cortar itens com eficiência máxima ou ser capaz de solicitar comprimentos especiais a granel. Embora os resíduos de uma casa construída no local possam normalmente encher várias contentores de lixo de obra, a construção de uma casa modular gera muito menos resíduos. De acordo com alguns estudos uma redução de até 90% em materiais pode ser alcançada com o uso de construção modular. Os materiais minimizados incluem, paletes de madeira, plástico, papelão, gesso cartonado, madeira, betão, tijolos e cimento.

  • Processo de construção amigo do ambiente - A construção modular reduz o desperdício e a perturbação do local em comparação com as estruturas construídas no local. O ambiente controlado da fábrica permite uma construção mais precisa, enquanto permite que os materiais extras sejam reciclados internamente.

  • Flexibilidade - Pode-se adicionar continuamente a um edifício modular, incluindo na criação de arranha-céus. Quando as necessidades mudam, os edifícios modulares podem ser desmontados e os módulos realocados ou reformados para o seu próximo uso, reduzindo a procura por matérias primas e minimizando a quantidade de energia gasta para criar um edifício para atender à nova necessidade. Em essência, todo o edifício pode ser reciclado em alguns casos.

  • Qualidade - Combinando técnicas de construção tradicionais, produção de qualidade e entidades de inspecção independentes que executem inspeções aleatórias, testes e serviços de certificação para controle de qualidade, os edifícios modulares comerciais são construídos em estrita conformidade com os regulamentos locais e nacionais apropriados. Devido à necessidade de transportar os módulos até o local final, cada módulo deve ser construído para suportar de forma independente os requisitos de viagem e instalação. Assim, o conjunto final de componentes duráveis​ pode gerar um produto final que é mais durável do que as estruturas construídas no local. Edifícios modulares costumam usar painéis isolados estruturais na construção, que oferecem uma série de vantagens sobre os materiais de construção tradicionais. As unidades modulares também podem ser projetadas para se ajustar à estética externa de qualquer edifício existente e as unidades modulares, uma vez montadas, podem ser virtualmente indistinguíveis de uma estrutura construída no local.

  • Melhor qualidade do ar - Muitos dos problemas de qualidade do ar interno identificados em novas construções resultam de altos níveis de umidade nos materiais de estrutura. Porque a estrutura modular é substancialmente concluída num ambiente controlado de fábrica usando materiais secos, o potencial de altos níveis de humidade sendo retidos na nova construção é eliminado.




Edifícios modulares também podem contribuir para os requisitos LEED ou PassivHaus em qualquer categoria de construção e pode até fornecer uma vantagem nas áreas de Locais Sustentáveis, Energia e Atmosfera, Materiais e Recursos e Qualidade Ambiental Interior. A construção modular também pode fornecer uma vantagem em categorias semelhantes no Código Internacional de Construção Verde.




Desvantagens

  • Volumétrico: o transporte das seções de construção modulares concluídas ocupa muito espaço.

  • Flexibilidade: devido ao transporte e às vezes às restrições de fabricação, o tamanho do módulo pode ser limitado, afetando o tamanho da sala.

  • Algumas instituições financeiras podem hesitar em oferecer um empréstimo para uma casa modular.

Aceitação do mercado


Alguns compradores de casas e algumas instituições de crédito resistem a considerar as casas modulares como equivalentes em valor às casas construídas no local. Embora as próprias casas possam ser de qualidade equivalente, práticas e hábitos arraigados, e fatores psicológicos do mercado podem criar obstáculos para compradores ou construtores de casas modulares e devem ser considerados como parte do processo de tomada de decisão ao explorar este tipo de casa para viver e/ou opção de investimento.

As casas modulares estão tornar-se cada vez mais comuns nas áreas urbanas, devido às melhorias no design e qualidade, velocidade e tamanho compacto da montagem no local, bem como devido à redução de custos e facilidade de reparação. Inovações recentes permitem que edifícios modulares sejam indistinguíveis de estruturas construídas no local. Pesquisas mostraram que os indivíduos raramente conseguem diferenciar uma casa modular de uma casa construída no local.



A construção resistente


As casas modulares são projetadas para serem mais resistentes do que as casas tradicionais, por exemplo, substituindo pregos por parafusos, adicionando cola às juntas e usando 8–10% mais de elementos estruturais do que as convencionais. O objetivo é ajudar os módulos a manter sua integridade estrutural à medida que são transportados em caminhões até o estaleiro de obras. No entanto, existem poucos estudos sobre a resposta de edifícios modulares aos esforços de transporte e manuseio. Portanto, é atualmente difícil prever danos induzidos pelo transporte.


Marcação CE


A marca CE é uma norma de construção que garante ao utilizador a resistência mecânica e a robustez da estrutura. É um rótulo concedido por autoridades com poderes da comunidade europeia para controle de processo de ponta a ponta e rastreabilidade.


Todas as operações de fabrico são monitorizadas e registradas:

  • Os fornecedores devem ser conhecidos e certificados,

  • As matérias-primas e produtos fornecidos devem ser registrados por lote usado,

  • Os produtos elementares são registrados e sua qualidade é monitorizada,

  • A qualidade da montagem é gerida e avaliada passo a passo,

  • Quando uma unidade modular é finalizada, todo um conjunto de testes é realizado e, se os padrões de qualidade forem atendidos, um número exclusivo e o selo CE são afixados na unidade.

Este selo e todos os detalhes são registrados num banco de dados e a qualquer momento, o fabricante deve ser capaz de responder e fornecer todas as informações de cada etapa da produção duma única unidade, A certificação CE garante padrões em termos de durabilidade, resistência contra vento e terremotos.



Superfícies e acabamentos


Os edifícios modulares podem ser montados em cima de várias superfícies de fundação. Eles também podem ser construídos em alturas de vários andares. Motéis e outras estruturas multifamiliares foram construídas usando técnicas de construção modular.

A altura em que uma estrutura modular pode ser construída depende da regulamentação local, mas em vários países, especialmente na Ásia, permitem que sejam construídas até 24 andares ou mais.

As superfícies das paredes exteriores e interiores podem ser acabadas com qualquer tipo de acabamento habitual.




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Joaquim Nogueira de Almeida

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