Introdução
Na era da impressão 3D, realidade virtual e aumentada, BIM, IoT, automação, robôs e drones autônomos e ainda, do uso crescente de aplicativos voltados à produtividade e controle da gestão de projetos, logística e produção, o modelo tradicional de construção de hotéis, hospitais, shoppings, escolas, laboratórios, indústrias e edificações comerciais e residenciais está gradualmente dando lugar a sistemas de construção industrializados e ao subgrupo denominado construção modular.
Essa mudança se fundamenta no combate ao desperdício, à ineficiência na gestão de interfaces e à realização de tarefas que requerem empenho de grande quantidade de mão de obra, com atrasos em cronogramas e impacto direto nos custos dos empreendimentos. Outra limitação da construção convencional, caracterizada por uma grande operação de “artesanato construtivo” é que ela não reponde elasticamente a aumentos expressivos de demanda, sobretudo em períodos de alto nível de atividade.
Já mostramos em artigos anteriores que pesquisas e relatórios recentes, como o da McKinsey, de 2017, “Reinventing Construction: a Route to Higher Productivity”, que a construção que emprega 7% da população mundial e gasta, anualmente, US$ 10 trilhões em bens e serviços está na rabeira, puxando para baixo a produtividade global! Desde 1945, a produtividade nos setores de manufatura, varejo e agricultura nos EUA cresceu 1.500%. Por outro lado, na indústria da construção ela pouco aumentou. Isso é um enorme incômodo e tem custado muito caro para a economia mundial.
Como resposta direta à necessidade de aceleração da industrialização da construção, buscando eficácia, qualidade e maior controle de custos e prazos, empreendimentos de sucesso tem adotado uma abordagem de linha de fabricação/montagem industrial, incluindo a integração da cadeia de valor, para a construção de edificações.
Neste cenário a construção modular ganha um espaço de destaque, com atividades de manufatura em ambiente de fábrica (off-site) e trabalho de montagem na obra (on-site) semelhante ao encaixe de blocos de Lego. Isso permite a exploração de técnicas utilizadas em fast-track construction, como a execução simultânea de atividades on-site e off-site. Um exemplo é a execução da infraestrutura e das fundações no local da obra, enquanto painéis de fechamento, banheiros prontos e componentes industrializados são produzidos na fábrica.
A construção modular tem chamado atenção como uma transformação relevante na maneira como o mundo constrói, eliminando o estigma das “casas pré-fabricadas”, ganhando terreno em nichos e segmentos importantes como casas e apartamentos de luxo, prédios comerciais, hotéis, hospitais, operações de senior living e student housings, dentre outras aplicações. Tem sido comum que empreendimentos projetados e construídos através de construção modular sejam concluídos até 1/3 do tempo do que o necessário para os edificados usando técnicas de construção tradicional. Conforme a tipologia da edificação e a escala, ganhos de prazo e de custo muito mais relevantes poderão ser obtidos, permitindo a fabricação e montagem de uma casa em poucas semanas ou até mesmo em alguns dias. Isso para não entrarmos numa seara extrema como as “fábricas de casas” japonesas que confeccionam uma unidade em horas, obviamente numa escala de produção considerável.
Afinal, o que é a construção modular?
A construção modular nada mais é do que o processo de conceber, projetar, produzir componentes e módulos de uma casa ou edifício em uma fábrica, sob condições controladas, transportando-os até o local da obra, explorando conceitos e práticas avançadas de logística e integração da cadeia de valor. Os módulos são transportados para o local da obra e a montagem, por sua vez é realizada de forma planejada, controlada, segura, eficaz e muito rápida.
A construção modular tem amplo campo de aplicação em projetos com escala e de maior complexidade, beneficiando-se da repetição. Banheiros prontos e cozinhas modulares se constituem em um bom exemplo de módulos, uma vez que sua complexidade e repetição levaram à criação de “pods” através de indústrias especializadas, que podem ser adquiridos até mesmo como elementos industrializados a serem inseridos na construção tradicional, objetivando a sua racionalização e agilização.
Apesar de muitas vezes os arquitetos tirarem proveito dos módulos no partido arquitetônico do projeto para dar personalidade a uma edificação modular, detalhes arquitetônicos podem ser adicionados, tornando o projeto modular indistinguível em relação a uma construção convencional.
Conceitos relevantes
Apesar dos benefícios, para a maximização de resultados, a construção requer um outro nível de projeto e controle. Por exemplo, os sistemas de instalações prediais – geralmente especiais e de montagem rápida – são inseridos concomitantemente à produção dos painéis de fechamento. Uma edificação modular possui nichos, shafts, bandejas e canaletas específicas para que os componentes hidro-sanitários, elétricos, itens do sistema de ar condicionado, bem como os referentes às instalações especiais sejam encaixados nos painéis, durante a sua produção na fábrica. Cada componente precisa ser estudado, planejado e projetado conforme padrões rigorosos, de forma que os encaixes sejam perfeitos e que sejam obedecidos os níveis de segurança, conforto termo-acústico, durabilidade e de resistência estabelecidos pela Norma de Desempenho (NBR 15575, 2013), que abrange os principais sistemas de uma edificação: estrutura, pisos, vedações, cobertura e instalações.
Vale lembrar que os usuários têm responsabilidade sobre o correto uso e manutenção da edificação, em atendimento às disposições da norma de Manutenção de Edificações (NBR 5674, 2012), não podendo efetuar modificações sem prévia consulta a profissionais especializados e ao fabricante dos módulos, devendo manter em arquivo a documentação comprobatória das atividades de manutenção realizadas durante a vida útil.
A Pré-Construção e o BIM nos projetos de Construção Modular
A Pré-Construção traz importantes contribuições aos projetos de Construção Modular. O entendimento pela equipe de Pré-Construção das necessidades e das funcionalidades de uma determinada edificação a ser projetada e construída permite a rápida análise de alternativas e o desenvolvimento das melhores soluções para cada projeto, empregando técnicas de Engenharia e Análise do Valor (EAV), buscando sempre a forma mais rápida e econômica de se chegar ao produto pretendido.
Através dos esforços de Pré-Construção e da Modelagem da Informação da Construção (BIM) podemos agregar valor substancial aos projetos produzindo um modelo da edificação, incluindo os detalhes referentes a cada componente, fabricando-a e montando-a virtualmente, entendendo o seu comportamento, mesmo antes da sua produção e montagem. Ganhos de tempo e avanços consideráveis na montagem modular e na simulação do seu sequenciamento são obtidos através da visualização e da animação em 3D, garantindo que as peças acabadas, componentes e módulos tenham dimensões e fabricação precisa e se encaixem perfeitamente.
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Como melhorar o desempenho e reduzir pelo menos 50% do prazo e 20% do custo em edificações?O setor de construção, ao contrário da indústria, não se beneficiou da digitalização, no que tange à melhoria de processos, inovação e ganhos de produtividade. Obras com problemas de qualidade, que atrasam e geram maior custo são frequentes, afetam a imagem do setor, criam desgastes e afastam investidores.
Para solucionar estes problemas, a construção modular vem substituindo a construção tradicional com redução de prazos de até 50% e de custos de até 20% (McKinsey, 2017). Empresas modernas de construção modular exploram competências provenientes da pré-construção e da fast construction em seus processos. Isso permite maior velocidade no projeto, fabricação e montagem, além de produtos de melhor qualidade e desempenho.
O objetivo do curso de Construção Modular, Pré-Construção e Fast Construction é apresentar a construção modular dentro de uma abordagem moderna, justificando como ela pode substituir com vantagens a construção tradicional.
Para embasar o tema discute-se a relevância do planejamento e a evolução da industrialização.
São apresentados então os fundamentos e as ferramentas utilizadas na pré-construção, bem como a processo de fast-track construction.
De acordo com uma visão moderna discute-se a construção modular, com base em uma tese na qual esta área especial da construção industrializada explora e se apropria dos conceitos, processos e ferramentas da pré-construção e da fast construction, destacando-se os benefícios e vantagens da construção modular em relação à construção tradicional.
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