Casa do Futuro by Ana Luiza Campos Gava

PRÓ-REITORIA DE EXTENSÃO E ASSUNTOS COMUNITÁRIOS

CASA DO FUTURO Memorial de definição de materiais e técnicas construtivas

BOLSISTA: Ana Luiza Campos Gava PROFESSORA ORIENTADORA: Profa. Dra. Luciana Inoue PROJETO DE EXTENSÃO: "Cada um em seu quadrado (cubo): repensando os espaços da habitação, do trabalho e da cultura em tempos de pandemia"

AGRADECIMENTOS À agência de fomento a pesquisa e extensão, PROEX (Pró-Reitoria de Extensão e Assuntos Comunitários) pelo financiamento do projeto. A UFSJ e ao Programa Institucional de Auxílio ao Enfrentamento à Pandemia Covid-19, seus Impactos e Efeitos (Piecovid-19) - Etapa III” pela oportunidade de realização do projeto em questão. Agradeço ainda à coordenadora do projeto, Drª Luciana Massami Inoue, pela disponibilidade constante e colaboração no desenvolvimento e realização do projeto.

SUMÁRIO INTRODUÇÃO

FUNDAÇÕES

1.1. Sapata Corrida

1.2. Sapata Isolada

1.3. Radier

ESTRUTURA

2.1. Light Steel Framing VEDAÇÃO

5 6

3.1. Painéis de Concreto

3.2. Painéis de Concreto EPS

3.3. Painéis Metálicos

3.4. Drywall

3.5. Painel Sanduíche de Alumínio e Bambu

TINTAS

COBERTURA

5.1. Terraço Verde

5.2. Telha Ecológica

5.3. Telha Ecológica com Fibra de Eucalipto

5.4. Telha de PVC

5.3. Telha sanduíche com Forro

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

INTRODUÇÃO O presente memorial foi desenvolvido durante as atividades do Projeto de Extensão "Cada um em seu quadrado (cubo): repensando os espaços da habitação, do trabalho e da cultura em tempos de pandemia", orientado pela Professora Dra. Luciana Inoue. Seu principal objetivo foi pesquisar materiais e técnicas construtivas alternativas e sustentáveis, em paralelo ao desenvolvimento do projeto de uma habitação emergencial, pensada para a população em situação de vulnerabilidade social da cidade de São João del Rei (MG). Durante o desenvolvimento do trabalho, tivemos orientações do engenheiro civil e Professor Doutor da Universidade Federal de São João del Rei, Hisashi Inoue. Além do auxílio do Professor Dr, também da Universidade Federal de São João del Rei, Túlio Hallak Panzera.

1 FUNDAÇÕES As fundações são elementos estruturais responsáveis por suportar todas as cargas resultantes do carregamento de esforços provindos tanto da estrutura da edificação, quanto de seu uso. Sua função é distribuir todos esses esforços ao terreno, e assim garantir estabilidade à obra (SALGADO, 2014). Antes de iniciar qualquer projeto de fundações, é preciso conhecer todas as cargas atuantes na edificação, bem como as características do solo que vai receber essa estrutura. Para isso, é preciso contactar os profissionais responsáveis e realizar trabalhos de cálculos estruturais e sondagens do terreno, de acordo com as recomendações. Só assim é possível definir a fundação mais adequada para a edificação em questão. É válido destacar que para o terreno escolhido e tendo como objetivo desenvolver uma primeira proposta de um projeto experimental, não foi realizada a sondagem no local. Além disso, descartamos as possibilidades de utilizar fundações profundas, pois sua adesão resultaria em inviabilidade para o projeto, devido ao alto investimento e demanda por equipamentos e mão de obra especializada. Desse modo, utilizando de pesquisas bibliográficas, analisou-se os principais tipos de fundações utilizadas em habitações de interesse social, com o intuito de buscar o melhor método para a construção do projeto citado. 1.1.

Sapata Corrida

A sapata corrida é um tipo de fundação contínua onde as paredes são apoiadas diretamente sobre sua superfície e assim, distribui as cargas de forma linear ao solo. Possui o formato de viga e seu topo pode ser reto ou piramidal, além disso pode ser realizada em concreto simples, armado ou solo cimento (RETONDO, 2021). Esse tipo de fundação é indicado para terrenos firmes e com profundidade maior que 1 metro. Além disso, é uma 2

1 FUNDAÇÕES alternativa econômica e de fácil execução, não necessitando de ferramentas e mão de obra especial. É indicada para obras de pequeno porte, como edificações de baixa altura e muros de divisa (AZEREDO, 1977). 1.2.

Sapata Isolada

A sapata isolada é um tipo de fundação em concreto que recebe diretamente as cargas dos pilares. Quando o terreno apresenta uma boa taxa de trabalho mas não consegue suportar um valor significativo de esforços, é indicado executar essa fundação. Ela pode ser simples ou armada, e se caracteriza pelo seu formato em tronco de pirâmide, além disso, são interligadas entre si por uma vigas baldrames (AZEREDO, 1977). Para sua execução, é preciso realizar a escavação, chapiscar as paredes do solo, de modo a impermeabilizar suas superfícies, e, em seguida, nivelar a base com uma camada de concreto magro (SALGADO, 2014). Além disso, é uma fundação indicada para edificações simples e de pequeno porte, sendo um dos tipos mais utilizados na construção civil. 1.3.

Radier

O radier consiste em uma placa contínua executada de modo a cobrir toda a área da edificação. Essa fundação tem como objetivo distribuir todas as cargas recebidas à superfície, de modo uniforme. É indicada para terrenos com baixa resistência ou com a camada mais resistente a uma profundidade relativamente alta (AZEREDO, 1977). Para sua execução, primeiro é preciso nivelar o terreno. Em seguida, executa uma camada de concreto magro, com espessura aproximada de 5 centímetros. Esse passo não impede que a fundação se apoie diretamente sobre o solo. Além disso, é 3

1 FUNDAÇÕES importante evitar ao máximo a interrupção da concretagem, caso isso ocorra é preciso seguir as orientações do engenheiro responsável (SALGADO, 2014). Segundo Jorge Reis (2018), as fundações tipo radier são as mais utilizadas para a construção de habitações de interesse social, devido à sua economia, simplicidade construtiva e por não necessitar de muita escavação. Além disso, é um método largamente empregado nas construções do Programa Minha Casa Vida e sua utilização foi indicada pelo engenheiro civil parceiro do projeto de extensão. Assim, para a proposição do projeto de moradias emergenciais citado, optou-se por utilizar esse tipo de fundação.

2 ESTRUTURA O concreto armado é um dos sistemas construtivos mais utilizados no Brasil, entretanto, seu elevado peso próprio, excessivo tempo de execução e alta geração de resíduos nos canteiros de obras inviabilizam sua aplicação no projeto proposto de caráter emergencial. Visto isso, surgiu a necessidade de buscar métodos construtivos, leves, de rápida e fácil execução e que gerassem menos resíduos, de modo a impactar o mínimo possível o local onde a obra será implantada. 2.1.

Light Steel Framing

O Light Steel Framing, conhecido por ser uma estrutura em aço galvanizado, é um método construtivo capaz de substituir as construções em concreto. Suas principais vantagens é a redução de material, consequentemente redução no peso próprio da estrutura e na carga que é transmitida às fundações. Além disso, por ser produzido em ambiente industrial garantindo a padronização e qualidade das peças, rapidez na montagem e organização no canteiro de obras. Tendo em vista essas vantagens e as especificidades do projeto proposto, foi decidido utilizar o Steel Framing.

3 VEDAÇÃO A alvenaria tradicional é o método de vedação mais utilizado atualmente. Sua ampla aplicação se dá pela facilidade de execução e obtenção de mão de obra. Entretanto, o elevado desperdício, falta de padronização, elevado peso estrutural e maior tempo de execução, tornam esse método construtivo inviável para a execução do projeto proposto. Desse modo, tendo como demanda a rápida e fácil execução devido ao caráter emergencial do projeto proposto, surgiu a necessidade de buscar por outras técnicas construtivas. 3.1.

Painéis de Concreto

Os painéis de concreto são vedações pesadas, executadas em ambiente industrial, que podem receber diferentes tipos de tratamento e acabamento dependendo da demanda (SILVA; et al., 2016). As vantagens consistem na possibilidade de padronização dos painéis, resistência ao fogo, bom isolante térmico e acústico, variedade de dimensões e acabamentos, necessita de pouca manutenção, possibilidade de incorporar revestimentos durante o processo de fabricação e viabilidade estrutural (SILVA; et al., 2016). Entretanto, apresenta como desvantagem o alto custo das peças, quando o projeto exige uma variedade de dimensões e formatos que inviabilizam o reaproveitamento das formas já existentes, peso próprio elevado, dificultando o manuseio, transporte e substituição dos componentes, e surgimento de patologias quando não ocorre o tratamento recomendado. 6

3 VEDAÇÃO 3.2.

Painéis de Concreto EPS

O EPS (Poliestireno Expandido) na mistura do concreto substitui o agregado graúdo, conferindo leveza à estrutura. Além disso, por ser um material barato, proporciona economia ao composto, e garante propriedades como resistência e isolamento térmico. Entretanto, a utilização do EPS esbarra na discussão referente a sustentabilidade do material, sendo sua principal desvantagem o fato dele não ser biodegradável. Albano Schmidt, presidente da Associação Brasileira do Poliestireno Expandido (Abrapex), afirma que “O elemento proporciona economia de energia em edificações, pois garante melhor conforto térmico aos ambientes. Além disso, deixa o projeto mais leve, necessitando de menor quantidade de insumos. Esses são exemplos de como o EPS contribui substancialmente para que toda a construção seja mais sustentável”. Ademais, o material pode ser 100% reaproveitado, sendo incentivado uma de suas destinações, a construção civil. Assim, a sustentabilidade do material é garantida em dois momentos, quando, para a produção do concreto, é utilizado EPS reciclado, e quando há sua correta destinação ao final de sua vida útil na obra. 3.3.

Painéis Metálicos

Outra alternativa amplamente utilizada no exterior para a vedação de edifícios altos e de elevado padrão são os painéis sanduíche de aço e alumínio. No Brasil, entretanto, essa técnica é utilizada para a

3 VEDAÇÃO vedação de edifícios industriais, raramente utilizada para residências (SILVA; et al., 2016). Apesar disso, é um método construtivo leve e rápida execução (LIMA; et al., 2020). 3.4.

Drywall

O Drywall consiste em chapas leves de gesso montadas sobre um cartão, por isso o nome gesso acartonado, e estruturadas por perfis metálicos ou em madeira. São usualmente empregadas em vedações internas, sendo desaconselhável seu emprego em vedações externas . As vantagens na utilização desse método construtivo são: baixo custo, obra limpa, menor carga transferida às fundações, devido ao menor peso próprio do material, ganho de área útil em razão da baixa espessura das placas, fácil manutenção e execução das instalações hidráulicas e elétricas, possibilidade de adicionar isolantes a fim de obter melhor desempenho térmico e acústico, maleabilidade plástica das peças, possibilitando a execução de diferentes formatos, inclusive formas curvas e, por fim, rapidez na execução (SILVA; et al., 2016).

3 VEDAÇÃO Mesmo com as inúmeras vantagens essa técnica construtiva apresenta desvantagens que contra indicam sua utilização no projeto proposto. Entre elas são: sensibilidade à umidade, dificuldade de localizar o vazamento pelo fato de que as paredes são ocas, necessidade de colocar armários em posições estratégicas, pois não há como empregar o contraventamento da estrutura, e, por fim, não é recomendável o uso de revestimentos cerâmicos sobre esse material, devido o peso das peças (SILVA; et al., 2016). 3.5.

Painel Sanduíche de Alumínio e Bambu

A construção civil é uma das atividades que mais gera resíduos no Brasil (ROTH; GARCIA; 2009). Repensar a cadeia produtiva de cada material utilizado é uma forma de garantir a sustentabilidade do processo. Visando isso, o professor doutor Túlio Pazera, da Universidade Federal de São João del Rei, desenvolveu em parceria com demais profissionais da área, um material que pode vir a substituir os sistemas construtivos convencionais. Fabricado a partir da junção de duas placas de alumínio reciclado com núcleo de bambu, os painéis sanduíches são uma alternativa para a construção de habitações emergenciais devido sua leveza, baixo custo, alta resistência à flexão, reduzido impacto ambiental e alta biodegradabilidade. Ademais, foi a alternativa escolhida para dar prosseguimento ao projeto devido a possibilidade de modulação, disponibilidade de matéria prima local e pela compatibilidade com o sistema estrutural já escolhido, esse em estrutura metálica. 9

4 TINTAS Tendo escolhido os painéis sanduíches de núcleo de bambu e envoltória em alumínio, o próximo passo foi buscar formas de acrescentar cor ao material com intuito de o aproximar da estética habitacional já existente. Entretanto, a demanda principal foi encontrar uma solução ecológica, que não oferecesse danos ao meio ambiente e à saúde dos moradores. Pesquisas iniciais mostraram que um meio de aderir tinta ao alumínio é através de sucessivos processos de abrasão. Entretanto, devido a fabricação das peças em grande escala, esse método manual é inviável para a aplicação nas habitações. Outra alternativa encontrada é a utilização de tintas ecológicas, contudo, após a leitura dos rótulos foi possível constatar incompatibilidades no que o produto garantia e o que de fato era entregue ao cliente. Em várias embalagens, um dos principais efeitos descritos era referente ao caráter não biodegradável do material, afirmando que o produto poderia acumular na água e afetar o ecossistema, como é possível perceber a partir dos recortes abaixo, retirados da ficha técnica disponibilizada no site do produto.

Assim, visando conter os riscos, optou-se por não colorir o alumínio e manter a estética do material. 10

5 COBERTURA Para a escolha da cobertura foi estabelecido os seguintes critérios: sustentabilidade, leveza, economia de gastos, facilidade na instalação e manutenção. 5.1.

Terraço Verde

De acordo com pesquisas feitas por Lucas Vier (2017), o telhado verde, apesar de ser uma alternativa ecológica, não é viável economicamente para a implantação em habitações populares, segundo ele, há um acréscimo de 70,7% no valor original da edificação. A inviabilidade se dá pelo aumento nos custos da estrutura necessária para suportar as cargas geradas. 5.2.

Telha Ecológica

As telhas ecológicas são fabricadas a partir de materiais já reciclados ou de fibras naturais, sendo uma alternativa sustentável viável. Além disso, funcionam como isolantes acústico e térmico, devido sua trama de fibras, são completamente impermeáveis, resistentes aos ventos fortes e fáceis de instalar. Entretanto, a principal desvantagem é referente ao seu peso próprio, sendo necessário investir na sustentação dessas peças.

5 COBERTURA 5.3.

Telha Ecológica com Fibra de Eucalipto

Com a proibição da comercialização das telhas feitas de amianto, em 2018, pesquisadores da Universidade Federal de Lavras (UFLA), começaram a pesquisar uma alternativa sustentável para sua substituição. A solução encontrada foi uma mistura feita com fibras de eucalipto, calcário e cimento, que utiliza menos água em sua fabricação. A principal característica desse novo material é a resistência, entretanto a desvantagem é referente ao elevado peso próprio, novamente, exigindo elevados gastos com a estrutura. 5.4.

Telha de PVC

A telha de PVC é uma alternativa consolidada no mercado, suas principais vantagens consistem na leveza, economia de gastos, facilidade de obtenção, durabilidade, resistência a incêndios, mofo, fungos, facilidade de manutenção e possibilidade do material ser reciclado após sua vida útil. Entretanto, apresenta como desvantagem o isolamento térmico e acústico ruim, o que inviabiliza sua aplicação no projeto. 12

5 COBERTURA 5.3.

Telha sanduíche com Forro

A telha sanduíche com forro é formada a partir de duas telhas metálicas com um material isolante no meio, esse geralmente em EPS, tendo como diferencial o acabamento que imita um forro de PVC. Além da economia de gastos, gerando um ótimo custo benefício, esse material apresenta como vantagens, bom desempenho térmico e acústico, leveza, o que elimina gastos a mais com estrutura e facilidade de instalação e manutenção.

Visando essas vantagens e o ótimo custo benefício ao incorporar dois produtos em um, escolhemos esse material para compor o projeto.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AZEREDO, Hélio Alves de. O edifício até sua cobertura. 2. ed. São Paulo: Editora Edgard Blucher Ltda, 1977. 182 p. Comunicação UFLA. UFLA na mídia: Pesquisa de fibras de eucalipto como substituição ao amianto é destaque no jornal da EPTV. 2018. Disponível em: https://ufla.br/arquivo-denoticias/38-ascom/11814-ufla-na-midia-pesquisa-de-fibras-deeucalipto-como-substituicao-ao-amianto-e-destaque-no-jornal-daeptv. Acesso em: 03 abr. 2022. DEJTIAR, Fabian. Guia de telhados e coberturas: 26 tipos de telhas, chapas e membranas para seus projetos. 2018. Disponível em: https://www.archdaily.com.br/br/892900/guia-de-telhados-ecoberturas-26-tipos-de-telhas-chapas-e-membranas-para-seusprojetos. Acesso em: 03 abr. 2022. LIMA, Milene Campos; LEITE, Pedro Ramalho; SALOMÃO, Pedro Emílio Amador. Uso de Vedações Alternativas na Construção Civil. Disponível em: https://repositorio.alfaunipac.com.br/publicacoes/2020/559_uso_ de_vedacoes_alternativas_na_construcao_civil.pdf. Acesso em: 03 abr. 2022. OLIVEIRA, LÍVIA ÁVILA DE ; ORTH, JACOB NICHOLAS ; FREIRE, RODRIGO TEIXEIRA SANTOS ; Panzera, Túlio Hallak ; Christoforo, André Luis ; Scarpa, Fabrizio . Sustainable Sandwich Panels Made of Aluminium Skins and Bamboo Rings. MATERIALS RESEARCH, v. 24, p. 1, 2021. OLIVEIRA, PABLO RESENDE ; MAY, MICHAEL ; PANZERA, TULIO HALLAK ; HIERMAIER, STEFAN . Bio-based/green sandwich structures: A review. THIN-WALLED STRUCTURES, v. 177, p. 109426, 2022.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

REIS, Jorge Fernando dos. Métodos construtivos alternativos para a otimização da construção de habitações populares. 2018. 115 f. Monografia (Especialização) - Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018. RETONDO, Lucas. Tipos de Fundações: Sapata Corrida. 2021. Disponível em: https://www.mapadaobra.com.br/negocios/sapatacorrida/#:~:text=O%20que%20%C3%A9%20sapata%20corrida,ou% 20armado%2C%20solocimento%20e%20canaletas. Acesso em: 18 maio 2021. ROTH, Caroline das Graças; GARCIAS, Carlos Mello. Construção Civil e a Degradação Ambiental. Desenvolvimento em Questão, Paraná, v. 13, n. 7, p. 111-128, jan. 2009. Mensal. SALGADO, Júlio César Pereira. Técnicas e Práticas Construtivas: da implantação ao acabamento. São Paulo: Editora Érica, 2014. 168 p. SCHMIDT, Albano. EPS pode contribuir para uma construção mais sustentável. Disponível em: https://www.aecweb.com.br/revista/materias/eps-podecontribuir-para-uma-construcao-mais-sustentavel/12965. Acesso em: 03 maio 2022. SILVA, Maristela Gomes da; SILVA, Vanessa Gomes da. Manual de Construção em Aço. Disponível em: http://usuarios.upf.br/~zacarias/vedacao.pdf. Acesso em: 05 abr. 2022. Tinta Esmalte Sintético Ecológico. Disponível em: https://www.brasilux.com.br/produto/esmalte-sintetico-ecologico/. Acesso em: 03 abr. 2022.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

VIER, Lucas Carvalho. Estudo de viabilidade econômica para implantação de telhado verde em habitações de interesse social. 2018. Disponível em: https://bibliodigital.unijui.edu.br:8443/xmlui/bitstream/handle/123 456789/5076/Lucas%20Carvalho%20Vier.pdf? sequence=1&isAllowed=y. Acesso em: 03 abr. 2022.