Casas pré-fabricadas: automação e sustentabilidade

Ao pensar sobre casas pré-fabricadas, é possível que casas de madeira rústicas ou chalés apareçam na sua mente. Mesmo que essas ainda existam, com o desenvolvimento tecnológico elas adquiriram outras formas e estão cada vez mais entrando no mercado como opção para construção da casa dos sonhos.

No setor da construção civil, a tecnologia anda a passos largos e a concepção de projetos não fica atrás. Com o desenvolvimento de softwares e sistemas como BIM (ou o CAD anos atrás) ocorrem grandes transformações sobre a forma que se pensa, constrói e promove Arquitetura e Urbanismo. Porém, hoje o que mais avança é a execução das obras.

“A possibilidade de materializar uma casa através de um sistema de peças fabricadas industrialmente em uma área fora do canteiro final da obra abriu a porta para muitos arquitetos investigarem e experimentarem novos materiais e tecnologias alimentados pela fabricação digital.” (MAIZTEGUI, 2022)

Conheça aspectos desse desenvolvimento tecnológico e veja nesse artigo as razões para investir em uma casa pré-fabricada, as diferenças entre modelos e materiais e exemplos interessantes.

Aproveite a leitura!

Desenvolvimento industrial e graus de pré-fabricação

O desenvolvimento industrial da construção civil está acelerado, muito pelo desenvolvimento da ciência de base e de materiais. Com isso, as indústrias passam a oferecer vantagens em termos de custo, tempos de produção e ainda, qualidade.

A baixa exigência de mão-de-obra qualificada ainda é uma questão do setor, mesmo que seja importante minimizar o desperdício de materiais, como acontece na construção convencional. Com foco na sustentabilidade, o que deve ser reduzido é o desperdício, não os custos gerais.

Por isso o investimento inicial em produtos sustentáveis pode ser elevado, mas a longo prazo as vantagens são percebidas – seja no custo da energia, seja no prazer em desfrutar de ter água aquecida em todas as torneiras, por exemplo. Para tanto é possível automatizar as casas para regular e otimizar o consumo de água e energia, o que precisa estar previsto em projeto.

No momento da concepção projetual é possível a incorporação de programas e/ou softwares paramétricos para simular o comportamento dos materiais. Na execução pode-se utilizar robôs, drones, impressoras 3D ou máquinas CNC (Controle Numérico Computadorizado) que respondem aos vetoriais 2D e/ou modelos 3D, cujos códigos são gerados para controlar as ações das ferramentas. 

“A automação permitiu a melhoria das etapas de desenvolvimento das obras, apresentando vantagens significativas em relação à otimização dos recursos, maior precisão na execução das tarefas e maior controle para a redução de falhas e imprevistos.” (MAIZTEGUI, 2022)

A pré-fabricação é, portanto, uma das formas de execução de projetos de edificação e estruturas realizados por meio de automação e parametrização. Por meio desses métodos digitais e processos automatizados podem ser executados objetos que se adequem aos projetos, de forma a não depender do mercado e das variantes de custos. 

Projetos residenciais, sobretudo, são realizados de forma personalizada. Com a pré-fabricação em grau de detalhe é possível ter projetos singulares executados de forma rápida, com gestão limpa de canteiro. Mais uma vez, um ponto para a sustentabilidade.

Os graus de pré-fabricação de edificações transitam entre sistemas produzidos completamente em fábricas e os parcialmente fabricados. A depender do projeto é possível realizar a construção no chão de fábrica e transportar a edificação para o destino, inteira. Além disso, é possível que a edificação seja transportada já com mobiliário fixo interno (cozinha e banheiros), uma vez que as instalações são incorporadas ao projeto. Neste grau de fabricação os acabamentos internos e externos também podem ser realizados. 

Já no grau segmentado ou modular, cada parte é montada no destino como um objeto de encaixe. Por ser realizado por partes, a execução da montagem de edificações pré-fabricadas é facilitadora do processo da obra, que cobre quesitos de sustentabilidade no aspecto da gestão.

"A construção de projetos em locais remotos ou de difícil acesso, faz atentar em muitas ocasiões contra o estado natural do lote, o envio de materiais, o controle sobre a obra, entre outras coisas. A construção modular pré-fabricada ajuda a mitigar estes fatores, já que a casa se constrói em um entorno fechado, alheio a fatores climáticos, próxima a todo tipo de fornecimento material e, em geral, próximo ao escritório de arquitetura ou ao cliente para logo ser enviada (por caminhão) a seu destino final, o terreno, em repouso semi-permanente.” (VivoTripodi Arquitetos)

Madeira e estrutura metálica em casas pré-fabricadas

Edificações para uso humano pré-fabricadas precisam ter estruturas bastante sólidas, mas que ao mesmo tempo permitam acabamentos internos e externos refinados. Para tanto, podem ser divididas, a priori, em dois grupos: estruturas de madeira ou metálicas.

Estrutura de madeira

No caso específico da madeira, as ferramentas digitais de fabricação mais frequentemente utilizadas são as máquinas fresadoras (CNC). Os projetos feitos em softwares de design, como o AutoCad, são lidos pela máquina e, por meio de códigos, fazem o corte de madeira de forma rápida, em sequência já organizadas para serem montadas in loco. Esse tipo de corte funciona na madeira por causa da sua composição em fibras.

Para a construção do Mercado de Abastos de Curacautín, projetado pelo Taller Viga Maestra, todas as peças de madeira foram cortadas utilizando CNC a partir do projeto em Cadwork. A estrutura é de madeira laminada colada com revestimento de madeira pinus. 

Também é possível conceber a estrutura inteira como um esqueleto de madeira, para receber a vedação. Esse sistema é conhecido como wood frame.

Estrutura metálica

Estruturas metálicas já estão usuais em projetos residenciais convencionais. No caso da pré-fabricação também podem ser utilizadas, a partir do dimensionamento realizado na fase de concepção projetual. 

Podem ser utilizados perfis metálicos cujas dimensões variam a partir de um comprimento de 12 metros. A vedação pode ser feita com diferentes materiais, configurando estrutura mista, sendo que para casas pré-fabricadas produzidas de grau completo na fábrica sugere-se os mais leves. Outra opção é conceber a estrutura inteira em steel frame, um esqueleto estrutural formado por diferentes perfis metálicos, análogo ao wood frame.

Ultimamente a reutilização de containers passou de possibilidade a desejo. Empresas se especializaram em fazer a adaptação da estrutura que varia no comprimento, chegando a 12 metros, respeitando a largura de 2,5 metros.

Veja a seguir três referências de casas pré-fabricadas que podem encantar seus clientes.

Exemplos de casas pré-fabricadas

A expansão de uma casa anteriormente projetada pelo escritório VivoTripodi resultou na Casa REPII, no Uruguai, projetada e construída em 2018. Com estrutura de madeira e generosas aberturas com caixilharia de metal e panos de vidro,  a casa seguiu a modulação a partir da medida das tábuas utilizadas.

O Black Mamba Loft é resultado da adaptação de containers implantado no meio da Mata Atlântica, na cidade de Carmo da Cachoeira, no Sul de Minas Gerais, Brasil. 

A arquiteta do empreendimento, Larissa Antonucci, explica “financeiramente falando, o contêiner hoje não difere muito de uma construção convencional, mas é vantajoso porque é mais fácil de montar e pode ser transportado para outras áreas do terreno. O que encarece são os acabamentos.”

A próxima casa é autossuficiente em energia. Apelidada de Casa Container, 

A Casa Container tem reaproveitamento de fontes naturais (solar, eólica e da chuva), o que a deixa autossuficiente e sustentável. Para garantir a energia elétrica da casa, sua estrutura conta com uma turbina eólica e três painéis solares. 

“A energia limpa e renovável também é armazenada através de uma bateria externa, que pode ser acionada ou monitorada com um aplicativo móvel remoto. Já o sistema de água é baseado na coleta e tratamento da água da chuva, por meio de uma chapa de metal que cobre todo o contêiner, aumentando assim, sua capacidade de captação.” (Equipe Ekko Green)

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Gostou? Quem sabe a automação e parametrização não entram como premissas em seus próximos projetos.

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Até a próxima,
Equipe Vobi.

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Referências

ArchDaily

Doce Obra

Ekko Green

MAIZTEGUI, Belén. "Arquitetura construída em fábricas? 10 casas pré-fabricadas e seus detalhes construtivos" [ ¿Arquitectura construida en fábricas? 10 casas prefabricadas y sus detalles constructivos ] 28 Jun 2022. ArchDaily Brasil. (Trad. Daudén, Julia) Acessado 18 Set 2022. <https://www.archdaily.com.br/br/963483/arquitetura-construida-em-fabricas-10-casas-pre-fabricadas-e-seus-detalhes-construtivos> ISSN 0719-8906