Universidade de Aveiro 2011Departamento de Engenharia Civil Srgio Miguel Pinto de Almeida Patinha CONSTRUO MODULAR DESENVOLVIMENTO DA IDEIA: CASA NUMA CAIXA

Universidade de Aveiro 2011Departamento de Engenharia Civil Srgio Miguel Pinto de Almeida Patinha CONSTRUO MODULAR DESENVOLVIMENTO DA IDEIA: CASA NUMA CAIXA DissertaoapresentadaUniversidadedeAveiroparacumprimento dosrequisitosnecessriosobtenodograudeMestreem EngenhariaCivil,realizadosobaorientaocientficadoDoutor MiguelNunoLobatodeSousaMonteirodeMorais,ProfessorAuxiliar do Departamento de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro e sob aco-orientaocientficadoDoutorPauloBarretoCachim,Professor AssociadodoDepartamentodeEngenhariaCivildaUniversidadede Aveiro. O jri Presidente Professora Doutora Margarida Joo Fernandes de Pinho Lopes professoraauxiliar da Universidade de Aveiro Prof. Doutor Miguel ngelo Carvalho Ferraz professor auxiliar da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Professor Doutor Miguel Nuno Lobato de Sousa Monteiro de Morais professor auxiliar da Universidade de Aveiro Professor Doutor Paulo Barreto Cachim professor associado da Universidade de Aveiro Agradecimentos Gostariadeagradeceraquiatodosaquelesquecontriburamparaomeu sucesso tanto neste trabalho como ao longo do curso.Aoorientadoreco-orientador:ProfessorMiguelMoraiseProfessorPaulo Cachim,respectivamente,pelaorientaoeconhecimentostransmitidosao longodetodootrabalho,assimcomopelosconselhosnasalturasmais difceis. Ao Professor Nuno Lopes do Departamento de Engenharia Civil, pela ajuda e disponibilidade prestadas. equiparesponsvelpelolaboratriodoDepartamentodeEngenhariaCivil, pela ajuda na construo do modelo.AoArquitectoMiguelRibeirodeSousadaModularSystempela disponibilidade e colaborao inicial e neste projecto. empresa Juca & filhos e ao senhor Carlos Silva, pela ajuda no processo de esmagamento dos tubos. AtodososprofessoresefuncionriosdoDepartamentodeEngenhariaCivil daUniversidadedeAveiro,quefizeramparteintegrantedaminhaformao acadmica e pessoal. A todos os amigos que fiz ao longo deste percurso, em especial ao Grupo dos Paulos:Ana,aoBarbosa,aoDiogo,aoFlvio,aoFilipo,aoTelmoeao Leandro.Pelosbonsmomentos,pelacompanhiaepelagrandeajudaque sempre me deram ao longo do curso. Magna Tuna Cartola por tudo o que recebi e aprendi ao longo destes anos, e a todos os meus amigos Cartolas pelos momentos brutais de alegria, Rock e amizade. Tatiana, por tudo e por tanto. AosmeusPais,portodosossacrifciosquefizeramaolongodestesanos para que nunca nada me faltasse.

Palavras-chave Resumo Construo modular, flat-pack, casa desmontvel, transportvel, casa em contentor Oobjectivodestetrabalhodesenvolverumsistemaconstrutivo inovador/modular,quepartindodoconceito"flat-pack"para comercializaodemobilirio,permitadisponibilizarumacasa modular que possa ser vendida e transportada num contentor. O objectivo consiste em dimensionar os elementos estruturais, as suas ligaes,sistemadecoberturaesistemadefachada.Sertambm necessrio que o sistema seja de montagem fcil, inclusivamente por mo-de-obra pouco qualificada (tipo bricolage: DIY - Do it yourself). Paratalfoimodeladaeestudadaumaestruturametlicaquefosse montvelpelodonodeobra.Estudaram-sediversasdisposies estruturais possveis e as suas implicaes no custo final da estrutura. Emfunodaestruturaprincipal,foramdimensionadose pormenorizados os elementos de fachada, piso e cobertura. Estudou-setambmasdiversasopesautilizarnosrevestimentose isolamentos. Keywords Abstract Modular Construction, flat-pack, demountable home, home in a container Theaimofthisworkistodevelopaninnovative/modularbuilding system,inspiredintheflat-packconceptforfurniture commercializationfromwhichamodularhomeshouldbedeveloped and able to be sold and transported in a container. Theobjectiveistodesignthestructuralelements,theirconnections, theroofandfacadesystems.Thebuildingsystemshouldbeofeasy assemble even by non skilled labor, like a do it yourself solution. To this was modeled and studied a metal frame structure that was able to be easily mountable by the house owner. There have been studied severalpossiblestructuralarrangementsandtheirimplicationsinthe final cost of the structure. Accordinglytothemainstructure,elementsofthefacade,floorand roofwerescaledanddetailed.Variousoptionstobeusedincoatings and insulation were also studied. Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa I NDICE GERAL ndice Geral ........................................................................................................ I ndice de figuras .............................................................................................. III ndice de tabelas ............................................................................................ VII Lista de Acrnimos ......................................................................................... IX 1.Introduo .................................................................................................. 1 1.1.Consideraes gerais: ......................................................................... 1 1.2.Motivao: ............................................................................................ 2 1.3.Objectivo .............................................................................................. 3 1.4.Organizao da tese ............................................................................ 5 2.Construo modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais7 2.1.Histria da construo modular ........................................................... 7 2.1.1.Primeiro perodo, antiguidade: ...................................................... 8 2.1.2.Segundo perodo, revoluo industrial: ....................................... 11 2.1.3.Terceiro perodo, actualidade. .................................................... 12 2.2.O conceito da construo modular..................................................... 16 2.2.1.Sistema referencial: .................................................................... 18 2.2.2.Sistema modular de medidas...................................................... 20 2.2.3.Sistema tolerncias e juntas construtivas ................................... 21 2.2.4.Sistema de nmeros preferenciais .............................................. 22 2.3.Principais sistemas de construo modular ....................................... 22 2.3.1.Classificao de sistemas construtivos modulares ..................... 23 2.3.2.Sistemas Modulares: .................................................................. 26 3.Abordagem conceptual ao mdulo ........................................................ 43 3.1.Conceitos do sistema modular ........................................................... 43 3.2.Caractersticas dimensionais e funcionais ......................................... 44 3.3.Componentes do sistema: ................................................................. 45 3.3.1.Estrutura Principal: ...................................................................... 45 3.3.2.Estrutura secundria: .................................................................. 46 3.4.Dimenses dos mdulos estruturais a considerar ............................. 46 3.4.1.Dimenses mnimas regulamentares a considerar ..................... 47 4.Estrutura Principal ................................................................................... 51 4.1.Caractersticas ................................................................................... 51 ndice II 4.2.Estudo do comportamento estrutural dos mdulos ............................ 53 4.2.1.Nomenclatura da disposio dos mdulos estruturais ................ 54 4.2.2.Procedimento adoptado e parmetros de comparao .............. 57 4.2.3.Modelao: ................................................................................. 58 4.2.4.Dimensionamento: ...................................................................... 60 4.2.5.Resultados obtidos: .................................................................... 61 4.2.6.Consideraes finais ................................................................... 71 4.3.Anlise das diversas concepes estruturais possveis ..................... 72 4.3.1.Desenvolvimento de viga trelia de piso (soluo III) ................. 75 4.4.Construo e ensaio de modelo escala real de trelia de piso ....... 88 4.4.1.Construo da trelia .................................................................. 90 4.5.Anlise econmica das diferentes solues ...................................... 95 4.5.1.Concluses ................................................................................. 97 4.6.Estrutura vertical ................................................................................ 99 4.6.1.Modelao, dimensionamento e pormenorizao....................... 99 5.Sistemade pisos, fachada e cobertura ............................................... 103 5.1.Sistema de piso ............................................................................... 103 5.1.1.Sistema de piso nas zonas singulares ...................................... 105 5.1.2.Revestimento do sistema de piso ............................................. 109 5.1.3.Tectos falsos e isolamentos ...................................................... 111 5.1.4.Sistema de piso, rs-do-cho ................................................... 112 5.2.Sistema de fachada ......................................................................... 114 5.2.1.Zonas contnuas: ...................................................................... 114 5.2.2.Sistema de parede nas zonas singulares: ................................ 116 5.2.3.Sistema de fachada: zona de portas e janelas ......................... 118 5.2.4.Sistema de revestimento .......................................................... 119 5.3.Sistema de cobertura ....................................................................... 123 6.Concluses: ........................................................................................... 127 Referncias Bibliogrficas .......................................................................... 133 ANEXO I - Aces e combinaoes o para estudo do mdulo e respectivo dimensiomento ............................................................................................. 137 ANEXO II: Resultados da modelao e dimensionamento dos mdulos 141 ANEXO III - Dimensionamento de pilares ................................................... 147 ANEXO III - Dimensionamento dos elementos de ligao pilar/pilar: ...... 150 ANEXO IV - Dimensionamento ligao base do pilar: .............................. 152 ANEXO V - Dimensionamento da trelia de piso: ...................................... 155 Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa III NDICE DE FIGURAS Figura 1.Possvel ciclo de vida de uma habitao modular reutilizvel .......... 4 Figura 2.Exemplo da aplicao de uma medida modular nas colunas dos templos gregos GREVEN e BALDAUF (2007) ................................................... 9 Figura 3.Planta da cidade de Emona GREVEN e BALDAUF (2007) .............. 9 Figura 4.Casa tpica japonesa realizada com o sistema modular ken KOTHER, et al. (2006). .................................................................................... 10 Figura 5.Planta de casa tpica japonesa com o sistema modular ken,KOTHER, et al. (2006)............................................................................... 11 Figura 6.Palcio de cristal, cone da construo modular na poca da revoluo industrial UFSC (2003) .................................................................... 11 Figura 7.Exemplo da montagem de uma habitao prefabricada, GAFFEY, et al. (2006)13 Figura 8.Sistema Dom-Ino, Arquitecto Le Corbusier, 1914/17: .................... 14 Figura 9.Plantas e alados da casa A Haus am Horn MUCHE (1923) ......... 14 Figura 10.Tropical House, ARKFO (2008) .................................................. 15 Figura 11.Modulor, sistema modular clssico desenvolvido por Le Corbusier nos anos 40 MACEDO e SILVA (2007) ............................................................ 16 Figura 12.Exemplo de aplicao do sistema geomtrico de referncia GREVEN e BALDAUF (2007) .......................................................................... 19 Figura 13.Exemplo da aplicao das malhas modulares GREVEN e BALDAUF (2007) ............................................................................................. 20 Figura 14.Ilustrao do sistema de tolerncias e juntas construtivas GREVEN e BALDAUF (2007) .......................................................................... 22 Figura 15.Exemplo de sistemas modulares fechados 5OSA (2009) ( esquerda) LOFT CUBE (2011) ( direita) ......................................................... 24 Figura 16.Exemplo de sistemas modulares parcialmente abertos LAWSON (2007) ( esquerda) SPACE (2007) ( direita). ................................................ 24 Figura 17.Exemplo de sistemas modulares abertos RADZINER (2005) ( esquerda e direita). ....................................................................................... 25 Figura 18.Exemplo de sistemas construtivos de elementos modulares CENTURYSTEEL (2009c) ( esquerda e direita) .......................................... 25 Figura 19.Detalhe de furao perfil L.S.F. RODRIGUES (2006) ................ 26 Figura 20.Passagem de cablagem pelo interior de perfis L.S.F, SOMUNDYBRASIL (2008) ............................................................................... 27 Figura 21.Esquema de moradia realizada em L.S.F. RODRIGUES (2006) 27 Figura 22.Exemplo de perfis de parede realizados em L.S.F. RODRIGUES (2006)28 Figura 23.Exemplo de placa de OSB TIMBER (2011) ................................ 29 Figura 24.: Exemplo de um piso executado em LSF, SOMUNDYBRASIL (2008)30 Figura 25.Produo e transporte de modulos habitacionais em L.S.F. CENTURYSTEEL (2009b) ............................................................................... 30 Figura 26.Colocao de mdulos em obra CENTURYSTEEL (2009b) ...... 31 ndice IV Figura 27.Produo de mdulos em fbrica e colocao em obra, RADZINER (2005) ............................................................................................ 32 Figura 28.Utilizao de mdulos habitacionais em estruturas mistas RADZINER (2005) ............................................................................................ 32 Figura 29.Esquema ilustrativo da construo recorrendo a S.I.P.s, K-PANELS (2010) ................................................................................................ 33 Figura 30.Exemplo de um S.I.P.s MURUS (2009) ...................................... 34 Figura 31.Interior sem acabamentos de habitao executada a apenas em madeira e S.I.P.s, DONNALLY (2009) ............................................................ 34 Figura 32.Planta de uma habitao T1 de 4 mdulos e T3 de 3 mdulos, MODULARSYSTEM (2010) ............................................................................. 35 Figura 33.Habitao T0 de 5 mdulos Modular System, MODULARSYSTEM (2010)36 Figura 34.Habitao T0 de 5 mdulos Modular System, MODULARSYSTEM (2010)37 Figura 35.Interior de uma habitao Modular System, MODULARSYSTEM (2010)37 Figura 36.Aplicao de mdulos spacebox e colocao em obra, JONG (2003)38 Figura 37.Interior de um spacebox e de mdulos spacebox ligadas pela estrutura metlica, 5OSA (2009) ...................................................................... 39 Figura 38.Esquema de produo, transporte e implantao do sistema Sit Urban Design DESIGN (2011) ......................................................................... 40 Figura 39.Tipologia T1 do sistema Sit Urban Design, SBADO (2009) ...... 40 Figura 40.Planta de tipolgia T1 sistema Sit Urban Design, SBADO (2009)40 Figura 41.Prottipo da estrutura principal base do sistema ........................ 45 Figura 42.Exemplificao de uma estrutura principal modular construda com uma das configuraes possveis ............................................................. 45 Figura 43.Exemplo de mdulo estrutural .................................................... 53 Figura 44.Sistema de nomenclatura da disposio dos mdulos ............... 54 Figura 45.Exemplo de aplicao do sistema de nomenclatura, disposio 4IZ55 Figura 46.Exemplo de aplicao do sistema de nomenclatura, disposio 2[4IZ]55 Figura 47.Nomenclatura tipo da disposio I+I ........................................... 56 Figura 48.Nomenclatura tipo da disposio I+Z .......................................... 56 Figura 49.Nomenclatura tipo da disposio em L ..................................... 57 Figura 50.Exemplificao da estrutura adoptado na modelao em SAP200059 Figura 51.Aplicao das cargas horizontais e verticais no SAP2000 ......... 60 Figura 52.Grfico solicitao de pilares na disposio I+I .......................... 62 Figura 53.Grfico solicitao das vigas transversais na disposio I+I ...... 62 Figura 54.Grfico solicitao das vigas longitudinais na disposio I+I ...... 62 Figura 55.Grfico solicitao de pilares na disposio I+Z ......................... 64 Figura 56.Grfico solicitao de vigas transversais na disposio I+Z ....... 64 Figura 57.Grfico solicitao de vigas longitudinais na disposio I+Z ...... 65 Figura 58.Alado, planta e perspectiva da disposio I2D.......................... 65 Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa V Figura 59.Esquema dos prticos resistentes aco ssmica na direco yy66 Figura 60.Diagrama de momentos flectores na disposio H2Z ................. 66 Figura 61.Configuraes arquitectnicas no favorveis e respectivas propostas de melhoramento segundo GUERREIRO (2011) ............................ 68 Figura 62.Grfico solicitao de pilares na disposio tipo L ................... 69 Figura 63.Grfico solicitao de vigas transversais na disposio tipo L . 70 Figura 64.Grfico solicitao de vigas longitudinais na disposio tipo L70 Figura 65.Vista superior e perspectiva da disposio estrutural 5[4I]+3[2I] 72 Figura 66.Exemplificao da extremidade de uma viga rectangular oca com placa de testa e ligao aparafusada STEEL-CONNECTIONS.COM (2011) .. 73 Figura 67.Exemplo de ligao viga/pilar com pilar oco e viga tipo IPE ....... 74 Figura 68.Exemplo de trelia de piso WIKIPEDIA (2011) ........................... 74 Figura 69.Nomenclatura dos elementos estruturais das trelias de piso D'ALAMBERT e CORREA (2007) .................................................................... 76 Figura 70.Exemplo trelia de Warren .......................................................... 76 Figura 71.Exemplo trelia de Pratt .............................................................. 77 Figura 72.Pormenor da modelao da ligao viga/pilar ............................ 81 Figura 73.Exemplo de diagrama de esforos unitrio da face vertical da viga de piso81 Figura 74.Exemplo da seco transversal adoptada .................................. 83 Figura 75.Modelao 3d da trelia de piso ................................................. 84 Figura 76.Perfil lateral (em cima) e vista superior (em baixo) da trelia de piso85 Figura 77.Modelao 3d dos pormenores de ligao das diagonais s cordas superiores ( esq.) e s cordas inferiores ( dir.) ................................. 85 Figura 78.Pormenor da extremidade da trelia ( esq.) .............................. 86 Figura 79.Pormenor 3d da ligao aparafusada trelia/pilar ....................... 86 Figura 80.Exemplo 3d da ligao de canto com mais de uma trelia de piso87 Figura 81.Exemplo de extremidade perfil.................................................... 87 Figura 82.Esquema de montagem da trelia de piso (escala 1:25) ............ 89 Figura 83.Processo de espalmamento do tubo atravs de prensa hidrulica91 Figura 84.Introduo de inclinao no prprio tubo aquando do processo de prensagem ( esq.) e aspecto final do tubo espalmado ( dir.) ........................ 92 Figura 85.Furao dos tubos espalmados .................................................. 93 Figura 86.Aspecto final da trelia de piso ................................................... 93 Figura 87.Pormenores dos pilares do piso 1 e piso 2 ............................... 100 Figura 88.Corte da ligao pilar-pilar na zona aparafusada...................... 101 Figura 89.Pormenores da ligao pilar-pilar ............................................. 101 Figura 90.Planta ( esq.) e alado ( dir.) da base do pilar ...................... 102 Figura 91.Exemplo dos apoios das vigas de piso. .................................... 104 Figura 92.Pormenor 3D da ligao viga de piso com a estrutura principal 104 Figura 93.Aspecto geral da estrutura principal com as respectivas vigas de piso fixadas natrelias de piso ...................................................................... 105 Figura 94.Exemplificao da ligao das vigas de piso em mdulos dispostos consecutivamente .......................................................................... 106 ndice VI Figura 95.Exemplificao da ligao das vigas de piso em mdulos dispostos perpendicularmente ........................................................................ 107 Figura 96.Extremidade do sistema de piso ............................................... 107 Figura 97.Exemplo de uma chapa de ligao ........................................... 108 Figura 98.Extremidade duplamente apoiado do sistema de piso .............. 108 Figura 99.Pormenor 3d do piso realizado em OSB ................................... 109 Figura 100.Esquema de montagem do tecto falso KNAUF (2009) ............. 111 Figura 101.Pormenor de encontro entre o tecto falso e parede drywall KNAUF (2009) ................................................................................................ 112 Figura 102.Exemplo e aplicao da membrana protectora ......................... 113 Figura 103.Aplicao do isolamento na zona inferior do painel de piso ..... 113 Figura 104.Sistema de parede L.S.F. ( esq.)ligao aparafusada entre as abas do perfil U e perfil vertical C .............................................................. 115 Figura 105.Pormenor 3d da fixao das calhas por parafusos ................... 115 Figura 106.Esquema demontagem do sistema de parede........................ 116 Figura 107.Zona de unio do sistema de parede ........................................ 117 Figura 108.Exemplo do sistema de parede aplicado num canto ................. 117 Figura 109.Exemplo do sistema de parede aplicado num recanto ............. 118 Figura 110.Exemplo 3d da estrutura suporte de uma janela....................... 119 Figura 111.Exemplo 3D da estrutura suporte de uma porta ....................... 119 Figura 112.Exemplo de sistema de fachada ventilada PATROCNIO (2007)120 Figura 113.Descrio de sistema de isolamento trmico de fachada pelo exterior FREITAS (2002) ................................................................................ 120 Figura 114.Exemplificao da aplicao dos painis sanduche de parede 122 Figura 115.Exemplo da aplicao da membrana ........................................ 123 Figura 116.Pormenor da aplicao da membrana ...................................... 123 Figura 117.Esquema do sistema inclinado de cobertura ............................ 124 Figura 118.Esquema do sistema inclinado de cobertura (II) ....................... 124 Figura 119.Exemplo do painel de cobertura ............................................... 125 Figura 120.Pormenores da aplicao da tela impermeabilizante ( dir.)e do rufo ( esq.)125 Figura 121.Aspecto final da impermeabilizao e aplicao de rufo .......... 126 Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa VII NDICE DE TABELAS Tabela 1.reas mnimas dos compartimentos segundo o artigo 66 do RGEU47 Tabela 2.Solicitaes mximas em cada disposio por elemento estrutural71 Tabela 3.Solicitaes mximas verificadas na disposio 5[4I]+2[3I]: .......... 72 Tabela 4.Resumo das solues treliadas estudadas .................................. 79 Tabela 5.Resumo das solues triangulares................................................. 80 Tabela 6.Esforos aplicados nos elementos da trelia .................................. 82 Tabela 7.Seces resistentes adoptadas na trelia de piso .......................... 83 Tabela 8.Seces resistentes adoptadas na trelia de piso .......................... 88 Tabela 9.Tempo dispendido na tarefa de corte dos perfis............................. 90 Tabela 10.Tempo dispendido na furao dos elementos longitudinais da viga91 Tabela 11.Tempo dispendido no processo de estampagem dos tubos ....... 92 Tabela 12.Contabilizao do tempo despendido na furao dos tubos espalmados93 Tabela 13.Contabilizaodo custo da mo-de-obra para preparao dos elementos da trelia ......................................................................................... 94 Tabela 14.Contabilizao dos custos dos parafusos da trelia ................... 94 Tabela 15.Custo da ligao trelia/pilar ....................................................... 94 Tabela 16.Custo final da trelia longitudinal de piso .................................... 94 Tabela 17.Tempo de montagem da trelia de piso ...................................... 95 Tabela 18.Seces apuradas em cada soluo estrutural .......................... 95 Tabela 19.Quantificao do custo total da soluo viga longitudinal IPE 240 com ligao rgida no pilar;............................................................................... 96 Tabela 20.Quantificao do custo total da soluo viga longitudinal IPE 270 com ligao resistente ao corte no pilar (articulada); ....................................... 96 Tabela 21.Quantificao do custo total da soluo viga transversal IPE 240 com ligao rgida no pilar;............................................................................... 96 Tabela 22.Quantificao do custo total da soluo viga IPE 270 com ligao resistente ao corte no pilar (articulada); ........................................................... 97 Tabela 23.Balano econmico das diferentes solues: ............................. 97 Tabela 24.Distribuio dos custos nas vigas longitudinais por soluo: ...... 98 Tabela 25.Seces resistentes adoptadas na trelia de piso ...................... 99 Tabela 26.Seces resistentes dos pilares ................................................ 100 Tabela 27.Descrio dostrabalhos de corte na aplicao dos painis OSB:110 Tabela 28.Balano econmico das diferentes solues: ........................... 130 Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa IX LISTA DE ACRNIMOS AEP CHS DIY OSB RCCTE RGEU RHS RSA LSF SIPs Agncia Europeia para a Produtividade Circular Hollow Sections (Seces circulares ocas) Do it yourself (Faz tu mesmo) OrientedStrandBoard(Aglomeradodepartculasdemadeira longas e orientadas) Regulamento das Caractersticas de Comportamento Trmico dos Edifcios Regulamento Geral de Edificaes Urbanas Rectangular Hollow Sections (Seces rectangulares ocas) Regulamento de Segurana e aces para estruturas de edifcios e pontes Light Steel Framing (Estrutura em ao leve) Structural Insulated Panels (Painis estruturais com isolamento) Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 1 1. INTRODUO1.1. CONSIDERAES GERAIS Desdeosprimrdiosdahumanidadequeaconcepoeconstruode habitaesenvolveramorecursoasistemasconstrutivospr-definidos.Estes podiamser,comooriginalmente,frutodoconhecimentoempricooudeforma mais moderna, proveniente de conhecimento cientfico. Consoante a poca em questo,ossistemas construtivosvariaramem funodasnecessidades,das exigncias,datecnologia,dosmateriais,dosrecursosedosconhecimentos disponveis.Desdeasestruturasmaisarcaicasexecutadasemalvenaria resistentedepedraatsestruturasporticadasembetoarmadoous edificaesemao,todastmporbaseumconjuntodetcnicasemateriais, quepermitemaharmonizaodoselementos,emproldeumfimcomum:a edificao final, de forma a cumprir a funo para as quais foram construdas, FERREIRA (2005) . em funo do sistema construtivo adoptado, que grande parte das exigncias dequalidade,conforto,segurana,eficinciaeeconomiapoderoser satisfeitas.Destaformaabuscaporavanosnossistemasconstrutivos utilizadoseaelaboraodenovossistemasrevela-seumanecessidade.Por outro lado, o recurso aos sistemas construtivos disponveis actualmente tornam o sector da construo civil mundial bastante heterogneo e pouco racional do pontodevistaprodutivo,umavezqueconsoanteaobraemanlisese verificamgrandesdisparidadesdevaloresnosndicesdeprodutividadee desperdcios. GREVEN e BALDAUF (2007). Aquestodosdesperdciosgeradospelosectordaconstruocivileda quantidadederecursosabsorvidostorna-seaindamaisrelevantequando, segundo YEANG (1999) citado por GREVEN e BALDAUF (2007) este sector responsvelpeloconsumodecercade40%dasmatrias-primasproduzidas nomundo,epelaproduode20a26%dolixoacumuladoanualmenteem aterros.Introduo 2 Todos estes desperdcios produtivos alm de no serem sustentveis do ponto devistaambiental,resultamnumaumentodopreofinaldaconstruo.Se assumirmosqueacompradehabitaoparaagrandegeneralidadedas pessoasomaiorinvestimentorealizadonassuasvidas,aracionalizaoe optimizaodemeioserecursospoderalterarestarealidade,diminuindo assim os custos praticados pelo sector. nombitodestanecessidadedeoptimizaodecustoserecursos,bem comodotemponecessrioparaaconstruodehabitaes,elevandoos parmetrosdequalidadedasmesmas,quesurgeametodologiada coordenao dimensional modular. Este conceito pretende criar uma dimenso padro,quepossibilitearacionalizaodesdeaconcepoatconstruo dosedifcios,aumentandoassimonveldeindustrializaocomtodasas vantagensinerentes,mantendoaindaumnvelaceitveldeliberdadede concepo do ponto de vista arquitectnico, CASTELO (2008).1.2. MOTIVAO Paraalmdosfactoresenumeradosnopontoanterior,nasociedadeactuala concepodeumahabitaoleva-nosapensarnumaestruturafsicaimvel, comcaractersticasevolumesperfeitamentedefinidosnotempo.Almdeste conceitogeneralizado,osmateriaisetcnicasconstrutivasmaisdifundidos actualmentetambmnopermitemumautilizaodinmicadashabitaes, quepermitaaalteraodasuamorfologiadeformarpida,gileeconmica consoante as necessidades dos seus habitantes se alteram ao longo do tempo.Adicionalmente, hoje em dia comum olhar para as habitaes prprias como umencargofinanceiro,devidoprticacomumdecompradecasaem detrimento do aluguer de habitao. Este factor, juntamente com a dificuldade de transaco das habitaes que fruto do seu elevado valor para a maioria dapopulaoedaactualconjunturaeconmico-social,resultanumgrande obstculo mobilidade dos seus proprietrios. Destaformaafaltadedinmicaintrnsecashabitaesqueconsideramos comoconvencionais, chocacomo dinamismodoserhumanoe dasociedade Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 3 actual. Como tal, e em funo destas necessidades, urge repensar e reinventar um conceito de habitao que satisfaa todas estas necessidades. 1.3. OBJECTIVO Oobjectivodestetrabalhoserconceberumsistemaconstrutivomodular industrializadoquepermitaaedificaodeumahabitao.Todosos componentes do sistema devero estar preparados para que o seu transporte sejaefectuadoapartirdecontentores de transportemartimo. Aproduo em sriedosvrioscomponentesdeveraumentarosparmetrosdeconforto, qualidadeeseguranadahabitao,assimcomoreduzirosdesperdciose aumentar a produtividade do sistema. Desta forma pretende-se reduzir o preo final da habitao, para que se torne possvel disponibilizar habitaes low-cost ao pblico em geral. Afimdereduziroscustostotaisdahabitao,oprocessodemontagemfinal dosdiversoscomponentesdeversersimplificado,comumelevadograude pr-fabricao, que no obrigue ao recurso de mo-de-obra especializada e, se possvelainda,recorrendoapenasmo-de-obradoprpriodonodeobra. Estapoupanapermiteenfrentaralgumasquestesrelacionadascoma escassezdemo-de-obradevidamentequalificadaempasesemviasde desenvolvimentoqueatornamextremamentedispendiosa.Orecursoa maquinariapesadanoauxliodaconstruodahabitao,deversertanto quanto possvel evitado, diminuindo tambm o preo do produto final.Osistemadevertambmestarpreparadoparaoseutransporte,deformaa tornarmaisgiloseucomrcionomercadomundial.Comotal,todosos elementosdeveroterdimensescompatveiscomoshabituaiscontentores martimos utilizados para o efeito. Almdasquestesrelacionadascomocusto,transporteequalidadefinalda habitao,osistemadevertambmdarrespostaaalgumaslimitaes habituaisdaconstruoconvencional,conformeenumeradanocaptulo1.2. Desta forma, o sistema modular dever permitir a alterao da sua morfologia conformeasnecessidadesdosseushabitantes.Aadio,subtracoou Introduo 4 disposioalternativademdulos/divisesdacasadeverserfacilmente executvel,semelhanadomobiliriodeumahabitaoconvencional.Esta caracterstica poder revelar-se bastante importante, dado que se o tamanho e o nmero de divises da casa acompanhar o desenvolvimento humano, levar tambm a uma racionalizao da oferta em relao procura. Attulodeexemplo,considerandoosistemacompletamenteimplantadoe difundido na sociedade, um indivduo independente que decida construir a sua habitao,normalmenteapenasnecessitardeumreduzidonmerode compartimentos/mdulos, p.ex uma tipologia T0. Figura 1.Possvel ciclo de vida de uma habitao modular reutilizvel Casodecidaconstituirfamlia,o2agregadopodertrazerconsigooutros mdulos provenientes de anteriores habitaes ou comprados posteriori, com afinalidadedeaumentarasreasounmerodecompartimentos,p.ex: tipologia T1. Mais tarde, com o crescimento do agregado familiar, gera-se uma necessidadedenovoscompartimentosque,maisumavez,poderoser adquiridoseadicionadoshabitaoinicial,formandoumsemnmerode tipologiasvariadas.Eventualmentecomoenvelhecimentodocasalecoma emancipaodosseusfilhos,estespoderolevarconsigoalgunsmdulos paraaconstituiodasuaprpriahabitaodadoque,nasuaausncia,os mdulosjnoseriamnecessriosnahabitaooriginal.Istoresultaainda numadiminuiodeencargosetarefasparaoagregadofamiliarinicial,que nonecessitardeasseguraramanutenodeumacasacomdimenses muito superiores s necessrias. Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 5 Assim,pretendem-sedimensionartodososelementosestruturais,assuas ligaes,sistemadepiso,sistemadecoberturaesistemadefachada necessriosimplementaodomesmo,respeitandoascondicionantes enumeradas.Dadoqueestesistemaserdesenvolvidoderaiz,ser necessrio respeitar diversas questes do mbito legal obrigatrio em Portugal enaUnioEuropeia,nomeadamenteosregulamentosquedizemrespeito segurana e s aces nas estruturas, bem como a compartimentao mnima obrigatria das habitaes. Para alm das condicionantes j referidas, e tendo em conta as preocupaes ambientais actuais, importante a sustentabilidade ambiental e energtica, assim como a pegada ecolgica resultante do sistema. Semprequepossveldeveroserutilizadosmateriaissustentveis,cuja produo e aplicao no prejudique o meio ambiente. 1.4. ORGANIZAO DA TESE Aorganizaodopresentetrabalhodivide-seem6captulos:oprimeiro dedicado a uma nota introdutria, com a definio de objectivos e a motivao paraarealizaodotrabalho.Osegundocaptuloapresentaumavistageral sobreoconceitodaconstruomodular,asuadefinioesistemas construtivos modulares existentes. No terceiro captulo definem-se as bases do sistema modular a dimensionar. Por sua vez os captulos 4 e 5 so dedicados escolhaeapresentaodassoluesadoptadasnomeadamentequanto estrutura principal, ao sistema de piso, fachada e cobertura. No ltimo captulo apresentam-se as concluses do trabalho realizado. Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 6 Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 7 2. CONSTRUOMODULAR:CONCEITO,HISTRIAE SISTEMAS MODULARES ACTUAIS Opresentecaptuloresultadapesquisaerecolhadeinformaosobreo conceitodaconstruomodular,asuaorigem,histriaeactualidade.A pesquisa sobe o assunto foi essencialmente realizada atravs da internet. Esta situao, aliada ao facto de parte da bibliografia remontar primeira metade do sculoXX,levouaquenohouvesseacessoaalgunsdocumentos.Assim sendo,aconsultadeinformaofoifeitadeformaindirecta,nomeadamente atravs do trabalho de terceiros baseados nestes.Pretende-senestecaptuloapresentarumaperspectivahistricasobreo assunto,sobreoconceitosubjacenteesobreossistemasconstrutivos modulares disponveis actualmente, com nfase nos de origem nacional. 2.1. HISTRIA DA CONSTRUO MODULAR Oconceitodeconstruomodularantigo,tendosofridodiversasevolues ao longo do tempo. Usualmente, a ideia aceite pela generalidade das pessoas queaconstruomodularumtipodeconstruofeitaatravsde mdulos, caixas ou contentores pr-fabricados, que so transportados at aolocaldeimplantao,ligadosentresiecolocadossobreosoloficando prontosahabitar.Acontecequeestaideiademasiadoredutoraeimprecisa de um conceito que em muito se poder adequar aos dias de hoje. O recurso da arquitectura utilizao do mdulo remonta antiguidade. Desde a cultura Egpcia, ao povo Grego e aos Romanos, que a utilizao do mdulo como unidade padro vem sendo adoptada. Mais recentemente desde o inicio dosculoXX,diversosarquitectoscomoLeCourbusier,Frenartueoutros, estudaramdeformamaiscientficaaaplicaodasdimensespadrona construoearquitecturamoderna.Diversosautoresdividemahistriada Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 8 construomodularem3etapascronolgicas,CRUZ(2007)eBREGATTO (2008): -Dosprimrdiosdahumanidadeedasprimeirascivilizaes humanas at ao inicio do sculo XVIII; -DoinciodosculoXVIIIatprimeirametadedosculoXIX, perodo referente Revoluo Industrial; -Da segunda metade do sculo XIX at actualidade; 2.1.1.Primeiro perodo, antiguidade: AlgunsautorescomoFILHO(2007)afirmamquenaantigacivilizaoEgpcia existiaumarelaomodularentreasantigaspirmideseosblocosdepedra utilizados na sua construo, dado que segundo BREGATTO (2008) o mdulo utilizadopelosEgpciosestavarelacionadomuitomaiscomasdimenses necessriasdaspedrasparaaconstruodapirmide,doquecoma capacidade que os trabalhadores tinham para transport-las, Por sua vez o povo Grego utilizava a proporo dos elementos para expressar a beleza e a harmonia das suas construes, FILHO (2007). Nos seus templos, aunidadebsicautilizadaeraodimetrodascolunas,quemultiplicadoe dividido,geravatodasasdimensesdoselementoseespaosque caracterizam aquela arquitectura, BREGATTO (2008). SegundoBREGATTO(2005)aalturadascolunasdeveriaserseisvezeso dimetro da base da coluna e a altura do entablamento um tero da altura da coluna.Destaforma,anicaproporoinvariveleraamedidaproporcional entreodimetroeaalturadacoluna.Observa-seaindaqueodimetrodas colunaspoderiavariaremcadaedifcio,poisnoeraconsideradoemtermos deumaunidadedemedidaabsoluta,esimdeumaunidaderelativa.No entanto,aproporoentreodimetroeaalturadacolunaerasemprea mesma. Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 9 Figura 2.Exemplo da aplicao de uma medida modular nas colunas dos templos gregos GREVEN e BALDAUF (2007) Por sua vez, o povo romano adoptou um conjunto de medidas antropomrficas, sobreasquaisproduziagrandepartedosseuselementosconstrutivos, BALDAUF (2004). A ttulo de exemplo, os tijolos romanos eram produzidos em 2 dimenses padro distintas. Para alm disso, o planeamento dos edifcios e cidades era feito recorrendo a um quadriculado, cuja medida base era o passus romano, medida mltipla do p. Tambm a cidade de Emona (actual Liubliana, Eslovnia) era baseada num mdulo de 60 passus, resultando nas dimenses finais de 360 por 300 passus BREGATTO (2008). Figura 3.Planta da cidade de Emona GREVEN e BALDAUF (2007) Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 10 Maistarde,nasegundametadedaidademdiaosjaponesesadoptaramna suaarquitecturaresidencialumadimensobase,oken,medidaquefoi normalizada para ser utilizada na arquitectura habitacional, BREGATTO (2008), Esta medida evoluiu posteriormente para uma trama modular que regia toda a estrutura,materiaiseespaosdaarquitecturajaponesa,CHING(1998), segundo GREVEN e BALDAUF (2007). Figura 4.Casa tpica japonesa realizada com o sistema modular ken KOTHER, et al. (2006).Por sua vez, a trama modular denominava-se tatame, que era basicamente um mdulorectangularcompropores1:2(aproximadamentex1ken).As dimensesdotatameerambaseadasnasnecessidadeshumanas, antropomrficas,poiseramasmedidasquepermitiamqueduaspessoas estivessemdeformaconfortvelsentadasouumapessoadeitadaadormir. Paraalmdisso,asdimensesdomdulo,relativamentepequeno,permitiam umadisposiodeespaosrectangularestotalmentelivre,podendoseguir modelos lineares, agrupados ou arbitrrios conforme a Figura 5, CHING (1998), segundo GREVEN e BALDAUF (2007).Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 11 Figura 5.Planta de casa tpica japonesa com o sistema modular ken,KOTHER, et al. (2006).2.1.2.Segundo perodo, revoluo industrial: SegundoBREGATTO(2005),comoadventodarevoluoindustrial,o desenvolvimentodenovosequipamentosetcnicasdeprocessamentode materiaispermitiuumautilizaodiferenteemaissistematizadademateriais como o ao e o vidro. O aparecimento da indstria permitiu tambm a produo emsriedeelementosconstrutivospr-fabricadosdeformamaisrpida, eficiente e de forma padronizada. Figura 6.Palcio de cristal, cone da construo modular na poca da revoluo industrial UFSC (2003) A primeira grande aplicao nesta poca da construo modular, foi o palcio de cristal projectado por Joseph Paxton e construdo entre 1850 e 1851 para a exposiouniversaldeLondres,ROSSO(1976).Estepalcio,sobejamente Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 12 conhecido, era uma estrutura em elementos pr-fabricados de ao e vidro, com uma rea coberta de 71.500 m2. A estrutura era desmontvel e foi edificada em apenas9meses.Aedificaoconseguiuconjugarumadiversidadede elementoscoordenadosentresi,atravsdeumaredemodular,coma padronizaoeindustrializaodosmesmosaterumpapelpreponderante sobre os limites econmicos e de tempo de construo.Adimensodosmdulosfoicondicionadapelasdimensescomquese produziamasplacasdevidro,quepocaeramdecercade240cm2, resultando numa malha que ordenava os diversos elementos segundo mltiplos e submltiplos desta unidade, GREVEN e BALDAUF (2007).Estaestruturafoimarcante,poisantecipouemcercadeumsculoquestes como a industrializao da construo, a substituio das dimenses mtricas habituaispordimensesmodulareseaproduopadronizadadeelementos construtivos. 2.1.3.Terceiro perodo, actualidade. A edificao do palcio de cristal marcou a construo da poca, pois nos anos seguintesdiversasestruturascomcaractersticassemelhantesforam construdaspelomundofora.Paraalmdisso,duranteasegundametadedo sculoXIX,aconstruomodularfoiaplicadaadiversostiposdeestruturas paraalmdashabitaes,nomeadamentehospitaiseestaesdecomboio. Acontecequedepoisdestapocadeexpanso,verificou-seumdeclnioda construo modular, resumindo-se ao mercado de casas pr-fabricadas, FILHO (2007). A difuso de casas pr-fabricadas deu-se particularmente nos estados Unidos daAmrica,RAMOS(2007),GAFFEY,etal.(2006).Essencialmenteeram habitaes construdas em madeira, cuja produo era efectuada em unidades fabrisdeformamassiva,disponibilizandodiferentesmodelosdecasa.A comercializao era feita em kits com todas as peas necessrias montagem e que chegavam atingir as 30,000 peas, GAFFEY, etal. (2006). A venda era feita junto do cliente atravs de consulta de catlogo. Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 13 Figura 7. Exemplo da montagem de uma habitao prefabricada, GAFFEY, et al. (2006) Destaforma,tornou-sepossveldisponibilizaraopblicoemgeralcasasa preos competitivos e compatveis com os rendimentos da poca, tornando-se assimnumaimportantesoluodehabitaonomercadonorte-americano. Apesardoseusucesso,estetipodehabitaeseramconhecidasporserem construes de fraca qualidade e de esttica duvidosa, RAMOS (2007).Noentanto,duranteasegundadcadadosculoXX,comoavanarda industrializaomundialeanecessidadedosectordaconstruoseadaptar aoespritoderacionalismoeindustrializaoinerentes,diversosarquitectos como Le Corbusier, Walter Gropius, Alfred Farwell Bemis viraram o seu estudo para a pr-fabricao e construo modular, RAMOS (2007). Exemplo disso foi Le Corbusier, arquitecto suo, em 1919, que elogiou a pr-fabricaodehabitaesemdetrimentodascasastradicionais,dandocomo mais-valia habitaes flexveis e adaptveis s necessidades do Homem. Este testemunhoestregistadonoensaioescritopeloarquitectoMassProduction HousesRAMOS(2007).Maistarde,em1921,omesmoautordeclarouque era preciso que as casas fossem produzidas em srie, em fbricas com linhas de montagem tal como a Ford montava seus automveis, CHEMILLER (1980), via GREVEN e BALDAUF (2007). Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais14 Figura 8.Sistema DomDentro desse pensamento Le Corbusier criou o compostopormdulostridimensionaisembetodedimenses estandardizadasquesepretendiaquefosseproduzidoindustrialmente.Este sistemapermitiaaconstruodecasaat2pismestras, permitindo a escolha livre da arquitectura internaTambmnaescoladedesign,artesplsticasearquitectura Alemanhafundadapor WAdolf Meyer, desenhou um sistema de habitao modular denominado amHorn, WEIMAR (2009daescolaem1923,epretendiaofereceromelhorconfortoedistribuiode espao ao mais baixo preo possvelFigura 9.Plantas e alados da casa A Haus am Horn WalterGropiusdesenhoumodular:obairrooperriodeWeissenhofConstruo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais Sistema Dom-Ino, Arquitecto Le Corbusier, 1914/17: Dentro desse pensamento Le Corbusier criou o sistema Dom-Ino, um sistema compostopormdulostridimensionaisembetodedimenses quesepretendiaquefosseproduzidoindustrialmente.Este permitiaaconstruodecasaat2pisossemrecursoa , permitindo a escolha livre da arquitectura interna, CASTELO (2008Tambmnaescoladedesign,artesplsticasearquitectura Alemanhafundadapor WalterGropiuseGeorgeMuche,soba desenhou um sistema de habitao modular denominado WEIMAR (2009). Este sistema foi construdo aquando da exposio daescolaem1923,epretendiaofereceromelhorconfortoedistribuiode espao ao mais baixo preo possvel, RAMOS (2007). Plantas e alados da casa A Haus am Horn MUCHE (1923ropiusdesenhouaindaduashabitaesdentrodametodologia modular:obairrooperriodeWeissenhofem1927eacasaamplivelem Ino, Arquitecto Le Corbusier, 1914/17:Ino, um sistema compostopormdulostridimensionaisembetodedimenses quesepretendiaquefosseproduzidoindustrialmente.Este recursoaparedes-CASTELO (2008).Tambmnaescoladedesign,artesplsticasearquitecturadeBahausna supervisode desenhou um sistema de habitao modular denominado A Haus . Este sistema foi construdo aquando da exposio daescolaem1923,epretendiaofereceromelhorconfortoedistribuiode MUCHE (1923)duashabitaesdentrodametodologia casaamplivelem Construo Modular 1932.Estashabitaesforamconstrudasrecorrendoaelementos fabricados, estrutura metlica e vedao em painis de cortia revestidossua vez, a casa amplivel permitia a sua ampliao e crescimento por adio de elementos volumtricosMaistarde,em1951,JeanProuvimpulsionou fabricao ao desenvolver diversos projectos, dos quaisHouse (1951) - uma espcie de cabana tropical desmontvel em alumnio.Figura 10.MascomoindicaBREGATTO(2008modularna poca foi essencialmentea livro The Evolving Housemodulaonaconstruocivil. entidadesnorte-americanase normas para a normalizao da construo.NestaalturaLeCorbusierinspirandocivilizaes da antiguidade escreve a poca, que definia um do corpo humano, da seco urea e da serie de fibonaccieraumsistemadeproporcionalidadeharmonizarascaractersticasdosindustrialmente,GREVENeBALDAUF(2007elaborouumestudosobrecondenaodimensionalresultandonumsistema Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa num1932.Estashabitaesforamconstrudasrecorrendoaelementos fabricados, estrutura metlica e vedao em painis de cortia revestidosa casa amplivel permitia a sua ampliao e crescimento por adio de elementos volumtricos, CASTELO (2008). JeanProuvimpulsionoutambmoconceitodaprfabricao ao desenvolver diversos projectos, dos quais de destaca a Tropical uma espcie de cabana tropical desmontvel em alumnio.Figura 10.Tropical House, ARKFO (2008)BREGATTO(2008),agrandeevoluodaconstruo modularna poca foi essencialmenteanvelconceptual.AlfredBemisnoseu The Evolving House apresentou a primeira pesquisa sobre a utilizao da modulaonaconstruocivil.Foiapartirdestapublicaoque mericanaseeuropeiasdecidemestudaredesenvolver para a normalizao da construo. alturaLeCorbusierinspirando-senasunidadesdemedidasdas da antiguidade escreve Modulor, um livro bastante inspique definia um sistema de propores obtidos a partir das dimenses , da seco urea e da serie de fibonacci, FILHO (2007deproporcionalidadesantropomrficas,quepretenrmonizarascaractersticasdoserhumanocomasdimensesproduzidasGREVENeBALDAUF(2007).Paralelamente, elaborouumestudosobrecondenaodimensionalresultandonumsistema Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 15 1932.Estashabitaesforamconstrudasrecorrendoaelementospr-fabricados, estrutura metlica e vedao em painis de cortia revestidos. Por a casa amplivel permitia a sua ampliao e crescimento por adio oconceitodapr-de destaca a Tropical uma espcie de cabana tropical desmontvel em alumnio. agrandeevoluodaconstruo conceptual.AlfredBemisnoseu primeira pesquisa sobre a utilizao da Foiapartirdestapublicaoquediversas uropeiasdecidemestudaredesenvolver senasunidadesdemedidasdas livro bastante inspirador para sistema de propores obtidos a partir das dimenses FILHO (2007). Este antropomrficas,quepretendia erhumanocomasdimensesproduzidas ErnestNeufert elaborouumestudosobrecondenaodimensionalresultandonumsistema Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais16 octamtrico,cujamedidabasede12,5cmfoi Alemanha aps a II guerra MundialFigura 11.Modulor, sistema modular clssico desenvolvido por Le Corbusier nos Maistarde,em1956,atravs europeiaparaaprodutividade),declaroupasescomsistemamtricoomdulodeparaospasesqueutilizassemosistemapAlemanha, fruto do sistema desenvolvido por Neufertoctamtrico, GREVEN e BALDAUF (20072.2. O CONCEITO DA CONSTRUNeste ponto interessa definir com exactido o conceito de construo modular. DiversosautoresreferemAlgunsreferem-seaele construo modular e ainda coordenao dimensional modular. SegundoCASTELO(2008: Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais octamtrico,cujamedidabasede12,5cmfoiutilizadanareconstruoda aps a II guerra Mundial, GREVEN e BALDAUF (2007 Modulor, sistema modular clssico desenvolvido por Le Corbusier nos anos 40 MACEDO e SILVA (2007) Maistarde,em1956,atravsdeestudoseresoluesdaAEP(Ageuropeiaparaaprodutividade),declarou-secomodimensopadroparaos pasescomsistemamtricoomdulode10cm,ou4polegadas(10,1ueutilizassemosistemap-polegada,sendoquena do sistema desenvolvido por Neufert, coexiste ainda o sistema GREVEN e BALDAUF (2007). CONCEITO DA CONSTRUO MODULAR definir com exactido o conceito de construo modular. Diversosautoresreferem-sedeformadiferenteaestaformadeconstruiraelecomocoordenaomodular,outrossimplesmente construo modular e ainda coordenao dimensional modular. CASTELO(2008),adefiniodecoordenaodimensi nareconstruoda GREVEN e BALDAUF (2007) .Modulor, sistema modular clssico desenvolvido por Le Corbusier nos eestudoseresoluesdaAEP(Agncia secomodimensopadroparaos ou4polegadas(10,16cm) sendoquena coexiste ainda o sistema definir com exactido o conceito de construo modular. sedeformadiferenteaestaformadeconstruir. omodular,outrossimplesmente construo modular e ainda coordenao dimensional modular.coordenaodimensionalmodular Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 17 ()Umametodologia,quevisacriarumadimensopadro,que racionalizeaconcepoeaconstruodeedifcios,oquepermite elevar o grau de industrializao da construo, mantendo no entanto a liberdade de concepo arquitectnica dentro de valores aceitveis. Oraestametodologiapretende,atravsdaestandardizaodasdimenses dos componentes, racionalizar todo o processo de construo, desde a fase de projecto at montagem final. Nafasedeprojectoaracionalizaoocorrenaagilizaodeprocedimentos, poisexecutarumaplantaouprojectonovoserumprocessomaisrgidoe menos personalizvel. Este ter como base o recurso a elementos predefinidos e pr-calculados, tornando-se assim o projecto, de uma forma resumida, numa definio da disposiodoselementos entresienomeioqueorodeia,tendo subjacente uma malha quadriculada modular. Este facto resulta tambm numa economia de custos inerentes considerao habitual, personalizao de cada habitao,queexigeaprioriumestudodetalhadosobreahabitaoa construir. Porsuavez,oprocessodeconstruoexecutadoemduasfasesdistintas: inicialmente os elementos que constituem o sistema so produzidos em fbrica, eposteriormentetransportadosemontadosnalocaldeimplantao.A racionalizao poder ocorrer em ambos os processos. O recurso produo em srie poder resultar numa diminuio de custos, para alm de possibilitar aadopodemelhoressistemasdecontrolodaqualidade,permitindoo aumento qualitativo individual das peas. O processo de montagem implica por norma um grande dispndio de mo-de-obra,quepoderserseveramentediminudoseoselementosconstrutivos tiveremmecanismosdemontagemsimplificados,semnecessidadedecortes, sobreposies ou qualquer tipo de alterao sua morfologia inicial. Ouseja,comorecursometodologiadecoordenaodimensionalmodular, poderoobter-seganhossignificativosnaeficinciaglobaldosistema, Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 18 reflectindo-se no custo final da habitao, na qualidade da mesma e no tempo de construo. Para o correcto funcionamento desta metodologia, necessrio implementar e definir alguns conceitos base como: -Sistema referencial: -Sistema modular de medidas; -Sistema de ajustes e tolerncias; -Sistema de nmeros preferenciais; 2.2.1.Sistema referencial Paraqueosistemafuncionedamelhorformapossvelnecessriocriarum sistemageomtricodereferncianoespao,semelhanadossistemas cartesianos,constitudosporeixos,pontos,linhaseplanos.Assimser possvelorientaroselementosconstrutivosfomentandoasuacompatibilidade e facilitando a sua localizao. O sistema referencial tanto pode ser um sistema tridimensional como bidimensional. O sistema de poder ser utilizando durante odimensionamentodoselementos,naimplantaodaobranoterrenoou depois na sua execuo, CASTELO (2008) e BALDAUF (2004). 2.2.1.1. Sistema geomtrico de referncia Umsistemareticuladomodularespacialderefernciaouumsistema geomtricodereferncia,umsistemacompostoporplanosquese intersectamperpendicularmente,distanciadosentresiporumadistnciaigual aomdulo,formandoassimumamalhatridimensional,CASTELO(2008; GREVEN e BALDAUF (2007).Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 19 Figura 12.Exemplo de aplicao do sistema geomtrico de referncia GREVEN e BALDAUF (2007) 2.2.1.2.Malhas modulares Com o intuito de complementar o sistema geomtrico de referncia, considera-setambmumsistemareferencialnoplano.Estesistemadenominadode malha, um sistema de 2 dimenses, cuja malha a considerar poder ser mais oumenosapertadaconsoanteapormenorizaodotrabalhoarealizar.Por normaconsideram-seasseguintesmalhasCASTELO(2008),FILHO(2007), GREVEN e BALDAUF (2007): -Malhamodularbsica:utilizadanoprojectodecomponentese detalhes; -Malha modular de Projecto: malha utilizada na criao do projecto geral da edificao;-Malhamodularestrutural:malhaqueauxilianoposicionamento de elementos estruturais; -MalhamodulardeObra:malhautilizadanalocalizaoe orientao do edifcio; Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 20 Figura 13.Exemplo da aplicao das malhas modulares GREVEN e BALDAUF (2007) 2.2.2.Sistema modular de medidas Estesistemapretendenormalizarasdimensesdoselementos,combasena utilizaodeapenasalgumasdimensesbase,mltiplosinteirosou fraccionriospreviamenteseleccionadosdadimensomdulobase.As caractersticas deste sistema, segundo MASCAR (1976) citado por GREVEN e BALDAUF (2007), devero ser: -Conterasmedidasfuncionaisedeelementosconstrutivos tpicos; -Ser aditiva em si mesma; -Asseguraraintercambialidadedaspartesmediantea combinaodasmedidasmltiplasousubmltiplasdo mdulo. Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 21 Aconteceque,devidoextensavariedadedasdimensesdoselementosde umahabitao,necessrioqueexistaumsistemaquemantenhaa proporcionalidadedoselementos.Paratal,recorre-seaoconceitode multimdulosesubmdulos,CASTELO(2008),FILHO(2007),GREVENe BALDAUF (2007). 2.2.2.1.Multimdulo Multimduloutiliza-senoselementosdemaioresdimenses,euma dimensomaiorqueomduloumnumerointeirodevezes(n.M).Segundo alguns autores, estes podero ir de 3M a 60M. 2.2.2.2.Submdulo Pelo contrrio, submdulo um elemento que representa a diviso da unidade modular bsica (M/n) cuja base usualmente 2 ou 4. 2.2.2.3.Medida modular Entende-secomomedidamodularasomadadimensonominaldo componentecomadimensonominaldasrespectivasfolgas.Amedida modularserveparaqueasdimensesdefinidasnoprojectopossamser correctamenteexecutadasemobra,nocorrendooriscodeoselementosse sobreporem.2.2.3.Sistema de tolerncias e juntas construtivas Emqualquersistemaconstrutivonecessriopromoveracompatibilidade entreelementoserespectivosmateriais.Nossistemasmaistradicionaiseste pontonoserevelacrucial,masnumsistemamodularepr-fabricado, necessrio garantir que todos os elementos encaixam devidamente, de forma a desempenharem a sua funo correctamente, CASTELO (2008).necessrioteremcontaamontagememobra,dadoquedeverser realizadasemrecursoaadaptaes,cortesouqualquertipodealterao Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 22 relevantedoselementos.Odesrespeitoaesteprincpiopoderlevarauma quebranaeficinciadosprocessosconstrutivos,diminuindoaeficinciado sistema. Asjuntasdeveroteremcontaasvariaesdimensionaiscausadaspelos processosconstrutivos,variaestrmicasedeformaes,prevendo elementos cobrejuntas Figura 14.Ilustrao do sistema de tolerncias e juntas construtivas GREVEN e BALDAUF (2007) 2.2.4.Sistema de nmeros preferenciais Em funo das caractersticas, limitaes, ligaes e da optimizao do tipo e nmerodeformatodecadacomponente,utiliza-seumsistemadenmeros preferenciais.Essencialmente,umsistemaemqueaproduodos elementossedesenrolasegundomultimdulosousubmdulosescolhidosde formaaobedeceraregrasnumricasselectivas,quepermitemaindauma selecomaisorganizadadosmesmosROSSO(1976)citadoporBALDAUF (2004). A ttulo de exemplo, um nmero preferencial usualmente utilizado pela indstriadoLightSteelFraming(queserabordadonocaptulo2.3.2.1e 2.3.2.2),600mm.Usualmenteadoptadonamedidadospainisdegesso cartonado,porsuaveznaproduodepainisdederivadosdemadeira, adopta o dobro desta medida (1200 mm), GREVEN e BALDAUF (2007). 2.3. PRINCIPAIS SISTEMAS DE CONSTRUO MODULAR Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 23 A definio de construo modular anteriormente apresentada, permite que se considereumlargonmerodesistemasconstrutivoscomosistemasde construo modular. Desde sistemas altamente pr-fabricados cuja nica tarefa emobraacolocaonolocaldesejado,asistemasdeconstruoaseco completamentemontadosnolocalporencaixessucessivosdasuaestrutura, atsistemas maiscomplexosemqueamodularidadesebaseia nadimenso dosseuselementosestruturais,oconceitodeconstruomodularabarcaum grande e variado nmero de sistemas e produtos.Assimsendo,pretende-sedaraconhecernestesubcaptuloumadiversidade de sistemas construtivos modulares que representam a variedade existente no mercadomundial.Pretende-setambm,darnfaseasistemasdeorigem portuguesa,poisapesardenohaverumaculturanopasdeconsumode habitao no convencional, de destacar os produtos criados e fabricados a nvel nacional. 2.3.1.Classificao de sistemas construtivos modulares Antesdeapresentarossistemasmodularesindividualmenteaoleitor, propostoorganizarumaclassificaoparaosdiversossistemasmodulares. Esta classificao ter por base a morfologia individual de cada sistema assim como o sistema de montagem. Assim sendo, tendo por base LAWSON (2007)apresenta-se a seguinte classificao: -Sistemas modulares fechados, tipo clulas: mdulos cuja forma e o desempenhosepodemassemelharacontentoresdetransporte martimo.Oespaointeriorvemjpreviamentepreparadoeasua funonopodeseralterada.Estetipodemduloacarretaum elevadograudepadronizaoepr-fabricao,estandoestes praticamente prontos aps a sua implantao. A forma e dimenses dosmdulosnopermitemgrandevariedadenoaspectofinalda habitao.Consoanteoprodutoemquestoestespodemser empilhveis,ligadosentresioususpensosporumaestrutura metlica principal que funciona como esqueleto. Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais24 Figura 15.Exemplo de s-Sistemasparcialmenteabertos:anteriores, mas com aberturas laterais que permitem a outros mdulosespecificaes dos mdulos, estes podem ser empilhveis at vrios mdulos de alturaFigura 16.Exemplo de sistemas modulares parcialmente abertos ( esquerda)-Sistemas abertos: como o nome indica so mdulos completamente ouparcialmente suportamospisose agrupadossegundodiferentesdirecescomointudodecriar espaos cobertos maiores. direcesdistintasconfiguraesConstruo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais Exemplo de sistemas modulares fechados 5OSA (2009LOFT CUBE (2011) ( direita)parcialmenteabertos:estruturassemelhantess anteriores, mas com aberturas laterais que permitem a outros mdulos, quando dispostas simetricamente. Dependendo das especificaes dos mdulos, estes podem ser empilhveis at vrios mdulos de altura. e sistemas modulares parcialmente abertos LAWSON (2007( esquerda) SPACE (2007) ( direita). abertos: como o nome indica so mdulos completamente menteabertosdos4lados,constitudospor suportamospisosepilaresnoscantos.Estesmdulospodemser agrupadossegundodiferentesdirecescomointudodecriar espaos cobertos maiores. Os mdulos podem ser ligadosdirecesdistintas,permitindoassimummaior configuraes. 5OSA (2009) ( esquerda) estruturassemelhantess anteriores, mas com aberturas laterais que permitem a sua ligao a Dependendo das especificaes dos mdulos, estes podem ser empilhveis at vrios LAWSON (2007) abertos: como o nome indica so mdulos completamente sporvigasque Estesmdulospodemser agrupadossegundodiferentesdirecescomointudodecriar ligados segundo mmaiornmerode Construo Modular Figura 17.Exemplo de sistemas modulares abertos-Sistemasconstrutivosdeelementosmodulares:Nestessistemas noexisteumadefiniode mdulosenquantocaixasfechadas ou abertas.Osistemamodularpoisosnoestruturaisso modo a que sejam ligados de forma rpida e eficaz.umgraudeprcustomizaofabricados de pisos eFigura 18.Exemplo de sistemas construtivos de elementos modulares CENTURYSTEEL (2009c-Sistemas mistosse misturam para compor a estrutura final da habitao. Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numExemplo de sistemas modulares abertos RADZINER (2005esquerda e direita). Sistemasconstrutivosdeelementosmodulares:Nestessistemas noexisteumadefiniode mdulosenquantocaixasfechadas ou abertas.Osistemamodularpoisosseuselementosestruturaise noestruturaissofabricadoscomdimensespadrobase,de modo a que sejam ligados de forma rpida e eficaz. Por norma, tm umgraudepr-fabricaomenormaspermitemumgraude customizaomaior.Normalmentepermitemproduzirpafabricados de pisos e paredes. Exemplo de sistemas construtivos de elementos modulares CENTURYSTEEL (2009c) ( esquerda e direita) Sistemas mistos ou hbridos: Sistemas em que os diversos sistemas se misturam para compor a estrutura final da habitao. Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 25 RADZINER (2005) ( Sistemasconstrutivosdeelementosmodulares:Nestessistemas noexisteumadefiniode mdulosenquantocaixasfechadas ou seuselementosestruturaise fabricadoscomdimensespadrobase,de Por norma, tm fabricaomenormaspermitemumgraude oduzirpainispr- Exemplo de sistemas construtivos de elementos modulares Sistemas em que os diversos sistemas se misturam para compor a estrutura final da habitao.Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 26 2.3.2.Sistemas Modulares 2.3.2.1. Light Steel Framing Sistema de elementos modularesSegundoCENTURYSTEEL(2009c),LightSteelFramingtraduz-seem Portugusporestruturadeaoleve,utilizando-seaabreviaturaL.S.F.para designarestetipodeconstruo.Estesistemaconstrutivoumsistemade elementosmodulares,dadoquerecorreaumesqueletometlicoconstitudo porperfisdechapafinaenformadaafrio.AindasegundoSTEEL(2009),as chapassomoldadasafrioapartirdechapadeaogalvanizadodaclasse S280 a S350.Destaforma,possuemcaractersticasfsicasemecnicasquecumpremo especificadonasnormasdaAmericanSocietyforTestingandMaterialse tambm oeurocdigo 3,parte1-3.Aschapasdeaosoprotegidascontra a corrosoatravsdoprocessodeimersoembanhoquente(galvanizaoa quente)dezincoouzinco-alumnio.SegundoSTEEL(2009)oprocesso mecnico de moldagem das chapas de ao galvanizado permite obter peas de grandepreciso,oquefacilitaoprocessoconstrutivo.Paraalmdisso,os perfis so fabricados j com orifcios que permitem a passagem de cablagem e tubagem. Figura 19.Detalhe de furao perfil L.S.F. RODRIGUES (2006) Construo Modular Figura 20.Passagem de cablageEstemtodoconstrutivoevoluiapartirdepainis de ao galvanizado. Estes so utilizados como paredes estruturais e permitem aexecuodeconstruesatquatropavimentossemestruturasauxiliaresOspainissoproduzidosemfbricaesdepoistransportadosatobra ondesoligadosentresi.Devido painis, o sistema permite a realizao de projectos personalizadosde construo da estrutura, paredes e cobertura vai desde os 8 aos 20 dias Figura 21.Esquema de moradia realizadaConstruo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa num Passagem de cablagem pelo interior de perfis L.S.F,SOMUNDYBRASIL (2008) Estemtodoconstrutivoevoluiapartirdepainisexecutadoscomaschapas Estes so utilizados como paredes estruturais e permitem aexecuodeconstruesatquatropavimentossemestruturasauxiliaresspainissoproduzidosemfbricaesdepoistransportadosatobra entresi.Devidofacilidadedeconfiguraodosdiferentes painis, o sistema permite a realizao de projectos personalizadosa estrutura, paredes e cobertura e moradias com este processo vai desde os 8 aos 20 dias CENTURYSTEEL (2009c).Esquema de moradia realizada em L.S.F. RODRIGUES (2006Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 27 m pelo interior de perfis L.S.F, executadoscomaschapas Estes so utilizados como paredes estruturais e permitem aexecuodeconstruesatquatropavimentossemestruturasauxiliares. spainissoproduzidosemfbricaesdepoistransportadosatobra facilidadedeconfiguraodosdiferentes painis, o sistema permite a realizao de projectos personalizados e o tempo e moradias com este processo RODRIGUES (2006) Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais 28 SegundoCENTURYSTEEL(2009c),naexecuodospainisdeparede,a chapadobradaformandoumperfilem"C"queformaapartelateraldos painisautoportantes,sendoapartesuperiorfeitacomperfilU.Ospainis soaparafusadosentresicomparafusosauto-perfurantesatribuindoassim rigidez ao sistema. A largura destes painis metlicos de 0,40 m ou 0,60 m e paraacolocaodeportasejanelasutilizam-sepainiscommedidas especiais. Figura 22.Exemplo de perfis de parede realizados em L.S.F. RODRIGUES (2006)Segundoomesmoautor,asfundaesdestesistemaconstrutivopodemser executadas de vrias formas. Usualmente por facilidade recorre-se a uma laje de beto (ensoleiramento geral) onde a estrutura assenta, mas outros tipos de fundaopodemserutilizadosdadoqueopesoprpriodaestruturaeas cargasaqueosistemaestsujeitosopequenas.Apenasseascondies mecnicas do solo forem muito desfavorveis que se adaptam outros tipos de fundaes. Porsuavez,asparedessorevestidasaplacasdemadeiraaglomeradae orientadaconhecidascomoOSB(OrientedStrandBoard),sendoestasfixas com recurso a parafusos auto-perfurantes.Construo Modular Figura 23. Asuaresistnciaestruturalresultadadisposiodaspartculasdemadeira, queinicialmentesoorientadasnumanicadireco,camadas adicionais sobrepostas perpendicularmente, formando uma placa final com elevada resistncia. Esta tcnica proporciona placas de madeira com peso mdio de 640 kg/m3, e mdulo de rotura de 16 Mpa na direco perpendicularAs paredes podem ser isoladasentreospainisdemadeiraeospainismetlicos,expandido,quetantopodesercolocadoexterior.normalcolocarnoexteriordaparedeinrcia trmica do edifcioDenovosegundoSTEEL(2009com recurso a placas de gesso cartonado. em placas de 1200 mm espessura de 11 mm. Estas placasparedescomparafusosautopainis feito com fita de papel e massa especial, podem-se aplicar tintas de ltex ou papel de parede. Porsuavez,ospisossoexecutadosatravsdetreliasconsoanteosvoseascargasqueterodevencer.Quandoaestrutura suporte montada, coberta com placas de OSB de forma a funcionarcomo um pavimento. Existe tambm a possibilidade de se executarem finas lajes de beto dependendo das opes tomadas em projecto.Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa num Exemplo de placa de OSB TIMBER (2011Asuaresistnciaestruturalresultadadisposiodaspartculasdemadeira, queinicialmentesoorientadasnumanicadireco,sendodepoisas camadas adicionais sobrepostas perpendicularmente, formando uma placa final com elevada resistncia. Esta tcnica proporciona placas de madeira com peso , e mdulo de rotura de 36 Mpa segundo a direco axial e direco perpendicular STEEL (2009). As paredes podem ser isoladas de diferentes formas: com l de rochaentreospainisdemadeiraeospainismetlicos,oucom,quetantopodesercolocadonointeriordaparedeounoseu exterior.normalcolocarnoexteriordaparedeafimdeobtdo edifcio. STEEL(2009),orevestimentointeriordasparedes placas de gesso cartonado. O gesso cartonado comercializado m de largura com 2600 ou 3000 mm de altura. Estas placas so aparafusadas na estrutura metlica das paredescomparafusosauto-perfurantes.Orematenasjuntasdosdiversos painis feito com fita de papel e massa especial, e sobre as placas de gesso se aplicar tintas de ltex ou papel de parede.soexecutadosatravsdetreliasou eascargasqueterodevencer.Quandoaestrutura , coberta com placas de OSB de forma a funcionarcomo Existe tambm a possibilidade de se executarem finas lajes de do das opes tomadas em projecto. Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 29 TIMBER (2011) Asuaresistnciaestruturalresultadadisposiodaspartculasdemadeira, sendodepoisas camadas adicionais sobrepostas perpendicularmente, formando uma placa final com elevada resistncia. Esta tcnica proporciona placas de madeira com peso 36 Mpa segundo a direco axial e com l de rocha colocada compoliestireno nointeriordaparedeounoseu obterumamaior paredesfeito O gesso cartonado comercializado 2600 ou 3000 mm de altura, com uma so aparafusadas na estrutura metlica das enasjuntasdosdiversos sobre as placas de gesso perfissimples eascargasqueterodevencer.Quandoaestrutura , coberta com placas de OSB de forma a funcionarcomo Existe tambm a possibilidade de se executarem finas lajes de Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais30 Figura 24.: Exemplo semelhanadasparedesedospavimentosexecutadaatravsdeasnassimplessobre as paredes da estruturacobrirplacasdeOSB.Squalquer tipo desde metlicas a cermicas.2.3.2.2.Light Steel Framing Estemtodosemelhanteaoanteriorebaseia-senumconceitomodularemqueospainismetlicestruturaauxiliarsemelhanteaumcontentorconstrutivomasaplicadocomosistemamodularparcialmenteaberto.depr-fabricaonestemtodomaior,peloqueasparedes,pisos, coberturas,instalaes fbrica. Em obra, apenas necessrio preparar mdulos sero implantados.Figura 25.Produo e transporte de modulos habitacionais em L.S.F. Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais de um piso executado em LSF, SOMUNDYBRASIL (2008semelhanadasparedesedospavimentos,aestruturadostelhados atravsdeasnassimplesemperfisdechapadeao,apoiadas sobre as paredes da estrutura. Sobre estas asnas aplicam-se em toda a rea a .Sobreestasaplicam-seastelhasquepodemserde qualquer tipo desde metlicas a cermicas. Light Steel Framing sistema parcialmente abertoEstemtodosemelhanteaoanteriore,segundoCENTURYSTEEL(2009bsenumconceitomodularemqueospainismetlicosformamuma estruturaauxiliarsemelhanteaumcontentor.Nofundoomesmosistema construtivomasaplicadocomosistemamodularparcialmenteaberto.fabricaonestemtodomaior,peloqueasparedes,pisos, coberturas,instalaeserevestimentosinternospodemvirjpreparadosde apenas necessrio preparar previamente o terreno onde os mdulos sero implantados. Produo e transporte de modulos habitacionais em L.S.F. CENTURYSTEEL (2009b) UNDYBRASIL (2008) aestruturadostelhados emperfisdechapadeao,apoiadas se em toda a rea a seastelhasquepodemserde CENTURYSTEEL(2009b), osformamuma .Nofundoomesmosistema construtivomasaplicadocomosistemamodularparcialmenteaberto.Onvel fabricaonestemtodomaior,peloqueasparedes,pisos, erevestimentosinternospodemvirjpreparadosde o terreno onde os Produo e transporte de modulos habitacionais em L.S.F. Construo Modular Oscontentores,depoisdasuaproduoimplantao onde so ligados entre si e construtivodevidosuamaior menor,variandoentreas8ecomumgraudepadronizaosuperiorequandoexistemCENTURYSTEEL (2009bmtodo L.S.F. de painelizao j referido no construtivodassapatas, sistema utiliza praticamente da mesma forma os mesmos materiaisFigura 26.Colocao de mdulos em obraDereferirqueotransporteecolocaodestqualificadaemaquinariapesadaparapegarnosmdulosecoloccorrectamente nos locais de implantao.2.3.2.3.Marmol RadzinerEstaempresaproduzcasasprefabricadasemaorecicladomodularabertosendoporvezesmisturadocomoutrossistemasconstrutivos mais convencionais como o beto e a madeira. Os mdulos so preparados em fbricaesoexecutados Segundo RADZINER (2005mdulos em questo. Pocomprimento pode variar entre os 2,4 e os 4,8 metrosirdos3,3aos4,0metros.Atransporte para o local de implantao apenas pode sConstruo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numdepoisdasuaproduo,sotransportadosataolocalde implantao onde so ligados entre si e revestidos exteriormente. Este sistema suamaiorpr-fabricaotemumtempodeconstruo menor,variandoentreas8eas16horas.NormalmenteutilizacomumgraudepadronizaosuperiorequandoexistemmuitasrepetiesCENTURYSTEEL (2009b).Os materiais utilizados so em tudo semelhantes ao de painelizao j referido no captulo 2.3.2.1, desde o processo construtivodassapatas,execuodasparedes,pavimentosecoberturaente da mesma forma os mesmos materiaisColocao de mdulos em obra CENTURYSTEEL (2009bDereferirqueotransporteecolocaodestesmdulosexigemoqualificadaemaquinariapesadaparapegarnosmdulosecoloccorrectamente nos locais de implantao. adziner staempresaproduzcasasprefabricadasemaoreciclado.modularabertosendoporvezesmisturadocomoutrossistemasconstrutivos como o beto e a madeira. Os mdulos so preparados em soexecutadosdeformasemelhanteacontentoresmartimos. RADZINER (2005), as dimenses dos mdulos variam consoante os or norma a largura fixa-se nos 3,6metrospode variar entre os 2,4 e os 4,8 metros e a altura destes poder irdos3,3aos4,0metros.Aproduodosmdulosfeitaemfbricaeo transporte para o local de implantao apenas pode ser feito em camies com Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 31 sotransportadosataolocalde revestidos exteriormente. Este sistema fabricaotemumtempodeconstruo ormalmenteutiliza-seemobras muitasrepeties .Os materiais utilizados so em tudo semelhantes ao esde o processo execuodasparedes,pavimentosecobertura,o ente da mesma forma os mesmos materiais. CENTURYSTEEL (2009b) esmdulosexigemo-de-obra qualificadaemaquinariapesadaparapegarnosmdulosecoloc-los .umsistema modularabertosendoporvezesmisturadocomoutrossistemasconstrutivos como o beto e a madeira. Os mdulos so preparados em formasemelhanteacontentoresmartimos. as dimenses dos mdulos variam consoante os metros, enquanto o a altura destes poder mdulosfeitaemfbricaeo er feito em camies com Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais32 caractersticas prprias para o efeito. As habitaes so projectos individuais j elaborados,noestandooconceitodemodularidadeafectosdivisesda casa. Para alm disso, no est previsthabitacionais. Figura 27.Produo de mdulos em fbrica e colocao em obra, Conforme se pode ver pelas imagens, contentor em ao, as paredes so do tipo L.S.F.(assimcomoaslajesdiversos mdulos. Este mtodo construtivo podeaolevejanalisadas,istoporqueatosacabamentosutilizadosinteriorese exterioressosemelhantes.Adiferenanopresentecasoaexistnciade uma estrutura metlica extAs fundaes podem ser executadas em betopodemsercombinadoscomestruturasmistasdeaoebeto,devidamente projectadas para acoplar os mdulos. Figura 28.Utilizao de mdulos habitacionais em estruturas mistas Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais caractersticas prprias para o efeito. As habitaes so projectos individuais j elaborados,noestandooconceitodemodularidadeafectosdivisesda no est prevista a adio e ou subtraco de mdulosProduo de mdulos em fbrica e colocao em obra, (2005)pelas imagens, para alm da estrutura semelhante a um contentor em ao, as paredes so do tipo dry-wall, ou seja, so paredes do tipo (assimcomoaslajesepavimentos)oqueaumentaalevezados ste mtodo construtivo pode-se comparar s estruturas de aolevejanalisadas,istoporqueatosacabamentosutilizadosinteriorese exterioressosemelhantes.Adiferenanopresentecasoaexistnciade uma estrutura metlica exterior que confere a rigidez ao mdulo. As fundaes podem ser executadas em beto e, para alm disso os mdulos podemsercombinadoscomestruturasmistasdeaoebeto,devidamente projectadas para acoplar os mdulos.Utilizao de mdulos habitacionais em estruturas mistas (2005) caractersticas prprias para o efeito. As habitaes so projectos individuais j elaborados,noestandooconceitodemodularidadeafectosdivisesda a adio e ou subtraco de mdulos Produo de mdulos em fbrica e colocao em obra, RADZINER alm da estrutura semelhante a um so paredes do tipo epavimentos)oqueaumentaalevezados se comparar s estruturas de aolevejanalisadas,istoporqueatosacabamentosutilizadosinteriorese exterioressosemelhantes.Adiferenanopresentecasoaexistnciade erior que confere a rigidez ao mdulo.disso os mdulos podemsercombinadoscomestruturasmistasdeaoebeto,devidamente Utilizao de mdulos habitacionais em estruturas mistas RADZINER Construo Modular AindasegundoRADZINER(2005bastanteecolgicas,dadoquenasuaconstruoseincorporam insulatedpanels(S.I.P.ssemcomponentesvolteis,painissolarereflecte-se tambmemobra, dadoquegraas processo de construo mais limpolocal de implantao.2.3.2.4.Structural Insulated Panels De acordo com CENTURYSTEEL (2009amaisD.I.Y.(DoitYourself)comotaltemopropsitodeserobra, se ele assim o desejar, pois construdo com base num painel sanduche que j inclui todos os isolamentos trmicos e acsticos necessrios ao conforto no interior da casa. Figura 29.Esquema ilustrativo da construOs painis tanto servem para a ccomoparaaconstruodelajese (1999), estes painis so constitudos por duas 1centmetrocadaeporumacamadapoliestirenoexpandidocomuma espessurade8a14centmetrostrmico e acstico do sistema. Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numRADZINER(2005),ashabitaescaracterizambastanteecolgicas,dadoquenasuaconstruoseincorporam S.I.P.s),madeiradeorigemcontroladaecertificada,tintas semcomponentesvolteis,painissolaresentreoutros.Oaspectoecolgico obra, dadoquegraas prefabricaodosmdulos o processo de construo mais limpo, minorando assim o impacto ambiental no Structural Insulated Panels S.I.P.s CENTURYSTEEL (2009a), este mtodo caracterizaYourself),oquedoinglssignificafaztumesmoeque taltemopropsitodeserfacilmenteexecutvelpeloprpriodonode obra, se ele assim o desejar, pois construdo com base num painel sanduche que j inclui todos os isolamentos trmicos e acsticos necessrios ao conforto Esquema ilustrativo da construo recorrendo a S.I.P.s, (2010) Os painis tanto servem para a construo das paredes exteriores e interiores comoparaaconstruodelajesecobertura.Deacordocom , estes painis so constitudos por duas placas de OSB com cerca de 1centmetrocadaeporumacamadapoliestirenoexpandidocomuma espessurade8a14centmetros,queresponsvelpeloelevadoisolamento trmico e acstico do sistema.Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 33 ,ashabitaescaracterizam-seporserem bastanteecolgicas,dadoquenasuaconstruoseincorporamstrutural ,madeiradeorigemcontroladaecertificada,tintas sentreoutros.Oaspectoecolgico prefabricaodosmdulos o impacto ambiental no ste mtodo caracteriza-se por ser inglssignificafaztumesmoeque facilmenteexecutvelpeloprpriodonode obra, se ele assim o desejar, pois construdo com base num painel sanduche que j inclui todos os isolamentos trmicos e acsticos necessrios ao conforto o recorrendo a S.I.P.s, K-PANELS onstruo das paredes exteriores e interiores .DeacordocomKOSNY,etal. placas de OSB com cerca de 1centmetrocadaeporumacamadapoliestirenoexpandidocomuma queresponsvelpeloelevadoisolamento Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais34 Figura 30.AindasegundoCENTURYSTEEL(2009aperfismetlicosnotopoenabasedospainisqueseencontramemtodoo permetrodaestrutura,formaemvezdeperfismetlicospossveltertodaaestruturaexecutadaapenasem madeira, tendo os painis a funo sercombinadoseaaberturaparaportasejanelas processodemontagemrecorrendoaperfisemL.semelhanadomtodo dapainelizao,asdimensesdospainisrondaos120Podem existir perfis do lado exterior a conferir maior rigidez ao painel, fabricadoscomumaesgalvanizado e espaados de 40Figura 31.Interior sem acabamentos de habitao executada a apenas em madeira e S.I.P.s, Depoisdetodaaestruturaestarmontadaestrutura, sendo que do lado exterior podeConstruo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais Figura 30.Exemplo de um S.I.P.s MURUS (2009) CENTURYSTEEL(2009a),ospainissoaparafusadosa perfismetlicosnotopoenabasedospainisqueseencontramemtodoo permetrodaestrutura,formandoum esqueletoquelhe drigidez.Picospossveltertodaaestruturaexecutadaapenasem madeira, tendo os painis a funo estrutural. Os diferentes painis podem sercombinadoseaaberturaparaportasejanelasefectuadaprocessodemontagemrecorrendoaperfisemL.semelhanadomtodo dimensesdospainisrondaos1200por240Podem existir perfis do lado exterior a conferir maior rigidez ao painel, fabricadoscomumaespessuradeaproximadamente1mmgalvanizado e espaados de 400 a 600 mm. Interior sem acabamentos de habitao executada a apenas em madeira e S.I.P.s, DONNALLY (2009)detodaaestruturaestarmontada,aplicam-seosrevestimentos do lado exterior podem aplicar-se uma grande variedade aparafusadosa perfismetlicosnotopoenabasedospainisqueseencontramemtodoo ndoum esqueletoquelhe drigidez.Porvezes, icospossveltertodaaestruturaexecutadaapenas . Os diferentes painis podem efectuadaduranteo processodemontagemrecorrendoaperfisemL.semelhanadomtodo por2400mm. Podem existir perfis do lado exterior a conferir maior rigidez ao painel, que so aproximadamente1mm,emao Interior sem acabamentos de habitao executada a apenas em seosrevestimentos uma grande variedade Construo Modular derebocoserevestimentosexecutado recorrendo a placasfabricados com furao para a passagem da 2.3.2.5.Modular System SegundoMODULARSYconstrutivo tem como material base a madeira, osarquitectosAlexandreTeixeirada sistema modular, que tanto pode ser fechado como pFigura 32.Planta de uma habitao T1 de 4 mdulos e T3 de 3 mdulos, O aspecto minimalista e design arrojado desfilosofiapordetrsdasuaconcepo modular,dadoqueaconfiguraodeumanovamoradiapodeserfeita segundo uma seleco de mdulos previamente definidos, ao adicionarem-se novos mduloscasaoriginal,queganhanecessidades dos seus habitantesPara alm desta dinmica intrnsecadeprticosconsecutivosealinhados,osistemaemquestopermiteuma rpida construo, com umqueoprocessodeconstruocompreendetantoaproduocomoa implantaoemobra, materiaisepeasestruturaisquecompemahabitaofinalsoproduzidos Construo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numerevestimentos.Doladointerior,oacabamentopodeser executado recorrendo a placas de gesso cartonado. Os painis e perfis so j fabricados com furao para a passagem da canalizao electricidade. MODULARSYSTEM(2010)eRAMOS(2007),estesistema construtivo tem como material base a madeira, e resulta de uma parceira entre osarquitectosAlexandreTeixeiradaSilvaeMiguelRibeirodeSousasistema modular, que tanto pode ser fechado como parcialmente aberto.Planta de uma habitao T1 de 4 mdulos e T3 de 3 mdulos, MODULARSYSTEM (2010)minimalista e design arrojado destas habitaes pr-fabricadas, filosofiapordetrsdasuaconceposoumbomexemplodoconceito modular,dadoqueaconfiguraodeumanovamoradiapodeserfeita segundo uma seleco de mdulos previamente definidos, que podero evoluir se novos mdulos, resultando em novos espaos e funes queganhaassimumadinmicamaioremfunodas necessidades dos seus habitantes, NOVO (2007).lm desta dinmica intrnseca, e em virtude da configurao do sistema deprticosconsecutivosealinhados,osistemaemquestopermiteuma com um tempo mnimo de construo de trs mesesqueoprocessodeconstruocompreendetantoaproduocomoa segundoafirmaUBIERNA(2008).Osdiferentes asestruturaisquecompemahabitaofinalsoproduzidos Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 35 oacabamentopodeser Os painis e perfis so j canalizao electricidade. ,estesistema resulta de uma parceira entre SilvaeMiguelRibeirodeSousa.um arcialmente aberto. Planta de uma habitao T1 de 4 mdulos e T3 de 3 mdulos, fabricadas, e a umbomexemplodoconceito modular,dadoqueaconfiguraodeumanovamoradiapodeserfeita podero evoluir resultando em novos espaos e funes na assimumadinmicamaioremfunodas e em virtude da configurao do sistema deprticosconsecutivosealinhados,osistemaemquestopermiteuma trs meses, sendo queoprocessodeconstruocompreendetantoaproduocomoa .Osdiferentes asestruturaisquecompemahabitaofinalsoproduzidos Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais36 emambientesfabris,queapsotransportesomontadosemobrapela mesma empresa que procede Figura 33.Habitao T0 de 5 mdulos Modular System, SegundoIMOBILIRIA(2007bsicadeconstruo,omdulo,cujasdimensessMultiplicandooudividindoosdiferentesmdulosobtmdivises da habitao. Aosistemaemquestonopermiterealizarmaisdoqueumpiso,nosendo possvelempilharmdulosparaobtercasascom diferentes mdulos podem agruparda forma funcional com que a habitao se encontra dispostacaracterstica de agrupamento e organizao deou substituio de mdulos consoante as necessidades. Paraalmdaopomodularbsicaemqueseagrupammduloscom tamanhopr-definido,existemvariaesdosistema escolhermdulosespeciaisde projectadas de raiz seguindo a filosofia de todo o sistema (2010). As diferentes peas modulares habitacionais inseremtipos de topografia, fruto dos seus distanciadores metlicos que assentam nas fundaesembetoqueservem tambmnumasobreelevaoemrelaoaoterrenooriginalpermitindo respeitar a natureza envolvente e minorando o impacto ambiental.Construo Modular: conceito, histria e sistemas modulares actuais queapsotransportesomontadosemobrapela mesma empresa que procede sua produo. Habitao T0 de 5 mdulos Modular System, MODULARSYSTEM (2010) IMOBILIRIA(2007),osistemamodularcompreendeumaunidade construo,omdulo,cujasdimensesso2,50porMultiplicandooudividindoosdiferentesmdulosobtm-seasdiferentes . Ao contrrio dos sistemas anteriormente apresentadososistemaemquestonopermiterealizarmaisdoqueumpiso,nosendo empilharmdulosparaobtercasascompisosmltiplosdiferentes mdulos podem agrupar-se ou funcionar de forma isoladada forma funcional com que a habitao se encontra disposta. caracterstica de agrupamento e organizao de mdulos que permite a adio ou substituio de mdulos consoante as necessidades.lmdaopomodularbsicaemqueseagrupammduloscom ,existemvariaesdosistemaemquepossvel escolhermdulosespeciaisdedimensesmaiores,assimcomo projectadas de raiz seguindo a filosofia de todo o sistema MODULARSYSTEM . As diferentes peas modulares habitacionais inserem-se emtipos de topografia, fruto dos seus distanciadores metlicos que assentam nas fundaesembetoqueservemaestrutura.Estasoluoacabaporresultar tambmnumasobreelevaoemrelaoaoterrenooriginalpermitindo respeitar a natureza envolvente e minorando o impacto ambiental. queapsotransportesomontadosemobrapela MODULARSYSTEM ,osistemamodularcompreendeumaunidade por5,80metros. seasdiferentes o contrrio dos sistemas anteriormente apresentados, osistemaemquestonopermiterealizarmaisdoqueumpiso,nosendo pisosmltiplos.Os ou funcionar de forma isolada, dependo . tambm esta mdulos que permite a adio lmdaopomodularbsicaemqueseagrupammduloscom emquepossvel ,assimcomocriarcasas MODULARSYSTEM se em diferentes tipos de topografia, fruto dos seus distanciadores metlicos que assentam nas aestrutura.Estasoluoacabaporresultar tambmnumasobreelevaoemrelaoaoterrenooriginalpermitindo respeitar a natureza envolvente e minorando o impacto ambiental. Construo Modular Figura 34.Habitao T0 de 5 mdulos Modular System, Omaterialbaseutilizadonoselementosestruturaisamadeirconjuntocomumadiversidadedeconectoresmetlicos,necessrios seguranadaestrutura.Nosacabamentosexisteumagrande escolha. Exteriormente possvel optacomacabamentoemreboaglomeradodecortiaefachadasventiladascomrevestimentosemmadeira, ardsiaouatpainisdecimento.Asparedesinterioressoexecutadasplacasdegessocartonadocomacabamentosescolhadesdpinturaconvencional,paineldemadeira,revestimentocermicovidro e papel de parede. Figura 35.Interior de uma habitao Modular System, Por norma a cobertura feita em tela asfltica, zincooucobreouorecursoConstruo Modular Desenvolvimento da ideia: Casa numHabitao T0 de 5 mdulos Modular System, MODULARSYSTEM (2010) Omaterialbaseutilizadonoselementosestruturaisamadeiralameladaem conjuntocomumadiversidadedeconectoresmetlicos,necessrios seguranadaestrutura.Nosacabamentosexisteumagrande escolha. Exteriormente possvel optar por isolamentos trmicos pelocomacabamentoemrebocoacrlicopigmentado,revestimentoempainisde aglomeradodecortiaefachadasventiladascomrevestimentosemmadeira, ardsiaouatpainisdecimento.Asparedesinterioressoexecutadasplacasdegessocartonadocomacabamentosescolhadesdpinturaconvencional,paineldemadeira,revestimentocermico Interior de uma habitao Modular System, MODULARSYSTEM (2010norma a cobertura feita em tela asfltica, sendo outras opesouorecursoaumacoberturaajardinada.Ospavimentosdo Desenvolvimento da ideia: Casa numa caixa 37 MODULARSYSTEM alameladaem conjuntocomumadiversidadedeconectoresmetlicos,necessrios seguranadaestrutura.Nosacabamentosexisteumagrandediversidadede r por isolamentos trmicos pelo exterior coacrlicopigmentado,revestimentoempainisde aglomeradodecortiaefachadasventiladascomrevestimentosemmadeira, ardsiaouatpainisdecimento.Asparedesinterioressoexecutadasem placasdegessocartonadocomacabamentosescolhadesderebocoe pinturaconvencional,paineldemadeira,revestimentocermico,pa