INOVAÇÕES TECNOLÓGICAS NO SETOR DE ENGENHARIA CIVIL PRESENTES NA FEICON 2023 – VISITA TÉCNICA
Adriana Talita de França Almeida - adriana.franca@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Amanda Naomi Schiochet - Amanda.schiochet@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Ana Carolina Linzmeyer – anaclinzmeyer@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Ana Julia Baleeiro de Paiva - anabaleeiro@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Braulio Eduardo Pscheidt Duffeck - braulioduffeck@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Bruno Pfeiffer Utsch - bruno.utsch@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Gabriel Araújo Barbosa Garcia da Rocha – gabrielaraujo1@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Júlia Tschá Longo - julia.tscha@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Karoline Guedes de Souza - karoline.guedes@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Kétylli Jojen Wu - ketylli@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Marienne do Rocio de Mello Maron da Costa - mariennecosta@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Matheus Augusto Dutra - matheus.dutra@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Matheus Ribeiro da Silva - matheussilva1@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Milena Thais Vieira Costa - milena.thais@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
Stephanie Martins Fragnan - stephanie.martins@ufpr.br
Universidade Federal do Paraná
INTRODUÇÃO
A Feira de Construção Civil e Arquitetura (FEICON) é um evento anual que recebe diversos profissionais do setor e empresas da América Latina. Dentre os objetivos presentes está a inovação tecnológica do Setor de Construção Civil, o qual se encontra uma resistência do mercado na incorporação de novas tecnologias. Além disso, o encontro tem como finalidade criar uma rede de negócios entre o mercado de fornecedores (varejistas e atacadistas) e os contratantes (construtores e arquitetos), expondo em estandes novos produtos e serviços que estão sendo desenvolvidos. Também, é uma ótima oportunidade para pesquisadores entenderem melhor a demanda atual do mercado e encontrarem oportunidades e ideias para o desenvolvimento de novos estudos e parcerias.
Com base nisso, algumas tecnologias expostas na FEICON de 2023 foram selecionadas e documentadas no presente relatório, a fim de aproximá-las dos estudantes de graduação e outros interessados no assunto, buscando fomentar cada vez mais a inovação do setor.
TECNOLOGIAS
Os produtos e serviços expostos na Feira englobam a área de estrutura/fundação, esquadrias, materiais de construção, sistemas construtivos, logística/transporte, equipamentos, ferramentas computacionais, elétrica hidráulica, desemprenho térmico/acústico e serviços.
Sistema ICF (Isulated Concrete Forms)
O sistema construtivo composto por paredes de vedação em bloco cerâmico e bases estruturais em concreto é há muito tempo predominante no Brasil. Contudo, o avanço da ciência e o investimento de construtoras e empreendimentos na busca por sistemas construtivos mais econômicos, sustentáveis e de melhor desempenho estão prestes a mudar este paradigma. Neste contexto surge o sistema de Fôrmas de Concreto Isolado, do inglês Insulated Concrete Forms (ICF).
FIGURA 01: Construção utilizando o Sistema ICF
Fonte: TECdream.
O sistema ICF consiste em fôrmas de Poliestireno Expandido (EPS), montadas por encaixe, que em seguida são preenchidas com concreto armado e por fim recebem seu revestimento. As alvenarias montadas a partir deste processo desempenham tanto função estrutural quanto de vedação.
FIGURA 02: Sistema ICF
Fonte: FASE ICF.
As vantagens do sistema de Fôrmas de Concreto Isolado quando comparado ao sistema convencional são inúmeras, dentre elas podemos citar: menor custo, menor tempo de obra, menos resíduos, melhor isolamento térmico e acústico, uma estrutura mais leve e que não propaga chamas. Quanto às desvantagens, a principal é a falta de flexibilidade para a realização de reformas, pois como já citado anteriormente as alvenarias desenvolvem tanto função de vedação como estrutural.
Assim, do futuro podemos esperar uma maior aplicação deste método construtivo em construções de pequeno, médio e grande porte, substituindo o método convencional, como já acontece em países como europeus e norte-americanos.
Ecopavimento Permeável
Atualmente, as cidades enfrentam diversos problemas com a drenagem urbana, dado que ao longo dos anos, alagamentos e inundações tem sido cada vez mais frequentes, sendo que um dos principais fatores que ocasionam esse problema é a alta taxa de impermeabilização do solo. Dentre área construída e pavimentações, a área disponível para a infiltração da água foi diminuída drasticamente. Visto isso, novas alternativas surgiram no mercado, com a promessa de disponibilizar mais área permeável em áreas urbanas. Uma delas é o ecopavimento permeável, que é voltado para espaços como calçadas e estacionamentos.
FIGURA 03: Inundação em São Paulo
Fonte: G1-Globo.
A instalação desse tipo de produto é bem simples, geralmente composta por três camadas. A primeira é a nivelação da base, uma compactação do solo (que para áreas pequenas dispensa maquinário), seguida pela sobreposição da grelha plástica, feita de material reciclado que tem como função gerar mais estabilidade para a camada seguinte, camada esta que pode ser de brita ou até mesmo grama, possibilitando assim a passagem da água sem gerar poças ou alagamentos.
FIGURA 04: Ecopavimento permeável
Fonte: Os Autores (2023).
FIGURA 05: Instalação – Ecopavimento permeável
Fonte: Ecotelhado.
Dentre as vantagens do uso desse modelo, é possível citar: a estabilidade promovida pelo piso, visto que é um sistema de pavimentação composto por uma grelha plástica com um geotêxtil resistente a inços e soldado na base, sendo uma boa opção para estacionamentos ou até mesmo na pavimentação de locais de trânsito lento de veículos; a alta durabilidade quando comparado a pavimentos de concreto ou pedra rejuntada, pois é flexível, não quebrando e não rachando, além de que é produzido com materiais reciclados e contará como área permeável quando especificada em projeto.
Novas vertentes e tecnologias, como esse sistema, são necessários no cenário atual, para a adequação dos meios urbanos a essas demandas de drenagem. Que nada mais é que a imitação do curso natural da água, um sistema em desequilíbrio que deve ser reestabelecido.
Captura da Realidade
A tecnologia na construção pode ser definida como o estudo e aplicação de técnicas e ferramentas utilizadas na indústria da construção civil, sendo comumente influenciado pelas inovações tecnológicas da área. Nesse contexto, a inovação na área de coleta de dados do espaço está cada vez mais desenvolvida. Atualmente, já é possível encontrar aparelhos que ofereçam uma qualidade e precisão excepcional na coleta de dados digitais em 3D, sendo cada vez mais rápidos e preciso, tornando a realidade virtual uma importante ferramenta de trabalho e de estudos na Engenharia Civil.
Ao contrário do que é comumente pensado, esse recurso não é algo tão contemporâneo, uma vez que tecnologias semelhantes, que serviram de base para o surgimento da realidade virtual conhecida atualmente, já eram desenvolvidas e estudadas desde o século XIX. Em 1938, Charles Wheatstone, cientista britânico, criou o estereoscópio, ou seja, óculos feitos com lentes que possuíam uma pequena diferença de ângulo entre elas, dessa forma, as imagens visualizadas por cada olho combinavam-se automaticamente no cérebro e formava-se a percepção de tridimensionalidade.
Hoje em dia muito se conhece e se fala sobre o BIM (Building Information Modeling), tecnologia em que é possível integrar diferentes sistemas construtivos em um mesmo ambiente virtual. Entretanto, apesar de ser uma importante ferramenta, não é um sistema automático, sendo que todas as mudanças e atualizações de obra e de cronograma devem ser feitas manualmente. Já ao capturar a realidade, através da RV, obtém-se uma atualização em tempo real de todas as alterações realizadas. Além disso, com essa ferramenta também é possível testar ideias de projeto na hora e visualizá-la no “mundo real”. Graças a isso, os projetos ficam mais alinhados com o desejo do cliente, podendo este compreender melhor o que está acontecendo na obra. Também, a captura da realidade pode ser utilizada para nortear os projetos de modelagem, em que é possível realizar sobrevoos e visualizar simultaneamente o que está acontecendo na Construção, aumentando o controle de qualidade, reduzindo custos e melhorando a eficiência e produtividade.
Além dessas funções é possível fazer o compartilhamento dos dados digitados com membros da equipe em tempo real e usar os dados obtidos na coleta para confirmar a precisão da estrutura e evitar erros de construção.
FIGURA 06: Visita ao estande da Smart Sky sobre a Captura da Realidade na Engenharia
Fonte: O Autor (2023).
FIGURA 07: Realidade Virtual Compartilhada
Fonte: Jornal da Construção Civil.
Esses aparelhos funcionam através de lasers que capturam os pontos da superfície à sua volta, assim calculando a distância entre eles e armazenando os dados coletados em uma nuvem, com outros milhões de pontos capturados. É possível também, processar a nuvem de pontos direto no equipamento e levar para um software de modelagem, como por exemplo o BIM. Para a captura do ambiente, utilizam-se equipamentos como drones, câmeras 360, Laser Scanner e MatterPort (tecnologia que digitaliza dados espaciais). Já para que esses dados sejam visualizados em uma Realidade Virtual, são utilizados equipamentos, como: luvas de dados, capacetes sensoriais, óculos estereoscópicos, cavernas digitais, etc. Assim, tais instrumentos podem ser empregados em diversas áreas da Engenharia civil, como: projetos de terraplenagem e simulação de corte e aterro; relatório de acompanhamento de projetos “As Built” e “As It”.
FIGURA 08: Documentação Digital
Fonte: Adenilson Giovanini.
Opções tecnológicas para conforto Acústico
O isolamento acústico é um assunto de extrema relevância na engenharia civil e na construção civil em geral. O excesso de ruído pode afetar negativamente a saúde, a produtividade e o bem-estar das pessoas, e por isso é essencial garantir a redução da transmissão do som em ambientes internos e externos. Além disso, com o aumento da urbanização e a consequente diminuição do espaço físico, o isolamento acústico torna-se ainda mais importante para proporcionar conforto e privacidade em ambientes residenciais, comerciais e industriais. Neste contexto, é fundamental conhecer as diversas opções de tecnologia disponíveis para o isolamento acústico e saber como aplicá-las adequadamente.
Lã de vidro
A lã de vidro é um dos materiais mais comuns usados como isolante acústico em construções. Ela é feita a partir da fusão de vidro em alta temperatura, transformando-o em fibras finas e entrelaçadas. A sua estrutura porosa permite absorver ondas sonoras e reduzir a transferência de som, bloqueando o movimento de ar entre o interior e o exterior da construção. Além disso, a lã de vidro tem boa resistência ao fogo e à umidade, tornando-a uma opção durável e segura para isolamento acústico. Sua eficácia em reduzir ruídos torna-a uma opção ideal para reduzir a transmissão de som de ambientes externos para internos e vice-versa. A lã de vidro é uma escolha popular para projetos de construção em que o isolamento acústico é uma consideração importante para garantir conforto e privacidade acústica.
FIGURA 09: LÃ DE VIDRO
Fonte: ISAR.
Lã de rocha
A lã de rocha é um material de isolamento acústico amplamente utilizado em projetos de construção. Ele é feito de rochas vulcânicas como o basalto e a diabásio, que são aquecidos a temperaturas extremamente altas e transformados em fibras finas. A sua estrutura fibrosa torna-a eficaz na absorção de ondas sonoras, o que reduz a transmissão de ruído em ambientes internos e externos. Além disso, a lã de rocha tem propriedades resistentes ao fogo, tornando-a uma escolha segura para aplicações em construções. A sua durabilidade e capacidade de manter as suas propriedades de isolamento acústico a longo prazo são vantagens adicionais para sua utilização em projetos de construção. A lã de rocha é uma excelente opção para o isolamento acústico em áreas que requerem conforto acústico, como salas de cinema, estúdios de música, teatros, entre outros ambientes que precisam de uma redução significativa de ruído.
FIGURA 10: LÃ DE ROCHA
Fonte: ISAR.
Vermiculita
A vermiculita é um material de isolamento acústico comumente utilizado em projetos de construção. Ela é um mineral natural que é expandido em altas temperaturas, produzindo um produto leve e poroso que é eficaz em absorver ondas sonoras. A vermiculita é amplamente utilizada como um meio de preenchimento para paredes, pisos e tetos, reduzindo a transferência de som de um ambiente para outro. Além disso, a vermiculita é conhecida por suas propriedades isolantes térmicas, o que significa que ela também pode ajudar a manter a temperatura de um ambiente constante, o que é uma vantagem adicional. Sua capacidade de reduzir o ruído e manter a temperatura constante a tornam uma opção popular em projetos de construção que visam garantir o conforto acústico e térmico, como estúdios de gravação, salas de home theater, salas de conferência e salas de aula, entre outros ambientes.
FIGURA 11: VERMICULITA
Fonte: SP GARDEN CENTER.
Espuma elastomérica
A espuma elastomérica é outro material popular para isolamento acústico em projetos de engenharia civil. Ela é feita de borracha sintética de célula fechada e é conhecida por sua alta densidade e capacidade de absorção de som. A espuma elastomérica é frequentemente utilizada para isolamento acústico em sistemas de ar-condicionado e ventilação, bem como em paredes, pisos e tetos. Além disso, ela também tem propriedades de isolamento térmico, ajudando a manter a temperatura de um ambiente estável. A espuma elastomérica é fácil de instalar e pode ser cortada em vários tamanhos e formas para se adequar às necessidades específicas de um projeto de construção. Ela é resistente à umidade e ao fogo, tornando-se uma escolha ideal para projetos que exigem uma alta resistência a incêndios. Em resumo, a espuma elastomérica é uma excelente opção de isolamento acústico e térmico para ambientes comerciais e residenciais que precisam de uma solução durável e eficaz.
FIGURA 12: Espuma elastomérica
Fonte: ISOPUR.
Fibra de coco
A espuma de coco é um material natural e sustentável que tem se tornado uma opção popular para isolamento acústico em projetos de engenharia civil. É produzida a partir de fibras de coco que são tratadas e transformadas em blocos ou placas de espuma. A espuma de coco é conhecida por sua alta capacidade de absorção sonora, graças à sua estrutura porosa e leve. Além disso, a espuma de coco é um isolante térmico eficaz, ajudando a manter a temperatura de um ambiente equilibrada. Outra vantagem é a sua durabilidade, resistência à umidade e facilidade de instalação, tornando-a uma opção conveniente para construções residenciais e comerciais. A espuma de coco é uma alternativa ecológica e acessível para o isolamento acústico, que pode ajudar a criar ambientes mais silenciosos e confortáveis.
FIGURA 13: Fibra de coco
Fonte: ISOPUR.
Construção Modular
Construção Modular, construção industrializada ou offsite é um modelo construtivo constituído por estruturas pré-fabricadas que são levadas até o local da obra para montagem. Esse modelo é muito utilizado em locais como Europa, Estados Unidos e Japão. Porém, apesar de encontrar alguns preconceitos aqui no Brasil, esse cenário está mudando. Durante a pandemia da Covid-19, um case mostrou a versatilidade e praticidade dessa técnica, fato este que foi a construção do Hospital Municipal M’Boi Mirim, na zona sul de São Paulo, em apenas 36 dias.
FIGURA 14: Hospital Municipal M´Boi Mirim
Fonte: CBCA - AÇO BRASIL.
Construir com pré-fabricados é mais ecológico e eficiente. A recorrência de atrasos no cronograma de obras chega em média a 77% (IDC, Procore - 2021/US), já com a construção modular segue-se uma linha de montagem, sendo possível erguer uma casa em apenas 5 dias, somando mais alguns dias para os acabamentos é possível entregar uma casa pronta em menos de um mês. Obras mais rápidas não só significam a satisfação do cliente, mas um retorno do investimento muito mais rápido, visto que em construções tradicionais o tempo médio para retorno do investimento é de 3 anos para quem constrói um investimento. Outro fator que faz esse modelo se destacar é a questão ambiental. Na construção civil 30% do que se compra é desperdiçado, porém no modelo de construção industrializada o processo é todo planejado cuidadosamente para evitar desperdícios e otimizar tanto a produção quanto a montagem.
FIGURA 15: Exemplo de Construção Modular
Fonte: WEG - Blog Tomadas e Interruptores.
ESG nas empresas de construção civil
A utilização da palavra sustentabilidade é cada vez mais recorrente e muitas vezes utilizada até como um rótulo de marketing, mas dificilmente consegue-se ver gestos concretos que realmente tratem desse assunto de extrema relevância. Os resultados ficam ainda mais escassos quando visto no mundo da construção civil, que infelizmente, apesar de alguns avanços, é um espaço ainda conservador, no sentido de que implantar novas ideias e tecnologias que garantam menos impactos ambientais é dificilmente aceito pelos profissionais e/ou usuários, devido a uma incerteza e medo de mudança.
Felizmente, a preocupação com o meio ambiente tem aumentado, fazendo com que muitas empresas desenvolvam ações nesse âmbito. Isso ficou muito mais forte depois de uma iniciativa da Organização das Nações Unidas (ONU), que encoraja empresas a participar ativamente da busca por mudanças ambientais, sociais, e de governança (ASG), o conceito também pode ser encontrado como ESG (Environmental, Social e Governance).
FIGURA 16: Environmental, Social e Governance
Fonte: Mundo financeiro.
O termo surgiu no mundo financeiro e foi se expandindo rapidamente para as demais empresas que já possuíam uma preocupação com os impactos de suas atividades na sociedade e no meio ambiente e com uma atuação ética, séria e transparente com todos os seus públicos, ou seja, uma responsabilidade social. O relatório ESG, antes conhecido como balanço socioambiental foi reformulado e passou a trazer as ações organizadas de acordo com o conceito ESG. Além disso, o termo pode ser relacionado com outro muito conhecido atualmente, as ODS. As 17 ODS possuem juntas 169 metas a serem alcançadas até 2030, e algumas empresas do setor fazem uma ligação entre seus produtos e tais metas. Ademais, outra iniciativa é o Pacto Global, onde as corporações são incentivadas a adotar políticas de responsabilidade social corporativa e sustentabilidade. A empresa que deseja se juntar à ação deve enviar uma carta a ONU afirmando o seu compromisso com os objetivos do pacto e assumindo a responsabilidade de enviar uma COP (Comunicação de Progresso) com o andamento das ações promovidas.
Tendo como base os princípios mencionados acima, muitas empresas começaram a implementar essa filosofia na hora de produzir seus produtos. Isso pode ser notado quando se aproveita o máximo da matéria-prima e reutiliza materiais que seriam descartados. Outra preocupação está na redução do volume de resíduos gerados, sendo que a matéria-prima pós-indústria é uma das alternativas encontradas para utilização sem que isso interfira nas propriedades mecânicas dos produtos. Além do reaproveitamento, também é possível ver inovação nas matérias-primas, já há no mercado, por exemplo, produtos feitos com insumos reciclados e de fontes renováveis.
Produtos utilizando PCR de Polipropileno, os quais utilizam resina de pós-consumo feita de resíduos plásticos reciclados. Contribuindo para a diminuição das emissões de carbono e com a economia circular.
FIGURA 17: Utilidades Domésticas em PCR presentes no stand da Astra
Fonte: Os Autores (2023).
Utilização do Polietileno Verde (PE Verde), o qual é um bioplástico de fonte renovável feito a partir do eteno, obtido da cana-de-açúcar. Seu processo produtivo captura toneladas de gases do efeito estufa da atmosfera.
FIGURA 18: Regador em PE presente no stand da Astra
Fonte: Os Autores (2023).
Por fim, sabe-se que a cuidar do planeta é uma responsabilidade coletiva e que cada vez mais, administrar e garantir que os interesses de todos os stakeholders estejam em sincronia com o desenvolvimento sustentável é um compromisso das empresas. Apesar dos resultados ainda serem poucos presentes nos produtos, a expectativa é de um desenvolvimento considerável nessa área.
Considerações FINAIS
Em síntese, foi possível observar que a Feira de Construção Civil e Arquitetura é um importante marco para os profissionais, empresas e estudantes da área. Conclui-se também que a Visita Técnica para a FEICON 2023 permitiu ampliar os conhecimentos dos alunos sobre novas tecnologias da Engenharia Civil e fomentou uma busca mais profunda sobre novos materiais, metodologias, equipamentos e serviços. Além disso, a visita contribuiu para a extensão Universitária, fortalecendo a relação entre a Universidade e à comunidade externa.
AGRADECIMENTOS
Este presente trabalho só foi realizado graças ao apoio do Setor de Tecnologia e dos Departamentos de Construção Civil, Hidráulica e Saneamento e Transportes da Universidade Federal do Paraná. Além disso, agradecemos à Professora Dra. Selma Aparecida Cubas por compartilhar seus conhecimentos com o grupo durante a viagem e à Professora Dra. Marienne do Rocio Maron Costa por contribuir com a organização do evento. Além disso, gostaríamos de expressar nossa gratidão ao Ministério da Educação (MEC) pelas bolsas concedidas ao grupo PET Engenharia Civil UFPR, que permitiram nossa participação neste projeto de pesquisa.
REFERÊNCIAS
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BONATO, Raquel Kahan et al. Revisão Bibliográfica em Realidade Virtual e Modelagem 3D Aplicada à Engenharia Civil e à Exploração e Produção de Petróleo e Gás Natural. 2015. 114 f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Civil, Unesp, Guaratinguetá, 2015. Disponível em: https://repositorio.unesp.br/handle/11449/155178. Acesso em: 18 abr. 2023.
SMART SKY (Curitiba) (org.). Mas o que é “reality capture”? Disponível em: https://smartsky.tech/quem-somos/. Acesso em: 18 abr. 2023.
CATAI, Rodrigo; PENTEADO, André; DALBELLO, Paula. MATERIAIS, TÉCNICAS E PROCESSOS PARA ISOLAMENTO ACÚSTICO. Disponível em: https://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/17747/material/Engenharia%20de%20Produ%C3%A7%C3%A3o,%20Engenharia%20Civil,%20Mecatr%C3%B4nica.pdf. Acesso em: 25/05/2023.
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