2 – Sistemas Modulares e Suas Vantagens
2.1 – Coordenação Dimensional
Todo o projeto necessita uma coordenação dimensional. É papel da coordenação dimensional compatibilizar dimensionalmente de forma racional e orgânica os espaços de uma construção. Longitudes, superfícies e volumes tem que ser dimensionados relacionando-se precisamente entre si. A coordenação dimensional não deve ser entendida como um mero instrumento geométrico mas, também, físico, estético e econômico. Não está apenas vinculada à composição arquitetônica mas, também, à tecnologia e à produção. Os componentes construtivos devem ser desenhados, construídos e montados levando-se em conta as necessidades funcionais, técnicas e estéticas.
Se em cada ambiente o homem realiza uma ou mais atividades, o espaço que o define deve ser o mínimo necessário, adequado e suficiente para a perfeita realização dessas atividades. Chama-se de estudo de disposição física a definição desse espaço. Se quisermos quantificar e medir esse espaço, podemos recorrer a uma unidade de medida à qual podemos chamar de módulo.
O dimensionamento de um edifício não é uma tarefa fácil. Dos principais materiais aos pequenos componentes e detalhes, viabilizar uma obra é uma tarefa complexa cuja solução exige um planejamento sofisticado e um projeto detalhado que definam um sistema de dimensões claramente identificado e ordenado. Estas dimensões devem levar em conta a função específica dos espaços, a partir da definição de suas principais dimensões e, também, o sistema construtivo, considerando as dimensões de cada componente a ser utilizado na construção.
A arquitetura sempre ofereceu aos projetistas um leque muito variado de figuras geométricas, planas e volumétricas, disponíveis para seus arranjos funcionais e formais. Não são poucas as aventuras criativas dos arquitetos que, fazendo uso destas figuras, demonstram grandes arrojos plásticos e compositivos e acabam, a partir do estudo aprofundado do programa e suas demandas dimensionais, por inventar novas maneiras de atender as demandas de uso destes espaços, com maior ou menor eficiência funcional, em nome da boa forma.
Mesmo reconhecendo estes grandes empenhos inventivos dos projetistas, experimentando novos espaços, sabemos que as figuras geométricas que melhor se prestam para as finalidades funcionais são aquelas que permitem medir completamente o espaço, portanto, são aquelas que possuem afinidades geométricas perimetrais, tais como, o quadrado, retângulo, hexágono, triângulo, ou os sólidos formados a partir da combinação geométrica entre eles. Figuras geométricas, tais como, o círculo, elipse e suas variantes não possuem afinidades geométricas pois seus intervalos perimetrais não se encaixam, formando a partir de suas associações, vazios e figuras geométricas diferentes e de baixa eficiência combinatória.
Todas as dimensões de uma construção, bem como, todas as dimensões de todos os componentes construtivos devem estar relacionadas para que possamos obter um resultado que harmonize forma, função e construção com custo economicamente justificável. Ao definirmos e compatibilizarmos estas dimensões buscamos e reconhecemos um número de repetições dimensionais passíveis de serem coordenadas a partir de um módulo. Obviamente, as formas geométricas regulares e os sistemas construtivos que utilizam materiais e componentes pré-fabricados são os que mais utilizam as séries dimensionais modulares.
Este módulo é a principal figura geométrica regular repetitiva destinada a definir, organizar, qualificar o espaço, otimizar o desenvolvimento de uma ou mais atividades e concretizar o objeto arquitetônico dentro de indicadores e padrões viáveis de economia e com racionalidade e alta eficiência funcional.
A coordenação dimensional é habitualmente entendida como um instrumento de normalização dimensional das partes da edificação. Desde que a coordenação dimensional utilize uma unidade de medida representada por um módulo tridimensional (altura, largura e profundidade), ela passa a ser coordenação modular.
A norma brasileira, ABNT NBR 15873/2010 , assim define a coordenação dimensional e a coordenação modular:
“Coordenação Dimensional: Inter-relação de medidas de elementos e componentes construtivos e das edificações que os incorporam, usada para seu projeto, sua fabricação e montagem.
Coordenação Modular: Coordenação dimensional mediante o emprego do módulo básico ou de um multimódulo.”
2.2 – Limitação das Variações
A variedade destina-se a corrigir a uniformidade e é uma exigência humana. Portanto, torna-se difícil imaginar um produto final sem reconhecer a variedade dimensional dos componentes com funções semelhantes. A variedade, por mais essencial que seja, não pode ser pensada em termos exclusivamente geométrico-dimensionais, estando condicionada, também, à compatibilização associativa e à correlação funcional.
A norma brasileira, ABNT NBR 15873/2010, assim define componente:
“Componente Construtivo: Unidade distinta de determinado elemento do edifício, com forma definida, com medidas especificadas nas três dimensões e destinada a cumprir funções específicas. Exemplos: bloco de alvenaria, telha, painel e outros.
Componente Modular: Componente construtivo cujas medidas de coordenação são modulares.”
O projeto de edifícios modulares apresenta um grau de complexidade variável em função das dimensões dos seus componentes. A aplicação em edifícios tradicionais, ou seja, executados principalmente com componentes de pequenas dimensões, exige um projeto complexo, uma vez que o número de componentes é grande e a tipologia é variada. De um modo geral, o grau de complexidade do projeto é proporcional à complexidade de aplicação da coordenação modular, onde esta complexidade diminui conforme o número de componentes da pré-fabricação diminui e suas dimensões vão aumentando.
Este fenômeno é frequente na indústria e desde sua origem como sistema integrado tem exigido o estabelecimento de acordos múltiplos para normalização dimensional, buscando eliminar as variações supérfluas e reconhecer suas propriedades funcionais e de fabricação.
De acordo com Teodoro Rosso, a necessária integração dos componentes pode ser conseguida através da observância de três condições de compatibilidade: a geométrico-dimensional, a associativa e a funcional.
2.3 – Normalização
A abordagem do problema da coordenação dimensional e da permutabilidade conduz, naturalmente, ao domínio da normalização. Com efeito, é notório que a normalização é por definição a regulamentação de qualquer fenômeno de produção com o intuito de obter sua padronização e ordenação racional e unívoca.
Em outras palavras a normalização se propõe a obtenção de produtos idênticos, aplicando a mesma tecnologia, permitindo a sua permutabilidade. Estabelece, portanto, uma linguagem comum constituída de símbolos e termos, define os objetos, seu campo de aplicação, suas características básicas, as tolerâncias de fabricação e seus limites, as normas de uso e desempenho, os controles e métodos de ensaio. Ainda, de acordo com Teodoro Rosso, a normalização articula-se nas seguintes categorias de ações estabilizadoras: simplificação, tipificação, unificação, padronização e integração.
Sem dúvida, a coordenação modular ainda está longe de seu estágio definitivo de indicador de eco-eficiência e torna-se necessário ampliar o debate não apenas entre os envolvidos no setor da construção, mas principalmente envolvendo a Universidade e seus pesquisadores, uma vez que, somente através de uma experiência coletiva será possível sedimentar a teoria e encontrar as diretrizes mais oportunas de aplicação objetivando obter uma maior produtividade na indústria.
2.4 – Pré-fabricação
A produção de componentes construtivos para uso posterior na obra, não é uma idéia nova. A denominação da palavra pré-fabricação é moderna, porém o conceito pode ser encontrado nas edificações através de todas as épocas. Quando é utilizada profusamente, este método implica numa série de condicionantes especiais, tanto no que diz respeito ao projeto, como à fabricação.
O uso de componentes construtivos pré-fabricados requer que a obra e a fábrica operem sobre a base de um sistema comum de dimensões que seja claro e inequívoco e, cujas dimensões, sejam respeitadas com um grau de precisão adequado.
Pode-se considerar que, consegue-se um grau adequado de precisão quando os componentes se encaixam, isto é, quando podem ser colocados num terreno e num edifício sem a necessidade de se retocar a sua forma e dimensões. O grau de precisão conveniente depende do processo construtivo, dos materiais e dos tipos de juntas empregadas. De outro modo, em cada caso, deve-se especificar os limites dentro dos quais mantenham-se as possíveis variações dimensionais inerentes a cada processo.
Este é o objeto de um sistema de tolerâncias: estabelecer limites dentro dos quais se podem tolerar certas variações sobre uma determinada dimensão. Quando se estiver chegado a um acordo sobre o sistema dimensional é possível mecanizar e racionalizar a pré-fabricação de componentes construtivos, com o que se chegará, gradualmente, ao seu objetivo fundamental que é a produção industrializada em fábrica de componentes construtivos normalizados.
2.5 – Industrialização
A prosperidade da sociedade moderna, com o aumento permanente do consumo, depende basicamente da eficácia das indústrias. Eficácia que está melhorando constantemente a partir de todo o tipo de racionalização, mecanização, normalização, análise e controle da produção, entre outros. Em geral, a indústria está utilizando estas medidas desde muitos anos e o debate sobre a aplicação de princípios e procedimentos industriais na edificação tem sido prolongado durante tanto tempo, que na atualidade existe um acordo geral sobre a necessidade deste desenvolvimento.
A sociedade requer um crescente grau de industrialização para proporcionar uma quantidade cada vez maior de todas as diferentes categorias de edifícios que necessita. Na contramão desta constatação, sabemos que nossos recursos são limitados. A falta de capital e mão-de-obra especializada, nos provoca a saber aproveitar e utilizar melhor os nossos recursos. Neste sentido, a Universidade deve assumir um papel de suma importância, direcionando seus recursos técnicos para a investigação e pesquisa.
O princípio fundamental do método industrial é a continuidade física, temporal e conceitual. É física, porque decorre do perfeito desempenho do produto como um todo, é temporal, porque procede da correta cronologia dos eventos que compõem o processo de produção e é conceitual, porque resulta da unidade e coerência do pensamento e da ação dos intervenientes no processo de decisão.
Aplicando estes princípios à edificação, como produto final, temos a industrialização fechada. Esta opção está, entretanto, estritamente vinculada à continuidade de mercado, eis que a edificação como produto não pode se beneficiar da função estoque.
Por outro lado, restrição séria é feita à rigidez do produto, à incidência do custo-transporte, aos elevados investimentos que favorecem os monopólios. Já a industrialização aberta se propõe a eliminar estes principais inconvenientes mediante a produção em escala de componentes pré-fabricados e permitindo a variedade da edificação/produto através da permutabilidade dos componentes intermediários e da variedade de seu repertório.
No que se refere à construção, tem pouca importância o fato de que os produtos pertencentes a ciclos de fabricação de canteiro venham parcialmente ou totalmente da fábrica ou que tratem de trabalho efetivamente executado no local. Aquilo que interessa é a predisposição sistemática das atividades executivas ligadas à coordenação ou integração de seus resultados.
Este relacionamento acontece, conforme já foi colocado, durante o ato de projetar. O ato de projetar, se transforma, assim, radicalmente e torna-se mais complexo em relação a prática tradicional, mas também mais preciso e unívoco e, paradoxalmente também, menos rígido e mais flexível e adaptável a circunstâncias diversas que podem intervir no tempo.
A evolução da prática de construir deve ser entendida em termos rigorosamente racionais, esclarecendo-se a relação efetiva entre arquitetura e indústria, pois deste entendimento surgirão as condições mais favoráveis para resolver o crítico estado em que atualmente se debate a produção no setor da construção civil. Coordenação e integração são os fatores principais da realização do método industrial, procurando o máximo de produtividade através da continuidade dos processos.
A linha de montagem da indústria automobilística é o exemplo clássico dos sistemas para reduzir o custo de fabricação, mediante a aplicação de conceitos de padronização e produção em massa. Os locais de fabricação dos elementos podem ser independentes e afastados daquele em que se realiza a montagem. Neste processo, é implícita a exigência que a construção dos elementos componentes, deve ser subordinada à possibilidade de colocação e ajuste de cada um em seu lugar, com precisão e rapidez. A aplicação do método industrial implica na continuidade do trabalho e principalmente na continuidade das técnicas.
No campo da construção de edifícios, uma técnica análoga poderá ser adotada desde que se submetam os elementos a um processo de padronização que facilite a montagem das partes sem problemas de ajustagem, mesmo quando provenientes de fábricas diferentes. É portanto necessário que a produção seja limitada a um número razoável de elementos e de formatos que possam ocupar posições diferentes num mesmo ou em vários edifícios, permitindo tirar vantagem da produção em série sem reduzir a elasticidade do projeto.
