Coordenação Modular - Economia e Gestão - Parte 3

3 – A Coordenação Modular

Para possibilitar a sequência natural das operações, todo um conjunto de ações normativas deve ser estabelecido visando padronizar os elementos construtivos e dar uma forma orgânica à técnica de projeto. O conjunto dessas ações constitui, como já vimos, a coordenação dimensional. Aplicando o conceito de módulo à coordenação dimensional obtemos a coordenação modular.

A norma brasileira, ABNT NBR 15873/2010, assim define elementos construtivos:

“Elemento Construtivo: Parte da edificação com funções específicas, constituída por um componente ou conjunto de componentes e/ou materiais de construção. Exemplo: parede, janela, escada e outros.”

O módulo, que na arquitetura, é uma unidade de medida convencional, adotada para estabelecer dimensões, proporções e ordenar a construção de elementos de um determinado organismo arquitetônico, passa a desempenhar a função de referencia das dimensões dos elementos industrializados de forma a proporcionar condições para sua aplicação múltipla. Em outras palavras, a coordenação modular é um método por meio do qual estabelece-se uma dependência recíproca entre componentes construtivos e os edifícios mediante uma unidade de medida comum.

Como já vimos, a aplicação do método industrial à construção, desdobra naturalmente as operações, que hoje são realizadas artesanalmente no canteiro, em operações de fabricação, executadas nas usinas ou fábricas, e operações de montagem, executadas no canteiro de obras. Isto exige que o arquiteto modifique significativamente a maneira como habitualmente elabora o seu projeto, reconhecendo e respeitando as exigências técnicas de montagem e de acordo com o postulado fundamental de que, se os elementos não se adaptarem perfeitamente ao projeto e não se integrarem reciprocamente, eles não poderão ser utilizados, pois será impossível qualquer operação de adaptação no canteiro.

É evidente que, sendo a construção um processo prevalentemente aditivo, somente será possível uma certa variedade de aproveitamento de elementos acabados, desde que eles sejam dimensionados de forma a obedecer a uma relação aditiva entre todas as suas medidas.

Feitas estas considerações, podemos concluir que a natureza simplificativa e aditiva das medidas dos elementos será estabelecida em primeiro lugar pela determinação de uma relação comum a todas as dimensões. A existência de uma relação comum universal dará lugar a uma família de dimensões correlatas, as quais poderão ainda sofrer uma operação de seleção de acordo com as características dimensionais de cada elemento.

Serão assim alcançados dois objetivos: uma simplificação das dimensões para as finalidades de produção e uma aditividade das dimensões para as finalidades de projeto. O edifício não é mais rigorosamente executado sob medida e o projeto é elaborado em função de dimensões normalizadas, que levam em conta os materiais e elementos disponíveis e os processos de montagem.

3.1 – Fases da Coordenação Modular

O objetivo da padronização é a estabilização do produto ou do processo de produção, onde a padronização assume a aplicação de normas a um ciclo de produção ou a um setor industrial completo. A coordenação modular é o meio sistemático para conseguir a integração dimensional dos elementos padronizados.

Sua aplicação implica no estudo de três princípios fundamentais: seleção, correlação e intercambialidade. A seleção opera na fase de produção reduzindo a variedade ao mínimo mais eficiente. A correlação opera na fase de composição efetuando uma escolha quantitativa de valores, estabelecendo relações mútuas para facilitar a sua atitude combinatória. A Intercambialidade opera na fase da montagem estabelecendo critérios e normas para os ajustes e tolerâncias.

3.2 – Escolha do Módulo

O termo módulo engloba dois conceitos distintos, o de unidade de medida e o de fator numérico. Como unidade de medida, o módulo foi usado desde a antiguidade para uma função estética. Na atualidade o módulo deve preencher finalidades técnicas, utilitárias e produtivas. Portanto o módulo é o denominador comum das grandezas existentes. É uma unidade de medida abstrata proposta como dimensão básica para o dimensionamento dos elementos construtivos produzidos industrialmente.

Como fator numérico, fixa a regra que se destina a coordenar dimensões. No caso de uma série geométrica, o módulo representa a razão elástica e combinatória da progressão. Portanto como fator numérico determina uma correlação entre os termos de uma série e os valores de uma escala de dimensões.

Como unidade de medida será a primeira medida da sequência modular normal e intervalo dimensional básico do sistema de referência. Num projeto que utilize esse sistema de referência os elementos construtivos irão ocupar espaços de projeto que serão múltiplos da medida modular.

A norma brasileira, ABNT NBR 15873/2010, assim define o módulo básico:

“Módulo Básico: Menor unidade de medida linear da coordenação modular, representado pela letra M, cujo valor normalizado é M=100mm."

3.3 – As Séries Numéricas

A coordenação modular, entre outros objetivos, tem também um de natureza simplificativa, pois seria antieconômico para uma fábrica produzir e manter em estoque, variados elementos de todas as dimensões com um módulo básico de intervalo. Assim sendo, a necessidade de operar uma escolha de tamanhos de acordo com sua frequência estatística, tornou-se fundamental para sua viabilidade econômica.

De um ponto de vista teórico uma série dessa natureza de valores dimensionais correlatos resulta da combinação de critérios de redução da variedade atual das dimensões dos elementos construtivos e da aplicação de operações relacionadoras das dimensões já escolhidas (simplificação e correlação).

Será, portanto, oportuno trabalhar racionalmente procurando obter uma seqüência de números correlatos de acordo com critérios matemáticos adequados, que permitam executar um processo simultâneo de simplificação e correlação.
Existem três tipos fundamentais de séries numéricas: geométricos, aritméticos e harmônicos. Os estudos e realizações neste campo são muitos e vários, antigos e recentes, ficando evidenciado que as séries geométricas tem melhor disposição para reproduzir com aderência as características numéricas dos fenômenos técnicos.

3.4 – Tolerâncias e Ajustes

A aplicação do método industrial à construção, transformando a maior parte das operações do canteiro de obras em operações de montagem de elementos construtivos pré-fabricados, obriga-nos de imediato a considerar a necessidade de estudar e estabelecer uma teoria das tolerâncias e dos ajustes.

A norma brasileira, ABNT NBR 15873/2010, assim define tolerância e ajuste:

“Tolerância: Diferença admissível entre uma medida real e a medida nominal correspondente.

Ajustes de Coordenação: Diferença entre uma medida nominal e a medida de coordenação correspondente. O ajuste de coordenação garante espaço para deformações, tolerâncias e materiais de união, quando for o caso.”

Nos processos tradicionais de construção, a ajustagem dos materiais e dos elementos é quase sempre imprescindível, assim como a verificação de medidas na obra é uma prática usual e indispensável na execução de muitos elementos feitos sob encomenda.

Num processo industrial no qual a produção deve desenvolver-se com continuidade e regularidade, independentemente da demanda e em grandes séries, as dimensões devem ser fixadas de antemão e não podem ficar dependendo das características dos pedidos. Além disso, cada elemento construtivo deve poder ser fabricado com precisão e acabamento suficientes para permitir sua utilização direta na união imediata e automática com qualquer outro elemento retirado ao acaso do estoque. Escolhas na obra e retoques não são mais admitidos.

Dito isto, conclui-se que a indicação da medida de um elemento não pode mais ser feita com valores rígidos, mas através de um valor máximo, que chamamos de dimensão limite superior e valor mínimo, que chamamos de dimensão limite inferior. A diferença entre estas duas medidas chama-se tolerância e é sempre positiva, representando ao mesmo tempo o máximo de imperfeição admissível para a correta aplicação do elemento e o máximo de perfeição que pode ser conseguida sem que o custo de fabricação resulte excessivo.

3.5 – Sistemas de Referências

O uso de reticulados regulares, constitui um dos processos de uso mais frequente para facilitar o trabalho de elaboração do projeto. Generalizando este sistema, não somente para comodidade de desenhos mas, também, para coordenar a posição e as dimensões de todos os elementos, o processo deve ser racionalizado em função de uma ou mais retículas.

As dimensões da retícula podem ser diferentes, porém utilizam-se malhas quadradas. A retícula modular é o elo de ligação entre a produção industrial e o projeto individual. As retículas podem ser utilizadas em todos os estágios do processo construtivo, e para cada fase serão escolhidos valores preferenciais para os espaçamentos das linhas de referência.

A norma brasileira, ABNT NBR 15873/2010, assim define sistema de referência modular:

“Sistema de Referência Modular: Sistema geométrico tridimensional de n planos ortogonais, no qual a distância entre quaisquer planos paralelos é igual ao módulo básico ou a um multimódulo.”