Arranha- Céus. Figura 1 - Maison de François Cognet. Figura 2 - Equitable Life Building Peça Publicitária, edifício concluído e após incêndio

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1 Arranha- Céus A construção dos primeiros arranha- céus só foi possível devido ao surgimento de duas tecnologias essenciais. A primeira, foi o sistema construtivo das estruturas dos edifícios, com alta resistência e baixo custo, em aço estrutural ou em concreto armado. Em 1853 foi construído em Paris, por François Coignet, a primeira edificação em Figura 1 - Maison de François Cognet estrutura de concreto armado, que possuía quatro pavimentos (Figura 1). Naquele mesmo ano, Elisha Otis apresentou em Nova York a outra invenção igualmente importante para o processo de verticalização urbana, o elevador. O Equitable Life Building (Figura 2) em Nova York é considerado o primeiro arranha- céu do mundo. Ele foi finalizado em 1870 e destruído por um incêndio em Possui 7 pisos e 43 metros de altura, e foi o precursor na utilização do elevador, que naquela época era movido a vapor, e da estrutura em aço, projetada pelo engenheiro William Le Baron Jenney. Figura 2 - Equitable Life Building Peça Publicitária, edifício concluído e após incêndio No Brasil, devido aos altos custos e dificuldades para a importação de vigas de aço para as estruturas, surgiu a necessidade de substituição deste sistema, exclusivamente utilizado até o início do século XX, por um sistema que fosse menos dependente de materiais estrangeiros e mão de obra especializada. A crescente adoção do concreto armado pelos construtores brasileiros ocorreu a partir do desenvolvimento local desta tecnologia e formação de especialistas, pelo pioneiro Gabinete de Resistência dos Materiais da Escola Politécnica de São Paulo, fundado em 1890 e da inauguração em São Paulo, no ano de 1905, da primeira usina de cimento Portland, a Cimento Rodovalho. O domínio do conhecimento sobre estruturas em concreto armado permitiu a construção do Prédio Sampaio Moreira (Figura 3), ainda existente na Rua Libero Badaró, 340, no centro de São Paulo, com 13 pavimentos e 50 metros de altura, reconhecido como o avô dos arranha- céus em terras Tupiniquins. 1

2 Em 1924, ano em que o Sampaio Moreira foi concluído, o Comendador Giuseppe Martinelli, iniciou na mesma rua, a construção de um edifício que leva seu nome. Inicialmente projetou quatorze andares (Figura 3), mas em 1928, decidiu aumentar este número para vinte. O jornal O Estado de São Paulo, publicou reportagem no dia 17 de Outubro de 1928 onde os engenheiros contratados para a execução a primeira fase da obra, declararam que se eximiam de futuras respon- sabilidades, pois as fundações Figura 3 - Prédio não suportariam o aumento de Sampaio Moreira peso e a obra desabaria. A notícia estourou como uma bomba, alarmando a cidade. Depois de embargos, perícias realizadas e batalhas judiciais, em 1929 ocorreu a conclusão do 26o andar, totalizando 90,24 metros de altura. Figura 3 - Edifício Martinelli projeto original com 14 andares No dia 7 de Setembro do mesmo ano no Rio de Janeiro, foi inaugurada sede do Jornal A Noite (Figura 5), com 22 andares, e 95,45 metros. Posteriormente foram acrescentados dois pavimentos sem acesso ao elevador, quando este alcançou uma altura final de 102,8 metros. Figura 5 - Edifício A Noite Então, Martinelli resolveu construir uma casa na parte superior do arranha- céu e em 1934, por conta de dificuldades financeiras, ele foi vendido para o Istituto Nazionale di Credito per il Lavoro Italiano all Estero. No mesmo ano em que o empreendimento foi vendido, a obra foi definitivamente concluída, com 30 pavimentos e 105,6 metros de altura (Figura 4). Até 1935 foi o edifício em concreto armado mais alto do mundo, superado então pelo Kavanagh, em Buenos Aires, com 120,35 metros. Figura 4 - Edifício Martinelli com 30 andares 2

3 Com 828 metros de altura, o Burj Khalifa, concluído em 2010 em DubaiEAU, é atualmente o edifício mais alto do mundo. Foi recentemente divulgado pela companhia chinesa Broad Sustainable Building que o Sky City, será construído em 2014 com 838 metros, em Chagsha, China e suas obras durarão apenas seis meses. Um vídeo (http://goo.gl/43lvoz), exibe a construção de um hotel de 30 andares, executados por esta mesma empresa em apenas 15 dias. Em 2020 a torre mais alta deverá ser o Kingdom Tower, em construção em Jeddah, na Arábia Saudita, com previsão de conclusão em 2019, que terá 156 pavimentos e metros de altura (Figura 7). Kingdom Sky City Burj Khalifa Pingan Shanghai Abraj Al Bait Goldin Lotte One Tower IFC Tower Towers Finance World World Jeddah Changsha Dubai Shenzhen Shanghai Meca Tianjin Seul NY (SA) (CH) (AE) (CH) (CH) (SA) (CH) (KR) (US) m 838 m 828 m 660 m 632 m 601 m 597 m 555 m 541 m Figura 7 Edifícios mais altos do mundo em 2020 No Brasil, o edifício mais alto é o Mirante do Vale (Figura 8), no Vale do Anhangabaú, centro de São Paulo. Inicialmente chamado de Palácio Zarzur e Kogan, levava o nome dos construtores Waldomiro Zarzur e Aron Kogan. Ele possui 170 metros de altura e 51 andares. O segundo mais alto é o Edifício Itália (SP), com 165 m, seguido pelo Rio Sul Center (RJ), com 163 metros, o Edifício Altino Arantes - Banespa (SP), com 161 metros e as Figura 8 - Edifício Mirante do Vale duas torres residenciais Villa Serena Home Club, em Balneário Camburiú (SC), com 159 metros. Nesta mesma cidade, há quatro empreendimentos residenciais sendo construídos pela mesma incorporadora, que ultrapassarão a marca dos 200 metros de altura. 3

4 Figura 9 - Torre Costanera, Santiago, Chile O edifício mais alto na América do Sul, será a Torre Costanera (Figura 9), em Santiago, Chile, com 300 metros de altura e previsão de término para o segundo semestre de Este será o único da região considerado super- alto (mais de 300 metros), de acordo com a classificação do Conselho de Edifícios Altos e Habitat Urbano (CTBUH), que também define edifícios mega- altos, como aqueles que possuem mais de 600 metros. Figura 10 - Altura média por década dos 100 edifícios mais altos (em metros) CTBUH Jan/13 De acordo com o diretor executivo do CTBUH, Antony Wood (Tall Trends and Drivers: An Overview) os edifícios altos estão indiscutivelmente ficando mais altos, tanto em termos de altura média dos 100 mais altos em cada década (Figura 10), quanto em altura individual (Figura 11) Figura 11 - Histórico do aumento das alturas dos edifícios mais altos do mundo 4

5 Mas porque os edifícios estão cada vez mais altos? A narrativa bíblica da Torre de Babel no livro do Gênesis ilustra que desde a antiguidade há no Homem o desejo de construir estruturas que alcancem o céu. De acordo com o prof. Dr. Mir Ali, da Universidade de Illinois, o ego humano tem um papel na construção dos edifícios altos, que simbolizam prestígio nacional na forma de status econômico, crescimento, prosperidade tecnológica e modernidade. Os arranha- céus frequentemente servem de marcos e pontos de referencia para as cidades. É difícil imaginar Chicago sem o Sears Tower, Nova York sem o Empire State Building, Dubai sem o Burj Khalifa, Kuala Lumpur sem o Petronas Twin Towers, e Taipei, sem o Taipei 101. Estes ícones, além de fazerem parte da identidades destas cidades, atraem turistas, prosperidade econômica e proporcionam orgulho aos seus cidadãos. Um conceito interessante, denominado pelo CTBUH como Altura da Vaidade é a proporção do edifício não ocupada por pessoas, utili- zada como elemento arquitetônico e estratégia para ganhar altura adicional. Como pode ser visto na Figura 12, o Burj Khalifa, aloca 244 metros de sua torre em pavimentos não ocupados, que represen- tam 29% do total. Burj Zifeng Bank of Burj Al Arab Emirates NY Khalifa Tower America Tower Tower One Times Dubai Nanging NY Dubai Dubai NY (AE) (CH) (US) (AE) (AE) (US) Figura 12 Altura da Vaidade (CTBUH) Quanto mais verticalizados as edificações, menos ocupam área de terreno, proporcionando mais espaço livre no nível do solo. Estas áreas ao ar livre podem ser aproveitadas para áreas verdes permeáveis, que contribuem para a mitigação de enchentes. Outro ponto positivo é que proporcionam ambiente para convivência social e melhor ventilação nas ruas e calçadas, com consequente redução do distúrbio conhecido como ilha de calor, que ocorre quando a temperatura dos ambientes urbanos é mais elevada em relação a suas áreas 5

6 lindeiras, que possuem menor taxa de ocupação e maior proporção de áreas verdes. Por exemplo, em um terreno de m 2, onde o coeficiente de aproveitamento (CA) é igual a dois, pode- se construir m 2 de área computável i. Se o pavimento tipo for projetado com uma área de m 2, esta torre teria 40 andares e ocuparia 5% do lote. No mesmo exemplo, se fossem projetadas dez edificações, com a mesma área de laje, e 4 andares cada um, suas projeções ocupariam 50% do terreno. Quanto maior o coeficiente de aproveitamento, menor o valor dos imóveis. Se aquele lote, de m 2, custasse 20 milhões de reais e a legislação determinasse um CA máximo igual a dois para o local, cada metro quadrado de área computável construída, incorporaria em seu custo 500 reais de fração de terreno (ou 50 mil reais para cada 100 m 2 de área computável), além da obra e as demais despesas necessárias para se construir um edifício. Se porém, o CA máximo fosse igual a 10, o custo da fração por m 2 seria dividido por cinco, ou seja, o peso do terreno em cada metro quadrado seria igual a 100 reais, e assim por diante. Dependendo da localização e do produto projetado, um coeficiente de aproveitamento ao redor de dez, é o ponto de equilíbrio econômico para incorporações imobiliárias no país pela iniciativa privada, de acordo com cálculos realizados pelo presidente do Secovi- SP, Claudio Bernardes. A partir deste aproveitamento, o custo adicional das obras inviabiliza o resultado do empreendimento. Adensamentos maiores são especialmente importantes em regiões onde há infraestrutura adequada e o preço da terra é alto. Se nestes bairros mais valorizados houvessem coeficientes de aproveitamento mais altos, os valores das propriedades poderiam ser mais equilibrados pela cidade. Quanto menor a demanda das famílias por vagas de automóveis - característica mais frequente nas classes sociais com renda de até 3 salários mínimos - maior é a possibilidade de adensamento. Quanto maior for o adensamento nas regiões centrais, providas de infraestrutura, menor será a ocupação horizontal do território no sentido das periferias, o espraiamento. Este é um efeito nocivo para a qualidade de vida dos moradores dos extremos das cidades, para os cofres públicos que precisam prover infraestrutura para estas regiões e um fator de pressão sobre áreas de cultivo e sobre o ambiente natural das áreas suburbanas que ainda as conservam preservadas. O rápido processo de urbanização em curso no planeta está induzindo muitas cidades aumentarem o adensamento para acomodar as pessoas, que não estão se mudando para novas cidades, mas para cidades existentes. Estas metrópoles tem terrenos cada vez mais escassos e caros, mas precisam suprir a demanda da população por imóveis. Em São Paulo por exemplo, são necessárias cerca de trinta mil novas moradias por ano para atender a procura existente. Quanto maior a oferta de unidades imobiliárias, menor o valor de mercado. Neste sentido, os edifícios são máquinas para baratear o preço da fração do terreno e consequentemente dos imóveis. Quanto mais altas são as unidades habitacionais ou comerciais nos edifícios super- altos, menor a temperatura externa, menor a necessidade de refrigeração do ambiente interno e menor consumo de energia. 6

7 Também maiores são as intensidades de vento, possibilitando utilização de geração de energia eólica, do tipo BAWT (Building Augmented Wind Turbine), que são turbinas eólicas incorporadas nas estruturas das torres. Há em edifícios altos maior eficiência na geração de energia solar por placas fotovoltaicas instaladas nas fachadas, como ocorre no Perl River Tower (Figura 13), concluído em 2011 em Guangzhou, China que emprega simultâneamente as duas tecnologias de cogeração. Figura 13 - Pearl River Tower (painéis fotovoltáicos e geradores eólicos) Grandes empreen- dimentos como este, podem produzir mais energia do que consomem e suprir o excedente às edificações em seu entorno. Existem porém argumentos contrários aos edifícios altos. Terremotos, furacões e terrorismo, são alguns deles, mas que felizmente não são problemas no Brasil. A concentração de usuários num mesmo local, pode afetar o trânsito, caso o empreendimento não esteja situado próximo a um acesso ao transporte público adequado. Um projeto emblemático é o 30 St Mary Axe Building (Figura 14), conhecido como "the Gherkin" (O Pepino), no centro de Londres, que possui área privativa de m 2 e apenas 18 vagas para automóveis. Figura 14 - Edifício 30 St Mary Axe Aqueles poucos com acrofobia não são potenciais compradores de unidades em edifícios altos. Dificuldade de evacuação em caso de incêndio é porém uma considerável preocupação para a maioria dos usuários. Para combater este problema, são tomadas diversas medidas para que o fogo seja a todo custo evitado, mas se ocorrer, seja rapidamente contido e combatido. Algumas delas são a especificação de materiais resistentes e não propagadores de chamas, compartimentalização para prevenir que as labaredas se espalhem pelo edifício, detecção, alarme e combate automático do incêndio. Planos de emergência e evacuação detalhados e ensaiados metodicamente pelos usuários são fundamentais, além de sistemas de pressurização positiva nas escadas e nos andares inferior e superior do pavimento onde a fumaça está sendo gerada para que ela seja contida e não se espalhe por outros andares. Após o ataque terrorista ao World Trade Center em Nova York, diversas pesquisas foram 7

8 realizadas e normas foram criadas para melhorar a segurança das novas torres altos, especialmente em relação a incêndios. Do ponto de vista econômico, edifícios muito altos custam mais caro por unidade de área construída, pois necessitam de fundações e estrutura mais sofisticadas para suportar suas massas e cargas de vento (Figura 15). Além disso, a relação entre área útil e áreas comuns é menos favorável em projetos altos, que necessitam de cerca de 30% da área da laje para elevadores, escadas e colunas, enquanto os edifícios baixos necessitam de cerca de 20%. De acordo com artigo publicado na Revista Scientific American (09/11) Assim que o edifício cresce além de cerca de 70 pavimentos (o número exato depende da localização), os custos adicionais necessários para alcançar estabilidade estrutural e o espaço extra para elevadores e outros serviços geralmente impossibilita qualquer resultado financeiro positivo. O limite de altura no Brasil, economicamente viável para um empreendimento desenvolvido pela iniciativa privada, deve ser testado pelo condomínio residencial One Tower, recentemente lançado em Balneário Camburiú/SC, que terá 77 andares e 280 metros. Antony Wood (Revista Scientific American 9/11), diz que As cidades estão usando arranha- céus para se promoverem. O edifício alto é visto como um símbolo importante para evidenciar que o país entrou em cena e é um país do primeiro mundo. Esta mesma lógica pode ser aplicada para as corporações privadas, como foram utilizadas pela Sears, Chrysler, Petronas e diversas outras para promoverem globalmente suas marcas, através de ícones para estabelecerem suas sedes. Edifícios Baixos Edifícios Altos BDI, Serviços Preliminares e Contingências Elevadores e Escadas Instalações Paredes Internas e Acabamentos Fachadas Superestrutura Fundações Figura 15 - Custos proporcionais comparativos entre edifícios altos e baixos, no centro de Londres (US$/m2 de área interna bruta) Outras tendências observadas por Antony Wood (2013) são a mudança da localização onde os 100 edifícios mais altos estão sendo construídos, seus usos e sistemas estruturais, como pode ser visto nos gráficos a seguir. 8

9 Figura 16 - Mudanças na localização dos 100 edifícios mais altos do mundo. (CTBUH 2013) Figura 17 - Mudanças nos usos dos 100 edifícios mais altos do mundo. (CTBUH 2013) 9

10 Figura 18 - Mudanças na estrutura dos 100 edifícios mais altos do mundo. (CTBUH 2013) A mudança para estruturas em concreto armado e compostas (concreto armado e aço) são decorrentes da mudança da localização onde os edifícios mais altos estão sendo construídos. São países com expertise predominante na construção em concreto armado, além do fato que nestas regiões o custo desta técnica é menor, e este é um fator significativo para a escolha do sistema construtivo. O crescimento do uso residencial também influenciou esta mudança, pois os requisitos relacionados a acústica, conforto térmico e resistência ao fogo são melhor alcançados com concreto do que com aço. O aumento de desempenho exigido da estrutura em relação a redução dos movimentos laterais (especialmente nas habitações), bem como a transferência de cargas verticais é mais adequadamente manejado pelas estrutura compostas. Por que não temos estes ícones em nosso país? Nossos pares do BRIC (Russia, Índia e China), estão muitas décadas a nossa frente neste quesito. Enquanto o Brasil ainda não possui nenhum edifício concluído com mais de 200 metros, a Rússia tem 10, além dos 4 super- altos que estão em construção. A Índia, tem 23 em construção com mais de 200 metros e 8 com mais de 300 metros, sendo um deles, o World One, com 442 metros. A China é um caso a parte. Existem 286 edifícios com mais de 200 metros, e 25 com mais de 300 metros, sem contar as 70 torres com mais de 300 metros que estão em obras naquele país e o Ping An Financial Center, em Shenzen, com 660 metros. Temos o desejo, os recursos financeiros e a capacidade empresarial para desenvolver tais edifícios, mesmo que seja necessário contratar especialistas no exterior para algumas áreas técnicas que são muito específicas e exclusivas dos super- altos. E esta situação ocorrerá, apenas até que os profissionais brasileiros sejam capacitados e ganhem experiência neste tipo de projeto. 10

11 Talvez falte visão para a maioria dos nossos governantes no sentido de aprovar legislações que permitam a verticalização e o adensamento, para que a iniciativa privada possa empreender edifícios altos, até o limite da viabilidade econômica. E para a construção dos super- altos, o poder público deveria oferecer incentivos e estabelecer parcerias com o setor privado, para suplantar os custos adicionais inerentes a este tipo de empreendimento, e colocar o Brasil no roteiro dos países que se orgulham de possuir estes símbolos urbanos contemporâneos. Figura 19 Área verde interna no Edifício Commerzbank em Frankfurt, Alemanha Num futuro próximo, quando os empreendimentos mega- altos, ou bairros verticais com usos mistos forem realidade, nos preocuparemos menos com a mobilidade horizontal, porque a maior parte do nosso deslocamento será vertical, no mesmo endereço onde trabalharemos, nos exercitaremos, desfrutaremos de áreas verdes internas nos pavimentos dos edifícios (Figura 19) ou ao ar livre no nível do solo, moraremos, estudaremos, faremos compras, plantaremos as frutas e verduras que consumiremos e também nos divertiremos. E como escreveu Michael Deane, (2008) Para nos tornarmos verdadeiramente sustentáveis, nós precisamos usar a tecnologia, não simplesmente para construirmos de forma mais verticalizada e densa para crescimento econômico e ego, pois não haverá negócios a serem realizados num planeta morto. Nosso objetivo principal é a sobrevivência. Nós precisamos utilizar o formato alto para recuperar a saúde do sistema. Desenvolvedores, projetistas e construtores precisam reimaginar o sistema urbano como restaurador. Precisamos mudar o processo e o produto para que ambos se tornem sustentáveis. Hamilton de França Leite Júnior Fevereiro/2014 Referências Al-Kodmany, K Placemaking in the High-Rise City: Architectural and Urban Design Analyses. Chicago: International Journal of High-Rises Buildings, Vol. 2, n 2, Al Maiman, T. Kingdom Tower: A New Icon for Saudi Arabia. Shanghai: CTBUH Congress, 2012 Ali, M.; Armstrong, P. Sustainability and the Tall Building: Recent Developments and Future Trends. Chicago: AIA Illinois Central Symposium, Ali, M. The Skyscraper: Epitome of Human Aspirations. New York, CTBUH World Congress, 2005 Al-Yousefi, A. The Synergy between Value Engeneering and Sustainable Construction. Dubai: CTBUH 8th World Congress, CTBUH Tall Buildings in Numbers. Chicago: CTBUH Journal, Issue II,

12 Collins, A.; Watts, S.; McAlister, M. The Economics of Sustainable Tall Buildings. Dubai: CTBUH 8th World Congress, Deane, M. The builder s role in delivering sustainable tal buildings. New York: Wiley Interscience: The Structural Design of Tall and Special Buildings 17, Gill, G. A Tall Green Future. New York: Wiley Interscience: The Structural Design of Tall and Special Buildings 17, Li, M.; Al-Kodmany, K. Tall Buildings and Urban Habitat of the 21st Century: A Global Perspective. Chicago: Buildings Journal, vol. 2, Leung, L.; Weismantle, P. Sky-Sourced Sustainability The potential envinronmental Advantages of Building Tall. New York: Wiley Interscience: The Structural Design of Tall and Special Buildings 17, Poon, D.; Joseph, L. Anything Goes? Chicago: International Journal of High-Rises Buildings, Vol. 1, n 1, Parker, D.; Wood, A. The Tall Buildings Reference Book. Routledge Taylor & Francis Group; Council on Tall Buildings and Urban Habitat: New York, 2013 Safarik, D; Wood, A. CTBUH Year in Review: Tall Trens of Chicago: CTBUH, 2013 Schlee, A. Parecer sobre o Edifício A Noite. Rio de Janeiro: IPHAN, Processo 1648-T12. Watts, S. Tall Buildings in Numbers: The economics of High-Rise (as per 2nd Quarter 2010) Chicago: CTBUH Journal, Issue III, Equitable Life Building. Disponível em: Edifício Martinelli. Disponível em: Edifício Mirante do Vale. Disponível em: https://sites.google.com/site/edificioseedificio/maior-edificio-do-brasil Sky City. Disponível em: 30 St Mary Axe Building. Disponível em: i Área computável, é a parcela da área edificada, considerada pela prefeitura municipal local, para o cálculo do aproveitamento do terreno. O fator de aproveitamento do terreno, ou Coeficiente de Aproveitamento (CA), é um número estabelecido por legislação municipal de zoneamento que, multiplicado pela área de um terreno, indica qual a quantidade de área computável máxima é permitida para ser edificada. Usualmente, as garagens, os pavimentos térreo, os barriletes e as casas de máquinas dos edifícios não são considerados áreas computáveis. Quando há na legislação, a possibilidade de pagamento de contrapartida financeira, para ampliação do CA, esta contrapartida, ou outorga onerosa, é calculada sobre a área computável projetada entre o CA básico e o CA máximo. 12

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