SISTEMA CONSTRUTIVO PRE-FABRICADO PARA A SEDE DO IMAFLORA PIRACICABA SP Tomás Queiroz Ferreira Barata (barata@pucpcaldas.br) e (tombarata@ig.com.br) Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais - PUC MG - Campus de Poços de Caldas João Marcelo Danza Gandini (jmgandini@gmail.com) RESUMO: No presente trabalho é apresentado o projeto e a execução da obra da sede do Instituto de Manejo e Certificação Florestal e Agrícola IMAFLORA, localizada na cidade de Piracicaba - SP. O sistema construtivo pré-fabricado empregou, em sua totalidade, madeira proveniente de áreas certificadas ou de projetos de manejo florestal comunitário em processo de certificação. O trabalho aborda a concepção estrutural do sistema construtivo, a tipologia dos painéis de vedação, os componentes pré-fabricados e as técnicas construtivas empregadas no sistema construtivo. São apresentados o projeto executivo, os detalhes construtivos, o processo de pré-fabricação de componentes e as etapas de execução em canteiro de obra, mais especificamente, são descritas as distintas fases de montagem dos componentes de madeira com as variações construtivas exigidas para atender as características do projeto. O trabalho descreve, por fim, o fluxo produtivo dos componentes de madeira, relacionando os fornecedores e parceiros com as etapas de extração, desdobro, processamento secundário, pré-fabricação e montagem em canteiro de obra. Palavras chave: madeira, componentes de madeira, sistema construtivo em madeira. PRE-BUILT CONSTRUCTIVE SYSTEM OF THE IMAFLORA - PIRACICABA - SP ABSTRACT: In the current work is presented the project and execution of the plan of the Instituto de Manejo e Certificação Florestal e Agrícola - IMAFLORA s home office, located in the city of Piracicaba - SP. The prebuilt constructive system utilized, in total, wood from certified areas or from forest community projects in the process of certification. The work encompasses the structural conception for the constructive system, the types of closure panels, the pre-built components and the constructive techniques employed in the constructive system. Being presented are the executive plans, the building details, the process of pre-built components and the various execution phases at the job site, more specifically, the most distinct phases of the building of timber components with variations in the construction required to serve the characteristics of the project. The work describes, after all, the productive flux of the timber components, describing the distributors and partners with the phases of extraction, unfolding, secondary process, pre-built and assembling at the job site. Keywords: wood, timber components, timber construction
1. INTRODUÇÃO O presente trabalho apresenta a concepção geral do projeto, a etapa de pré-fabricação de componentes e a execução da obra da sede do Instituto de Manejo e Certificação Florestal e Agrícola IMAFLORA, localizada na cidade de Piracicaba - SP. Esta obra teve o acompanhamento e o gerenciamento dos Grupos de Pesquisa Habis / USP e GEsQE / UFSCar e a participação de estagiários do curso de Arquitetura e Urbanismo da PUC-MG campus de Poços de Caldas, relatório apresentado em GANDINI et al.(2002). O trabalho especifica o fluxo produtivo e os respectivos fornecedores da matéria-prima para a produção dos componentes estruturais e de vedação, apresenta as etapas do processo de pré-fabricação dos componentes treliça e viga composta e os painéis de vedação. Na etapa de canteiro de obra são detalhados os processos construtivos de montagem dos componentes pré-fabricados estruturais, dos elementos da cobertura e dos painéis de vedação internos e externos. 2. CONCEPÇÃO GERAL DO PROJETO O sistema construtivo desenvolvido para a sede do IMAFLORA foi concebido a partir de uma modulação estrutural de 4,0 metros, com o conjunto pilar, viga composta e treliça de cobertura acompanhando este espaçamento. Os painéis de vedação seguem uma modulação de 1,0 metro, também mantida nos caixilhos e nas portas. Na figura 1 são apresentados às plantas do térreo e do mezanino com os eixos de modulação e os painéis de vedação. 0 1 5 10 m Figura 1 - Plantas do pavimento térreo e mezanino.
O sistema construtivo pré-fabricado empregou madeira proveniente de áreas certificadas ou de projetos de manejo florestal comunitário em processo de certificação. Foram empregadas madeiras nativas da região norte e madeira proveniente de florestas plantadas da região sul do país. A figura 2 apresenta o fluxo produtivo da madeira dividido em quatro etapas: 1) Extração e desdobro da madeira, 2) Desdobro, secagem e beneficiamento da madeira, 3) Beneficiamento secundário e pré-fabricação de componentes e, 4) Montagem do sistema construtivo. No quadro abaixo também são especificadas as empresas e os projetos de manejo envolvidos na produção e no fornecimento da madeira para a obra. Extração e desdobro da madeira Projeto Xikrins do Cateté* Tucumã - Pará Reserva extrativista - Rio Cautário* Costa Marque - Rondônia Klabin Papéis Telemaco Borba - Paraná (somente extração) Flosul * Cidreira - R G (inclui secagem, tratamento e benef.) Desdobro, secagem e beneficiamento da madeira Telemaco Borba - PR Technomade Madeiras Guamiranga Paledson Compensados Telemaco Borba Benef. secundário e pré-fabricação de componentes Ecolog - Produtos Florestais Certificados Ltda Itu - SP Madeiras Natalmenegassi Ltda Telemaco Borba - PR E-D'Abruzzo Dourado - SP Madeireira Uliana Tietê - SP Indusparquet Tietê - SP Montagem do sistema construtivo Canteiro de obra - Piracicaba SP Figura 2 Fluxo produtivo da madeira e seus respectivos fornecedores 3. ETAPA DE PRÉ-FABRICAÇÃO DE COMPONENTES A primeira unidade de pré-fabricação responsável pela execução das estruturas (ossaturas) dos painéis de vedação e das treliças de cobertura localizava-se na cidade de Dourado SP. Nesta unidade foram descarregados aproximadamente 25m 3 de madeira nativa proveniente da reserva extrativista Rio Cautário, Costa Marques - Rondônia e 15m 3 de madeira de reflorestamento, em sua maioria eucaliptus grandis provenientes da cidade de Telêmaco Borba Paraná. Este último lote já foi entregue aparelhado com duas faces (S2S) e com quatro faces (S4S) para produção dos painéis e das treliças, no mesmo carregamento vieram as placas de compensado de 9 mm e 18 mm para produção dos painéis. A segunda unidade de pré-fabricação localizada na cidade de Itu SP foi responsável pela execução das vigas compostas com formato de perfil I, destinadas à estrutura principal da obra. Para a execução destas vigas foi utilizada madeira nativa proveniente do projeto Xikrins do Catetê, Tucumã Pará. A seguir, é apresentada a seqüência de pré-fabricação dos componentes painéis de vedação, treliças de cobertura e vigas compostas.
3.1 Pré-fabricação dos painéis de vedação A pré-fabricação dos painéis foi executada conforme projeto de produção apresentado na figura 3 e de acordo com uma seqüência de 9 etapas descritas a seguir: Figura 3 Projeto Painéis de vedação 1. Montagem do quadro principal dos painéis de vedação de acordo com as dimensões especificadas em projeto. A estrutura dos painéis (ossatura) foi fixada por ligações pregadas com procedimento de pré-furação das peças e com auxílio de gabaritos. 2. Pré-furação e pregação das peças internas das ossaturas, utilizando pregos 19x36 (galvanizados); 3. Corte em 45 das extremidades das peças destinadas às diagonais, utilizando serra circular esquadrejadeira; 4. Pré-furação do quadro da ossatura em locais onde seriam pregadas as diagonais; 5. Pregação das diagonais nos quadros montados; 6. Estocagem das ossaturas montadas (figura 4); 7. Pré-furação das ossaturas em locais onde seriam pregadas as placas de compensado; 8. Pregação das placas de compensado apenas de um lado das ossaturas (figura 4); 9. Estocagem das ossaturas e painéis finalizados. Figura 4 Estocagem das ossaturas e montagem dos painéis com as placas de compensado.
3.2 Pré-fabricação das treliças de cobertura A pré-fabricação das treliças de cobertura foi realizada conforme projeto apresentado na figura 5, sua produção foi executada de acordo com as etapas descridas a seguir: Figura 5 Projeto das treliças de cobertura 1. Montagem do quadro principal das treliças de acordo com as dimensões especificadas em projeto. As peças de madeira maciça foram fixadas nas placas de compensado através de parafusos auto-ataraxantes com auxílio de parafusadeiras; 2. Corte em ângulo das extremidades dos montantes de acordo com as medidas de projeto. As dimensões correspondem aos vãos internos das treliças; 3. Pré-furação e fixação dos montantes internos das treliças com parafusos; 4. Pré-furação do quadro da treliça onde foram parafusadas as placas de compensado; 5. Fixação da placa de compensado pré-furada nas peças maciças da treliça (figura 6); 6. Estocagem das meias treliças (figura 6); 7. Preparação das meias treliças para junção; 8. Estocagem das treliças montadas.
Figura 6 Fixação da placa de compensado e estocagem das meias-treliças 3.3 Pré-fabricação das vigas compostas A pré-fabricação das vigas compostas foi executada conforme projeto apresentado na figura 7, seguindo a seqüência de 4 etapas de produção: Figura 7 Projeto das vigas compostas. 1. Destopo das peças na serra circular esquadrejadeira de acordo com as dimensões especificadas em projeto; 2. Posicionamento das mesas superior e inferior com o auxílio de gabarito, de acordo com o espaçamento especificado em projeto (figura 8); 3. Pregação das mesas superior e inferior (figura 8); 4. Estocagem das peças acabadas em local adequado (figura 8).
Figura 8 Posicionamento no gabarito, pregação da mesa superior e estocagem das vigas. 4. ETAPA DE MONTAGEM EM CANTEIRO DE OBRA DOS COMPONENTES PRÉ- FABRICADOS Os componentes pré-fabricados foram transportados das unidades de pré-fabricação das cidades de Dourado-SP e Itu-SP para a cidade de Piracicaba-SP, onde foi iniciada a construção da obra. A montagem dos componentes de madeira teve início após a execução das sapatas isoladas da fundação, executadas em concreto armado. A estrutura principal da obra foi constituída por pilares de madeira maciços de seção 11x11cm, vigas compostas e treliças de cobertura. No barroteamento para a fixação do piso do pavimento térreo e mezanino empregou-se vigas laminadas coladas de eucaliptus grandis. Após a finalização da estrutura foram posicionados e fixados os painéis de vedação externos e internos. A seguir são apresentadas as etapas de montagem da estrutura principal, da cobertura e dos painéis de vedação. 4.1 Montagem da estrutura principal de madeira A montagem da estrutura de madeira foi executada conforme a seguinte seqüência: 1. Fixação dos conectores metálicos nos pilares de concreto; 2. Colocação de material flexível (borracha) sobre os conectores metálicos a fim evitar o acúmulo de água entre o metal e a madeira; 3. Posicionamento e fixação dos pilares de madeira através de parafusos sobre os conectores metálicos (figura 9); 4. Escoramento dos pilares; 5. Posicionamento e fixação dos conectores pilar viga; 6. Posicionamento das vigas compostas do térreo e fixação com parafusos passantes nos conectores metálicos pilar viga (figura 9); 7. Colocação do barroteamento do pavimento térreo, fixados às vigas através de conectores metálicos (conector viga barrote); 8. Colocação dos barrotes de topo inclinado (45 ), fixados às vigas simples através de pregos galvanizados;
Figura 9 Posicionamento dos pilares, vigas compostas e barrotes do pavimento térreo. 9. Posicionamento das vigas compostas superiores e aparafusadas nos conectores metálicos pilar viga (figura 10); 10. Colocação dos barrotes do mezanino (barrotes superiores), fixados às vigas através de conectores metálicos (conector viga barrote); 11. Colocação do conector metálico pilar treliça de cobertura através de parafusos passantes tipo francês; 12. Posicionamento e fixação das treliças de cobertura através de parafusos passantes tipo francês (figura 10). Figura 10 Posicionamento vigas compostas superiores e fixação das treliças de cobertura 4.2 Montagem da cobertura A cobertura adotou uma configuração simples com disposição em duas águas desencontradas permitindo iluminação e ventilação natural à edificação. A figura 11 apresenta a estrutura de cobertura na qual foram empregadas peças maciças de madeira nativa e telhas cerâmicas. No vigamento utilizou-se peças de seção 6x16cm, nos caibros seção 5x6cm e ripas de seção 1,5x5cm. Figura 11 Vista frontal e lateral da cobertura
Sobre os caibros foi colocada manta sub-cobertura, a fim de melhorar o isolamento térmico da edificação e contribuir para uma maior estanqueidade da cobertura, caso houvesse algum tipo de vazamento. 4.3 Montagem dos painéis de vedação externos A vedação externa foi realizada com os painéis pré-fabricados, constituídos de ossatura e placa de compensado com espessura de 9 mm. Os painéis foram classificados de painéis parede, painéis peitoril, painéis oitão. Os painéis foram pregados uns aos outros assim como nas vigas compostas e os painéis periféricos foram pregados também às peças de ajuste fixadas aos pilares. Para execução dos lambris foram utilizadas peças de reaproveitamento (rejeito), isto é, peças com pequenos comprimentos coladas entre si. A fixação do revestimento externo foi executada sobre ripas espaçadas a cada 50 cm permitindo uma camada de ar (ventilação) entre a estrutura do painel e o revestimento externo. Foram utilizados pregos sem cabeça, a fim de se evitar o acúmulo e penetração de água nos orifícios, evitando com isso, o apodrecimento das peças de madeira. Na interface entre os lambris e as vigas compostas do térreo foi colocada uma pingadeira metálica, também com o intuito de evitar o acúmulo de água. Os painéis foram montados na seguinte seqüência: 1. Posicionamento e fixação dos painéis parede e painéis peitoril do térreo e do mezanino; 2. Posicionamento e fixação das esquadrias externas do térreo e do mezanino; 3. Posicionamento e fixação dos painéis oitão; 4. Fixação das réguas de madeira sobre os painéis de vedação (figura 12); 5. Colocação dos lambris (figura 12). Figura 12 Posicionamento dos painéis de vedação externos e colocação dos lambris 4.4 Montagem dos painéis de vedação internos A vedação interna foi realizada com a colocação das ossaturas internas, que seguiram o mesmo princípio dos painéis externos, isto é, foram pregadas umas às outras assim como nas vigas compostas e as periféricas foram pregadas também às peças de ajuste fixadas aos pilares. Inicialmente, foram colocadas as ossaturas do pavimento térreo e em seguida as ossaturas do mezanino, como mostra a figura 13. Posteriormente, foram fixados os revestimentos internos de madeira compensada de 18 mm de espessura, já com a primeira demão de pintura.
Figura 13 Colocação das ossaturas e das placas de revestimento interno. 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS Podemos considerar que a realização da obra do Instituto de Manejo e Certificação Florestal e Agrícola IMAFLORA comprovou uma premissa muito presente em obras que empregam componentes pré-fabricados de madeira, ou seja, a real necessidade de um detalhamento preciso e aprofundado dos projetos de produto e da produção. Considera-se aqui projeto da produção desde a elaboração detalhada do caderno de fabricação dos componentes, a logística de transporte de madeira bruta, da madeira aparelhada e dos componentes pré-fabricados, as diretrizes e orientações da mão de obra nas bancadas de produção, o projeto dos gabaritos e a forma de estocagem nas unidades de produção. Cabe também destacar a necessidade de planejamento das etapas de montagem em canteiro de obra o que pressupõe elevado desenvolvimento do projeto do produto, detalhamento executivo das interfaces e ligações, gerenciamento dos agentes envolvidos no empreendimento, orientação da mão de obra e acompanhamento diário das etapas de execução. A partir de um contexto em que se reúne apurado desenvolvimento das etapas de projeto, elevado grau de gerenciamento e planejamento das etapas de produção e execução em canteiro, pode-se afirmar que a construção de sistemas construtivos pré-fabricados em madeira pode ser uma alternativa extremamente viável dentro da realidade da construção civil brasileira. 6. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS GANDINI, J. M. D.; GOMIDE, R. P; MATTOS, E. M. S.; TABARIM, A.C. (2002). Relatório de Estágio PUC-MG, Poços de Caldas HABIS USP, São Carlos. Construção da sede do Instituto de Manejo Florestal e Agrícola (IMAFLORA). Piracicaba, SP. Julho 2001 a Janeiro 2002.