CONSTRUCTIVE FEASIBILITY OF MONOLITHIC EPS PANELS
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7905428
Jhonata Moreira Leite¹
Sáulo de Tarso Fraga Rocha²
RESUMO
Diante do crescente aumento de demanda habitacional e da preferência por métodos construtivos tradicionais com blocos cerâmicos ou de concreto no Brasil, por vezes considerados arcaicos, faz-se relevante apresentar soluções construtivas alternativas que melhor atendam às exigências sociais e do mercado. Por conseguinte, o artigo tem como objetivo demonstrar a viabilidade da implementação do sistema monolite com alma de EPS, por meio de comparativos com outros métodos que possuem finalidades semelhantes, descrevendo as suas vantagens e desvantagens. A pesquisa realizada é de natureza dedutiva e indutiva, é um estudo bibliográfico e documental, tendo abordagem qualitativa, objetivos metodológicos exploratórios e explicativos. A partir dos resultados apresentados, infere-se que por ser considerado um método inovador no Brasil, o método ainda encontra resistência do mercado, que pode ser vencida com a capacitação de profissionais, criação de maior competitividade de fornecedores de materiais, normatização do sistema e difusão das suas vantagens. Sendo assim, oferece oportunidade empreendedora para os profissionais da área de construção civil e novos ingressantes. Em síntese, conclui-se que o sistema monolite com alma de EPS apresenta características que o torna viável para aplicação em construções residenciais, possuindo leveza, resistência estrutural, economia de tempo, não propaga chamas, é bom isolante térmico e sismo resistente. Além de ser sustentável e 100% reciclável, evitando o desmatamento de florestas e poluição do meio ambiente.
Palavras-chave: Construção civil. Inovação. Sustentabilidade.
ABSTRACT
Given the growing demand for housing and the preference for traditional construction methods using ceramic or concrete blocks in Brazil, which are sometimes considered outdated, it is relevant to present alternative construction solutions that better meet social and market demands. Therefore, the article aims to demonstrate the feasibility of implementing the monolithic system with EPS core, through comparisons with other methods that have similar purposes, describing their advantages and disadvantages. The research conducted is deductive and inductive in nature, is a bibliographic and documentary study, with a qualitative approach, exploratory and explanatory methodological objectives. From the presented results, it can be inferred that, as it is considered an innovative method in Brazil, it still faces resistance from the market, which can be overcome with the training of professionals, the creation of greater competitiveness of material suppliers, standardization of the system and diffusion of its advantages. Therefore, it offers entrepreneurial opportunities for professionals in the construction industry and new entrants. In summary, it is concluded that the monolithic system with EPS core has characteristics that make it viable for application in residential constructions, possessing lightness, structural resistance, time savings, non-flammability, good thermal insulation, and earthquake resistance. It is also sustainable and 100% recyclable, avoiding deforestation and environmental pollution.
Keywords: Civil construction. Innovation. Sustainability.
1 INTRODUÇÃO
Com o crescente aumento populacional no mundo e consequentemente da demanda habitacional, o setor da construção civil vem se expandindo cada vez mais, tornando necessária a busca por alternativas capazes de amenizar os impactos ambientais causados pelas construções. Apesar de promover desenvolvimento regional, essa área é responsável pelo consumo de quantidade significante de matérias primas extraídas da natureza e por grande parte dos materiais que são descartados de maneira irregular no meio ambiente.
De acordo com os indicadores do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento – SNIS (2017), durante o ano de 2017, na cidade de Montes Claros – MG, a relação entre a quantidade de resíduos gerados pela construção civil e demolições coletada pela prefeitura e a quantidade total foi de 68,29%, sendo que a massa de resíduos per capita/ano atingiu 430,42 Kg/(habitante x ano). Em nível nacional, no mesmo ano, os índices foram de 27,00% e 315,02 Kg/ (habitante x ano), respectivamente. Nota-se que a quantidade per capita de resíduos produzida pelo município supera em 36,00% a média nacional.
Segundo Odair Senra, presidente do Sindicato da Construção Civil do Estado de São Paulo (Sinduscon-SP), o PIB da construção cresceu 2% em 2019 e vai avançar outros 3% neste ano. O número de funcionários, que aumentou 1,8% no ano passado e atingiu 2,3 milhões de trabalhadores, deve continuar crescendo (LIMA, 2020).
Para Kato (2002), quando comparado a outros setores da economia, a indústria da construção civil não possui grande destaque, o que a limita são seus processos construtivos e produtos tradicionais que em países desenvolvidos já são ultrapassados.
Nesse cenário e diante da preferência pelos métodos construtivos tradicionais com blocos cerâmicos ou de concreto no Brasil, é relevante apresentar soluções construtivas alternativas que melhor atendam às exigências sociais e do mercado, garantindo aspectos de resistência iguais ou superiores aos tradicionais, proporcionando qualidade, durabilidade, rapidez na execução, economia de insumos, redução de resíduos e conforto. Por conseguinte, o artigo tem como objetivo demonstrar a viabilidade da implementação do sistema monolite com alma de EPS, por meio de comparativos com outros métodos que possuem finalidades semelhantes, descrevendo as suas vantagens e desvantagens.
2 MATERIAIS E MÉTODOS
A pesquisa realizada é de natureza dedutiva e indutiva, é um estudo bibliográfico e documental, tendo abordagem qualitativa, objetivos metodológicos exploratórios e explicativos. Por meio do trabalho desenvolvido objetivou-se descrever o processo construtivo monolite com EPS e suas especificidades, argumentar em relação à resistência social quanto a utilização do sistema, comparar o seu custo benefício com referência aos métodos de alvenaria estrutural com blocos cerâmicos e alvenaria com tijolos cerâmicos, fundamentar o caráter sustentável, o desempenho termo-acústico e vantagens de execução do método proposto.
No desenvolvimento desta pesquisa foram produzidos estudos teóricos com a finalidade de definir e avaliar as variáveis pertinentes ao tema, tendo como base normas técnicas, artigos científicos, livros, teses de especialistas na área e dados de entidades que já produziram estudos sobre o método construtivo em questão.
Para a análise de viabilidade financeira foi adotado o método comparativo, no qual realizou-se orçamentos de materiais com fornecedores, pesquisas em artigos e vídeos, possibilitando a inferência de valores de construções aplicando-se os métodos construtivos comparados.
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O poliestireno expandido foi descoberto em 1949 na Alemanha pelos químicos Fritz Stastny e Karl Buchholz, sendo o resultado da polimerização do estireno em água. Esse plástico celular rígido é composto por pérolas de até 3 milímetros de diâmetro, que se destinam à expansão através de vapor, podendo ficar 50 vezes maior que o seu tamanho original. De modo que as pérolas consistem em até 98% de ar e apenas 2% de poliestireno. De acordo com a Norma DIN ISSO-1043/78 a sigla internacional do poliestireno expandido é EPS (ISOESTE, 2018).
O emprego do EPS como preenchimento nas alvenarias é um método bastante conhecido em países como Japão e China, não só pelas suas características termo-acústicas e eficiência executiva, mas também pelo seu comportamento resistente aos abalos sísmicos (VELOSO, 2019).
O EPS (poliestireno expandido), que é comumente confundido com o da marca registrada Isopor®, da fabricante Knauf, tem sua aplicação em diversas áreas da construção civil, se estendendo de projetos populares às mansões de luxo. Ademais, é um sistema vantajoso economicamente e possui caráter ecológico, uma vez que o material é 100% reciclável. Também é leve, resistente, não prolifera fungos e bactérias, favorecendo o seu uso como núcleo de paredes estruturais no sistema monolite (ALVES, 2015; VIVADECORA, 2019).
O sistema monolite com alma de EPS consiste na construção de paredes autoportantes compostas por placas de EPS com telas de aço eletro soldadas sendo revestidas com argamassa estrutural, reboco, pintura ou outro acabamento. Os painéis modulares, ilustrados na Figura 1, são fabricados por indústrias especializadas, onde são integradas as malhas de aço eletro soldadas em ambas as faces e interligadas, também com aço, formando uma estrutura treliçada que oferece a resistência ao bloco. A referida resistência varia conforme as dimensões das telas, diâmetro do aço, o tipo do EPS, sua espessura, densidade, comprimento e se possui faces onduladas ou planas (BERTOLDI, 2007).
Figura 1: Esquema de camadas e componentes dos painéis em EPS
Em seguida, são apresentados os requisitos necessários dos materiais e componentes do sistema monolite com núcleo em EPS, conforme dados do Sistema Nacional de Avaliações Técnicas – SINAT (2014) descritos na Diretriz SINAT Nº 011, documento de referência para avaliação de paredes moldadas in-loco constituídas por componentes de poliestireno expandido (EPS), aço e argamassa, microconcreto ou concreto.
Para os painéis de EPS exige-se o atendimento à ABNT NBR 11752 – Materiais celulares de poliestireno para isolamento térmico na construção civil e refrigeração industrial – Especificação, devendo ser do Tipo 4 ou superior e Classe F. No projeto e no DATec (Documento de Avaliação Técnica, que contém os resultados das avaliações, as condições de execução, uso e manutenção do produto inovador) deve haver a caracterização da face, se plana, ondulada, ou de outro tipo, a espessura do painel e a porcentagem de absorção de água total (SINAT, 2014; IPT, 2020).
As telas de aço devem atender à NBR 7481 – Tela de aço soldada – Armadura para concreto e NBR 6118 – Projeto de estruturas de concreto – Procedimento, quanto ao seu tipo, diâmetro, quantidade e outras características que se fizerem necessárias ao projeto. No que diz respeito à proteção contra corrosão, a Diretriz SINAT Nº 011 define que quando da utilização de cobrimento das telas com concreto ou microconcreto projetados, essas devem possuir galvanização mínima de 50g/m² de zinco. Já com cobrimentos de argamassa projetada, devem ser em aço inoxidável ou galvanizadas com o mínimo de 140g/m² de zinco (SINAT, 2014).
O material de cobrimento, seja concreto, microconcreto ou argamassa projetados deve também atender à NBR 6118, sendo de suma importância, constar no projeto as especificações quanto espessura da camada, resistência à compressão axial, massa específica, absorção de água e consistência. Outras informações como absorção de água por capilaridade, índice de vazios e permeabilidade à água devem constar do DATec específico, bem como a descrição do tipo de impermeabilização utilizada (SINAT, 2014).
De acordo com Souza (2009), o traço para execução da argamassa estrutural é 1:2:1,5 (cimento, areia média, brita zero) acrescentando 250 gramas de fibras de polipropileno e 50 ml de aditivo plastificante, tendo como relação água cimento 0,35.
Por conta do seu menor peso, o sistema proporciona economia e rapidez na execução das fundações, sendo radier o tipo mais utilizado. Realizada a regularização do terreno, deve- se executar as instalações hidrossanitárias, marcação, montagem e concretagem da fundação. Logo depois, faz-se a marcação dos eixos das paredes e para que seja possível a união dos painéis à fundação, são inseridos, em ambos os lados, a cada 50 cm arranques com aço CA-50 de bitola 8,0 ou 10,0 mm, comprimento de 30 a 50 cm. Entre os arranques são montados os painéis modulares, que são unidos através da amarração das malhas de aço. Nos cantos de paredes e em torno de vãos de portas e janelas são fixados os reforços com malhas em “L”, “U” ou lisos, a fim de evitar acúmulo de tensões (BERTOLDI, 2007; SINAT, 2014; MUNDI EPS).
Após a montagem, alinhamento e aprumo de todas as paredes, são iniciadas as instalações de forma muito simples e rápida, com o auxílio de um soprador térmico ou outra fonte de calor são abertos sulcos no EPS, através do seu encruamento, por onde são passadas as tubulações. Executadas as instalações, é importante averiguar a distância mínima de 50 mm da malha para o EPS a fim de garantir o cobrimento e aderência do revestimento. A próxima etapa é a projeção do concreto, microconcreto ou argamassa estrutural na espessura mínima de 3 cm, a depender das especificações do projeto (BERTOLDI, 2007; SINAT, 2014; MUNDI EPS). Por fim, as etapas seguintes são comuns aos sistemas construtivos convencionais, o reboco e acabamento com emassamento, lixamento e pintura de paredes ou aplicação de revestimentos.
Apesar das vantagens construtivas já apresentadas, o uso do método na região do Norte de Minas Gerais ainda é incipiente. Ao apresentar o sistema monolite com alma de EPS para possíveis clientes, engenheiros, pedreiros e outros trabalhadores da construção civil, obteve-se diversos questionamentos que dentre esses, destaca-se a sua capacidade de carga suspensa, ao fixar armários, quadros, etc., o seu custo de execução e comportamento ao fogo, em casos de incêndio.
Com objetivo de avaliar o comportamento de uma parede que utiliza o método monolítico de EPS ao receber cargas suspensas, tais como armários, prateleiras, etc., a empresa Falcão Bauer desenvolveu testes laboratoriais afim de obter os limites de resistência da mesma. A parede avaliada era de 2,300 mm x 2,60 mm de altura, composta por: Placa de EPS com 100 mm de espessura revestido por chapisco e reboco somando mais 20 mm de espessura aplicado em ambas as faces; concreto leve e malha de aço 50,0 mm x 150,0 mm com diâmetro 2,4 mm. O procedimento realizado foi a perfuração com brocas de 8mm de espessuras, utilizando duas buchas e dois parafusos de diâmetros iguais para fixação de cantoneira metálica onde foi uma carga de 0,8 KN em dois pontos durante 24 horas. Como esperado, não houve ocorrência de falhas capazes de comprometer o ELS (Estado-Limite de Serviço), comprovando assim, a resistência ao uso de revestimentos cerâmicos nas paredes e fixação de móveis. (L. A. FALCÃO BAUER, 2016)
Quanto ao comportamento em caso de incêndios, conforme descrito anteriormente, o EPS utilizado nas construções é da Classe F, que tem característica retardante às chamas. Bertoldi (2007) afirma que quando sofre aquecimento entre 100 a 120 ºC, o material se contrai gradativamente, a partir de 230 ºC ocorre o desprendimento de gases e entra na fase líquida. Para que aja auto inflamação, é necessária uma temperatura de 450 a 500 ºC, porém a combustão só é continuada se houver quantidade suficiente de oxigênio, o que não acontece com o EPS. Ainda, o autor destaca que para melhor análise da segurança contra incêndio é importante avaliar o comportamento do conjunto dos elementos construtivos e não isoladamente.
Saliente-se que, a partir de orçamentos realizados pelos autores deste estudo para construção de uma residência unifamiliar, padrão baixo, 1 pavimento, com 2 quartos, sala, banheiro, cozinha e área para tanque, tendo 45,00 m² de área construída, infere-se que o custo por metro quadrado para o sistema monolite é de R$ 521,86, considerando os materiais e mão de obra para montagem dos painéis e projeção da argamassa, excluso fundação, instalações, acabamentos e cobertura. Para a mesma residência, utilizando o sistema de alvenaria estrutural com blocos cerâmicos o valor é de R$ 426,61 por m², sendo considerado o levante da alvenaria, grauteamento, vergas, contra vergas, cinta superior, chapisco e emboço. Já para o sistema de alvenaria convencional com estrutura de concreto armado o gasto por metro quadrado é de R$ 479,24, levando em conta a execução de alvenaria, pilares e vigas superiores, vergas e contra vergas pré-moldadas, chapisco e reboco. As composições de custos estão descritas no Anexo 1.
Porém, a vantagem do sistema monolite se apresenta, principalmente, no ganho do tempo de execução e, consequentemente, gastos com mão de obra. Conforme demonstrado por Souza (2009) em estudo comparativo de produtividade de mão de obra, esse sistema apresenta consumo de 13,34 horas trabalhadas por metro quadrado, enquanto que no sistema de bloco cerâmico estrutural é de 17,55 h/m², um acréscimo de 31,56%. Ainda, para alvenaria de tijolos cerâmicos são necessárias 19,49 h/m², aumento de 46,00%. Vale ressaltar que foi considerado o revestimento de argamassa sobre as paredes, que é essencial para a execução do sistema monolite.
Com isso, observa-se que a construção com painéis de EPS tem um custo maior em relação aos demais métodos, esse fator é devido às particularidades estruturais e de execução ofertadas pelo sistema, pouca disponibilidade de fornecedores. O ganho de tempo é, principalmente, proveniente do uso de projetor para o revestimento com argamassa.
4 CONCLUSÃO
Por ser considerado um método inovador no Brasil, ainda encontra resistência do mercado, que pode ser vencida com a capacitação de profissionais, criação de maior competitividade de fornecedores de materiais, normatização do sistema e difusão das suas vantagens. Sendo assim, oferece oportunidade empreendedora para os profissionais da área de construção civil e novos ingressantes.
Em síntese, conclui-se que o sistema monolite com alma de EPS apresenta características que o torna viável para aplicação em construções residenciais, possuindo leveza, resistência estrutural, economia de tempo, não propaga chamas, é bom isolante térmico e sismo resistente. Além de ser sustentável e 100% reciclável, evitando o desmatamento de florestas e poluição do meio ambiente.
REFERÊNCIAS
ALVES, J. P. O. Sistema construtivo em painéis de EPS. 2015. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Católica de Brasília, Brasília, 2015.
BERTOLDI, R. H. Caracterização de sistema construtivo com vedações constituídas por argamassa projetada revestindo núcleo composto de poliestireno expandido e telas de aço: dois estudos de caso em Florianópolis. 2007. Dissertação (Pós Graduação em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2007.
INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS – IPT. SINAT Inovador. 2020.
Disponível em: https://www.ipt.br/solucoes/426–sinat_inovador.htm. Acesso em: 24 out. 2020.
ISOESTE. Ficha técnica de produto: EPS Tipo 3F, 2018. Disponível em: http://decorleve.com.br/wp-content/uploads/2018/03/EPS Informa%C3%A7%C3%B5es.pdf. Acesso em: 14 out. 2020.
KATO, R. B. Comparação entre o sistema construtivo convencional e o sistema construtivo em alvenaria estrutural segundo a teoria da construção enxuta. 2002. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis.
L. A. FALCÃO BAUER. Relatório de Ensaio Nº VER/292.766/1/16 – Sistema Construtivo. São Paulo, 2016.
LIMA, V. Atual cenário econômico provoca grande entusiasmo na construção civil, 2020. Disponível em: https://imoveis.estadao.com.br/noticias/atual-cenario-economico- provoca-grande-entusiasmo-na-construcao-civil/. Acesso em: 12 out. 2020.
MUNDI EPS. Análise do ciclo de vida (ACV) do Painel. São Paulo.
SISTEMA NACIONAL DE AVALIAÇÕES TÉCNICAS – SINAT. Diretriz para avaliação de produtos – Nº 011. Brasília, 2014.
SISTEMA NACIONAL DE INFORMAÇÕES SOBRE SANEAMENTO – SNIS. Resíduos sólidos urbanos – Indicadores municipais. 2017. Disponível em: https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiNGVkYTRiZTktMGUwZS00OWFiLTgwNWYtNG Q3Y2JlZmJhYzFiIiwidCI6IjJiMjY2ZmE5LTNmOTMtNGJiMS05ODMwLTYzNDY3NTJmMDNlNCIsImMiOjF9. Acesso em: 17 out. 2020.
SOUZA, A. C. A. G. Análise comparativa de custos de alternativas tecnológicas para construção de habitações populares. 2009. 180p. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, Universidade Católica de Pernambuco, Recife, 2009.
VELOSO, V. Como o EPS é utilizado em construções fora do Brasil? 2019. Disponível em: https://www.aecweb.com.br/empresa/grupoisorecort/materia/como-o-eps-e-utilizado-em- construcoes-fora-do-brasil-veja-exemplos/18259. Acesso em: 12 out. 2020
VIVADECORA. Como construir uma casa de isopor barata e sustentável, 2019. Disponível em: https://www.vivadecora.com.br/pro/arquitetura/casa-de-isopor/ Acesso em: 12 out. 2020.
Anexo 1 – Composições de custos
¹Engenheiro Civil pelo Centro Universitário FIPMoc. eng.jhonata@outlook.com
²Engenheiro Civil pelo Centro Universitário FIPMoc. saulofraga1@gmail.com