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Os sistemas construtivos inovadores que você absolutamente deve conhecer

Impressão 3D, módulos pré-fabricados, terra crua e bambu são apenas alguns dos sistemas de construção mais inovadores do nosso tempo. Vamos descobrir mais


A forma de construir está mudando. Além do aço e do concreto armado, sistemas construtivos inovadores despertam interesse por suas qualidades tecnológicas, desempenho, sustentabilidade e facilidade de construção. Então, vamos descobrir quais são os sistemas de construção mais inovadores e surpreendentes no setor da construção!

Sistemas construtivos inovadores: aqui estão alguns exemplos

As evoluções tecnológicas impactam proporcionalmente o progresso do setor da construção. Grandes mudanças não apenas na forma de representar e projetar edifícios, mas também em materiais, técnicas e sistemas construtivos. Estamos acostumados a projetar edifícios em concreto armado, aço, madeira, mas, para acompanhar a inovação do nosso setor, é sempre bom conhecer e considerar também as últimas tendências: algumas podem ser extremamente interessantes e definitivamente merecem ser exploradas!
As últimas tendências redescobrem sistemas construtivos tradicionais e exploram as últimas fronteiras da tecnologia, mas sempre com total ênfase na sustentabilidade ambiental.

Se você está interessado neste assunto, não se esqueça de que um suporte válido para o projeto arquitetônico de edifícios construídos com sistemas construtivos inovadores é definitivamente o uso de software 3D para construção.

A representação 3D desempenha um papel fundamental, fornecendo uma visão detalhada e realista das estruturas de construção antes que sejam construídas fisicamente. Graças à modelagem tridimensional, é possível visualizar claramente cada componente do edifício, incluindo suas conexões e interações com o ambiente circundante. Esta representação virtual permite explorar diferentes soluções de design, avaliar a eficácia e a ergonomia dos sistemas construtivos propostos e antecipar eventuais problemas ou conflitos durante a fase de execução.

Além disso, a representação 3D facilita a comunicação com outros membros da equipe de projeto, clientes e partes interessadas, permitindo que eles compreendam facilmente o design proposto e contribuam ativamente para o processo decisório. Dessa forma, a modelagem tridimensional não apenas acelera o ciclo de projeto, mas também promove a inovação e experimentação de novas soluções construtivas, contribuindo assim para o progresso de todo o setor da construção.

Impressão 3D

A impressão 3D percorreu um longo caminho desde os anos 80, transformando-se de uma tecnologia de nicho em uma ferramenta inovadora utilizada em diversos setores. No contexto arquitetônico, a impressão 3D está emergindo como uma força motriz na transformação do processo de construção. Essa tecnologia emprega impressoras 3D para criar componentes estruturais de edifícios diretamente do modelo digital 3D. É rápida, eficiente e permite formas arquitetônicas complexas, mesmo com tempos e custos de construção reduzidos.
O mercado global da construção em 3D está destinado a crescer 91% até 2028, um sinal eloquente de sua crescente importância. Esse crescimento é atribuído principalmente à disseminação de projetos de construção sustentável, à medida que as empresas adotam cada vez mais a impressão 3D para reduzir os custos de construção e construir edifícios sustentáveis e energeticamente eficientes.

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A implementação da impressão 3D oferece inúmeras vantagens, incluindo maior precisão, eficiência, redução dos custos com mão de obra e tempos de construção mais curtos. Países como os Emirados Árabes Unidos estão rapidamente adotando essa tecnologia, visando construir 25% dos edifícios em Dubai com impressão 3D até 2030.

Na Europa e nos Estados Unidos, a tendência está ganhando terreno. Em novembro de 2020, a PERI GmbH iniciou a construção do maior edifício residencial impresso em 3D na Europa, enquanto na Alemanha concluiu o primeiro edifício residencial premiado com o German Innovation Award. Nos Estados Unidos, casas impressas em 3D já estão à venda. Os materiais utilizados para a construção das casas variam de concreto a terra crua, passando por compostos feitos com materiais vegetais reciclados.

Os benefícios da impressão 3D aplicada à construção são muitos:

  • custos de construção mais baixos: a impressão 3D se mostra mais econômica do que as técnicas tradicionais, exigindo menos energia, mão de obra e permitindo um uso mais eficiente dos materiais;
  • melhor sustentabilidade: além da conveniência, a arquitetura impressa em 3D se destaca por seu baixo impacto ambiental. Enquanto o concreto armado é comumente usado na construção tradicional, as empresas de impressão 3D estão experimentando materiais mais sustentáveis, como terra crua, bambu biodegradável e termoplásticos recicláveis;
  • tempos de construção mais curtos: uma das principais vantagens é a velocidade de construção. Casas impressas em 3D podem ser construídas em poucos dias em comparação com os meses necessários com as técnicas tradicionais. Projetos como o YHNOVA na França, impresso em 54 horas, demonstram a eficiência dessa tecnologia. A Mighty Buildings, uma empresa californiana, pode imprimir uma unidade em 24 horas, oferecendo uma solução rápida para atender à demanda por casas acessíveis ou para fornecer abrigos em áreas afetadas por desastres naturais;
  • liberdade compositiva: a impressão 3D não impõe limites à criatividade, formas complexas, curvas e personalizadas podem ser impressas, o que seria extremamente complicado de reproduzir de outra forma.

A impressão 3D está diretamente ligada ao projeto 3D BIM. Do modelo digital, passa-se automaticamente para o modelo real. Por isso, é fundamental começar com um modelo preciso, criado com software de projeto arquitetônico BIM 3D adequado.

Edifícios pré-fabricados em madeira

Os módulos pré-fabricados em madeira são fabricados em fábrica e montados no canteiro de obras. A madeira é leve, sustentável, com características sísmicas de alto nível e pode ser rapidamente trabalhada, mas também descartada ou reutilizada no final do ciclo de vida do edifício.
Os edifícios pré-fabricados em madeira se adaptam a muitas necessidades, permitindo alta flexibilidade no projeto. As tecnologias atuais também permitem a construção de edifícios de vários andares em madeira pré-fabricada. Este sem dúvida é um dos mais comentados sistemas construtivos inovadores.

Atualmente, um dos edifícios mais altos com estrutura de madeira é a Torre Mjøsa, projetada pela Voll Arkitekter e composta por 18 pavimentos acima do solo. A estética típica dos edifícios em madeira é apreciada, mas, quando não desejada, pode ser projetada de acordo com os edifícios tradicionais: as fachadas, de fato, podem ser rebocadas ou revestidas com o revestimento desejado.

Construções pré-fabricadas de madeira -sistemas construtivos inovadores

Construções pré-fabricadas de madeira

Por último, os sistemas modulares pré-fabricados oferecem determinados tempos e custos para o canteiro de obras, utilização de um material sustentável, máxima eficiência energética das envolventes e mínimo impacto ambiental.

Pré-fabricados em concreto e outros materiais mistos

Muitas vezes, as inovações são apenas o resultado da evolução de materiais de uso comum. Além da madeira, outros materiais típicos da construção civil estão sendo revisados e reutilizados sob uma nova forma. Falamos de estruturas pré-fabricadas em concreto armado, aço ou sistemas mistos, que utilizam elementos estruturais já fabricados, para serem montados no canteiro de obras. As vantagens do uso de módulos pré-fabricados estão relacionadas à possibilidade de ter canteiros de obras rápidos e custos facilmente estimáveis. Além disso, o uso combinado de diferentes materiais pode melhorar a resistência estrutural, a eficiência energética e a sustentabilidade.

Tijolos vazados de madeira

Particularmente inovador é o sistema que prevê o uso de tijolos vazados feitos de madeira. Os elementos são semelhantes aos tijolos tradicionais de argila (em forma e espessuras disponíveis no mercado), mas são montados sem o uso de argamassa ou outros adesivos. O sistema de montagem é completamente seco, os tijolos de madeira são patenteados com um sistema de encaixe que permite conectar facilmente os elementos entre si (como o Lego, por exemplo). É possível criar paredes divisórias, bem como paredes externas, e elas podem ser deixadas visíveis, rebocadas ou cobertas por uma camada de isolamento externo.

Contêineres

A transformação de contêiner marítimos em residências ou espaços comerciais é uma solução modular de sistemas construtivos inovadores. Os contêineres oferecem uma estrutura robusta e são facilmente transportáveis e montáveis como estruturas modulares, para construir edifícios de tamanhos personalizados. Esse método é apreciado por sua sustentabilidade, redução dos prazos de construção e versatilidade arquitetônica. No entanto, requer modificações adequadas para torná-los confortáveis em termos de uso do espaço, clima e esteticamente agradáveis.

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Palha, bambu e terra crua

O uso de recursos como terra, palha, madeira e bambu na construção geralmente suscita incertezas na mentalidade ocidental, onde prevalece o uso do concreto armado. É importante lembrar, no entanto, que cerca de 5 bilhões de pessoas no mundo ainda vivem em residências construídas com materiais naturais, desfrutando de mais conforto, saúde e bem-estar constituindo assim, uma gama de sistemas construtivos inovadores.

Casas de palha

As técnicas de construção de casas de palha variam de lugar para lugar, principalmente de acordo com as necessidades climáticas e as tradições de construção.
Nos Estados Unidos, a estrutura de suporte é frequentemente composta por hastes de aço para manter os fardos de palha alinhados, enquanto a tela soldada é usada para fixar o reboco. Combinar palha com rebocos de cal ou terra crua favorece a transpirabilidade das paredes e resolve o problema da formação de mofo. Instalações de azulejos e revestimentos podem ser feitas como em uma casa comum.

Contrariamente ao que se poderia pensar, a palha é pouco suscetível a incêndios: testes mostram que uma parede de fardos de palha pode resistir a temperaturas de até 1010 °C por três horas, permitindo a evacuação dos ambientes e o controle das chamas.

A palha também é um excelente isolante térmico, proporcionando uma economia significativa de energia para o aquecimento. Também é eficaz como isolante acústico e é transpirável, promovendo a renovação do ar no edifício e, ao contrário do feno, não causa alergias e não é suscetível a ataques de pragas. Uma vez rebocada, também é inacessível a roedores.

Do ponto de vista estrutural, a palha pode suportar cargas de mais de 15 toneladas por metro quadrado e se sai bem em eventos sísmicos.

A estrutura bruta de uma casa de palha pode ser concluída em menos de duas semanas: a instalação dos fardos leva apenas algumas horas. Com um bom projeto, o edifício pode durar muitas décadas, desde que seja protegido com rebocos de qualidade. Como a palha é considerada um material de resíduo, os custos são relativamente baixos.

Casas de bambu

O bambu é um material ecológico e renovável, apreciado por sua leveza, flexibilidade e resistência, tanto que é apelidado de “aço vegetal”. É resistente ao fogo, ao contrário da madeira, que queima em temperaturas muito altas.
Sua resistência o torna ideal tanto como material para móveis e paredes quanto como elemento estrutural para a construção de edifícios inteiros. Em arquitetura, é usado para colunas, vigas e painéis, oferecendo soluções refinadas e eficazes. Também é amplamente utilizado para pavimentos internos, combinando perfeitamente funcionalidade e estética: os pisos de bambu são resistentes e duráveis ao longo do tempo, sem temer arranhões e menos caros do que a madeira maciça. Do ponto de vista estrutural, o bambu oferece grande rigidez e flexibilidade, tanto que as casas à prova de terremotos no Havaí são feitas com esse material devido à sua confiabilidade.

Casa feita de bambu -sistemas construtivos inovadores

Casa feita de bambu

A beleza intrínseca do bambu o torna uma excelente escolha para o mobiliário de ambientes, conferindo elegância e sustentabilidade.

Após o corte, o bambu leva apenas 3-5 anos para se regenerar, tornando-o um recurso ecológico na construção.

O bambu encontra diversas aplicações na bioconstrução, contribuindo para a construção de edifícios econômicos e energeticamente eficientes. Na América Latina e na Ásia, tem sido usado por séculos para criar moradias resistentes e fascinantes.

Arquitetos como Shigeru Ban, Kengo Kuma, Simon Velez e Frei Otto exploraram suas potencialidades para criar estruturas inovadoras e ecológicas.

Casas de terra crua

A construção com terra crua (usando a técnica adobe e pisé) é uma abordagem antiga e sustentável dentre os sistemas construtivos inovadores. A argila, por sua vez, é um material usado há muito tempo na construção, seja em forma de tijolos, telhas, pavimentos batidos, etc.

A definição de “terra crua” refere-se a um material argiloso não cozido, amplamente utilizado na construção, com excelentes desempenhos e facilmente disponível a baixo custo. Pode-se distinguir entre solos argilosos magros e gordos, sendo que o primeiro possui uma consistência muito plástica e propriedades ligantes, enquanto o segundo tem um maior teor de areia.

Esse tipo de terra é extraído de camadas abaixo do solo superficial e inclui argila, areia, cascalho e limo, resultando da decomposição de rochas e possuindo excelentes propriedades ligantes. A cor da terra crua varia de acordo com sua origem, fornecendo indicações sobre o tipo de material extraído.

Existem várias técnicas de construção que exploram a terra crua, permitindo uma grande liberdade expressiva em termos de formas e tamanhos. Independentemente da técnica escolhida, a argila é deixada para maturar por um período de tempo determinado e, conforme necessário, pode ser misturada com outros materiais como areia e palha.

A terra crua tem sido muito valorizada pela bioconstrução por seu valor ligado à ecologia e sustentabilidade.

A terra crua é, antes de mais nada, um material natural e biocompatível, com um impacto ambiental mínimo. É abundante e não requer processamentos subsequentes com produtos químicos ou processos produtivos que geram resíduos poluentes. No final de seu ciclo de vida, pode ser devolvido à natureza sem tratamentos especiais.

Além da sustentabilidade, as construções em terra crua oferecem outras características interessantes, como a considerável massa e inércia térmica. As paredes, com cerca de meio metro de espessura, possuem excelentes propriedades térmicas e podem reter a umidade atmosférica.

As propriedades de isolamento acústico e resistência ao fogo da terra crua também são boas. Além disso, a argila é moldável e dúctil, adaptando-se a construções de várias formas e tamanhos.

Apesar de seus pontos fortes, a terra crua é sensível à água e requer proteção adequada contra agentes atmosféricos. Revestimentos apropriados, como cal, podem ser necessários para preservar seu desempenho e resistência.
Contudo, cada um desses sistemas construtivos inovadores tem vantagens e desvantagens, e a escolha depende de vários fatores, incluindo localização, requisitos estruturais, sustentabilidade e design arquitetônico.

 

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