1
Introdução
A complexidade da tomada
de decisão em projetos da construção civil é crescente conforme o aumento da
disponibilidade de novos materiais no mercado, da introdução de novas
tecnologias e programas de gestão da qualidade, assim como da exigência dos
clientes e da crescente competitividade do setor. Desta forma, o tempo
dispendido para se tomar uma decisão pode ser a diferença entre uma vantagem
competitiva e a perda de mercado [1]. Para Medeiros, raramente a escolha é baseada
em critérios técnicos confiáveis, sendo mais comum considerar somente aspectos
estéticos (cor, textura, acabamento, etc.) e econômicos na seleção de materiais
[2]. A construção civil ainda possui
métodos arcaicos como preparo/mistura de materiais in loco sem controle
tecnológico e uso de ferramentas improvisadas. Assim, é considerado um dos
mercados mais difíceis para adaptação de novas tecnologias [3]. Há, portanto, a necessidade de se
estabelecer critérios objetivos que subsidiem a tomada de decisão quanto ao
material mais apropriado para determinada aplicação, levando-se em consideração
outros parâmetros como a durabilidade, produtividade, conforto, manutenção e
impacto ambiental da construção.
Assim, considerando-se a
importância da tomada de decisão na escolha de materiais empregados em
fachadas, o objetivo deste trabalho é realizar uma análise comparativa de
diferentes sistemas de revestimento de fachadas de edificações: revestimento
argamassado, revestimento cerâmico, revestimento em granito, vidro e ACM (Aluminium
Composites Materials). Para isso foi aplicada a metodologia de análise
hierárquica com base em parâmetros como: tempo, economia, agressividade ao meio
ambiente, conforto, durabilidade e estético; sob três diferentes pontos de
vista: Engenheiros, Arquitetos e Consumidores. Neste sentido, este trabalho
visa contribuir para a substituição das decisões de caráter subjetivo e
evidenciar, dessa forma, os aspectos técnicos e objetivos para a análise e
decisão entre esses cinco tipos de revestimento.
O uso desta ferramenta para seleção de materiais já foi publicado por Mattana et
al. [4], porém, com um enfoque diferente, pois nesta
pesquisa não foi avaliado o aspecto ambiental e econômico e as opções de
escolha eram as proporções de mistura de argamassas de revestimento apenas,
diferente do trabalho atual que compara opções de
sistemas de revestimentos adicionais considerando aspectos abrangentes como
sustentabilidade, durabilidade e conforto (não considerados no estudo anterior).
2
Aspectos de tomada de decisão
São diversos os parâmetros que podem ser considerados para uma tomada de
decisão quanto à seleção de materiais e seu uso. Nesta seção serão tratados os
principais aspectos relacionados a sistemas de fachadas que devem ser
considerados no processo de escolha do sistema construtivo.
2.1 Economia
e produtividade
O custo é um
dos fatores de grande importância na especificação dos materiais [5]. Além de se analisar o custo inicial
de implantação do material, as metodologias mais recentes analisam também o
custo de manutenção ao longo do tempo, de forma a avaliar o custo global. As degradações
identificadas na edificação ou manifestações patológicas podem se desenvolver
em todos e quaisquer elementos das edificações [6-7], porém, do ponto de vista da
manutenção do sistema, os revestimentos de fachada exigem cuidados por se
encontrarem em condições desfavoráveis de exposição, como incidência de chuva,
sol e vento [2].
Outro
parâmetro que pode influenciar uma tomada de decisão é a produtividade, que
está relacionada com o desempenho da mão-de-obra envolvida. A melhor
capacitação e correta definição das técnicas a serem empregadas resultam em um
aumento da produtividade e consequentemente a diminuição dos custos com perdas
de material, manutenções e atrasos de cronograma [5].
2.2 Sustentabilidade
Os indicadores
de sustentabilidade são aqueles que, baseados em parâmetros específicos,
informam o grau de sustentabilidade de algo, para que a tomada de decisão no
sentido de construções mais sustentáveis possa ser feita [8]. Dentre os diversos meios para
avaliar se um material ou componente é mais ou menos sustentável atualmente se
tem dado especial atenção para a energia embutida e emissão de CO2 [9], ainda que existam inúmeras
propriedades a serem avaliadas, inclusive seus efeitos do ponto de vista de
poluição e contaminação (radiação, elementos pesados e partículas finas)
presente em diversos materiais de construção [10].
Além da
relevância da energia operacional na avaliação dos impactos ambientais, a qual
é demandada pelo uso de equipamentos ao longo da vida útil da edificação, a
determinação da energia embutida inicial também se faz necessária [9]. A energia embutida é definida como o
total de insumos energéticos, tanto diretos como indiretos, necessários para a
fabricação e distribuição de um produto em todas as etapas pré-operacionais de
seu ciclo de vida [11-12].
Os dados
necessários para a estimativa da energia embutida de um material podem ser
obtidos através de métodos analíticos (percorrendo o processo de produção,
desde a extração dos materiais brutos até o produto final) ou de métodos
estatísticos (examinando uma indústria completa em um dado país, obtendo o seu
uso total de energia e dividindo-o pela produção no mesmo período) [13-14].
Nas décadas de
1970 e 80, a preocupação ambiental da sociedade estava focada nos processos de
produção, assim, os regulamentos ambientais concentraram-se na poluição das
indústrias. No entanto, no final dos anos 1980 e durante a década de 90, foi
cada vez mais reconhecido que tanto a fase de utilização quanto o processo de
descarte são importantes no ciclo de vida do produto. Deste modo, esse cenário
exigiu uma nova abordagem para a concepção dos produtos, visando abranger todas
as fases do ciclo de vida e o desenvolvimento sustentável. Para o setor da
construção civil, isso significa que é recomendável produzir estruturas com um
mínimo impacto ambiental, sobre todas as fases do ciclo de vida da edificação,
visando minimizar o consumo de energia de operação e otimizar a utilização de
materiais de construção [15].
De acordo com Tello
e Ribeiro, a cadeia produtiva da construção civil tem impactos ambientais
difusos e de longo prazo, com muitas particularidades locais, no entanto os
resultados apresentados sempre se mostram significativos em escala global [11]. Assim, o setor da construção é
responsável por 12% do consumo total de água, 40% de todos os resíduos gerados
pela sociedade, e a produção de cimento é responsável por 5% das emissões de
gases de efeito estufa [16].
Ainda que resíduos possam ser reutilizados na produção de novos materiais, é
impossível neutralizar o impacto causado pela indústria da construção civil
durante a extração, fabricação e aplicação de materiais de construção [17].
Estes e outros
fatores ambientais tem motivado um número crescente de projetistas,
construtores e usuários na busca por estratégias ambientalmente mais
sustentáveis de projeto e construção. No entanto, em comparação com outros
"produtos", edifícios são mais difíceis de serem avaliados, pelos
seguintes motivos: são grandes em escala, complexos em materiais e funções, e
temporalmente dinâmicos devido à vida útil limitada de componentes de
construção e alterações das necessidades dos usuários. Além disso, seu processo
de produção é menos padronizado em função do caráter único de cada edifício.
Também pode-se
afirmar que existem informações quantitativas limitadas sobre os impactos
ambientais, da produção e fabricação de materiais de construção, ou o próprio
processo de construção e demolição [18].
2.3 Conforto
e desempenho
Para Durmisevic
e Iersel [19], projetos precisam considerar mudanças
na economia e estilo de vida da população, e permitir adaptações e renovações
no ambiente construído. Esse contexto possibilita influenciar consideravelmente
a maneira de projetar e construir no futuro. Babik e Torres [20] destacam que a arquitetura tem relação
direta com o desempenho de seus usuários no desenvolvimento de suas atividades,
pois oferecer um espaço adequado com bons índices de iluminação, ventilação e
conforto térmico é essencial e de extrema importância.
Visando
atender ao consumo e às novas demandas que surgem pelo modo de vida da
sociedade contemporânea, a construção civil necessita explorar, cada vez mais,
uma quantidade expressiva de materiais. Com isso, a prática da especificação de
materiais tende a se tornar cada vez mais exigente, tendo em vista os critérios
de seleção tradicionais, tais como a estética, o custo, o potencial para se
construir em curto prazo, além das preocupações sociais [21]. Abeysundara et al. [22] classificam como preocupações sociais
itens como conforto térmico e acústico, boa qualidade do ar interior e boa
qualidade estética, ou seja, aspectos que envolvam benefícios às percepções e ao
conforto humano.
Segundo OLIVEIRA
et al. [8], a influência de ações como as altas
temperaturas, umidade, radiação solar, etc., é particularmente significativa
nos componentes localizados na envoltória (coberturas e fachadas) dos
edifícios, por estarem continuamente submetidos ao aquecimento pelos raios
solares e, do mesmo modo, ao resfriamento em razão da ocorrência de chuvas ou
de alterações de temperatura do ambiente. Portanto, tanto a durabilidade física
dos componentes de fachadas de edifícios, quanto os níveis de conforto
ambiental e, consequentemente, de sustentabilidade apresentados por uma
edificação, estão relacionados com a composição dos materiais empregados na
fachada.
Neste sentido,
é possível afirmar que o consumo energético das edificações depende dos ganhos
ou perdas de calor pela envoltória da edificação, que, associados à carga
interna gerada pela sua fase operacional, resultam no consumo por sistemas de
climatização, iluminação, entre outros equipamentos [23].
A contemplação
de conceitos que visam à maior sustentabilidade no projeto e, por conseguinte,
na tomada de decisão de métodos construtivos, induz à afirmativa de que é
necessário desenvolver novas técnicas, ferramentas e metodologias que colaborem
com os novos compromissos a serem cumpridos e que sejam direcionadas aos
profissionais para que possam ser inseridas na prática da atividade
profissional
[24].
É possível
afirmar que, ainda nos dias atuais, é incipiente e pouco abrangente a atuação
dos projetistas na adoção de parâmetros denominados como sustentáveis na
decisão por materiais e métodos construtivos. Esta lacuna vem acompanhada da
dificuldade na contemplação de princípios de sustentabilidade no processo de
elaboração do projeto, sendo possível mencionar as seguintes causas: ausência
de critérios sistematizados para auxiliar nas escolhas; resistência e falta de
conhecimento do cliente pelo custo de investimento em técnicas e materiais
diferenciados; resistência por parte dos construtores e incorporadores; falta
de divulgação e normatização de determinadas tecnologias e soluções; ausência
de informações sobre o tema, entre outros [25-26].
3
Metodologia
Nesta seção
estão apresentados os sistemas de fachadas analisados na pesquisa, os dados
considerados nos cálculos, e será descrito o processo de análise aplicado. Os
cálculos detalhados e as composições montadas são apresentadas como documento
suplementar.
3.1 Sistemas
de fachada
Foram
considerados os principais sistemas de revestimento de fachadas utilizados
atualmente no Brasil: argamassa pintada, cerâmica, granito, vidro e ACM;
conforme apresentado na Figura 1. O memorial descritivo dos sistemas
(materiais, camadas e acabamentos) é apresentado de forma detalhada nos
documentos complementares.
Figura 1: Tipos de revestimentos de fachada avaliados.
3.2 Cenários
e aspectos considerados
O
desenvolvimento da metodologia de tomada de decisão levou em consideração
diferentes cenários, onde cada um dos parâmetros poderia ser mais ou menos
influente, conforme metodologias propostas por Medeiros [2] e por Kondo [5]. Os cenários (pontos de vista de
decisores) são: Engenheiros, Arquitetos e Consumidores; e levaram em
consideração a visão que estes agentes possuem sobre os aspectos relevantes na
escolha da fachada.
A Figura 2
apresenta os parâmetros considerados em relação ao: tempo, economia, meio
ambiente, conforto, durabilidade e estético; nos diferentes cenários de
decisores.
A opção de
avaliar os sistemas sob esses pontos de vista surgiu da necessidade de entender
como profissionais da indústria da construção civil, que atuam no projeto e na
execução de obras, priorizam diferentes aspectos na determinação do melhor
custo/benefício de um sistema de fachada.
Os dados
utilizados para os cálculos foram obtidos por meio da elaboração de composições
por metro quadrado para cada fachada e as fontes utilizadas para a obtenção dos
valores são apresentadas nos documentos complementares.
Neste sentido,
a criação de bancos de dados com todas as propriedades dos materiais é
essencial para a correta aplicação de metodologias como a AHP, e a incorporação
destas propriedades em softwares de modelagem da informação da
construção (Building Information Modeling, BIM) poderia auxiliar na
tomada de decisão ao final do projeto. Para isso é necessária uma padronização
nos métodos de obtenção e incorporação nos modelos.
Contudo, o
levantamento a partir de consulta aos fornecedores revela que os dados, na
maioria dos casos, não são disponibilizados. Além disso, nenhuma mídia
disponibiliza a totalidade das informações necessárias ao projeto, sendo
apontada a existência de dificuldades na obtenção de informações em geral. Assim,
para a correta aplicação da AHP, é necessária a busca cuidadosa de parâmetros
em diferentes fontes, de forma a garantir que a mesma metodologia foi
utilizada, tornando os dados equivalentes e aptos para aplicação no método de
tomada de decisão.
Após aplicação
dos questionários, foi possível avaliar quais parâmetros apresentam maior grau
de importância na decisão dos cenários decisores, como apresentado na Figura 3.
Figura 3: Grau de importância dos parâmetros avaliados.
Da análise da
Figura 3, de uma forma geral é possível observar uma baixa preocupação, nos
três cenários avaliados, com aspectos ambientais - energia embutida e emissão
de CO2; ao passo que o apelo estético demostra impacto para todos os
grupos. Pode-se notar, também, a diferente percepção que cada grupo estudado
tem sobre as propriedades de cada sistema de fachada: segundo dados coletados
com arquitetos, itens mais relevantes são aqueles ligados aos aspectos de
conforto, economia e estética. Enquanto que os engenheiros atribuem mais
relevância aos aspectos econômicos e de durabilidade. Na visão dos
consumidores, por sua vez, os custos (inicial e de manutenção) são de extrema relevância,
juntamente com o aspecto estético.
Após a
compilação das respostas dos questionários, foi realizado o teste de
consistência de modo a verificar a coerência nas respostas obtidas, bem como,
se a comparação dos critérios estabelecidos é proporcional. Na Tabela 3 são
apresentados os resultados obtidos.
Tabela
3: Teste de inconsistência
|
|
Engenheiro
|
Arquiteto
|
Consumidor
|
|
Razão de consistência (RC)
|
26%
|
10%
|
76%
|
Matrizes
consistentes devem apresentar razões (RC) inferiores à 10%, contudo, a partir
dos resultados obtidos e da matriz utilizada, nota-se que em matrizes complexas
o uso da escala proposta pela ASTM E 1765 [27] impede que o RC se encontre abaixo do limite proposto por
Saaty
[30]. Como o maior
grau de comparação que pode ser utilizado é 9, quando um parâmetro é de extrema
importância comparado a outro, uma segunda comparação não pode apresentar um
grau superior a primeira, devido a limitação na escala.
Mesmo após
obtido o resultado da análise hierárquica, é importante a realização do teste
de inconsistência para avaliar se a matriz utilizada (respostas dos decisores)
são coerentes e, consequentemente, irão gerar uma resposta coerente. O aumento
da inconsistência ocorre quando se aumentam os números de variáveis, quando a
escala de comparação é reduzida ou quando o decisor se contradiz durante o
questionário.
Avaliando-se
os resultados obtidos na Tabela 3, é possível afirmar que os arquitetos
demonstram uma maior coerência nas respostas quando comparado aos engenheiros,
enquanto que os consumidores chegam a contradizer respostas dadas quando
compiladas as comparações realizadas. Desta forma, um profissional da área
técnica teria mais capacidade de tomar uma decisão relevante à escolha e ao
projeto de uma fachada.
Diante dos
aspectos mais relevantes para cada grupo e dos valores referentes a cada uma
das características estudadas, foi calculado, então, o valor da decisão
normalizada para cada grupo, como apresentado na Figura 4.
Figura 4: Tomada de decisão nos cenários
Como pode-se
observar na Figura 4, tanto para o grupo de engenheiros como para o grupo de
consumidores, o sistema a ser escolhido seria o de argamassa pintada: esse é o
sistema com menores custo inicial e de manutenção, uma vez que esses aspectos
(econômico e de durabilidade) foram relevantes para esses grupos, o que
influenciou diretamente nesse resultado. Em segunda e terceira posição de
escolha encontram-se os sistemas de cerâmica e de granito, respectivamente.
Por outro
lado, para o grupo de Arquitetos, o sistema de fachada a ser escolhido seria o
cerâmico, influenciado principalmente pelos aspectos ambiental, econômico e de
durabilidade (Figura 3), seguido pela fachada de vidro. Se consideradas as três
decisões de forma simultânea como uma média dos três cenários, é possível
observar que o sistema de fachada de argamassa pintada, de fato, apresenta o
maior índice de decisão, como pode ser observado na Figura 5.
As fachadas
que apresentaram a maior variação nos índices de decisão foram as de argamassa
pintada e a de vidro, com desvio padrão de 4,3% e 4,1%, respectivamente. A
fachada de vidro apresentou o menor índice de decisão, enquanto os sistemas de
argamassa pintada e de cerâmica se destacaram.
Figura 5: Comparação dos sistemas de fachada escolhidos
Ainda que
aspectos ambientais e de conforto sejam cada vez mais influentes na tomada de
decisão e detalhamento de projetos, o custo de materiais com melhor desempenho
térmico, acústico e sustentável ainda é uma barreira para o desenvolvimento e
implantação de novos sistemas construtivos e de tecnologias inovadoras no
Brasil. A indústria da construção apresenta baixa produtividade e grande
necessidade de aumento de sua eficiência e competitividade com uso de
tecnologia da informação. A falta de informações nos processos da construção
pode levar a decisões erradas ou provocar erros de execução e projeto, com
consequente retrabalho [31].
O método de
análise hierárquica (AHP) mostrou-se eficiente na tomada de decisão para
escolha do sistema de fachada, e poderia ser replicado para diferentes sistemas
construtivos e tipos de projeto. Observa-se que os maiores problemas desta
metodologia estão ligados à disponibilidade de dados e ao grau de importância
dada a cada parâmetro. Por este motivo, a simulação de diferentes cenários é
essencial à análise posterior do resultado, de forma a validar a tomada de
decisão feita.
5
Conclusão
Após análise
comparativa de diferentes sistemas de revestimento de fachadas utilizando a
metodologia de análise hierárquica foi possível concluir:
·
Existe carência de
valores de referências de propriedades de materiais e sistemas construtivos,
bem como uma metodologia única para sua obtenção;
·
A escala de
comparação utilizada pela ASTM E 1765 pode gerar inconsistência em matrizes com
mais de 5 variáveis, contudo, a aplicação de questionários e análise de
múltiplos cenários é essencial na tomada de decisão final;
·
O método AHP se
mostrou eficiente na tomada de decisão em sistemas complexos de forma rápida e
objetiva;
·
As fachadas de
argamassa e cerâmica ainda apresentam melhor relação custo/benefício devido aos
custos associados aos sistemas construtivos;
·
Observou-se
diferença de visão dos representantes dos três cenários quanto aos aspectos
avaliados, porém ressalta-se que esta constatação é restrita aos atores usados
nas entrevistas, não sendo um número relevante de representantes de cada
cenário. Porém, trata-se de uma comparação interessante que poderia ser melhor
investigada e validada em um estudo com uma maior amostra
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