Investigação sobre o desenvolvimento da construção pré-fabricada no contexto das metas de «duplo carbono»

Sincronização WeChat · Xiaowei · 2023-11-10

O artigo a seguir é proveniente de: Aliança de Duplo Carbono de Hebei

Resumo: Em comparação com o modelo construtivo tradicional, a construção pré-fabricada apresenta as características de elevar a eficiência da construção civil, promover a economia de energia e a redução de emissões e aliviar a escassez de mão de obra. Em setembro de 2020, a China propôs a meta de redução de emissões do “duplo carbono”; como o setor da construção civil é um dos grandes emissores de carbono do país, assumiu naturalmente a importante responsabilidade de economizar energia e reduzir emissões, e a construção pré-fabricada é justamente o principal meio para o setor alcançar a economia de energia e a redução de emissões. Atualmente, o desenvolvimento nesse aspecto no país ainda é relativamente atrasado; por isso, ao expor a situação do desenvolvimento da construção pré-fabricada na China e no exterior, resumirei as vantagens da construção pré-fabricada e as dificuldades práticas existentes e discutirei o caminho do desenvolvimento da construção pré-fabricada na China, impulsionando, assim, melhor o desenvolvimento aprofundado da construção pré-fabricada no país.

1 Introdução

A construção pré-fabricada da China, impulsionada pelas políticas nacionais, encontra-se em rápido desenvolvimento. Em comparação com o modelo construtivo tradicional, a construção pré-fabricada possui vantagens excepcionais em termos de benefícios abrangentes: ela eleva a qualidade das edificações, concretiza a proteção ambiental de baixo carbono, alivia a escassez de mão de obra e acelera a transformação industrial. Desenvolver vigorosamente habitações pré-fabricadas modernas é uma importante expressão da adesão do país às ideias de desenvolvimento inovador e de construção verde, bem como um caminho essencial para a informatização do campo da construção urbana. Em setembro de 2020, a China propôs a meta de redução de emissões do “duplo carbono”. Como o setor da construção civil é uma das indústrias pilares da economia nacional chinesa, a economia de energia e a redução de emissões no contexto do duplo carbono são especialmente importantes. Somando-se a isso a atual escassez de mão de obra no setor da construção, o desenvolvimento vigoroso da construção pré-fabricada é também a tendência inevitável do desenvolvimento da indústria da construção na China.

2 Desenvolvimento da construção pré-fabricada no exterior

Desde a Revolução Industrial, os países ocidentais desenvolvidos começaram a explorar o desenvolvimento da construção pré-fabricada; até o presente, a construção pré-fabricada no exterior já atingiu um estágio relativamente maduro e completo. Os Estados Unidos promovem a popularização das residências pré-fabricadas por meio das duas vias da mercadização e da socialização. Na década de 1960, em razão da grave escassez de operários técnicos da construção, avançou a construção integrada no país, e a fabricação mecanizada das estruturas das edificações tornou-se a corrente principal das obras, fazendo as estruturas pré-fabricadas entrarem em um período de rápido crescimento. Atualmente, o grau de padronização e de mercantilização das estruturas pré-fabricadas norte-americanas é bastante elevado, com as vantagens de forte estabilidade estrutural, boa versatilidade e baixo custo. Ao mesmo tempo, a construção pré-fabricada dos Estados Unidos também passou por uma transformação da produção em larga escala para a produção eficiente, e os produtos que incorporam novos conceitos de proteção ambiental também vêm se desenvolvendo rapidamente, podendo economizar em grande medida energia, solo, carbono e materiais, proteger o meio ambiente e reduzir a poluição. Em 2016, a satisfação dos consumidores com as residências pré-fabricadas norte-americanas chegou a 80%, e elas já receberam o reconhecimento do grande público. Os franceses, já em 1891, há mais de 130 anos, começaram a adotar edificações com estruturas pré-fabricadas de concreto armado. A industrialização da França tem como base as edificações com estruturas de concreto armado, empregando principalmente estruturas de pórtico ou de laje e viga, e evolui gradualmente para os grandes edifícios públicos. Nos últimos anos, a mecanização da construção na França apresentou características em três vertentes: primeira, a difusão de novos métodos, como as estruturas soldadas; segunda, a separação entre a estrutura da edificação e os serviços mecânicos e de instalação, a fim de evitar embutimentos, alcançando assim a elevação da qualidade construtiva e da eficiência da obra; terceira, o uso predominante de sistemas de estruturas de pórtico pré-fabricadas com armadura protendida, cuja eficiência de instalação ultrapassa 80% e cuja economia de energia pode chegar a 70%. O governo japonês, já em 1963, criou a sociedade de projeto de edificações, apresentou claramente, em 1968, o conceito de projeto de áreas residenciais com construção pré-fabricada e, em 1969, formulou o “Plano de Ação Quinquenal para a Promoção da Padronização da Indústria da Habitação”. As moradias pré-fabricadas japonesas adotam uma estrutura construtiva de componentes para conjuntos residenciais de nível médio e alto, adaptando-se à demanda do mercado habitacional das regiões relativamente densamente povoadas do Japão; mediante legislação, o país elevou a eficiência das estruturas pré-fabricadas, estabeleceu grande número de políticas e normas no campo das moradias de montagem e criou um sistema normativo completo de sinais digitais. 3 Contexto da promoção da construção pré-fabricada na China Atualmente, a China vem promovendo energicamente o desenvolvimento coordenado da prevenção e do controle da poluição ambiental e da redução da poluição e das emissões de carbono, incentivando as regiões elegíveis a atingirem primeiro a meta do “pico de carbono”. Além disso, continuamos a impulsionar e desenvolver ativamente novos motores de crescimento econômico, acelerando o ajuste da estrutura energética atual e aprimorando a estrutura industrial. É necessário aperfeiçoar o mecanismo de controle duplo do consumo de recursos, acelerar a criação do mercado nacional de direitos de uso de energia e de direitos de emissão de carbono e promover energicamente o desenvolvimento de edifícios de baixo consumo de energia, de modo a reduzir a dependência de energia e alcançar as metas de economia de energia e de redução de emissões. O número total de profissionais da construção civil na China vem, desde 2014, diminuindo continuamente, passando de 61,1 milhões para 54,2 milhões de pessoas. A proporção de trabalhadores migrantes rurais entre os profissionais da construção civil da China também vem diminuindo desde 2014, e a taxa de crescimento da oferta e da demanda de mão de obra do setor como um todo está em declínio. Ao mesmo tempo, estudos mostram que a nova geração de trabalhadores tende mais à indústria do que à construção civil. No futuro, o setor da construção civil ainda enfrentará grande pressão entre oferta e demanda de mão de obra. Nos últimos anos, o Estado publicou um grande número de documentos que promovem o desenvolvimento da construção pré-fabricada e áreas correlatas. O “Parecer Orientador sobre a Promoção do Desenvolvimento Coordenado da Construção Inteligente e da Industrialização da Construção”, emitido em 28 de julho de 2020, é um dos documentos de medidas políticas mais importantes divulgados recentemente. O parecer orientador do governo entende que devemos desenvolver vigorosamente a construção pré-fabricada, promover o projeto arquitetônico e a execução enxuta (lean construction) e explorar métodos eficazes adequados ao desenvolvimento coordenado e acelerado da construção inteligente e da industrialização da construção civil.

4 Vantagens da construção pré-fabricada no contexto do “duplo carbono” e as dificuldades reais enfrentadas

4.1 Vantagens da construção pré-fabricada

A construção pré-fabricada possui múltiplas vantagens, como ampla aplicabilidade, prazos curtos e economia de recursos entre outras. No contexto do duplo carbono, as vantagens da construção pré-fabricada evidenciam-se ainda mais: como ela adota o modo de “planejamento padronizado, fabricação em fábrica e construção por montagem”, a obra é menos influenciada pelas condições climáticas, gera menos resíduos de construção e avança mais rapidamente, reduzindo em grande medida as emissões de carbono e o desperdício de materiais e elevando o efeito de economia de energia e de proteção ambiental. Atualmente, no contexto do duplo carbono, muitas empresas de construção começaram a explorar o uso de tecnologias construtivas ecologicamente corretas para aperfeiçoar todo o processo construtivo. O uso da tecnologia de estruturas pré-fabricadas de concreto contribuiu para melhorar os problemas ambientais. Com os componentes preparados antecipadamente, aumenta-se a capacidade de reciclagem e reutilização das edificações, economizam-se custos de construção e reduz-se o uso de materiais de construção, garantindo que as construtoras possam elevar a qualidade construtiva com o menor custo de produção. O emprego da tecnologia construtiva pré-fabricada economiza ainda mais recursos. Nesse ambiente, a poluição ambiental causada pelos resíduos das obras é consideravelmente reduzida, assegurando o desenvolvimento do setor da construção civil no que diz respeito à economia de energia e à redução de emissões. No contexto do duplo carbono, a construção pré-fabricada deve, já na etapa de projeto de engenharia, definir as metas de economia de energia do edifício e formular cientificamente os diversos parâmetros técnicos. A determinação racional dos parâmetros construtivos permite avaliar melhor o consumo de energia do empreendimento, e a produção e o processamento pré-fabricados garantem o aproveitamento eficiente dos recursos, reduzindo fundamentalmente o consumo energético total. As edificações do país geram anualmente 400 milhões de toneladas de resíduos de construção, tornando-se um dos principais fatores que restringem o tratamento de resíduos urbanos na China; no contexto da meta nacional do duplo carbono, a construção pré-fabricada pode eliminar pela raiz a poeira das obras, e desenvolvê-la também é uma via eficaz para aliviar a pressão ambiental urbana. Portanto, sob a ótica do desenvolvimento de longo prazo, a construção pré-fabricada apresenta vantagens notáveis de economia de recursos nas etapas de projeto, fabricação, construção, operação e manutenção.

4.2 Dificuldades reais enfrentadas pela construção pré-fabricada e contramedidas

4.2.1 Dificuldades enfrentadas

Na década de 1950, a China, inspirando-se nas experiências estrangeiras, começou a desenvolver a construção pré-fabricada; porém, em razão das limitações da base econômica e das condições científicas e tecnológicas, havia muitos defeitos. Na década de 1990, as obras com concreto moldado in loco apareceram em grande número, e a construção pré-fabricada declinou gradualmente. Foi somente em 2012 que a construção pré-fabricada voltou a receber a atenção da sociedade. Em março de 2017, o Ministério da Habitação e Desenvolvimento Urbano-Rural (MOHURD) publicou o “Plano de Ação para Construções Pré-fabricadas do 13.º Plano Quinquenal” e as medidas de gestão correlatas, dando efetividade à promoção do desenvolvimento da construção pré-fabricada, e estabeleceu que, em 2020, a construção pré-fabricada deveria responder por mais de 15% das novas obras de construção e, em 2025, por 30%. Embora o governo promova ativamente o desenvolvimento da construção pré-fabricada, em virtude da popularização das tecnologias de big data, da imperfeição das normas setoriais e da ausência da cadeia industrial, o efeito real da construção pré-fabricada ainda precisa ser aprimorado. Segundo as pesquisas mais recentes, a tecnologia BIM já se tornou o método principal no projeto de construções pré-fabricadas, ajudando as empresas a concluir melhor o projeto colaborativo em plataformas de construção inteligente.

4.2.2 Medidas de resposta

Atualmente, os documentos divulgados pelo governo sobre o desenvolvimento da informatização do setor da construção civil apontam claramente que a aplicação das tecnologias BIM e de Internet das Coisas (IoT) à gestão de todo o ciclo de vida das construções pré-fabricadas pode elevar efetivamente o nível de gestão da qualidade das edificações e coordenar eficazmente as diversas partes envolvidas no empreendimento, alcançando, assim, o desenvolvimento sustentável das edificações. Por meio da aplicação das tecnologias BIM e de IoT, podemos realizar uma gestão integral da qualidade e concretizar o desenvolvimento inteligente. Com o uso das tecnologias BIM e de Internet, é possível implementar a gestão de qualidade em todo o processo dos componentes pré-fabricados dos projetos de construção pré-fabricada, controlando de forma abrangente as etapas de projeto, produção, transporte e construção, garantindo que a qualidade dos componentes atenda aos requisitos do empreendimento. Para impulsionar melhor o desenvolvimento dos projetos de construção pré-fabricada, as unidades devem estabelecer plataformas informatizadas de gestão baseadas na tecnologia BIM e definir claramente as responsabilidades dos gestores, assegurando a melhoria contínua e o aperfeiçoamento da qualidade do empreendimento. Ao fortalecer continuamente o treinamento das equipes técnicas e de gestão, garante-se que dominem com segurança as tecnologias BIM e as aplicações da Internet, coletando e monitorando em tempo real as diversas informações e dados, identificando prontamente os possíveis problemas de qualidade durante o processo construtivo e elevando a eficiência e a qualidade das obras de construção pré-fabricada.

5 O caminho de desenvolvimento da construção pré-fabricada no contexto do duplo carbono

5.1 Aspectos de projeto

Para alcançar as metas de economia de energia verde, o projeto deve incorporar os conceitos de construção pré-fabricada e de economia de energia e redução de emissões, utilizando plenamente a tecnologia BIM para estabelecer uma plataforma digital de gestão, de modo que o projeto se torne mais padronizado, visualizado e simulado e que se realize a gestão digital das informações dos componentes. Por meio do aprofundamento do estudo dos planos de projeto, assegura-se que os detalhes técnicos e os esquemas de cada etapa atendam aos requisitos da construção e, ao mesmo tempo, às necessidades dos edifícios verdes, com a disposição racional de dispositivos de economia de energia, minimizando ao máximo o consumo energético.

5.2 Aspectos de produção

Com a adoção de tecnologias avançadas de Internet das Coisas, em combinação com o modelo tridimensional do BIM, é possível implementar a produção pré-fabricada em fábricas padronizadas e, ao mesmo tempo, introduzir equipamentos de produção inteligentes, tornando mais conveniente a interação entre o projeto digital e as linhas de produção inteligentes, o que contribui para elevar a precisão geral dos componentes e melhorar a sua qualidade. Esse método pode reduzir de forma significativa os custos de mão de obra e o desperdício de recursos, aumentando, assim, a eficiência.

5.3 Aspectos de aplicação e promoção

Para promover o desenvolvimento das empresas de construção pré-fabricada, o governo deve aumentar o apoio, incentivando as empresas a adotarem métodos avançados de produção pré-fabricada, reduzindo o peso dos custos, e implementar obrigatoriamente o modelo de contratação geral EPC, bem como a integração da construção pré-fabricada, a fim de elevar a consistência de todo o processo construtivo. Além disso, para concretizar o desenvolvimento verde, os técnicos e os gestores envolvidos também devem dominar bem tecnologias emergentes como BIM, Internet das Coisas e big data, de modo a alcançar resultados construtivos mais eficientes.

6 Conclusão

Em síntese, a construção pré-fabricada já demonstrou grande superioridade em aspectos como a economia de materiais de construção, a redução de prazos, a diminuição do consumo de recursos e a redução das descargas de águas residuais urbanas, entre outros. Por meio do uso da tecnologia BIM, podemos aprofundar melhor o projeto e aplicar o modelo de informações da construção à produção real. Também podemos fortalecer o compartilhamento de dados entre o modelo tridimensional e os equipamentos de produção, a fim de elevar a qualidade das edificações. Além disso, podemos combinar tecnologias como big data e Internet das Coisas com a operação e a manutenção das edificações, de modo a reduzir ao máximo as emissões de carbono nos processos de demolição e reconstrução, promover o desenvolvimento sustentável das edificações e ajudar o setor da construção civil do país a alcançar, o quanto antes, a meta do “duplo carbono”.

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