Construção 4.0: a digitalização e a construção aditiva

• 31 outubro 2022, segunda-feira
• ConstruçõesIndústria da Construção

A falta de produtividade no setor da construção, associada ao impacto ambiental negativo, promove a adoção de uma transição digital robusta que favoreça a automatização dos processos construtivos. O Building Information Modelling (BIM) abriu o caminho para uma melhor gestão da informação no setor, simplificando e encorajando a chegada das tecnologias e ferramentas digitais. A aplicação em grande escala da impressão 3D demonstra trazer maior eficiência à construção, reduzindo também a pegada ecológica da indústria. No entanto, a investigação está ainda numa fase inicial, havendo muitos e variados aspetos por explorar.

Neste número, é apresentada uma entrevista onde se explora a definição de construção aditiva; onde se reconhece a grande utilização de cimento neste tipo de soluções; se chama a atenção para a utilização de argamassas de impressão e não de betões; é identificado o problema da incorporação das armaduras em soluções de impressão; apresentam-se projetos na área onde se realça a incapacidade, à data, de imprimir os acabamentos e onde se destaca a relação estreita entre a argamassa de impressão e o sistema de impressão; refere-se também a experiência de impressão de edifícios, pequenas pontes, entre outros elementos, bem como a experiência na utilização de outros materiais que não a argamassa cimentícia; é referida também a possibilidade de utilizar dados experimentais para alimentar algoritmos, e com a utilização de machine learning e de deep learning, criar a possibilidade de ter uma impressora num dado local e, com base nas condições ambientais na origem e nos materiais disponíveis, definir qual será a melhor mistura e tentar produzir de uma forma mais automatizada; menciona-se também a importância de estudar soluções termicamente eficientes; referem-se questões associadas à arquitetura, bem como a tendência para se tornar uma solução mais acessível (rápida e económica) e até passível de ser utilizada na reabilitação de edifícios existentes; finalmente, são destacados benefícios da construção automatizada e estandardizada, bem como discutidas questões regulamentares.

Os artigos que compõem este número abordam aspetos tão relevantes como:

Preocupações térmicas associadas a soluções de impressão 3D na Construção – A reflexão aqui realizada permitiu compreender as limitações associadas à aplicação de isolamento térmico em elementos construtivos impressos. Por outro lado, a compatibilidade e aderência, entre diferentes camadas, foi também identificada como uma preocupação a ter em consideração. A otimização da composição de misturas com um adequado desempenho térmico e requisitos de extrusão e bombagem são referidos como campos de investigação com importância para a melhoria do comportamento térmico dos edifícios impressos. Adicionalmente, refere-se que a falta de regulamentação e a necessidade de estudos mais aprofundados sobre os materiais usados, o reforço estrutural, o desempenho térmico e acústico e o contínuo aperfeiçoamento dos sistemas de impressão apresentam-se como questões a serem resolvidas para a aplicação desta tecnologia em grande escala.

Digitalização e construção aditiva – Neste artigo refere-se que, atualmente, a investigação centra-se essencialmente na adoção de materiais cimentícios e que há todo um campo de possibilidades por explorar, no que toca a materiais a utilizar, incluindo a utilização de desperdícios. A solução integrada entre o projeto e a fabricação permite uma grande liberdade no projeto de arquitetura, enquanto várias fases de construção são dispensadas, tais como a cofragem, que pode passar a ser dispensada, reduzindo o tempo de execução e os custos de mão de obra. As respostas a muitos dos desafios de hoje são vistas como uma motivação para melhorar o desempenho das argamassas, encontrar materiais de impressão alternativos, desenvolver novos sistemas e componentes de impressão e procurar novas plasticidades neste sistema construtivo. Adicionalmente, identifica-se a reabilitação de edifícios como uma outra área de intervenção na construção onde há um enorme potencial na adoção da manufatura aditiva.

PLAN4Digital - Plano de transição digital para a indústria da construção: Modelo de maturidade e medidas prioritárias – Este trabalho centra-se no Building Information Modelling (BIM), que é referido como uma solução de modernização e reestruturação da indústria. O BIM é visto aqui como uma tecnologia 3D que representa virtualmente um edifício ou uma infraestrutura, contudo, apenas o lado visível de um paradigma maior de digitalização. A estratégia apresentada pretende promover a digitalização de todo o setor, focando-se nas PME caraterizadas, na sua generalidade, por uma menor capacidade de digitalização comparativamente com as grandes empresas. Finalmente, com foco na evolução dos quatro Fatores de Mudança ao longo dos três Vetores de Maturidade, identificaram-se 35 medidas concretas a implementar para que o setor se digitalize e beneficie dos avanços tecnológicos que têm ocorrido nos últimos anos.

Desenvolvimento de Argamassas para Impressão 3D – Neste documento, a implementação de impressão 3D num projeto de construção e a escolha da argamassa para impressão 3D assumem-se como aspetos críticos nesse processo, devendo a escolha ser feita tendo em conta a finalidade do objeto e o objetivo da impressão. Paralelamente à argamassa, outro aspeto destacado como fundamental no processo são os sistemas de impressão e bombagem. Adicionalmente, são referidas as principais vantagens da Impressão 3D para o Setor da Construção.

Experiência na Gaiurb de Construções Aditivas – Neste testemunho, é referido o objetivo de dar respostas cada vez mais rápidas e eficientes aos munícipes, considerando a Construção Aditiva ou Modular como um dos caminhos possíveis para a nova forma de construir e de habitar as cidades. São apresentados projetos piloto, como um edifício em madeira, “GAS + Sustentável”; o lançamento de um concurso público ao abrigo do Primeiro Direito que permita, num modelo de conceção/construção, a valorização da construção rápida e modular; outras tentativas têm sido exploradas a fim de otimizar e explorar materiais, custos, rapidez na construção e otimização de espaços interiores através da modularidade. Adicionalmente, é referida a importância da promoção da circularidade, numa Iniciativa Nacional de Cidades Circulares. Os desafios são vistos como oportunidades, permitindo a entrada no setor da construção de meios cada vez mais digitais e sustentáveis. Esta Rede Circular para a Construção Sustentável explora os sistemas modulares, onde a forma de planeamento em todo o processo construtivo leva a vários ganhos.

Esperamos que usufruam desta leitura e que seja útil…

Em colaboração com Ana Sofia Guimarães, co-editor da Construção Magazine nº111

Editorial da Construção Magazine nº111 set/out 2022, dedicada ao tema 'Construção 4.0: a digitalização e a construção aditiva'