Arquitetura e Construção Modular – Tradição e Modernidade

Ao abordar o projeto da Residência Confiança, pretende-se demonstrar a aliança que pode existir, entre “tradição e modernidade” na arquitetura, premissas essas, tidas pelo Grupo Casais, na elaboração do projeto de conceção construção da futura Residência em Braga.

Localizada no n.º 107 da Rua Nova de Santa Cruz, na freguesia de S. Victor, uma artéria importante da cidade, a residência, integra um imóvel classificado como monumento de interesse público, a antiga Perfumaria e Saboaria Confiança.

A Fábrica foi fundada em Braga a 1894, laborando numa pequena oficina instalada no terreno do atual edifício. No ano de 1921, seria executado o projeto de ampliação da fábrica, prevendo a demolição do antigo edifício e a construção de um grande e moderno complexo industrial, configuração que perdura até aos dias de hoje.

Nas décadas seguintes, o espaço voltou a ser ampliado, nomeadamente em 1945 e 1951, recebendo um conjunto de infraestruturas e serviços de apoio aos operários. Em 1965 a Confiança foi adquirida por um grupo de industriais, saindo das mãos da família fundadora e em 1977, a situação financeira da fábrica agravou-se, levando à sua venda em 2002 e à mudança de instalações em 2005, ficando o edifício devoluto até hoje.

Arquitetonicamente, o edifício é um elegante exemplar do património industrial, com materiais e técnicas inovadoras, como o betão, o ferro ou o vidro, que acompanhavam a modernidade da arquitetura industrial da época, um exemplar único no tecido urbano de Braga, uma memória edificada da indústria bracarense da primeira metade do século XX.

Inserido na Área de Reabilitação Urbana de Braga Nascente, vem reforçar a ligação ao centro histórico, integrando equipamentos urbanos estruturantes para a cidade, aproximando o Centro Histórico e a Universidade do Minho.

A Residência será constituída por dois edifícios, um designado como “Edificio Existente”, correspondente à salvaguarda e reabilitação do monumento classificado, e outro, designado como “Edifício Novo”, correspondente a uma construção de raiz, prevista no terreno norte, adjacente ao edifício classificado.

O Edifício Existente encontra-se devoluto e degradado. O seu legado resume-se, a um espaço de ruína, estruturalmente fragilizado, consequência do incêndio sofrido, bem como a atos de intrusão aleatória. No entanto, pretende-se recuperar o legado histórico de um edificio culturalmente e arquitetonicamente emblemático para a cidade, evocando a sua memória e ao mesmo tempo, dotar o projeto de uma arquitetura mais sustentável e responsável.

Cabe ao projeto de arquitetura, garantir a preservação da linguagem do edificio. A Fábrica Confiança é um edificio classificado, sendo o único imóvel sobrevivente do quarteirão industrial que a zona oriental da cidade de Braga teve no final do século XIX e durante o século XX. A distinção atribuída, justifica-se pelo testemunho notável de vivências ou factos históricos para a cidade, pelo valor material, estético, valor arquitetónico, urbanístico e pela memória coletiva.

Para o Edifício Existente está prevista a integração de 25 alojamentos, num total de 84 camas. O edifício integrará áreas de atividades culturais, espaços multiusos, museu de memória da Saboaria Confiança, assim como uma loja de produtos alusivos a serem comercializados.

Trata-se de um edifício que fará valer a sua história, pela pré-existência, mas igualmente como polo dinamizador da vida académica e da cidade. Será um espaço que se destina a atividades e serviços, espaços de exposição e galeria de arte, de diferentes formatos e expressões. Pretende-se que seja um edificio de evocação à memória, ao legado, que convide a entrar e a deambular pelos espaços itinerantes e identificadores da história que se quer contar.

O Edifício Novo, fica afeto ao terreno sobrante da Antiga Fabrica, sendo a área total de terreno de 4300.00m². Com uma area de implantação de 2692.78 m², trata-se de um projeto de raiz, que procura, não descuidar a linguagem industrial. Ao mesmo tempo, pretende afirmar-se como um exemplo sustentável, de arquitetura modular e eficiente com recurso a processos de construção offsite. O maior desafio, reside em garantir a aliança entre uma construção industrializável de produção offsite, e um edificio classificado.

Para este edificio, estão previstos 476 alojamentos com um total de 702 camas. O edificio possui uma arquitetura contemporânea, com fachadas constituídas por paineis modulares pré-fabricadas, tentando invocar o aspeto industrial onde se insere. Este novo volume, com sete pisos acima da cota de soleira e um a baixo, faz o remate do quarteirão, apresentando-se quebrado, em “H”, por forma a adaptar-se às preexistências que lhe são contíguas.

Destina-se maioritariamente à função de residência universitária, sendo complementada com espaços de acolhimento, áreas de circulação, zonas de serviços, espaços comuns de cozinhas e refeições, articulados por espaços de permanência e convívio. Para o correto funcionamento de toda a residência, é ainda dotada de espaços inerentes à gestão e administração, zonas de apoios e serviços técnicos. O edifício inclui estacionamento fechado para automóveis e bicicletas, dispondo no exterior dessa mesma valência.

A proposta define para os dois edifícios, maioritariamente alojamentos do tipo Single, Duplos, Triplos e Quádruplos, num total de 786 camas. Deste total, cumpre-se o dever de alojamentos adaptados para pessoas com mobilidade condicionada, numa quantidade superior ou igual a 4% do número total referência de alojamentos, conforme o DL 163/2006 de 8 de agosto.

Para melhor interligação da proposta com o espaço público será criada um praça central, repondo o traçado da antiga Rua do Pulo, arruamento que permite a “individualização” dos dois edifícios, salvaguardando o património classificado na sua configuração.

Pretende-se uma arquitetura sensível à preservação da identidade do edifício da Fábrica Confiança, com uma intenção clara de criar um cenário de enquadramento urbano, amenizando substantivamente do ponto de vista dos enfiamentos visuais a atual ambiência urbana nefasta relativamente ao imóvel classificado e visa assumir o programa residencial universitário, entendido como uma mais-valia para a Universidade, mas igualmente para a cidade de Braga.

Construção Modular & Industrial

O projeto pretende responder a nível de conforto e sustentabilidade arquitetónica, às condicionantes climatéricas e urbanísticas singulares da cidade de Braga, promovendo um diálogo construtivo e funcional entre um edificio modular de raiz e uma preexistência.

A componente estrutural do edifício, nomeadamente do novo, será construída com recurso a tecnologias inovadoras, priorizando sistemas modulares com elementos pré-fabricados, soluções de construção sustentável, caracterizada pelo uso híbrido de betão e madeira, múltiplos componentes construtivos industrializados, pré-fabricados offsite, nomeadamente o sistema estrutural e de fachadas, as instalações sanitárias, paredes divisórias industrializadas, os racks de instalações MEP e escadas pré-fabricadas. Esta abordagem mais industrializada, aliada à gestão especializada, traz toda uma matriz de eficiência, redução de desperdício, perceção e mitigação de problemáticas, que só são possíveis no contexto offsite e não no improviso característico da construção tradicional.

A própria forma como os elementos são montados em fábrica, com elevado controlo e rastreabilidade de cada componente ao longo da cadeia de produção, até à própria execução in-situ, promove a sua eventual desmontagem triada e reaplicação em outros contextos.

A solução estrutural e modular adotada para o Edifício Novo, o sistema CREE, estende a lógica de reutilização de componentes, inclusivamente a própria estrutura, algo que não é de todo conciliável com as soluções construtivas tradicionais. Uma vez que a estrutura é composta por elementos que se encaixam uns nos outros, é perfeitamente válida a sua desmontagem e remontagem noutras configurações ou contextos. Todos os componentes de construção industrializados apresentados, pela robustez, eficiência de utilização de matéria e rastreabilidade, configuram-se como aptos para reutilização sem prejuízo da funcionalidade original quer como grupos de componentes aplicados em primeira instância, quer cada um dos subcomponentes que é possível separar e reutilizar com outras configurações, minimizando a produção de resíduos aquando da reformulação ou demolição (desmontagem) do edifício original.

As soluções até hoje exploradas e apresentadas, passam, pela crescente modularização e standarização de componentes da construção, recorrendo à produção offsite de todos ou de grande parte dos elementos construtivos. Por seu lado, os próprios sistemas construtivos, cada vez mais inovadores e sustentáveis, fazem também parte integrante de uma resposta cada vez mais focada, como é exemplo o sistema projetado para o Edificio Novo, bem como de componentes prefabricadas a utilizar e adaptar no Edificio Existente, sem descaracterizar a evocação da sua memória.

Num projeto desta envergadura, pretende-se diminuir os riscos inerentes a todo o processo construtivo, desde uma maior previsão de prazos e custos, uma diminuição cada vez maior do impacto ambiental, com menos resíduos, menos emissões de carbono e a utilização cada vez mais eficiente de recursos renováveis. Pretende-se ainda, a implementação cada vez maior, da digitalização de processos, de ambos os edificios neste caso, dando-se mais foco ao conhecimento do edifício desde a sua fase conceptual ao seu processo de manutenção, com recurso a plataformas de gestão integrada.

Este período de valorização das soluções modulares e pré-fabricadas, traduz-se em parte, por um contexto marcado pela escassez de mão-de-obra, necessidade de rapidez de construção e falta de oferta habitacional, mas também por uma disponibilidade de recursos tecnológicos sem precedentes, com ferramentas digitais inovadoras que tornam a pré-fabricação mais diferenciada e eficaz.

O desenvolvimento e implementação de soluções pré-fabricadas na construção, de que a residência é exemplo, é possivel com uma integração eficaz das metodologias BIM, que possibilita a digitalização dos processos, organizados em torno de uma representação precisa e integrada do edifício ao longo do seu ciclo de vida, e do trabalho conjunto de atores multidisciplinares.

A modularidade dos espaços e das componentes, tem de ser analisada desde a fase inicial do projeto e adaptada de forma otimizada no caso de edificios existentes. Se o mesmo modelo, por exemplo, de casa de banho, poder ser implantado tanto num edificio de raiz, bem como numa preexistência, o processo torna-se ainda mais completo. Neste processo, é conseguida a repetição e a uniformização de processos e elementos, tornando-se possivel, usar um mesmo modulo de casa de banho para ambos os edificios, promovendo a repetição, mas também o enquadramento e o diálogo espacial entre ambos os edificios.

A industrialização da construção, surgem como uma resposta a problemas de produtividade e exigências atuais na construção civil, possibilitando economizar tempo e dinheiro através da aplicação, por exemplo, de conceitos mais comummente aplicados na indústria automóvel, como a racionalização, a standardização e a modularidade da produção que contribuem para uma maior organização de todo o processo construtivo. Deste modo, pode-se promover a transição de atividades tradicionalmente executadas em obra para campo de fábrica.

O conceito da modularidade na arquitetura, traduz-se na adaptação de um projeto a um módulo definido, seja a partir de uma medida específica utilizada como base, seja pelas dimensões de determinado material ou mesmo de um sistema estrutural modular. Isto pressupõem que se estabeleça uma coordenação modular, ou seja, numa malha ou sistema de eixos onde a unidade de medida ou o módulo define por completo a posição e dimensão de todas os componentes, com vista a minimizar o espaço para erros. O uso da malha ou sistema de eixos e coordenadas, elabora a organização espacial do objeto como um todo, uma vez que as componentes vão depender umas das outras e se uma falha tudo tem tendência a falhar, aí esta o desafio de integração programática aos módulos a utilizar.

De um vasto conjunto de vantagens da modularidade e da prefabricação, salienta-se a facilidade de montagem de componentes prefabricados em edifícios através da criação de módulos ou tipologias com dimensões completamente determinadas a partir de uma medida padrão bem como de posições de elementos pré-estabelecidas. Este sistema estimula a organização espacial e permite reduzir o desperdício de material pois minimiza a necessidade de cortes ou ajustes em obra para encaixar as peças, possuindo benefícios a nível da produtividade e qualidade, associadas à sistematização e produção industrial. A criação de módulos pode ser orientada no sentido de controlar a sua quantidade e diversidade, de modo que exista um número assertivo de combinações possíveis onde a criatividade não seja condenada, apresentando-se como uma ferramenta apropriada para um sistema de prefabricação aberto.

Deste respeito e adaptabilidade do programa pela modularidade e métrica do sistema construtivo, resulta uma dinâmica entre pisos, mas de igual modo, uma dinâmica no sentido evolutivo de cada tipologia, ou seja, cada uma pode evoluir de forma modular em relação a outra, tentando manter a continuidade espacial dos compartimentos interiores, mas também, um coerente alinhamento vertical, que possa garantir o correto funcionamento técnico dos mesmos (courettes técnica ou racks).

No que respeita a cada módulo habitacional, procura-se dotar os espaços num mesmo fio condutor de evolução e adaptabilidade ao módulo estrutural, garantindo os pressupostos de coerência habitacional, com espaços naturalmente ventilados e iluminados, que contactam diretamente com o exterior através de vãos envidraçados e que interiormente permitam que o modulo se adapte a outras componentes modulares pré-fabricadas, como os módulos de instalação sanitária.

Neste projeto, os módulos habitacionais desenvolvidos, tiveram em consideração, não apenas o modulo estrutural das lajes e fachada Cree, mas também, todas as componentes técnicas, incorporadas num núcleo central, projetado para total industrialização, incorporando a casa de banho em “Pod 3D” e todas as condutas técnicas pré-fabricadas, com a integração de “rack vertical”. Deste modo potencializamos, não somente a prefabricação de módulos 3D das Instalações Sanitárias, mas igualmente, todas as componentes de suporte MEP, garantindo que a montagem de todas as componentes modulares em obra seja mais ágil, com minimização de erros, previamente coordenados em BIM e passiveis de uma prévia prototipagem.

Modularidade e Inovação

Todo este tema, surge com uma imagem por si só inovadora, sendo a inovação o conceito estruturante que leva à seleção de um conjunto de sistemas com relevante importância ao nível do desempenho do edifício. A potenciação da interligação de materiais ecológicos, de elevada durabilidade e soluções passivas, bem como a otimização do projeto na globalidade das suas especialidades, são uma peça chave no potencial de desempenho do edifício. A título individual, das soluções implementadas no projeto, salientam-se:

• Uso de um sistema construtivo híbrido;
• Sistema construtivo modular, industrializado e sustentável (ambiental e economicamente);
• Construção cada vez mais digitalizada e com vertente claramente offsite de componentes construtivas;
• Utilização de madeira permite grande flexibilidade e tem a vantagem de atuar como sequestradora de carbono;
• A industrialização na fabricação permite ganhos de eficiência e limita o desperdício a um mínimo
• Filosofia de economia circular onde 50% dos materiais podem ser reutilizados no final do ciclo de vida
• Redução de resíduos em 70% e da poluição sonora em mais de 50%, além de reduzir os prazos de execução em 50% em comparação com o tradicional;
• Modularização da construção e do máximo das suas componentes.

A implementação de uma construção mais sustentável, digital, modular e industrializada, faz parte da estratégia de evolução na forma de pensar a construção. Por um lado, a utilização de madeira nestes projetos assinalados, permite grande flexibilidade e tem a vantagem de atuar como sequestradora de carbono. Por outro lado, a digitalização de todo um processo, a industrialização e a pré-fabricação permite ganhos de eficiência e limita o desperdício ao mínimo.

Hoje, precisamos de construir edifícios que se adaptem às necessidades e que acompanhem mudanças. Precisamos de edifícios que sejam cada vez mais flexíveis por um lado, mantendo-se, por outro lado, muito mais duráveis e capazes de aguentar por muitas décadas.

A inovação e a tecnologia começam a ganhar espaço e o desenvolvimento e aplicação de novas soluções, no âmbito do processo construtivo modular, mas também de todo o ciclo de vida dos edifícios, têm ganho expressão. A construção do futuro é seguramente mais sofisticada, complexa e exigente, mas é também mais motivadora e mais gratificante porque é possível fazer mais e melhor, consumindo menos recursos naturais, usando mais fontes renováveis, executando edifícios mais flexíveis e adaptados às nossas necessidades, usando sistemas e técnicas de construção que permitam maior valor acrescentado, incluindo na própria salvaguarda do património edificado.

Compreendemos que construir é também mudar a forma como os ecossistemas interagem, é criar valor ao nível do capital natural, humano, social, cultural e patrimonial através da transformação do território. À medida que os nossos edifícios ganham forma, também o impacto da nossa atividade se materializa na sociedade, sendo a relação com as comunidades fundamental para assegurar a sustentabilidade deste sistema socio-ecológico onde atuamos.

Com esta solução construtiva pode-se tirar partido de:

• Maior flexibilidade arquitetónica, onde a abordagem modular do Sistema Cree permite uma maior liberdade no desenho, especialmente na conceção de fachadas e espaços interiores. Os arquitetos podem escolher entre várias opções de métrica, tanto a nível de corte horizontal como vertical. Todos os componentes do sistema são famílias BIM interconectadas com um alto nível de detalhe, o que permite uma maior rapidez e eficiência no desenvolvimento do projeto;
• Promoção de uma Economia Circular: Uma característica de uma indústria extrativa é a utilização “apenas uma vez” dos materiais, portanto utilização linear dos produtos. A sustentabilidade vem de reduzir a necessidade de recursos, garantir que aqueles que usamos são o mais sustentáveis possíveis, que se possam ser utilizados mais que uma vez ou em última análise poder reciclá-los. Trata-se de um sistema holístico pensado com um mindset de prefabricação, de construir de forma mais sustentável, com menos quantidade de material;
• Integração de especialidades, onde as componentes deverão ficar localizadas de forma estratégica, no núcleo central e distribuídas horizontalmente.
• O ganho em termos de prazos advém da possibilidade de produzir as lajes e fachadas ao mesmo tempo que a obra se encontra em fase de escavação e fundações, criando maior otimização de processos, melhor planeamento e redução de desperdícios.

O impulso para a união entre arquitetura e indústria, pode ser dado pela exploração de todas as potencialidades do uso de sistemas modulares, digitais e prefabricado, numa crescente articulação entre projeto e tecnologia, fazendo evoluir o modo de pensar a construção de forma sustentável e integrada.

Em arquitetura, a organização modular é uma vantagem, que ajuda a melhorar a componente estrutural, gerir espaços e progredir de forma sustentável. Modularidade, é um sistema constituído por componentes ou peças relativamente independentes, que quando combinadas, forma um todo funcional. Quanto mais, um produto ou sistema, é dividido em módulos, com regras de união compatíveis, maior flexibilidade existe para customizar, consoante o propósito. Com mais rapidez e simplicidade pode ser reconfigurado e consequentemente, produzir novas funcionalidades.

O principal objetivo de um sistema modular é permitir a combinação de vários módulos a partir de diferentes configurações, de forma a facilitar upgrades, adaptações, alterações de funcionalidade, montagens e reparações. É esse o propósito neste projeto, a possibilidade de adaptação programática de uma residência no futuro.

Atendendo ao impacto que a modularidade tem na extensão do ciclo de vida dos produtos, este conceito tem vindo a chamar a atenção no domínio da sustentabilidade. O maior impacto ambiental do produto ocorre na fase de produção, e utilização. Por essa razão, a estratégia para a eficácia do produto, a sua reparação, reutilização e reabilitação, são características do design modular, frequentemente ligadas e associadas ao desenvolvimento sustentável.

Neste enquadramento, podemos reconhecer algumas vantagens da abordagem modular na pré-fabricação:

• Associada à metodologia BIM, a preparação dos desenhos de fabrico exige um estudo prévio criterioso dos elementos a fabricar e integração com todos os demais, levando a uma atenuação drástica de problemas e erros;
• A produção modular em série permite especialização por parte dos trabalhadores da construção que, em ambiente controlado (temperatura, humidade), imprimem a sua proficiência em determinada função, compilando no produto final a soma de todas as otimizações de cada fase do processo de produção de cada elemento construtivo a aplicar em obra, garantido uma qualidade superior à executada in situ;
• a abordagem “industrializada” dos componentes construtivos feitos externamente à obra, com gestão especializada, traz toda uma matriz de eficiência, redução de desperdício, perceção e mitigação de erros e planos de contingência, que só são possíveis nesse contexto e não no improviso característico da construção tradicional. Assim, não só é possível utilizar materiais otimizados para determinadas funções, algo que convencionalmente se descura, como é também possível aferir todos os indicadores de desempenho relativamente a materiais, fixações, resinas, acessórios, no espírito de adequar a preparação dos desenhos à redução de desperdício, sabendo exatamente que quantidade é necessária encomendar, reduzindo dessa forma o desperdício;
• como o fabricador industrial é sempre o mesmo, é possível com cada processo fazer uma resenha de lições para referência futura, uma espécie de “lessons learned” nos termos da norma EN ISO 19650-2, de forma a, com cada dificuldade ultrapassada, sistematizar o que lhe deu origem, como se ultrapassou e o que fazer para no futuro mitigar a sua ocorrência. Esta integração é disseminada por toda a equipa e tida em conta nos processos subsequentes;
• No caso de ser futuramente pretendido para a residência uma redistribuição de tipologias, essa hipótese está acautelada pelo denominador comum dessa padronização, a métrica dimensional do módulo. Por exemplo, num cenário hipotético de alta demanda, no sentido de acomodar mais estudantes, poderá ser interessante reduzir tipologias single e aumentar duplas; noutro caso, pode surgir um pico anual de residentes com necessidades especiais de mobilidade, a estrutura não será obstáculo à conversão de quartos.

A solução aqui adotada, enquadra-se nas ambições de demonstrar a pretensão de implantar parâmetros de uma construção modular, industrializada, com materiais de reduzida pegada ambiental e um ciclo de vida eficiente. A construção modular é um método de construção que se baseia em módulos individuais ou assemblados, pré-fabricados offsite e instalados em estaleiro da obra. Esta metodologia comporta diversas técnicas, sendo eficiente para a produção industrial por permitir vários processos em simultâneo, reduzindo desse modo, os custos inerentes a todo o processo construtivo, bem como os prazos de entrega da obra, num equilíbrio de uma solução construtiva sustentavel.

José Costa

Arquiteto do Grupo Casais

*Texto escrito com novo Acordo Ortográfico