Eficiência na construção: a tecnologia por trás da inovação

A eficiência na construção já não é apenas uma questão de poupança de custos. Atualmente, eficiência significa planear, projetar e construir com maior precisão, maior segurança, maior sustentabilidade… A chave? A transformação digital do sector.  

Neste artigo, exploramos os vários aspectos que envolvem a eficiência na construção. Além disso, oferecemos uma visão abrangente das diferentes tecnologias que ajudam a aumentar a qualidade, a rentabilidade e a sustentabilidade de um projeto de construção. 

O que significa eficiência na construção? 

Eficiência na construção significa maximizar os recursos disponíveis (humanos, materiais, tecnológicos e financeiros) para atingir os objectivos do projeto em tempo útil, com segurança e dentro do orçamento, mantendo ao mesmo tempo elevados padrões de qualidade. 

Por conseguinte, a eficiência na construção é um conceito holístico. Implica otimizar processos, minimizar desperdícios, reduzir tempos de execução, reduzir o custo por unidade construída, incorporar critérios de sustentabilidade, melhorar a segurança na área de trabalho, analisar riscos, controlar a qualidade, tirar partido dos dados… E assim aumentar a produtividade e a rentabilidade, produzindo o menor impacto ambiental. 

Como é que a tecnologia está a transformar a eficiência na construção? 

À medida que as inovações tecnológicas surgem e se consolidam, ferramentas como o BIM, os Digital Twins, a IA, o Big Data… estão a irromper no sector da construção, tanto para transformar a forma como as obras são executadas como para redefinir a forma como as empresas de construção planeiam os projectos, gerem os riscos e abordam o acompanhamento e o controlo de cada fase.  

A utilização de tecnologias disruptivas e de metodologias digitais integradas permite: 

• Resolver problemas de coordenação e execução de projectos complexos, permitindo o desenvolvimento de processos de trabalho mais colaborativos, mais precisos e mais seguros. 

• Tomar decisões mais atempadas e informadas, com base em dados sobre o progresso, custos, materiais, mão de obra, etc. 

• Captar e centralizar a informação em tempo real. Isto proporciona à equipa uma visão multidimensional do projeto, visualizando vários cenários de conceção e integrando variáveis-chave associadas ao custo, sustentabilidade e tempo. 

• Aceder aos dados do projeto a partir do local de obra, em tempo real, utilizando tecnologias cloud e dispositivos móveis. 

• Garantir o cumprimento da documentação digital das tarefas e fases da obra. 

• Automatizar processos físicos utilizando a maquinaria do futuro. Por exemplo, a utilização de robôs na construção para tarefas de alvenaria ou a impressão 3D de betão. 

• Análise de dados. Os sistemas automatizados têm a capacidade de processar grandes volumes de dados provenientes de máquinas, sensores IoT, SCADA, etc. 

• Simular projectos de construção, utilizando a Realidade Virtual na construção ou a modelação BIM. 

Principais tecnologias que impulsionam a eficiência na construção 

Vejamos agora cada tecnologia subjacente à eficiência da construção:  

Internet das coisas (IoT) 

A IoT é a interligação de dispositivos e sensores inteligentes que recolhem e transmitem dados em tempo real. Esta tecnologia na construção é utilizada para monitorizar materiais e máquinas, detetar riscos no trabalho, monitorizar as condições ambientais, controlar o consumo de energia, gerir a frota, gerir o projeto, etc. 

Por exemplo: 

• Os sensores de betão IoT podem ser instalados em vigas, paredes e lajes para monitorizar remotamente o seu processo de endurecimento e obter informações sobre a tensão, a humidade e a temperatura do elemento.  Isto ajuda a garantir o desenvolvimento adequado da resistência da estrutura. 

• Os capacetes e as botas ligados a sistemas IoT podem alertar os trabalhadores relativamente a perigos iminentes. 

Modelação da Informação da Construção (BIM) 

O BIM é uma das principais tendências na construção. Trata-se de uma metodologia digital que permite a criação de um modelo 3D inteligente do projeto, integrando toda a informação associada à construção, desde dados técnicos, de custos, geoespaciais e de gestão, o que facilita a simulação ao longo do ciclo de vida do projeto, a gestão documental e a colaboração entre arquitectos, engenheiros e empreiteiros. 

Esta tecnologia na construção garante que todas as partes envolvidas trabalham na mesma base de dados. Cada utilizador pode ver, modificar e adicionar informações, editar planos, explorar opções de design, simular diferentes cenários de construção, criar documentos, etc. 

Utilização de um scanner laser para medições de precisão 

Os scanners laser possibilitam a captura digital de medições de edifícios e de quaisquer estruturas existentes de forma rápida e com uma precisão milimétrica. É ideal para desenhos As-Built e para gerar modelos tridimensionais do ambiente real, como nos modelos BIM. 

Também ajuda a aumentar a eficiência na construção. Pode captar medições para levantamentos topográficos, para modelar ambientes existentes durante o planeamento de novos edifícios e para facilitar a monitorização de projectos em curso.  

Robôs na construção: automatização de tarefas repetitivas 

Os robôs na construção são utilizados principalmente para executar tarefas repetitivas e perigosas, reduzindo assim os erros, evitando a fadiga dos trabalhadores e minimizando a exposição ao risco.  

Há uma grande variedade de robôs na construção. Alguns são completamente independentes, utilizando sensores para os guiarem na área de trabalho. Existem também robôs semi-autónomos, ou teleoperados, que requerem assistência ou intervenção humana. Por exemplo:  

• Braços robóticos capazes de pintar, soldar e fazer perfurações de alta precisão.  

• Os cobots (robots colaborativos) interagem com os humanos para os ajudar em algumas tarefas existentes ou repetitivas, como aparafusar ou levantar e transportar materiais.  

• Sistemas robóticos colaborativos de alvenaria, que assentam tijolos muito rapidamente, aumentando a produtividade até 5 vezes. Como o SAM100. 

Software de gestão de projectos de construção 

O software de gestão de projectos permite às empresas de construção gerir um projeto desde o seu planeamento até à sua execução. Para tal, liga os dados do terreno e do escritório e facilita aos intervenientes a coordenação das várias actividades e processos, o conhecimento do que se passa no estaleiro e a evolução dos trabalhos. 

Impressão 3D na construção 

O fabrico aditivo permite a criação automatizada de componentes estruturais (paredes, fundações, escadas, etc.) e não estruturais (tubos, elementos decorativos, protótipos, portas, etc.). Consiste na sobreposição de camada sobre camada de materiais de construção, tais como misturas de betão, argamassas reforçadas com fibras e geopolímeros.  

A impressão 3D na construção oferece uma elevada precisão, reduz os desperdícios, optimiza o tempo e oferece a possibilidade de construir projectos complexos. Como é que funciona? Um arquivo CAD ou modelo BIM fornece à impressora 3D todas as informações sobre o elemento que precisa de ser impresso. Pode ser aplicado no local de obra, utilizando impressoras robóticas instaladas no estaleiro, ou fora do estaleiro, noutros ambientes controlados. 

Realidade virtual na construção 

Realidade virtual RV é uma ferramenta valiosa para a visualização e simulação de projectos de construção. Cria ambientes tridimensionais imersivos e virtuais onde as equipas podem explorar modelos digitais para detetar potenciais erros de conceção, verificar a acessibilidade ou melhorar o planeamento do espaço antes do início da construção física.  

• Por exemplo, a Realidade Virtual na construção permite que engenheiros, arquitectos e empreiteiros realizem análises imersivas de modelos BIM. Também permite apresentações detalhadas de projectos a clientes e investidores não técnicos. Isto facilita a validação da conceção e evita alterações de alto custo em fases posteriores. 

Diferenças entre a construção tradicional e a construção eficiente 

A indústria da construção está a evoluir e isso está a levar a uma transição gradual dos métodos mais tradicionais para práticas mais eficientes baseadas em tecnologia avançada e sustentabilidade. Vejamos as diferenças entre as duas abordagens:   

 

	Construção tradicional	Construção eficiente
Planificação	Baseia-se na experiência e na tomada de decisões empíricas. A informação é partilhada de forma fragmentada. As fases de projeto e construção são separadas.	Baseia-se em tecnologias digitais que centralizam os dados do projeto, permitem a coordenação em tempo real e realizam análises preditivas para antecipar os riscos.
Orçamento	Controlo orçamental limitado. O custo só é conhecido no final do processo de conceção.	Com um sistema de modelação como o BIM, é possível fazer uma estimativa dos custos numa fase inicial.
Utilização de materiais	Faltam sistemas automatizados. O controlo das existências e dos materiais é menos preciso.	São utilizadas tecnologias IoT e software de gestão para monitorizar o equipamento e garantir a utilização racional dos materiais. Além disso, para reduzir os resíduos.
Segurança	Maior exposição a riscos profissionais. Maior possibilidade de erros nas operações.	Utiliza tecnologias para monitorizar, antecipar riscos e elevar os padrões de segurança no local da obra.

Benefícios da aplicação da tecnologia para melhorar a eficiência da construção 

A adoção de tecnologias na construção oferece múltiplos benefícios que têm um impacto positivo no desempenho dos projectos: 

• Redução de custos. A necessidade de mão de obra intensiva é reduzida e o desperdiço de material é reduzido. 

• Aumento da produtividade. São geridas informações exactas em tempo real, permitindo que os processos sejam adaptados em tempo real.  

• Melhoria da qualidade. A construção com IA e a utilização de tecnologias de precisão garantem a execução dos trabalhos de acordo com as normas técnicas e regulamentares legais. 

• Segurança melhorada. A integração da tecnologia IoT facilita a deteção de riscos potenciais. Além disso, as ferramentas de simulação permitem antecipar os riscos físicos e financeiros. 

• Conformidade ambiental. A tecnologia, como a impressão 3D na construção, pode facilitar a otimização da utilização de materiais. Também é possível utilizar ferramentas de baixo consumo de energia e com emissões baixas ou nulas. 

Tipos de ferramentas para a eficiência da construção 

Existem ferramentas tecnológicas que abordam aspectos críticos do processo de construção. Segue-se uma descrição das mais relevantes para melhorar a eficiência no local da obra 

Ferramentas de software para planeamento 

Estas ferramentas permitem atribuir recursos, monitorizar o progresso, gerir o orçamento e agendar reuniões. Existem vários tipos de sistemas de planeamento e gestão de projectos de construção, por exemplo, da Oracle, Procore e BuilderTrend.  

Alguns deles centram-se na maximização da comunicação e do trabalho colaborativo, outros na automatização de processos e na gestão de documentos. Além disso, a integração do software de gestão com outras tecnologias, como o BIM, a IoT e a Realidade Virtual na construção, proporciona ao profissional uma visão holística do projeto. 

Maquinaria autónoma 

As máquinas pesadas autónomas, como os bulldozers e as escavadoras, têm um sistema de navegação guiado por IA. São utilizadas na movimentação de terras e no nivelamento de terrenos. Empresas como a Caterpillar já comercializam este tipo de maquinaria. 

Além disso, existem ferramentas de fabrico avançadas, como a impressão 3D na construção, que permitem poupar nos tempos de execução e nos materiais. 

Sensores de monitorização em tempo real 

Os sensores inteligentes interagem com o ambiente, captam informações, interpretam-nas e transformam-nas em dados úteis para alimentar os sistemas de informação. São comuns na construção eficiente: 

• Sensores de vibração. Detectam o movimento das estruturas. 

• Sensores de temperatura e humidade. Monitorizam as condições ambientais dos armazéns ao ar livre. 

• Sensores de betão, para monitorizar o processo de endurecimento e avaliar a resistência. 

• Sensores que medem a qualidade do ar, para garantir a saúde dos trabalhadores. 

• Sensores portáteis para trabalhadores. Estes são colocados em coletes ou capacetes e podem alertar para o risco de fadiga do trabalhador ou de insolação. 

• Sensores de proximidade que funcionam por RFID, ultra-sons ou banda ultra larga UWB. Alertam os trabalhadores quando estão perto de áreas ou equipamentos perigosos.   

Dicas para melhorar a eficiência dos edifícios com a tecnologia 

Para implementar com sucesso soluções tecnológicas e maximizar a eficiência na construção, é essencial: 

• Integração de sistemas, para centralizar a informação. 

• Formação contínua do pessoal. É isto que permitirá que qualquer tecnologia seja explorada ao máximo na construção. 

• implementação de projectos-piloto, para avaliar o impacto da adoção de uma determinada tecnologia. Isto também facilita o planeamento de uma implementação gradual. 

• A adoção de sistemas de monitorização contínua, que permitem a recolha de dados sobre o desempenho do projeto. Utilizar estes dados para efetuar análises preditivas e identificar áreas de melhoria. 

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