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Gerenciamento de Empreendimentos na Construção Civil: Modelo
Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP Departamento de Engenharia de Construção Civil ISSN 0103-9830 BT/PCC/173 Gerenciamento de Empreendimentos na Construção Civil: Modelo para Planejamento Estratégico da Produção de Edifícios José Francisco Pontes Assumpção João da Rocha Lima Jr. São Paulo – 1996 Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Departamento de Engenharia de Construção Civil Boletim Técnico - Série BT/PCC Diretor: Prof. Dr. Célio Taniguchi Vice-Diretor: Prof. Dr. Eduardo Camilher Damasceno Chefe do Departamento: Prof. Dr. Vahan Agopyan Suplente do Chefe do Departamento: Prof. Dr. Paulo Helene Conselho Editorial Prof. Dr. Alex Abiko Prof. Dr. João da Rocha Lima Jr. Prof. Dr. Luiz Sérgio Franco Prof. Dr. Paulo Helene Prof. Dr. Orestes Marraccini Gonçalves Prof. Dr. Vahan Agopyan Coordenador Técnico Prof. Dr. Alex Abiko O Boletim Técnico é uma publicação da Escola Politécnica da ~/Departamento de Engenharia de Construção Civil, fruto de pesquisas realizadas por docentes e pesquisadores desta Universidade. O presente trabalho é um resumo da tese de doutorado de mesmo título. Assumpção, José Francisco Pontes Gerenciamento de empreendimentos na construção civil : modelo para planejamento estratégico da produção de edifícios / J.F.P. Assumpção, J. da Rocha Lima Jr. -- São Paulo : EPUSP, 1996. 37p. -- (Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia de Construção Civil, BT/PCC/173) 1. Empreendimentos imobiliários 2. Construção civil Administração 3. Estratégia I. Rocha Lima Jr, João da II. Universidade de São Paulo. Escola Politécnica. Departamento de Engenharia de Construção Civil III. Título IV. Série ISSN 0103-9830 CDU 336.77 69.008 65.012.2 1. INTRODUÇÃO Este trabalho descreve modelo para planejamento operacional de edifícios, estruturado para analisar estratégias de produção. É concebido para operar com cenário de poucas variáveis, levando em conta as principais características do empreendimento e alguns de seus parâmetros de produção. Através do modelo podem ser geradas informações que permitem avaliar o impacto destas estratégias no resultado do empreendimento, e no da empresa como um todo. O modelo baseia-se nas características comuns que existem entre as obras de edificações e nas particularidades de seu processo de produção, possibilitando que se introduzam simplificações nas atividades e variáveis a serem representadas, viabilizando-se, a partir daí, o uso de redes lógicas e de aplicativos abertos no processo de modelagem. 2. CARACTERIZAÇAO DO AMBIENTE PARA DESENVOLVIMENTO E OPERAÇÃO DO MODELO As estratégias de produção de edifícios para venda em mercado aberto mercado imobiliário - são definidas para atender à melhor condição de ajuste de seus fluxos de caixa, visando reduzir investimentos durante o período de produção. Estas estratégias, caracterizadas principalmente pelo ritmo da obra e pela seqüência e trajetória de seus principais serviços, devem ser estabelecidas em função da equação de fundos montada para viabilizar o empreendimento. Assim sendo, empreendimentos com a equação de fundos baseada exclusivamente em receitas com vendas, poderão ter estratégias de produção compatíveis com a capacidade de pagar do público alvo, que se dá a longo prazo; e, portanto, ritmo, seqüência e trajetória de obra deverão ser ajustadas a esta realidade. Da mesma forma, empreendimentos com disponibilidade de financiamentos para produção e/ou para comercialização podem demandar ritmos mais acelerados, e seqüências de serviços, que levem a prazos menores de construção, conforme sejam as condições de encaixe das receitas proveniente destes financiamentos. Estas situações levam à necessidade de se dispor de instrumentos que permitam analisar estratégias de produção, que operem com as informações que estão disponíveis no momento em que se tomam as primeiras decisões sobre o empreendimento, em cenário limitado quanto a quantidade e grau de detalhe das informações. Neste momento as informações disponíveis para se projetar dados sobre a produção são caracterizadas por massas de construção, definidas através de quadro de áreas e número de pavimentos da edificação e indicadores globais de produção, apresentados na forma de índices paramétricos de custos e de produtividade. Este é o ambiente dentro do qual o modelo é estruturado, caracterizado por uma base restrita de informações, e a necessidade de gerar projeções que cubram todo o período de produção. A construção de modelo para operar dentro das condições caracterizadas acima será alcançada pela exploração das características comuns que existem entre os edifícios para empreendimentos imobiliários e nas particularidades de seu processo de produção. Estes edifícios são construídos a partir de uma mesma rotina de tarefas, onde a repetição de serviços e de seqüências executivas permitem introduzir simplificações e gerar parametrizações que viabilizem a análise de estratégias de produção dentro do ambiente caracterizado acima. 2.1 Características de produção dos edifícios para empreendimentos imobiliários Os edifícios para empreendimentos imobiliários são construídos, na sua maioria, com processos construtivos tradicionais, que permitem que se estabeleçam relações entre as obras, no que se refere à padronização de serviços e de seqüências entre serviços, bem como a possibilidade de se parametrizar indicadores de produção. Estas duas condições são comentadas a seguir: 2.1.1 Parametrização de indicadores de produção Considerando a semelhança entre as obras de edificações, construídas com o mesmo processo construtivo, indicadores como custos médios de construção (R$/m2 de área construída), produtividade global da mão de obra (Hh/m2 de área construída), e custos e consumos de insumos por serviço; podem ser parametrizados - a partir de empreendimento protótipo, e utilizados para compor cenários para análises de comportamento da produção. Através destes indicadores pode-se gerar informações sobre as principais variáveis de produção dos empreendimentos que tiverem a mesma tipologia que a do empreendimento protótipo. Essa prática já é utilizada por algumas empresas, que utilizam dados históricos ou referências de custo e de produtividade para elaborar orçamento de suas obras. Estas previsões são utilizadas para as análises de viabilidade e/ou para definição de estratégias para produção do empreendimento. 2.1.2 Padronização de serviços e de seqüências entre serviços Outro aspecto a ser explorado no desenvolvimento do modelo, é a possibilidade de se padronizar serviços e seqüências entre serviços: • Para edifícios que utilizam um mesmo processo construtivo, pode ser definido um conjunto de serviços que sempre estarão representados no modelo, quaisquer que sejam as características volumétricas do edifício. Estes serviços, que são os mais representativos daquele processo, irão compor a base para construção do modelo. • Para esses edifícios, algumas seqüências entre serviços - as tecnológicas - se mantém de obra para obra1. Estas seqüências estarão sempre representadas no modelo A possibilidade de parametrizar indicadores de produção e de padronizar serviços e seqüências executivas, permite que se introduzam simplificações no processo de modelagem, sem que se perca qualidade nas informações. A qualidade destas informações será compatível com a hierarquia das decisões tomadas. Conforme colocado no início deste texto, as decisões de caráter estratégico e tático são tomadas em momentos em que não se dispõe de informações detalhadas sobre o empreendimento, justificando, ou até mesmo impondo, o uso de modelos simplificados para operar com esses dados. Padronizar serviços e seqüências e operar com indicadores de produção são duas das condições básicas que permitem introduzir simplificações no processo de modelagem e portanto serão exploradas no desenvolvimento deste trabalho. 1. As seqüências tecnológicas são impostas por condicionantes físicos ou técnicos e são caraterísticas de cada processo. Por exemplo, na construção de edifícios pelo processo tradicional de construção, 2.2 Características da obra - Edifícios de múltiplos pavimentos Os edifícios de múltiplos pavimentos são, em geral, executados a partir de duas frentes de trabalho, que se desenvolvem através de dois subsistemas de produção. O primeiro, de progressão vertical, atua na região da Torre, ou no corpo principal da edificação. 0 segundo, de desenvolvimento horizontal, atua na região do Térreo ou na sua Periferia. Estes subsistemas são mostrados na figura 01. Estes subsistemas se relacionam quando as seqüências de serviços de acabamento passam da Torre para o Térreo, e quando são estabelecidas restrições para a execução simultânea de serviços na fachada e de impermeabilização do Térreo. 2.2.1 O subsistema de produção na região da Torre Este subsistema tem como principal característica o desenvolvimento vertical e a repetição de suas atividades. Estas são executadas de pavimento em pavimento, utilizando uma mesma seqüência, entre, serviços . O sentido em que estes serviços são executados, se de baixo para cima ou de cima para baixo, caraterizam uma trajetória de execução. Seqüência e trajetória fazem parte da estratégia, ou plano de ataque, a ser utilizada para a execução da obra na região da Torre. Os conceitos de seqüência e trajetória serão utilizados para caracterizar as ligações (dependências) que existem entre as atividades da obra. Ligações de trajetória estabelecem dependências entre atividades de mesmo tipo, que se repetem de pavimento em pavimento. Ligações de seqüência são utilizadas para dependências entre atividades de natureza diferentes, que são desenvolvidas dentro de um mesmo pavimento. Por exemplo, para caracterizar as dependências entre estruturas/alvenarias/contramarco/contra piso, em um determinado pavimento da edificação, utilizam-se ligações de seqüência. Para indicar que o serviço em um determinado pavimento, depende da conclusão do mesmo serviço no pavimento anterior, utilizam-se ligações de trajetória. No fluxograma da Figura 02, são mostradas as ligações de seqüência e de trajetória que ocorrem na torre de um edifício, caracterizando um plano de ataque para esta obra. Quando atividades de mesmo tipo são executadas sem interrupção ou sem perda de continuidade, entre os vários pavimentos da edificação, as ligações de trajetória podem ser suprimidas do processo de modelagem, e as ligações de seqüência podem ser simplificadas. Esta situação será tratada com detalhe mais à frente neste texto, pois é fundamental na proposição do modelo. Alvenarias só podem ser feitas após a execução das Estruturas, Revestimentos após Alvenarias, ... Assentamento de Portas após Pisos, etc.. Na elaboração do programa de execução podem ser definidas seqüências não tecnológicas, definidas por conveniência. Corno regra geral as seqüências definidas por conveniência não podem se sobrepor às tecnológicas, ou por impedimento físico ou por implicarem em quebra de qualidade ou geração de retrabalho. 2.2.2 O subsistema de produção na região do Térreo ou Periferia Este subsistema pode também ser caracterizado como subsistema que opera com atividades repetitivas, pois a Periferia é, em geral, executada em trechos2 , onde os serviços seguem também uma mesma seqüência executiva. 2 Essa é uma condição que às vezes já é estabelecida no projeto, onde são definidas juntas de dilatação para a estrutura da periferia. Mesmo quando isto não ocorre, ela é dividida em trechos, ou para proporcionar melhores condições para as instalações do canteiro, ou para propiciar melhor distribuição dos recursos empregados em sua execução. As obras na periferia geralmente não definem o caminho crítico da obra, possibilitando sua execução em trechos, onde os recursos (mão de obra e equipamentos, inclusive formas) são deslocados de trecho para trecho. A repetição de serviços, neste caso, ao invés de ocorrer em níveis ou pavimentos na vertical -como na região da Torre; ocorre em trechos ou nas partes em que a Periferia é dividida - na horizontal. Os conceitos de seqüência e trajetória definidos para a Torre aplicam-se também à Periferia, onde as ligações de trajetória serão utilizadas para interligar atividades de mesmo tipo que são repetidas de trechos em trechos; enquanto que ligações de seqüência serão utilizadas para atividades diferentes que ocorrem dentro de um mesmo trecho. Esta condição de repetição de atividades, tanto na Torre quanto na Periferia, e as padronizações de seqüências entre serviços, decorrentes da utilização de um mesmo processo construtivo, criam condições favoráveis para o processo de modelagem. As obras e seus processos de produção podem ser tratados de forma semelhante, permitindo que se construa modelo universal, válido para a maioria das obras deste tipo. As diferenças entre obras são caracterizadas mais por aspectos quantitativos (área e quantidades de pavimentos e trechos da Periferia) e pelos padrões de acabamento, do que pela lógica do processo de produção. 3. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DO MODELO 3.1 Representatividade do modelo - validade e condições para sua utilização A base para o desenvolvimento do modelo é a de considerar a construção do edifício como uma obra com atividades cíclicas (onde os serviços são repetidos de pavimento em pavimento, ou de trechos em trechos, dentro de uma mesma seqüência). Os recursos e tempos para sua produção podem ser estimados em função de suas características físicas, e de parâmetros de produção. Duas condições básicas devem ser respeitadas para validar o modelo: • que os subsistemas Torre e Periferia operem com seqüências padronizadas de serviços; • que esses serviços se desenvolvam através de ciclos constantes e uniformes de produção. Estas condições, se analisadas sob a ótica da produção (no canteiro), podem impor restrições para a validade e uso. do modelo, pois, no dia-a-dia da obra, nem sempre se consegue manter seqüências programadas de serviços, e ciclos uniformes de produção. Embora não seja lógico, podem ocorrer situações em que seqüências programadas tenham que ser alteradas, e serviços tenham que ser feitos em locais alternados (por exemplo, executar alvenarias no sexto, e em seguida, no oitavo pavimento; e não no sexto e sétimo, como seria lógico). Entretanto, considerando-se que o modelo é estruturado para analisar estratégias de produção, as duas condições acima não restringem o seu uso, pelo contrário, devem estar nele contidas, pois são determinantes para que se estabeleçam estratégias que levem a uma maior racionalização do processo produtivo. Esta lógica pressupõe que os recursos de produção estejam nivelados, em situações que favoreçam ajustes para que não ocorram estoque ou antecipação de serviços. À luz destas considerações, as seguintes observações devem ser feitas para melhor caracterizar as condições de aplicabilidade do modelo: a) Quanto ao tipo de empreendimento • Aplica-se a edifícios de múltiplos pavimentos - torre única, sem apresentar restrições quanto ao número de pavimentos, exceto nos casos como o descrito abaixo; • modelo não se aplica ás situações em que, em função da altura do edifício, houver necessidade de se definir 2 frentes simultâneas de serviços, em pavimentos diferentes. Por exemplo, equipes executando acabamentos do 32º ao 170 pavimento e, simultaneamente, equipes executando os mesmos serviços do 160 ao lo pavimento. Esta estratégia pode ser necessária para edifícios muito altos, com prazos estreitos de execução, situações não muito comuns para os empreendimentos do setor; • modelo não se aplica diretamente a edifícios verticais com pavimentos não Tipo, onde seqüências e quantidades de serviço não se repetem de pavimento em pavimento e o ciclo não se mantém uniforme. Esta situação pode ocorrer nos empreendimentos com arquitetura personalizada por andar, ou naqueles onde todos os apartamentos são duplex. b) Quanto ao processo construtivo Edifícios que utilizam processo construtivo tradicional - estruturas de concreto moldada "in loco", vedações com alvenarias de tijolos ou blocos cerâmicos e/ou de concreto, revestimentos argamassados, instalações elétricas/hidráulicas embutidas nas alvenarias, acabamentos tradicionais como pintura sobre massa corrida ou gesso, revestimentos cerâmicos ou de pedra em paredes e pisos, e carpete ou pisos de madeira. Esta condição ocorre pelo fato das seqüências e trajetória padrões, que são intrínsecas ao modelo, terem sido propostas para este processo construtivo. Entretanto, como o modelo é operado através de sistemas abertos, outras seqüências podem ser cadastradas ou alteradas, ajustando-as para as características de um outro processo construtivo, ampliando a aplicabilidade: do modelo. c) Quanto à tipologia das unidades Edificações com apartamentos de 1, 2, 3 e 4 quartos ou tipologias mistas. Não há restrições ao modelo quanto a tipologia dos apartamentos, bastando que sejam cadastradas e calibradas as parametrizações que se apliquem a estas tipologia 3.2 A concepção do modelo - o uso das técnicas no processo de modelagem Dentre as técnicas de programação utilizadas em construção civil, e em particular na construção de edifícios, duas se destacam, pelas características comentadas a seguir: a) As Linhas de Balanceamento ou Diagramas Tempo - Espaço, são próprios para modelagem de obras, com atividades repetitivas - como é o caso do edifício, tendo como vantagem o fato de induzir situações de nivelamento de recursos. Estas situações ocorrerão sempre que os ritmos de produção forem constantes e uniformes para os serviços da edificação. Por outro lado, as simulações só podem ser feitas em ambiente gráfico, com dificuldades para análise dos recursos e custos resultantes de cada simulação. b) As Técnicas de Rede, ou de caminho crítico, permitem construir modelos que operam com atividades inter-relacionadas, manipulando, conjuntamente, informações sobre prazos, custos e recursos. Entretanto, a modelagem de obras com um grande número de atividades - como é o caso das edificações verticais - pode ser inviabilizada pelas dificuldades e esforço necessário para a construção do modelo e para a sua operação. De acordo com este panorama, as duas alternativas apresentam restrições quando da sua utilização no processo de planejamento da produção do edifício, levando a que se procurem alternativas para melhorar este processo. Neste trabalho a alternativa que se propõe é a de combinar os princípios da Linha de Balanceamento - que dá tratamento simplificado à programação de obras com atividades repetitivas; com as Técnicas de Rede - que permitem operar com as atividades interrelacionadas através de modelagem matemática e lógica, abrindo a possibilidade de se operar dentro de ambiente computacional. Duas premissas são colocadas pua validar esta Proposição. ³ 1) As atividades repetitivas devem ser desenvolvidas nos pavimentos - ou trechos da edificação -através de ciclos estáveis de produção. Para que isto ocorra as equipes alocadas nos pavimentos ou trechos devem ser consideradas constantes durante todo o percurso de produção; 2) As equipes devem ser dimensionadas e alocadas à obra de modo que possam trabalhar em regime contínuo, sem paralisações durante a produção; Estas premissas são básicas para que se consigam melhores condições de aproveitamento dos recursos no processo de produção. Além disso, permitem representar o programa através de rede lógica, de forma simplificada, com menor número de atividades. O procedimento de simplificação Como as atividades na obra do edifício ocorrerão em ciclos contínuos e estáveis, tornasse possível suprimir as ligações de trajetória - ligações de serviço - entre pavimentos. Como resultado, as atividades repetitivas - de mesmo tipo - podem ser agrupadas, como se fossem atividades ou serviços de ciclo único. Por sua vez, as ligações de seqüência ligações entre serviços - no pavimento, também podem ser reduzidas, ficando restritas a vínculos que impõem defasagens entre eles, forçando a que estes serviços não sejam executados simultaneamente, num mesmo pavimento. Esse processo de simplificação - que é a base para desenvolvimento do modelo - é mostrado através das figuras que se seguem: A Figura 03 mostra um trecho de rede 4 proposto na forma tradicional - com ligações Fim -Início - onde as atividades da obra são detalhadas e representadas por pavimento. 0 diagrama resultante terá um grande número de atividades: para um edifício de 10 pavimentos, representando-se os 15 principais serviços que se repetem na Torre, teríamos 10 pavimentos x 15 serviços = 150 atividades. 3 Estas premissas podem ser entendidas também como recomendações que permitem um melhor aproveitamento dos recursos de produção, pois induzem uma situação de nivelamento, onde os recursos são mantidos constantes (e portanto nivelados) durante o período em que o serviço é executado. 4 Nas figuras a seguir as redes lógicas serão representadas por diagrama de arestas - "ADM – Arrow Diagram Method', ou rede de eventos. Todas as considerações feitas serão igualmente válidas para redes que utilizem diagrama de vértices "PDM - Precedence Diagram Method' ou rede de precedência. Neste exemplo, o programa resultante apresenta descontinuidade no trabalho de algumas equipes - como é o caso das equipes de execução de contramarco e de reboco, que estão submetidas a situações de espera, quando mudam de pavimento (espera de 1 dia em cada mudança). A Figura 04 mostra uma evolução do programa anterior, feita através do diagrama Tempo -Espaço, com as equipes balanceadas e as esperas eliminadas. FIGURA 04 - DIAGRAMA TENTO-ESPAÇO, COM AS ATIVIDADES BALANCEADAS Os,; serviços de contramarco e reboco tiveram seus inícios postergados para garantir continuidade em seu trabalho. Como decorrência, a duração do plano passou de 63 para 72 dias. A Figura 05 mostra os dois primeiros serviços da rede, com a programação balanceada. O início do contramarco foi postergado em 9 dias, para eliminar as esperas a que a equipe estava submetida ao mudar de pavimento. FIGURA. 05 - TRECHO PARCIAL DA REDE COM OS DOIS PRIMEIROS SERVIÇOS BALANCE Na Figura 06 as ligações de seqüência e de trajetória foram suprimidas - os nós eventos internos foram eliminados - exceto os do primeiro e último pavimento mostraras "frentes" ou "esperas" entre serviços. FIGURA 06 - REDE COM AS ATIVIDADES POR PAVIMENTO SUBSTITUÍDAS POR ATIVIDADE ÚNICA . A Figura 07 mostra o formato final do rede, ou do grafo. As dependências entre os serviços são mostradas através de vínculos entre seus inícios e términos, utilizando-se ligações do tipo Início -Início e Fim -Fim, com esperas entre estas ligações. Estas esperas eqüivalem ao tempo necessário para executar o serviço em um pavimento, mais o tempo para eliminar as esperas que ocorrem nas mudanças de pavimento. No exemplo da Figura 06 a espera entre o início de Alvenaria e o de Contramarco é de: 5 + 9 = 14 dias (5 dias para executar Alvenaria no lo pavimento, mais 9 dias para eliminar as esperas). Como resultado, obtém-se um diagrama ou rede5 com menor número de atividades, operando em regime de "nivelamento imposto" para cada um dos serviço. Os serviços são entendidos como contínuos, sendo vinculados por dependências do tipo Início -Inicio e Fim -Fim com defasagens, ou esperas entre estes vínculos. 5 Os exemplos foram apresentados utilizando-se representação através de rede de eventos - ADM, sendo que as considerações feitas valem também para a representação através de rede de precedências PDM. Na rede resultante não existem ligações intermediárias entre serviços. Neste caso, a garantia de que os serviços serão executados dentro da seqüência lógica, se dá através do dimensionamento das esperas, que são feitos para assegurar que serviços interdependentes não sejam executados simultaneamente num mesmo pavimento. Nesta forma de modelagem, a rede resultante terá um número menor de atividades e de ligações - sendo que seu formato será independente do número de pavimentos ou trechos que a edificação venha a ter. O exemplo apresentado através da seqüência de figuras procurou mostrar como se pode evoluir de uma proposta mais detalhada de modelagem (Figura 03), para uma proposta mais simplificada (Figura 07). Esta condição permite que se introduza o conceito de REDE BÁSICA, como sendo uma rede genérica, caracterizada por um conjunto de seqüências padronizadas, válida para as obras que utilizam um mesmo processo construtivo, independentemente do número de pavimentos ou trechos que a obra possa ter. A Figura 08 mostra, esquematicamente, a Rede Básica para a obra de um edifício, onde são acrescentadas outras atividades, algumas não repetitivas (fundações, estrutura da casa de máquinas e da caixa d'água), compondo o modelo final de rede. 3.2.1 Definição da base física para modelagem da rede A definição da base física para a conformação do modelo deve ser elaborada a partir da estruturação de matriz "WBS - Work Breakdown Structure" de empreendimento protótipo, que represente a tipologia dos empreendimentos mais utilizada pela empresa. Na Tabela 0 1 apresenta-se uma. proposta de WBS, elaborada sobre empreendimento com as seguintes características: • Incorporação Residencial Vertical - 56 Apartamentos, sendo 4 de cobertura; • Programa: 3 quartos, sendo um suíte, com varandas e uma vaga de garagem; • Padrão médio de acabamento6; • 7 Pavimentos e áreas : 6 O empreendimento tem acabamento semelhante ao que a NBR 12.721/92 considera como padrão médio, razão pela qual esta classificação esta sendo utilizada aqui. 7 Os conceitos de Área Real, Área Equivalente de Construção e Área Privativa são os da NBR 12.721/92. Para cada serviço foram -determinados os pesos (em custo e em homens-hora), caracterizando sua representatividade em relação aos totais destes parâmetros, necessários para se executar a obra. Alguns desses serviços possuem pouca representatividade em relação aos totais de custo ou de homens-hora necessários para executar a obra. Por exemplo, os serviços de Gabaritos e Locação da Obra, Pintura do Poço do Elevador e Montagem dos Balancins caracterizam-se como serviços de pouca representatividade, em custos ou em consumo de homens-hora. Porém, representam marcos importantes no desenvolvimento da obra, e devem estar contidos no modelo - o primeiro representa o início efetivo da obra; o segundo libera a montagem dos elevadores; e o terceiro marca o início da execução das fachadas. 3.3 Estrutura e sistemas para operar o modelo 3.3.1 Cenário, rede básica e informações geradas Com a base física conforme mostrado na Tabela 01, e com os procedimentos de modelagem sugeridos no item 3.2, estrutura-se a rede de precedência contendo seqüências e trajetórias padrões. Conforme já explicitado, esta rede independe do porte da edificação (quantidade e área dos pavimentos da torre e de trechos da periferia), podendo ser considerada como protótipo, ou REDE BÁSICA - válida para o conjunto de obras que utilizam o mesmo processo construtivo. Para gerar a rede de uma obra especifica, é necessário complementar a REDE BÁSICA com informações sobre durações e recursos, que dependem do porte da obra e de seu processo de produção. Estas informações são geradas a partir de dados do cenário e de parâmetros internos cadastrados no modelo. A Figura 09 resume a estrutura que caracteriza o modelo e o processo com que ele opera. Nesta figura, identificam -se dois sistemas: um responsável pela manipulação dos dados que alimentarão a Rede Básica; e o outro responsável pela modelagem lógica e geração dos relatórios. Estes sistemas podem ser operados por aplicativos abertos, de uso corrente no setor, e facilmente encontrados no mercado. A manipulação dos dados pode ser feita através de planilha eletrônica e a modelagem lógica através de aplicativos que operam redes de precedência. A comunicação entre estes dois sistemas dá-se pela exportação e importação de arquivos dentro de ambiente “Windows”. 3.3.2 Sistema para entrada e preparação de dados Este sistema manipula os dados que caracterizam o empreendimento e os parâmetros internos previamente cadastrados no modelo. Sua função é relacionar estes dados e gerar informações para serem incorporadas à rede básica. O processo ocorre através da manipulação de dois blocos de dados descritos a seguir: 1) Dados do Cenário (específicos para cada obra) - caracterizando aspectos quantitativos do empreendimento, e de seu processo de produção: - Número de pavimentos da torre e de trechos da periferia; - Área real de construção [AR]; - Ciclos ou ritmo com que os serviços serão executados nestes pavimentos; - Índice paramétrico de custo referenciado por m² de [AEC] (R$/m² de área construída); - Produtividade média esperada (Hh/m² de área real de construção); 2) Dados internos ao modelo -, parametrizados em função de características da obra de referência e do processo de produção de edifícios: - Peso - ou representatividade - do serviço em relação ao custo total da obra ; - Peso - ou representatividade - do serviço em relação ao total de mão de obra. 3.3.2.1 Geração - da duração -das atividades A duração das atividades a serem agregadas à rede básica é função do tempo de ciclo (constante em todos os pavimentos, ou trechos), e do número de pavimentos - ou trechos, em que o serviço se repete. Assim sendo, define-se: Ni - Número de pavimentos ou trechos em que a atividade i se repete; Ci - Tempo do cicio de produção da atividade í por pavimento ou trecho; K i1 e K i2 - Fatores para ajuste da duração e do tempo de ciclo da atividade i A duração das atividades que estarão representadas na rede serão calculadas por: Di = Ki1 + Ki2 * Ci * Ni , onde Di = duração da atividade i Ajuste na duração do serviço - Fator Ki1 O fator Ri1 majora a duração da atividade, levando em conta a maior dificuldade de se executar o serviço no primeiro local de trabalho. Por ser o primeiro, o tempo para se executar os serviços neste local é Maior que nos demais, em razão das equipes estarem ainda em formação e em razão do "efeito aprendizagem"8 ainda não estar incorporado ao ciclo. Em alguns casos, o tempo para se executar o serviço no último pavimento, ou local de trabalho, também pode ser maior que o tempo de ciclo. Isto ocorre em função de desmobilização da equipe, ou de mudanças nas características do último pavimento - que nem sempre é Tipo. Neste caso, o fator Ki1 corrige a duração global do serviço, levando em conta as especificidades quanto a sua execução no primeiro e no último local de trabalho. Este fator tem dimensional idêntico ao do tempo de ciclo, ou seja, representa um tempo (em dias) que deve ser acrescido à duração total do serviço. Ajustes no ciclo em função das características específicas do serviço - Fator Ki2 O fator Ki2 é dimensional, e ajusta o tempo de ciclo - portanto incide em todos os pavimentos ou trechos. É função de dificuldades intrínsecas a cada serviço. Este coeficiente corrige o tempo de ciclo em função do grau de dificuldade do processo de trabalho, que pode variar de acordo com a alternativa proposta para executar o serviço. O tempo de cicio dos serviços de acabamento de fachada varia conforme seja o tipo de acabamento escolhido. O mesmo ocorre com os serviços de fundações, contenções, laje do lo. piso, e outros. Para os serviços de fundações, por exemplo, o fator Ki2 está calibrado para assumir os seguintes valores: • Fundações - execução Normal • Fundações - execução com grau de dificuldade Médio Ki2 = 1,5 (1,5 vezes o ciclo) • Fundações - execução Complexas Ki2 = 2,0 (2,0 vezes o ciclo) Ki2 =1,0 (mantém o ciclo) Número de repetições - pavimentos ou trechos em que a atividade se repete - Ni Considerando-se como dados de entrada: • número de pavimentos de Subsolos; • número de pavimentos Tipo; • número de pavimentos de Cobertura (recuados da fachada); • número de pavimentos intermediários (mezaninos ou garagens elevadas); • número de trechos previstos para execução da periferia; o sistema utilizará estas informações para atribuir um número de repetições a cada atividade, que corresponderá aos locais onde esta atividade será executada. Por exemplo: para uma obra com S subsolos, T pavimentos tipo e C pavimentos de cobertura; os serviços de obra bruta na Torre terão [T + C + 11 repetições e os de obra fina terão [T + C] repetições. 0 número 1 significa a adição da repetição que corresponde ao pavimento da Casa de Máquinas, onde são executados serviços de obra bruta, porém não existem serviços significativos de acabamento. Para o serviço de Pintura do Poço de Elevador associam-se [S + T + C + 2] repetições, onde acrescentam -se 2 unidades, que correspondem aos pavimentos Térreo e Casa de Máquinas. A tabela 02 mostra como essas repetições foram atribuídas às atividades de um edifício com 1 Subsolo, 14 Tipos, 1 pavimento de Cobertura, e com a execução da periferia prevista em 4 trechos. Esta tabela indica também as relações de dependência entre as atividades que compõem a rede. 8 O "efeito aprendizagem" é exemplo clássico das teorias de análise de produtividade nos processos de trabalho contínuos. Nestes processos, verifica-se que a produtividade cresce à medida que os operários se familiarizam com o mesmo, até atingir um ritmo constante, característico dos processo contínuos e uniformes de produção. Nas obras de edifícios de múltiplos pavimentos, esta teoria também se aplica, pois podem ser executadas com processos contínuos de produção. Ciclos básicos de produção - Ci O tempo de ciclo Ci com que as atividades são executadas em cada pavimento são fornecidos como dados do cenário e definem o ritmo com que os serviços serão executados. Estes tempos podem ser definidos individualmente por serviço, ou por grupo de serviços - que serão, executados com rimos iguais. Este último caso, além de simplificar o processo de entrada e geração de dados, leva a melhores condições para nivelamento de recursos e favorece a obtenção de situações onde não ocorram estoque ou a execução antecipada de serviços. Como proposta para se agrupar serviços com mesmos tempos de ciclo tem-se: • Tempo de ciclo para serviços de estruturas; • Tempo de ciclo para serviços de obra bruta; • Tempo de ciclo para serviços de obra fina. Esses tempos são tomados como referência pelo modelo e são ajustados, através do fator Ki2, para os demais serviços da obra. Os valores para Ki1 e Ki2 são os apresentados na Tabela 02 e resultam de calibragem feita sobre obras de edifícios construídos por processos construtivos tradicionais. 3.3.2.2 Geração das esperas ou defasagens entre atividades As defasagens (ou esperas), que mantém a lógica da rede são função das frentes mantidas entre serviços seqüenciais. Essas frentes dependem de condicionantes tecnológicos - ou práticos - e são calculadas a partir de dois critérios: 1) Frentes - definidas através de, um percentual sobre a duração do serviço. Por exemplo: Blocos e Baldrames serão iniciados quando 2/3 das fundações tiverem sido executados, ou seja, quando 67,77 % das fundações estiverem prontas. 2) Frentes definidas através de um número mínimo de pavimentos entre serviços seqüenciais. Por exemplo: são necessários no mínimo 4 pavimentos de estrutura para que se libere o início das alvenarias. Portanto a frente mínima entre estruturas do Tipo e as alvenarias, neste caso, será de 4 ciclos de estruturas9. Os dois critérios foram utilizados para compor a Tabela 03 - onde são indicadas frentes entre serviços, calibradas para obras de edificações que utilizam o processo tradicional de construção. Reproduzindo exemplo contido na Tabela 03, tem-se: a) Defasagem de início entre os serviços de Estruturas e Alvenarias nos pavimentos Tipo: DEFASAGEM = 4 PAVIMENTOS DE ESTRUTURAS x TEMPO DE CICLO DE ESTRUTURAS DEFASAGEM = 4 PAVIMENTOS x 6 DIAS POR PAVIMENTO = 24 DIAS b) Defasagem de término entre os serviços de Fundações e de Blocos e Baldrames da Torre. (A imposição neste caso é a de que, ao terminar o serviço de Fundações falte ainda 1/3 dos Blocos e Baldrames para ser executado). DEFASAGEM = 113 DA DURAÇÃO ENTRE BLOCOS E BALDRAMES DEFASAGEM = 0,33 x 24 = 8 dias 9 Este critério aplica-se aos serviços cíclicos, e obedece a dois tipos de condicionantes: [i] Condicionantes ou imposições tecnológicas, quando a frente é obrigatória e não pode ser desrespeitada por causa de impedimentos físicos, ou técnicos (é o caso, por exemplo, das estruturas e alvenarias citadas acima); Iii] -Condicionantes ou imposições práticas, quando a frente é definida por conveniência ou por motivações de ordem prática. Por exemplo: é conveniente abrir uma frente de 1 ou 2 pavimentos entre os serviços de colocação de contramarco e de gesso corrido no teto. Neste caso, não existe impedimento físico para execução destes dois serviços ao mesmo tempo, porém não é conveniente faze-lo. 3.3.2.3 Determinação de custos e insumos associados às atividades Os custos e insumos para produção, que serão associados às atividades da rede, serão calculados a partir dos pesos que cada atividade tem na composição do custo da obra. Estes pesos são conforme os apresentados na Tabela 01. Considerando os dados de entrada e os parâmetros internos ao modelo, tem-se: DADOS DE ENTRADA: Índice paramétrico de custo [R$ por m2 de AEC] Produtividade média esperada [Hh por m2 de AR] Área Real de Construção – AR [m2 de AR] Área Equivalente de Construção – AEC [m2 de AEC] PARÂMETROS INTERNOS: Peso do serviço - baseado em custo [% sobre custo total] Peso do serviço - baseado em homens-hora [% sobre Hh total] CÁLCULOS EFETUADOS PELO SISTEMA: Custo do serviço = [Peso do serviço, base custo] x [índice -de Custo] x [AEC] Homens-hora = [Peso do serviço, base Hh] x [Produtividade esperada] x [AR] por serviço 3.3.3 Sistema de modelagem lógica - rede de precedências 3.3.3.1 Características do sistema Este sistema é responsável pela operação das relações lógicas do modelo relacionando os serviços e dados a eles associados. É, também, responsável por gerar os relatórios operacionais que caracterizam a estratégia de produção. Sendo assim é estruturado através de aplicativos, elaborados para gerenciar projetos que utilizam as técnicas de rede de precedência como instrumento para modelagem. Estes aplicativos oferecem grande flexibilidade para manipular e formatar as informações processadas, gerando relatórios para análises gerenciais (inclusive gráficos), com grande poder de comunicação. Dispõem ainda de opções para nivelar recursos no âmbito da obra ou no de um conjunto de obras. São vários os aplicativos que possuem estas características. No entanto, para que se ajustem ao modelo proposto, são necessários mais dois requisitos, que nem sempre estão disponíveis em todos eles: 1) Devem possuir recursos para importar e exportar arquivos, permitindo troca de dados e informações com Sistemas para Processamento Numérico - como as Planilhas Eletrônicas, ou Sistemas para Gerenciamento de Banco de Dados. Esta função é importante por permitir que os dados básicos sejam recebidos e processados em ambiente mais adequado para isto, sendo posteriormente exportados para o Gerenciador de Projetos - que deverá dispor de recursos para importá-los10 2) Devem permitir que se estabeleçam ligações simultâneas entre duas atividades. Este recurso é fundamental para o processo de modelagem, pois garante a lógica proposta para a rede. As figuras abaixo demonstram a condição que deverá ser atendida pelo aplicativo: 10 Caso esta função não seja nível, o modelo poderá ser operado com a dilatação de dados diretamente no Gerenciador de Projetos; porém, com esforço que reduz a eficiência do processo. Este sistema gera a rede da obra recebendo informações processadas pelo módulo de entrada e preparação de dados. Estes dados são os que constam das Tabelas 01,02 e 03, que apresentam, respectivamente, as atividades a serem modeladas, as durações, e as relações de dependência e defasagens entre atividades. 4. CONCLUSÕES Conforme explicitado no início deste texto, o modelo apresenta-se como instrumento que permite analisar estratégias de produção, operando através de cenário constituído pelos dados básicos do empreendimento e de parâmetros globais de produção. Baseia-se na geração de uma Rede Básica - ou rede padrão, que é complementada com dados determinados pelas características volumétricas do edifício e de seu sistema de produção. Pelo fato de utilizar técnica de rede de precedência e de operar através de aplicativos abertos, caracteriza-se como um modelo para simulação, com grande flexibilidade para gerar informações. Entre as principais informações que podem ser geradas relacionam-se: • Cronograma físico dos principais serviços da obra; • Programação de custos por período; • Programa de utilização de mão de obra por período; • Histogramas de custo e homens-hora; • Curva de agregação de recursos - Curva S - para avaliação do andamento físico da obra. Estas informações são geradas para a hierarquia da produção - com densidade compatível a este nível de decisão - e podem ser consolidadas para atender às hierarquias do empreendimento e da empresa. Além destas, são inúmeras as possibilidades de formatar informações bastando que se utilizem os recursos de filtragem de dados e de emissão de relatórios que estão disponíveis nos gerenciadores de projetos. Além disso, pelo fato do modelo trabalhar através de sistemas abertos, outros relatórios podem ser obtidos, a partir das rotinas de exportação e importação de arquivos e da manipulação das informações através de outros ambientes e sistemas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AHUJA. H. N. Project Management Techniques in Planning and Controlling Constructions Projects. New York, John Wiley & Sons, 1984. ANTIILL, James; WOODIHEAD, Ronald W. CPM aplicado as Construções. Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos, 1971 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. 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BT/PCC/157 - Efeito de Sombreamento Automático no Desempenho Energético de Sistemas Prediais RACINE TADEU ARAUJO PRADO, ORESTES MARRACCINI GONÇALVES BT/PCC/158 - 0 Conceito de Taxa de Retomo - JOÃO DA ROCHA LIMA JR. BT/PCC/159 - Contribuição ao Estudo do Módulo de Deformação de Concretos de Alta Resistência Com e Sem Adições de Microssílica - DENISE C. C. DAL MOLIN, PAULO J. M. MONTEIRO. BT/PCC/160 - A Função do Parcelamento do Solo na Organização Urbana nas Cidades Médias Paulistas: A Experiência de Limeira - SP - EDSON FAVERO, BRENNO CYRINO NOGUEIRA. BT/PCC/161 - Método Construtivo de Alvenaria de Vedação de Blocos de Concreto Celular Autoclavado MARIENNE R. M. M. DA COSTA, LUIZ SÉGIO FRANCO. BT/PCC/162 - Planejamento Shopping -Centers - JOÃO DA ROCHA LIMA JR. BT/PCC/163 - Legislação de Uso do Solo em Áreas Centrais de Cidades Médias. Estudo Comparativo: Limeira e Americana -FRANCISCO BORGES F., BRENNO CYRINO NOGUEIRA. BT/PCC/164 - Desenvolvimento de um Painel de Gesso Reforçado com Fibras de Vidro para Vedação vertical Interna -CLAUDIA TEREZINHA DE ANDRADE OLIVEIRA, VAHAN AGOPYAN. BT/PCC/165 - Estudo da Produtividade da Mão-de-Obra no Serviço de Fôrmas para Estruturas de Concreto Armado -UBIRACI ESPINELLI LEMES DE SOUZA, VAHAN AGOPYAN. BT/PCC/166 - Proposição de Classes de Resistência para Madeira - ALMIR SALES, FRANCISCO ANTONIO ROCCO LAHR. BT/PCC/167 - Formulação de Modelos para Determinação da Demanda e Consumo de Gás Combustível em Edifícios Residenciais - MARINA S. OLIVEIRA ILHA, ORESTES M. GONÇALVES. BT/PCC/168 - Inibidores de Corrosão - Compatibilidade Cimento-Aditivo - MARYANGELA G. LIMA, ADEMAR ARVATI F., PAULO HELENE. BT/PCC/169 - 0 Projeto e a Qualidade das Lajes de Concreto Armado de Edifícios - ANA LÚCIA ROCHA DE SOUZA, SILVIO BURRATTINO MELHADO. BT/PCC/170 - 0 Conceito de Antiderrapante e o Desempenho de Pisos Cerâmicos - EDMILSON FREITAS CAMPANTE, FERNANDO HENRIQUE SABBATINI. BT/PCC/171 - Análise de Viabilidade Econômica, pela Iniciativa Privada, de Investimentos em Infra Estrutura e Operação do Serviço Público de Transportes Rodoviários, sob o Regime de Concessão - PAULO CELSO DE CHIARA, JOÃO DA ROCHA LIMA JR. BT/PCC/172 - Diretrizes para o Processo de Projeto para a Implantação de Tecnologias Construtivas Racionalizadas na Produção de Edifícios - MERCIA M. BOTTURA DE BARROS, FERNANDO HENRIQUE SABBATINI BT/PCC/173 - Gerenciamento de Empreendimentos na Construção Civil: Modelo para Planejamento Estratégico da Produção de Edifícios - JOSÉ FRANCISCO PONTES ASSUMPÇÃO, JOÃO DA ROCHA LIMA JR.
