Materiais Inovadores e Sustentabilidade em Prédios Altos - Projeto de Pesquisa

1 INTRODUÇÃO Com o rápido crescimento das áreas urbanas e o aumento da demanda por espaços habitáveis os prédios altos têm se tornado uma solução eficiente para acomodar uma população em constante expansão No entanto à medida que a construção de edifícios altos se torna mais comum surgem desafios significativos relacionados à segurança estrutural eficiência energética e sustentabilidade ambiental Este projeto de pesquisa tem como objetivo explorar as possibilidades da inovação em materiais utilizados em prédios altos com foco em avanços tecnológicos e sustentabilidade Através de uma análise abrangente e aprofundada pretendese investigar os materiais de construção tradicionais utilizados em prédios altos bem como examinar as últimas tendências e inovações no campo da engenharia de materiais Ao longo deste estudo serão abordados os desafios e oportunidades associados à utilização de novos materiais em prédios altos considerando aspectos como resistência estrutural durabilidade desempenho térmico eficiência energética e sustentabilidade ambiental Serão analisadas tecnologias emergentes como materiais compósitos nanomateriais materiais de mudança de fase e materiais reciclados que podem apresentar vantagens significativas em relação aos materiais convencionais Ademais com o presente estudo buscase igualmente investigar as implicações econômicas sociais e regulatórias da adoção de materiais inovadores em prédios altos levando em consideração aspectos como viabilidade financeira aceitação pública e conformidade com normas e regulamentos de construção Esperase que os resultados desta pesquisa contribuam para o avanço do conhecimento científico no campo da engenharia de materiais aplicada a prédios altos bem como fornecer informações valiosas para profissionais da construção civil arquitetos engenheiros e tomadores de decisão auxiliandoos na seleção e implementação de materiais inovadores e sustentáveis para futuros projetos de construção de prédios altos CONTEXTUALIZAÇÃO HISTÓRICA Desde os primórdios da humanidade o desejo de construir estruturas cada vez mais altas tem sido uma constante Desde as torres bíblicas até os arranhacéus modernos a arquitetura vertical sempre esteve presente na história GONÇALVES 2003 No entanto a construção de edifícios altos é um desafio constante para os arquitetos e engenheiros que precisam lidar com questões como a escolha dos materiais adequados a resistência estrutural e a segurança dos usuários Al ém disso a arquitetura vertical é um reflexo da sociedade em que está inserida refletindo as necessidades e aspirações de uma época GONÇALVES 2003 Neste capítulo será explorada a evolução da arquitetura vertical e dos materiais de construção ao long o dos séculos desde os primeiros experimentos até as soluções modernas buscando compreender não apenas as técnicas utilizadas mas também o contexto histórico e cultural que as envolve 11 Evolução dos Edifícios Altos Em todos os períodos da história desde a época romana a construção em altura na Europa foi possível Os aquedutos de Segóvia com 30 metros de altura os templos como o Pantheon com alturas a rondar os 45 metros ou mesmo edifícios de habitação que chegavam em alguns casos a admirávei s 30 metros de altura RAINHA 1996 Durante os primeiros séculos da Idade Média a arquitetura românica ofereceu importantes exemplos de torres campanárias de grande altura tais como a de deslumbrante torre inclinada de Pisa no ano de 1171 com altura de 55 metros e a Torre fortificada de Bolonha com altura de 68 metros esta última simbolizando o poderio das grandes famílias RAINHA 1996 Com o início da arquitetura gótica entre os séculos XII a XV conceituada em linhas verticais aspirando as al turas surgem as grandes catedrais desenvolvidas num curto período de tempo formadas por arcos esguios e pilares altíssimos em pedra com contrafortes e arcobotantes As fachadas austeras e fechadas do período românico cedem lugar aos grandes vitrais t ornados viáveis pelos novos sistemas construtivos São atingidas alturas de 60 70 e até 100 metros como no caso da Catedral de Milão Ainda a Catedral de Sevilha finalizada já no século XVI foi o maior edifício da época medieval RAINHA 1996 Apesar de serem ainda desconhecidos os princípios da resistência dos materiais estas obras são sinónimo de uma grande compreensão do comportamento estrutural das edificações RAINHA 1996 A resistência dos materiais também conhecida como mecânica dos sólidos ou mecânica dos corpos deformáveis tem por objetivo prover métodos simples para a análise dos elementos mais comuns em estruturas Judice et al 2005 O desenvolvimento histórico da resistência dos materiais é uma combinação de teoria e experiência H omens famosos como Leonardo da Vinci 14521519 e Galileu Galilei 15641642 fizeram experiências para determinar a resistência de fios barras e vigas sem que tivessem desenvolvido teorias adequadas para explicar os resultados atingidos Isto represen ta bem a grande compreensão do comportamento estrutural que havia na época DA CRUZ RUA 2015 Com o início da grande revolução industrial temse o marco das construções dos grandes edifícios modernos A invenção da máquina a vapor o rápido crescimento das indústrias e a consequente concentração urbana aliada à explosão demográfica causaram um enorme aumento das cidades Com os movimentos migratórios denominados de êxodos rurais para as grandes cidades foi inevitável o crescimento da população e as co nstruções de grandes alturas devido à falta de espaço horizontal DA CRUZ RUA 2015 Os primeiros edifícios desta época eram construídos em alvenaria que era tradicionalmente o material mais utilizado Entretanto as limitações estruturais deste material tornaramse cada vez mais evidentes especialmente quanto à espessura das paredes que precisavam ser cada vez maiores para dar resistência estrutural às edificações sendo o edifício Monadnock Building em Chicago nos Estados Unidos a maior construção em alvenaria de tijolo já construída DA CRUZ RUA 2015 Grande parte das estruturas edificadas com alvenaria possuíam cerca de 25 de sua área total comprometida pois eram áreas consideradas como perdidas destinadas à sustentação das construções de modo que se tornou imprescindível o emprego de novos materiais na execução de construções com maiores alturas RAINHA 1996 Já no ano de 1880 surgiram os primeiros edifícios inteiramente metálicos o que deu origem a uma grande revolução arquitetônica que seria completada no século XX com o uso generalizado das estruturas de aço e betão armado RAINHA 1996 Assim separamse as funções de sustentação e de divisão as paredes resistentes dão lugar aos pilares isolados Consequentemente as divisões i nternas passaram a ser livres dos condicionamentos estruturais podendo ter arranjos diferentes de andar para andar e eliminando o conceito de parede sobre parede Ainda as fachadas ficam mais leves sendo quase totalmente preenchidas com vidro RAINHA 19 96 Com o passar dos anos a altura dos edifícios cresce rapidamente uma vez resolvido de uma forma aceitável o problema da circulação vertical com o aperfeiçoamento dos elevadores obtendose uma evolução gradual da quantidade de andares de 13 andare s no ano de 1889 para 20 no ano de 1891 subindo para 29 andares em 1896 avançando para 60 andares em 1913 com o edifício de Woolworth Building chegando a 100 andares no ano de 1931 com o famoso Empire State Building progredindo para 110 andares com o World Trade Center 120 andares na construção do Sears Building e finalmente alcançando os 163 andares no edifício Burj Khalifa contendo mais de 828 metros de altura RAINHA 1996 Essa rápida explosão vertical dos edifícios primeiro através da ut ilização do aço seguida a partir do séc XX com o uso de betão armado teve um grande suporte na crescente disponibilidade de materiais de construção cada vez mais resistentes e no notável avanço científico e tecnológico que se obteve no séc XXI RAI NHA 1996 12 O Avanço na Utilização dos Materiais de Construção Civil A construção civil é uma das atividades mais antigas e importantes para o desenvolvimento econômico e social de uma região Ao mesmo tempo comportase como grande geradora de impa ctos ambientais tanto pelo consumo e exploração de matérias primas como na modificação de paisagens e geração de resíduos PEREIRA PINHEIRO ALVES 2021 O século XX marcou uma revolução na construção de prédios altos impulsionada por avanços tecnológ icos e materiais inovadores O concreto armado ganhou destaque possibilitando a construção de estruturas cada vez mais altas e complexas Um exemplo memorável é o Edifício Flatiron em Nova York concluído em 1902 que utilizou uma estrutura de aço revesti da com concreto armado PEREIRA PINHEIRO ALVES 2021 A partir da metade do século XX surgiram novos materiais e técnicas construtivas impulsionando ainda mais a construção de edificações horizontais O aço estrutural de alta resistência a utilização de sistemas de préfabricação e a aplicação de novas tecnologias como a modelagem computacional e simulação estrutural permitiram projetar e construir arranhacéus ainda mais altos e eficientes ROQUE 2010 Concreto Armado consiste na combi nação de concreto simples com barras de aço formando uma estrutura composta que combina as características positivas de ambos os materiais Aço Estrutural de Alta Resistência esse tipo de aço possui uma resistência à tração significativamente maior em comparação ao aço convencional suportando grandes cargas o que é essencial em estruturas de grande porte Além disso sua resistência permite que ele seja mais eficiente em suportar a ventos fortes terremotos e outros desastres naturais Sistemas de Pr éfabricação são sistemas que envolvem a fabricação de componentes estruturais como painéis vigas e lajes em uma localização externa ao canteiro de obras para posterior montagem no local de construção Essa abordagem proporciona uma série de benefício s como redução no tempo de construção maior controle de qualidade e precisão dimensional Os elementos préfabricados podem ser fabricados em paralelo às atividades preparatórias no canteiro de obras permitindo uma montagem rápida e eficiente Isso resu lta em redução dos prazos de execução da obra e minimização dos riscos associados às condições climáticas e interferências no canteiro de obras BENVEGNÚ 2022 No entanto muito embora os materiais acima listados sejam utilizados em grande escala nas edi ficações contemporâneas pelos benefícios que apresentam fato é que existem pontos negativos desafiadores para o cenário sustentável em que se encontra a construção civil BENVEGNÚ 2022 Um dos pontos negativos comuns é a complexidade construtiva pois execução desses materiais requer técnicas especializadas o que pode resultar em complexidade adicional durante a construção Além disso é necessária mão de obra qualificada para garantir a correta aplicação desses materiais e a obtenção de resultados de qualidade BENVEGNÚ 2022 Outro aspecto a ser considerado são as limitações arquitetônicas e a falta de flexibilidade A utilização desses materiais e técnicas pode restringir a liberdade de design em comparação com materiais mais maleá veis como a madeira Além disso alterações posteriores no projeto podem ser mais complexas e custosas devido à rigidez e interdependência dos elementos estruturais BENVEGNÚ 2022 Ainda a questão da sustentabilidade é bastante afetada isso porque a p rodução de concreto e aço pode gerar impactos ambientais significativos como a emissão de gases de efeito estufa Além disso o transporte de componentes préfabricados em longas distâncias pode aumentar a pegada de carbono do projeto É fundamental adota r práticas sustentáveis e buscar alternativas que reduzam esses impactos como o uso de materiais de baixo impacto ambiental e a otimização da logística de transporte BENVEGNÚ 2022 Portanto a necessidade do desenvolvimento de métodos construtivos alte rnativos que contribuam para redução de resíduos no setor da construção civil guarda íntima relação ao amplo desenvolvimento tecnológico por isso muitos pesquisas vêm sendo desenvolvidas com novos materiais visando ampliando as concorrências dos fornec edores em geral construtoras e necessitando conquistar mercados cada vez mais exigentes com custos segurança conforto praticidade e sustentabilidade ARAGÃO et al 2022 O DESENVOLVIMENTO DE MATERIAIS ALTERNATIVOS Objeto de pesquisa de uma área em c onstante evolução impulsionada pela necessidade de construções mais sustentáveis e eficientes O desenvolvimento de materiais alternativos o ferece a oportunidade de reduzir o impacto ambiental melhorar o desempenho estrutural e explorar novas possibilida des de design KIBERT 2019 Com o objetivo de superar as limitações dos materiais tradicionais diversos materiais alternativos já estão sendo utilizados com sucesso em diferentes aplicações construtivas incluindo prédios altos Esses materiais oferecem propriedades técnicas aprimoradas menor impacto ambiental e maior versatilidade de design KIBERT 2019 Este capítulo tem como propósito explorar os materiais alternativos já existentes e amplamente utilizados na construção civil de prédios altos Serã o apresentados materiais que se destacam por suas características inovadoras desempenho superior e sustentabilidade ambiental KIBERT 2019 21 Madeira como Sistema Estrutural Apesar de se apresentar como solução possível e de ser mais sustentável do que o aço e o concreto a madeira até pouco tempo atrás não era considerada como recurso estrutural para demandas de edifícios de alto e médio porte para habitações RODRIGO DE SO UZA et al apud DANGEL 2020 Edifícios de múltiplos andares e de grandes alturas representam uma composição de morfologia urbana dúbia pois apresentam pontos positivos e negativos para as cidades Por um lado eles representam a capacidade de aumento de densidade habitacional em grandes centros utilizando o mínimo de área do solo para gerar o máximo número de moradias a relação entre taxa de ocupação do lote versus o número de residências unifamiliares permit e que sejam mais eficientes em termos de energia pois concentram em si grande demanda energética além disso eles podem ser conectados a sistemas de infraestrutura que fornecem energia de forma mais eficiente a um grande número de habitantes em núcleos u rbanos RODRIGO DE SOUZA et al apud DANGEL 2020 Em termos de resistência temse que o peso de uma estrutura em madeira é relativamente menor quando comparado com as capacidades de resistências mecânicas do aço e do concreto Isso quer dizer qu e uma edificação feita em madeira é mais leve ou seja se coloca menos carga nas estruturas e nas fundações tornandoa particularmente adequada para solos com baixa capacidade de carga Edifícios verticais sofrem com a ação de cargas laterais originadas pelo vento sendo crucial a criação de um sistema lateral resistente à carga horizontal aplicada na construção Os sistemas de painéis de madeira sólida como o CLT Cross Laminated Timber mostramse apropriados para tal situação pois possuem rigidez e e stabilidade dimensional RODRIGO DE SOUZA et al apud DANGEL 2020 O painel de CLT pode ser utilizado nos mais diversos setores de uma construção podendo exercer a função de grandes painéis estruturais bem como lajes que conseguem vencer grandes vãos Por ter uma aparência visual mais atrativa em alguns casos o painel é deixado exposto em áreas protegidas contra intempéries RODRIGO DE SOUZA 2020 Testes estabeleceram que o uso da madeira como estrutura também apresenta um bom desempenho em terremotos e são adequados para áreas sismicamente sensíveis Embora os componentes de madeira engenheirada tendem a apresentar características frágeis nessas situações é possível utilizar conectores de metal para que alcancem um comportamento dúctil que realiza assim a dissipação de energia necessária para um desempenho seguro durante eventos sísmicos RODRIGO DE SOUZA 2020 22 Cimento Ecológico Desde a década de 1950 o cimento ecológico também conhecido como CP III está presente no Brasil No entanto seu uso foi pouco difundido até a algum tempo atrás devido à resistência do mercado em relação ao material KIBERT 2019 Sabese que o cimento é um dos principais componentes do concreto sendo amplamente utilizado em edificações devido às suas propriedades de resistência e durabilidade No entanto a produção do cimento convencional é responsável por uma significativa emissão de dióxido de carbono CO2 na atmosfera devido ao processo de calcinação do calcário em altas temperaturas KIBERT 20 19 Assim o uso do cimento ecológico também conhecido como cimento de baixo carbono ou cimento sustentável busca reduzir essa emissão de CO2 ao substituir parcial ou integralmente o clínquer principal componente do cimento convencional por materiais alternativos de baixo teor de carbono Esses materiais podem incluir escória de alto forno cinzas volantes resíduos industriais e materiais reciclados KIBERT 2019 Dentre as vantagens geradas a principal encontrase pautada na redução das emissões de CO2 contribuindo para a mitigação das mudanças climáticas e para a sustentabilidade ambiental do setor Ademais o cimento ecológico pode apresentar desempenho técnico similar ou até superior ao cimento convencional garantindo a resistência e durabilidad e necessárias em estruturas de grande porte KIBERT 2019 23 Materiais Compósitos Os materiais compósitos como as fibras de carbono e as fibras de vidro têm ganhado destaque no ramo da construção civil devido à sua alta resistência e baixo peso R ODRIGO DE SOUZA 2020 Esses materiais são compostos por uma matriz polimérica reforçada com fibras proporcionando uma combinação de propriedades mecânicas superiores como resistência à tração e rigidez Além disso a utilização desses elementos permite a construção de prédios mais leves reduzindo a carga sobre as fundações e possibilitando a construção de prédios mais altos e mais eficientes em termos de consumo de energia RODRIGO DE SOUZA 2020 Dentre os diversos compósitos em fabricação o que mai s se destaca na construção civil em especial na edificação de arranhacéus extremamente luxuosos tais como o Burj Khalifa é o Concreto de Alto Desempenho CAD RODRIGO DE SOUZA 2020 Enquanto material compósito o CAD apresenta propriedades mecânicas superiores em relação ao concreto convencional tornandose uma opção ideal para estruturas que exigem elevada resistência durabilidade e capacidade de carga RODRIGO DE SOUZA 2020 Uma das vantagens primordiais de sua aplicação reside na sua notável r esistência à compressão a qual supera consideravelmente a do concreto convencional Tal característica possibilita a adoção de colunas e pilares mais esbeltos ocupando um espaço reduzido e permitindo assim otimizar o layout interno do edifício maximiz ando a área utilizável RODRIGO DE SOUZA 2020 Ademais esse material se destaca por sua excepcional durabilidade sendo altamente resistente a intempéries corrosão fissuras e a agentes agressivos frequentemente encontrados em ambientes urbanos Essa p ropriedade assume um papel de extrema relevância na construção de arranhacéus onde as condições ambientais e as cargas estruturais podem ser substanciais RODRIGO DE SOUZA 2020 Outro aspecto de considerável importância é a capacidade de viabilizar o e mprego de formas complexas e estruturas préfabricadas conferindo flexibilidade ao projeto arquitetônico e agilidade ao processo construtivo A fluidez do material durante o processo de moldagem possibilita o preenchimento de espaços reduzidos e garante u ma distribuição homogênea de cargas potencializando a eficiência estrutural RODRIGO DE SOUZA 2020 Entretanto é imprescindível ressaltar que o emprego desse elemento ainda acarreta riscos e desafios consideráveis tais como a sua propensão à inflamabi lidade e a exigência de precauções especiais durante os processos de instalação e manutenção A seleção dos materiais deve ser pautada pelas normas e regulamentações vigentes em matéria de segurança e construção que variam de acordo com cada país e região RODRIGO DE SOUZA 2020 23 Vidros Inteligentes Também denominados de vidros dinâmicos ou vidros de controle solar são materiais que possuem propriedades ópticas que podem ser ajustadas de maneira controlada em resposta a estímulos externos tais como temperatura luz ou eletricidade ROQUE PIERRI 2019 Uma das aplicações primordiais na construção civil é o gerenciamento da entrada de calor e luz solar nos edifícios Esses vidros estão equipados com uma camada especial capaz de modificar suas pr opriedades de transmissão de luz e calor com base na intensidade da radiação solar Em dias quentes podem obscurecerse ou refletir uma parcela da luz solar reduzindo assim a quantidade de calor adentrando o ambiente interno e consequentemente minim izando a carga térmica nos sistemas de refrigeração Por outro lado em dias frios ou de menor incidência solar os vidros podem tornarse mais transparentes permitindo a entrada de luz e calor para contribuir com o aquecimento do ambiente DE OLIVEIRA et al 2019 Outra utilização frequente está relacionada ao controle da privacidade pois possuem a capacidade de transitar do estado transparente para o translúcido ou opaco conforme demandado por meio de um sistema de acionamento elétrico ou controle manual Essa f uncionalidade permite que os usuários ajustem o nível de visibilidade externa garantindo privacidade quando desejado sem a necessidade de utilizar cortinas ou persianas DE OLIVEIRA et al 2019 Além disso eles também podem ser empregados na geração d e energia estudos estão sendo conduzidos para desenvolver vidros capazes de captar energia solar e convertêla em eletricidade Esses vidros fotovoltaicos podem ser integrados às fachadas dos edifícios possibilitando a produção de energia limpa de maneir a eficiente e aproveitando a superfície vertical das construções ROQUE PIERRI 2019 Em suma os vidros inteligentes representam uma inovação promissora na área da construção civil conferindo benefícios como controle de luminosidade eficiência energét ica e privacidade Sua aplicação está em constante expansão nas fachadas dos edifícios proporcionando ambientes mais confortáveis sustentáveis e adaptáveis às necessidades dos usuários Com o contínuo progresso tecnológico esperase que os vidros inteli gentes se tornem mais acessíveis e amplamente adotados na indústria da construção civil ROQUE PIERRI 2019 NORMAS E REGULAMENTAÇÕES PARA EDIFICAÇÕES DE ARRANHACÉUS NO BRASIL As normas e regulamentações para edificações de arranhacéus são essenciais para garantir a segurança a sustentabilidade e a funcionalidade dessas estruturas Elas abrangem diversos aspectos da construção e operação dos prédios desde o projeto arquitetônico até as questões de segurança contra incêndios e acessibilidade No Bras il existe um conjunto de normas específicas que devem ser seguidas para o desenvolvimento adequado de empreendimentos de grande porte Neste capítulo será tratado sobre as principais normas e regulamentações aplicáveis à construção de edifícios altos 3 1 Prevenção a incêndio Quanto maior a altura do edifício mais preocupante é a segurança nas circunstâncias de incêndio No entanto até a década de 70 a legislação contra incêndio nas edificações era extremamente limitada no país sendo exclusividade do s Códigos de Obras municipais GOMES 2014 A ABNT determinava apenas especificações relativas a extintores sem menção de quaisquer regulamentações quanto a saídas de emergência iluminação sinalização rotas de fuga e escadas protegidas Portanto o p roblema de incêndio era somente atrelado a atuação do Corpo de Bombeiros GOMES 2014 Contudo após o incidente no Edifício Joelma na cidade de São Paulo em 1974 Brasil passou a construir regulamentações visando a prevenção de incêndios em arranhacéu s sendo formada por meio de instruções normativas leis decretos instruções técnicas e portarias que podem ser federais estaduais ou municipais GOMES 2014 A principal norma quanto ao quesito prevenção contra incêndios é a ABNT NBR 90772001 intitu lada Saídas de Emergência em Edifícios servindo de base para todas as outras legislações brasileiras GOMES 2014 As habitações são classificadas nesta norma quanto à ocupação altura dimensões em planta e características construtivas na ABNT NBR 90 772001 Para uma edificação ser considerada alta é necessário seguir as condições apresentadas na Tabela 1 Tabela 2 Classificação das edificações quanto à altura Fonte Adaptado de A altura da edificação é definida pela norma ABNT NBR 90772001 em metros como a distância da saída ao nível de descarga até o ponto mais alto do piso do último pavimento sob projeção da parede externa Os pavimentos exclusivos de casa de máquinas caixas d água e outros são desconsiderados no cálculo S ILVA 2018 Ainda é importante ressaltar que na norma não é definida nenhuma limitação de altura nas edificações Há apenas a categorização para atender os requisitos mínimos exigidos conforme a altura do edifício SILVA 2018 32 Normas para Projeto s de Estruturas São normas técnicas que definem critérios e métodos para o projeto dimensionamento execução e controle de estruturas de concreto armado fundações vento e ações sísmicas dentre outros aspectos relevantes para edifícios de grande altura SILVA 2018 No Brasil segundo o portal The Skyscraper Center 2018 100 dos edifícios altos acima de 150 metros fazem uso de concreto como material estrutural normatizado pela ABNT NBR 61182014 Projeto de estruturas de concreto Essa norma não tr az especificações exclusivas a edifícios altos porém é importante ressaltar alguns itens que podem ser aplicados nesse tipo de projeto SILVA 2018 O item 531 inserido na ABNT NBR 61182014 em 2014 menciona que os projetos de estruturas de concreto devem ser avaliados complementarmente por um profissional autorizado contratado pelo contratante que seja independente e diferente do projetista para fins de conformidade Segundo o item 534 na mesma norma a verificação deve ser feita preferencialmente em simultâneo com a fase de projeto e obrigatoriamente antes do início da construção da obra SILVA 2018 Quanto à influência do vento na determinação dos esforços a norma ABNT NBR 61231998 Forças devidas ao vento em edificações determina as condições exigíveis para cálculo de edificações considerando as forças devidas à ação estática e dinâmica do vento O item 922 Características dinâmicas da estrutura recomenda um modelo contínuo de cálculo simplificado para estruturas apoiadas exclusivamente na base e de altura inferior a 150 m Edifícios com alturas maiores exigem modelos mais complexos não pr esentes na norma conforme ressalta o item 12 SILVA 2018 Essa Norma não se aplica a edificações de formas dimensões ou localização fora do comum casos estes em que estudos especiais devem ser feitos para determinar as forças atuantes do vento e s eus efeitos Resultados experimentais obtidos em túnel de vento com simulação das principais características do vento natural podem ser usados em substituição do recurso aos coeficientes constantes nesta Norma ABNT NBR 61231998 Norma de Desempenho ABNT NBR 15575 Essa norma estabelece requisitos mínimos de desempenho para edificações incluindo critérios para segurança estrutural conforto térmico e acústico estanqueidade e durabilidade Ela é aplicável a todas as edificações incluindo os arranha céus SILVA 2018 NBR 9050 Acessibilidade a edificações mobiliário espaços e equipamentos urbanos Essa norma trata das condições de acessibilidade para pessoas com mobilidade reduzida ou com deficiência assegurando que os arranhacéus sejam projetados e construídos de forma a garantir a inclusão e a mobilidade dessas pessoas SILVA 2018 33 Planejamento Urbano O planejamento urbano brasileiro tem dois componentes essenciais e independentes um do outro o zoneamento e o planejamento representado pelo plano diretor e seus equivalentes SILVA 2018 Apesar de muitos confundirem zoneamento com plano diretor ou considerálo imprescindível no desenvolvimento de um os planos diretores no país em sua maioria não foram os responsáveis pela instituição do zoneamento nas respectivas cidades Historicamente o zoneamento detém uma lei própria independente do plano diretor VILLAÇA 1995 É comum casos de fusão de plano diretor com zoneamento e ainda com código de obras e outros elementos urbanísticos principalmente antes da constitucionalização do Plano Diretor nos municípios em 1988 e da criação do Estatuto das Cidades em 2001 VILLAÇA 1995 331 Zoneamento O zoneamento ainda num sentido abrangente consiste na repartição do território municipal à vista da destinação da terra do uso do solo ou das características arquitetônicas Sob o primeiro aspecto cuidarseá de dividir o território do Município em zona urbana zonas urbanizáveis zonas de expansão urbana e zona rural o que define a qualificação urbanística do solo conforme já estudamos antes Quanto ao segundo tratarseá de dividir o território do Município em zonas de uso o que consubstancia o zoneamento de uso ou funcional Relativamente ao terceiro cogitarseá de fixar as características que as construções deverão ter em cada zona zoneamento arquitetônico o que tem aplicação especial nas zonas de proteção histórica DA SILVA 1981 Aqui só nos interessa o segundo tipo de zoneamento que é o zoneamento de uso do solo dito também zoneamento urbano e ainda zoneamento funcional Mas apesar de denominarse zoneamento urbano não deve restringirse a fixar o uso do solo urbano Há que projetarse para fora do perímetro urbano visando a ordenar o uso de todo o território sob jurisdição municipal Ainda que os Municípios não tenham competência para definir o uso do solo para fins agrícolas e pastoris o certo é que lhes cabe orientar a urbanificação do seu território pelo qual se insere em sua competência declarar que solo fora do perímetro urbano não deva urbanizarse com o quê em verdade de modo negativo estarão qualificando o solo que há de permanecer com seu uso rural DA SILVA 1981 Servindose do zoneamento de uso o Município definirá não só as zonas de uso do perímetro urbano mas também ordenará os usos futuros do território municipal para os fins de expansão urbana ou de áreas urbanizáveis DA SILVA 1981 Portanto é um instrumento de fundamental importância dentro dos planos diretores das cidades eis que sua implantação garante um controle por parte dos gestores municipais no que diz respeito as atividades econômicas sociais turísticas de lazer e afins visando o desenvolvimento das regiões e na redução das desigualdades sociais e econômicas DORNELES 2017 A lei do zoneamento divide o território em porções e estabelece regras para cada uma dessas porções denominadas zonas como coeficiente máximo de aproveitamento dos terrenos taxa máxima de ocupação e usos permitidos e proibidos em cada zona SILVA 2018 Sendo assim ressalta se que uma vez estabelecidas toda e qualquer atividade a ser exercida na região submetida a uma norma de zoneamento passa a ser vinculada ou seja não poderão ser admitidas atividades que contrariem as normas de zoneamento DORNELES 2017 33 Código de Obras do Município O Plano Diretor define as políticas públicas urbanas de transporte zoneamento provisões de habitações de interesse social etc Mas como um instrumento de política pública o plano diretor assume inúmeras feições onde se destaca que os planos vêm sendo usados como instrumento da burguesia nas grandes cidades apoiandose num estado estruturado para ratificar a hegemonia das classes dominantes BUENO 2003 Cada município brasileiro possui seu próprio código de obras que contém diretrizes específicas p ara a construção de edificações incluindo arranhacéus Esses códigos podem variar de acordo com a localização e o zoneamento da cidade SILVA 2018 Desde 1988 a Constituição da República Federativa do Brasil obrigou os municípios com mais de 20000 habitantes a ter um Plano Diretor inserindo o instrumento urbanístico na política urbana Sendo que em 2001 o Estatuto da Cidade determina para os municípios que ainda não possuem o plano que o façam num período máximo de cinco anos BUENO 2003 Atualmente as diretrizes e recomendações sobre conteúdo mínimo do plano diretor são dadas pelo Conselho das Cidades ConCidades Decreto nº 50312004 tendo por base o Estatuto das Cidades Lei nº 102572001 A composição estruturação atribuições e funcionamento do ConCidades são dispostos pelo Decreto nº 57902006 BRASIL 2006 É importante reconhecer que o processo de desenvolvimento e implementação dessas diretrizes não está isento de desafios A complexidade das edificações em altura aliada às particularidades geográficas e climáticas do Brasil demanda uma abordagem multidisciplinar e uma colaboração estreita entre arquitetos engenheiros urbanistas e órgãos reguladores Neste capítulo procurouse aprofundar nas principais normas relacionadas à construção de arranhacéus no Brasil desde as especificações estruturais até as preocupações ambientais e de segurança Ao compreender a importância dessas regulamentações é possível estar mais preparado para enfrentar os desafios e aproveitar as oportunidades que surgem na busca por um horizonte urbano cada vez mais verticalizado e sustentável no país CONCLUSÃO Em conclusão as construções horizontais surgiram como uma resposta à necessidade de lidar com a densidade populacional nas cidades durante o século XIX No entanto com o passar do tempo as construções verticais como os arranhacéus ganharam destaque como soluções para aproveitar melhor o espaço e abrigar mais pessoas Os avanços tecnológicos apresentados n este artigo como a madeira como sistema estrutural cimento ecológico os vidros inteligentes e os materiais compósitos têm demonstrado grande potencial para a aplicação em prédios altos no contexto brasileiro A utilização desses materiais inovadores tr az benefícios como redução do consumo energético aumento da durabilidade e minimização do impacto ambiental Entretanto necessário superar os desafios existentes como a disponibilidade de recursos e a regulamentação para promover a adoção em larga escala desses materiais As perspectivas futuras são promissoras com a busca contínua por soluções mais sustentáveis na construção civil e o desenvolvimento de políticas públicas que incentivem a inovação e a sustentabilidade Assim a inovação em materiais continuará impulsionando o avanço da construção de prédios altos contribuindo para o desenvolvimento urbano de forma mais consciente e sustentável No mais verificase que a adoção de soluções ambientalmente sustentáveis não acarreta em um aumento de preço principalmente quando adotadas durante as fases de concepção do projeto Em alguns casos podem até reduzir custos uma vez que mesmo que a implantação de um sistema sustentável gere um custo inicial esse ônus é dissolvido no decorrer da obra e os benefícios gerados apresentam um ganho superior ao gasto inicial gerado devido à alta produtividade do sistema ARAGÃO et al 2022 Nas palavras de Rainha somente um perfeito conhecimento da parte de todos os profissionais intervenientes na sua concepção projeto e construção pode conduzir a obras nas quais exista uma boa qualidade de vida nela se englobando a estética da edificação a sua correta inserção no Meio Ambiente envolvente a sua funcionalidade a sua duração e a sua segurança Em suma a plena satisfação das necessidades dos seus futuros utilizadores REFERÊNCIAS ARAGÃO Wellington Damasceno et al Steel frameconstrução sustentável e comparação com o sistema construtivo convencional Research Society and Development v 11 n 9 p e49011932118e49011932118 2022 Disponível em httpsrsdjournalorgindexphp rsdarticleview3211827341 Acesso em 03 jul 2023 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 6123 Forças devidas ao vento em edificações Rio de Janeiro 1988 66 p NBR 6118 Projeto de Estruturas de Concreto Procedimento Rio de Janeiro 2014 255 p Disponível em 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