Modular Multi-family Construction (Construção multifamiliar modular): A Field Study of Energy Code Compliance and Performance through Offsite Prefabrication (Um estudo de campo sobre a conformidade com o código de energia e o desempenho por meio da pré-fabricação externa)
Kevin Grosskopf é professor da Universidade de Nebraska-Lincoln
A pré-fabricação em um ambiente de fábrica pode melhorar o desempenho dos edifícios modulares em comparação com os edifícios tradicionais construídos no local. Para validar essa premissa, o Departamento de Energia dos EUA (DOE) financiou um estudo de três anos, de 2020 a 2023, comparando o desempenho energético de mais de 50 edifícios multifamiliares modulares e construídos no local em construção em Los Angeles, São Francisco, Filadélfia e Seattle. Além do desempenho energético, o DOE também estava interessado na possível economia de custos da construção modular, bem como em outras oportunidades e desafios do mercado.
Guindaste instalado em um canteiro de obras modular (VBC), Filadélfia, PA, 2022. Projeto de uso misto de 260.000 pés quadrados composto por 5 andares e 410 unidades modulares residenciais sobre 2 andares de pódio comercial construído no local.
Parte I - Desempenho energético
Os edifícios multifamiliares selecionados para este estudo tinham em média 6 andares, 140.390 pés quadrados e 144 unidades. Foram coletados dados sobre vários sistemas de materiais e equipamentos relacionados à energia. A coleta de dados para cada projeto começou com uma revisão do plano seguida de duas inspeções de campo. Para projetos modulares, a primeira inspeção foi realizada na fábrica e uma segunda inspeção foi realizada no local da construção. Os resultados indicam que o desempenho dos principais materiais e equipamentos relacionados à energia na construção multifamiliar modular foi um pouco melhor do que o encontrado na construção no local, especialmente nas zonas climáticas 3 (Los Angeles e São Francisco).
O estudo do DOE também analisou o desempenho energético pós-ocupação de outros 20 edifícios multifamiliares modulares concluídos entre 2013 e 2022 nessas mesmas áreas. Embora pareça haver pouca diferença entre o uso anual de energia em edifícios multifamiliares modulares (36,0 kBtu/pés quadrados/ano) em comparação com mais de 120 edifícios construídos no local (35,8 kBtu/pés quadrados/ano), as pontuações ENERGY STAR™ para os modulares (86) foram mais altas, em média, em comparação com os construídos no local (81).
Como a maioria dos edifícios modulares desse estudo era de moradias econômicas, as unidades de apartamentos eram menores, em média (560 pés quadrados), em comparação com as unidades construídas no local (830 pés quadrados). Como resultado, a densidade de ocupantes em edifícios modulares multifamiliares era de 30% a 50% maior. Quando normalizado para isso, o desempenho energético da construção multifamiliar modular é provavelmente (muito) melhor do que o da construção no local. Embora tenham sido observadas poucas diferenças entre os tipos de materiais e equipamentos usados na construção multifamiliar modular ou na construção no local, a qualidade da instalação pareceu ser significativamente melhor na modular.
Parte II - Oportunidades e desafios do mercado
Durante as inspeções na fábrica e no canteiro de obras, foram realizadas entrevistas com as partes interessadas no projeto para identificar as principais oportunidades e desafios de implementação no mercado. Os resultados sugerem que a vantagem mais significativa da construção modular é a economia de cronograma. A pré-fabricação externa pode ocorrer simultaneamente à construção no local, reduzindo o tempo, a sobrecarga do projeto e o impacto do clima. De modo geral, os edifícios modulares deste estudo foram concluídos de 25% a 30% mais rápido, em média, quando comparados aos edifícios construídos no local. Apesar dos custos adicionais de transporte, a construção modular (US$ 243/pé quadrado) também foi considerada competitiva em termos de custo em relação à construção no local (US$ 251/pé quadrado), principalmente quando se consideram os cronogramas de construção reduzidos e a velocidade de colocação no mercado.
No entanto, ainda existem barreiras persistentes para o crescimento do mercado modular, incluindo um setor de construção que não está disposto a mudar dos métodos tradicionais de construção no local, a consideração do modular muito tarde no processo de projeto, a falta de padrões modulares do setor e os riscos associados aos construtores modulares como fornecedores ou subcontratados de grande porte no processo de entrega de projeto, licitação e construção.
Para resolver esses problemas, alguns fabricantes assumiram um papel mais importante no processo de projeto, fabricação e construção. Especificamente, os fabricantes começaram a oferecer soluções de construção "prontas para uso", fornecendo serviços de projeto, fabricação e construção internamente. Ao fazer isso, o compromisso com a modularidade é assumido no início do projeto, economizando tempo e dinheiro. O relacionamento ineficiente e até mesmo contraditório entre projetistas, fabricantes e empreiteiros do local é substituído por um único contrato de preço fixo entre o desenvolvedor e o fabricante antes do início da produção. Os lucros são vinculados ao desempenho geral do projeto, e não ao desempenho de participantes individuais no processo tradicional de projeto, licitação e construção.
Linha de produção em uma fábrica modular (Nashua Builders), Nampa ID, 2023.
Conclusão
Com maior controle sobre o design do projeto, bem como sobre o número e o cronograma dos projetos realizados, os fabricantes modulares no processo de design-fabricação-construção podem alcançar melhor a padronização do produto em suas fábricas e manter a produção entre os ciclos do projeto. Ao fazer isso, as fábricas podem ser operadas com mais eficiência e com menos rotatividade de funcionários.
Faça o download do relatório completo
Faça o download de uma cópia completa do relatório de 2023 de Kevin Grosskopf "Modular Multi-family Construction: A Field Study of Energy Code Compliance and Performance through Offsite Prefabrication" (Um estudo de campo sobre conformidade com o código de energia e desempenho por meio de pré-fabricação externa)
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