O que vem a seguir para a construção modular?

A cada ano que passa, a construção modular desperta mais uma rodada de especulação e interesse.

Um armazém armazena casas modulares. Investimentos fora do local serão essenciais para empreiteiros e construtores que buscam entrar no espaço pré-fabricado (Imagem: Adobe Stock)

Este ano não é diferente, e há muitas grandes construções modulares sendo iniciadas e inauguradas ao redor do mundo.

Por exemplo, Birmingham, Reino Unido, é o lar de uma das maiores construções modulares build-to-rent do país até o momento, o projeto Smith's Garden (anteriormente conhecido como Camp Hill Gardens). O projeto – atualmente em desenvolvimento – recebeu sinal verde em 2022 e começou a construção inicial do local em 2023.

De acordo com a contratada principal Elements Europe, uma subsidiária da GS E&C sediada na Coreia, 1.143 módulos serão fabricados em Telford, Reino Unido (a aproximadamente 55 km de Birmingham) de novembro de 2023 a janeiro de 2025.

O esquema será executado em quatro acres com seis edifícios planejados, variando de três a 26 andares. As estruturas abrigarão aproximadamente 550 flats e apartamentos residenciais, de estúdios a townhouses de quatro quartos.

É um projeto grande e um bom exemplo de como a escala e a construção modular sob encomenda podem ajudar a tornar lucrativas as construções fora do local, disse James Bechely-Crundall, vice-presidente sênior da Macquarie Asset Management, que forneceu financiamento para o projeto.

“Nosso investimento no projeto em nome de nossos fundos administrados está alinhado à nossa estratégia de estabelecer e incubar gestores imobiliários especialistas em setores que acreditamos serem apoiados por ventos favoráveis estruturais significativos”, ele disse em 2023, quando o financiamento foi anunciado. “Acreditamos que existe uma oportunidade de mercado escalável no setor residencial de aluguel do Reino Unido.”

O projeto será construído de forma sustentável, com uma redução planejada de 50% (ou mais) no carbono operacional e 30% no carbono incorporado (em comparação com as atuais regulamentações de construção do Reino Unido), grande parte do qual é obtido por meio do processo de fabricação isolado.

Uma representação do projeto modular residencial construído para alugar do Smith's Garden em Birmingham, Reino Unido (Imagem: ELEMENT EUROPE)

É um exemplo de um projeto que tem o tamanho certo e está no lugar certo para uma abordagem modular e, até agora, a Elements Europe disse que tem aproveitado todos os benefícios que um trabalho externo típico oferece.

“A maior parte da superestrutura será construída por módulos de salas fabricados fora do local, minimizando os efeitos ambientais e as interrupções graças a menos entregas no local, reduzindo o ruído e a poluição”, disse a empresa.

No entanto, nem todos os projetos modulares se alinham perfeitamente, e nem todas as regiões ou empresas serão imediatamente capazes de lidar com tal esquema, especialmente um do tamanho do Smith's Gardens.

Como tal, a indústria precisa fazer investimentos em tecnologia e centros de fabricação para manter baixos os custos de mão de obra e transporte em construções modulares. Este tem sido um grande obstáculo – particularmente para empreiteiros de pequeno e médio porte – na adoção de processos de construção fora do local.

Embora casas modulares unifamiliares ou projetos pré-fabricados menores continuem fazendo parte do ecossistema, para que a adoção em massa da construção externa seja mantida, empresas maiores precisarão continuar a crescer e encontrar soluções criativas para problemas de construção modular.

O que é construção modular?

O Modular Building Institute, uma associação comercial dos EUA fundada em 1983, define a construção modular como um processo definido no qual um edifício é construído fora do local, sob condições controladas, usando materiais semelhantes entre os módulos e projetado de acordo com os mesmos códigos e padrões das instalações construídas convencionalmente.

A principal vantagem da construção modular (às vezes chamada de construção pré-fabricada ou construção fora do local) é a economia de tempo: projetos modulares ou pré-fabricados podem ser concluídos na metade do tempo, ou até mais rápido.

Além disso, construções modulares ou manufaturadas normalmente não exigem trabalhadores altamente qualificados, o que tem sido uma grande vantagem para algumas empresas enfrentarem a escassez global de mão de obra no setor.

Uma residência CrossMod construída fora do local pela Clayton Homes (Imagem: Clayton Homes)

As implicações são atraentes para um método que existe de alguma forma há milhares de anos.

Há um sentimento generalizado entre os executivos e especialistas do setor de construção de que a pandemia global precipitou mudanças de mentalidade necessárias no setor. Seja um impulso para a sustentabilidade ambiental, circularidade ou melhorias na saúde e segurança, o setor de construção viu e acolheu novas ideias e abordagens em um ritmo irregular em relação aos anos recentes, e as construções modulares tiveram muita atividade de 2019 a 2021.

O modular não é (ainda) disruptivo

Analistas da Fortune Business Insights estimaram que o setor global de construção modular valia cerca de US$ 90 bilhões em 2019 e 2020, antes de um grande salto para US$ 131 bilhões em 2021. O setor deu um passo para trás em 2022 (para cerca de US$ 80 bilhões), mas o valor de 2023 deve ficar próximo de US$ 100 bilhões.

Construir em ambientes controlados com a ajuda da tecnologia atual, alguns acreditam, significa que a indústria da construção está prestes a sofrer uma ruptura de proporções modulares. No entanto, essa previsão ainda não se concretizou.

Embora os dados publicados indiquem que o mercado global de construção modular deverá crescer a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 7-8% de 2023 a 2030 — o que ultrapassaria US$ 160 bilhões até 2030 — isso dificilmente é uma gota no oceano dos US$ 14-17 trilhões previstos (de acordo com a Statista) em receita de construção que os analistas antecipam para 2030.

A Harvard Business Review, no final de 2023, expressou dúvidas de que a revolução pré-fabricada fosse mais do que uma moda passageira.

“Apesar de todo o fascínio pela mudança transformacional, a inovação tecnológica na construção seguiu amplamente um caminho evolucionário em vez de disruptivo. O uso de componentes pré-fabricados – montados fora do local e instalados no local – reduziu habilidades e tarefas que faziam parte do portfólio dos trabalhadores dos ofícios”, escreveram os autores do relatório.

“No entanto, o advento de edifícios parcialmente concluídos, gerados em uma fábrica e enviados para um local de projeto, permanece à margem da indústria e provavelmente permanecerá assim no futuro previsível.”

Apesar desse ponto de vista, grandes projetos modulares estão em construção em todo o planeta e, embora a logística esteja no caminho da adoção em massa agora, ainda há muito o que observar no mundo da construção modular.

Ao mesmo tempo em que resolvem os problemas, os empreiteiros podem encontrar maneiras de capitalizar os projetos modulares se identificarem os projetos do tamanho certo para sua empresa, ao mesmo tempo em que utilizam a tecnologia certa e encontram instalações adjacentes ao local de construção para montagem.

O local de música Sphere em Las Vegas, EUA. O projeto multibilionário usou processos de construção modular (Imagem: Adobe Stock)

Usando a tecnologia certa em construções modulares

Construção modular não é um atalho mágico. No entanto, quando combinada com a tecnologia certa, pode proporcionar imensa economia de tempo e trabalho, fazendo com que pareça um pouco milagrosa.

“É como se os blocos de construção com os quais você brincava quando criança se encaixassem”, diz Bryan Williams, gerente de segmento da gigante de tecnologia norte-americana Trimble.

No entanto, construir um hotel, complexo de apartamentos ou hospital não é brincadeira de criança. “Não encaixar”, ele continua, “significa uma grande perda de dinheiro e tempo”. É aí que Williams diz que os empreiteiros e construtores precisam adotar novas tecnologias, particularmente a digitalização e impressão 3D. Ele disse que o software de hoje pode ser adaptado diretamente às necessidades específicas fora do local.

“O que ajuda a gerar produtividade, mas também a confiança de que estão fazendo exatamente o que foi planejado”, diz ele.

“A tecnologia está permitindo que eles façam as coisas de uma maneira mais eficiente do que faziam no passado.”

Williams usou um exemplo de fabricação pré-fabricada de um hospital para ilustrar como a digitalização 3D é vital para o processo.

Depois de escanear o local de construção com lasers e câmeras, além de criar uma escala 3D dos módulos e do design geral, “podemos levar diferentes informações para o campo”, ele revela.

“Quando se trata de coletar informações e verificar o que está acontecendo, temos a tecnologia de digitalização 3D que permite que você passe de medir um ponto a cada dois ou três minutos para medir milhões de pontos por segundo.”

O local de produção externo pode ser responsável por cada detalhe do quarto, desde a cama do hospital, as tomadas e o encanamento. “Ele fornece soluções para que as pessoas possam garantir em três dimensões como tudo se encaixa”, ele diz. “É aquele velho ditado, 'meça duas vezes, corte uma vez', mas isso é em uma escala maior.”

Uma vez cortados, os quartos de hospital (conforme o exemplo de Williams) podem ser montados um por um sem supervisão ou dificuldade considerável, novamente contando com pontos de dados tridimensionais hiperprecisos.

“Se os construtores aprenderem a usar a tecnologia para garantir a manutenção no local e fora dele, eles saberão que conseguirão levantá-lo e colocá-lo no lugar com sucesso”, conclui ele.

Problemas de transporte

Uma das maiores despesas em um trabalho modular é o transporte. Embora haja economias de custo notáveis em quase todos os outros lugares em comparação à construção tradicional, o orçamento de transporte de um projeto modular pode facilmente inflar além das expectativas.

Se um local de fabricação não estiver disponível perto do local de construção, os contratantes podem enfrentar custos crescentes para transportar módulos altamente especializados por distâncias maiores que 100 km. Embora alguns projetos possam ter amplo financiamento para criar locais temporários (coincidentemente, muitos usando princípios modulares), na maioria dos casos, espaço adicional precisará ser alugado ou comprado como local de fabricação.

Um guindaste Potain MCT 1005 sem capota trabalhando em um local modular em Cingapura (Imagem: Manitowoc)

Além disso, enquanto construções modulares exigem menos mão de obra qualificada, o processo off-site ainda requer uma grande equipe para montar as unidades. Se o off-site estiver localizado muito longe de uma grande área metropolitana ou se encontrar em um deserto de mão de obra, o tempo economizado no projeto pode não valer a pena.

É uma desvantagem que não passou despercebida para Williams, da Trimble. “O fato é que você tem que transportar todas essas coisas”, ele explicou sobre os módulos finalizados. “Você tem que transportar para lá, içá-lo no local, você tem toda aquela energia usada pelo guindaste e o tempo do operador.”

Se um único erro passar despercebido durante a fabricação externa, os líderes do projeto podem perder dezenas de milhares ou mais somente em viagens e mão de obra.

“E agora você tem que levantá-lo novamente e removê-lo”, acrescentou Williams.

Se a criação do off-site acabar compensando qualquer economia da abordagem, muitos projetos acabarão ultrapassando o orçamento inicial.

Navegando pela burocracia governamental

Olhando para os EUA, que estão atrás de alguns países asiáticos e europeus em sua participação no mercado modular, alguns projetos externos nem sequer começam, de acordo com a construtora americana Clayton, devido às regulamentações de zoneamento e algumas das nuances inovadoras da abordagem pré-fabricada.

“O zoneamento continua sendo o maior desafio que dificulta o acesso a casas construídas fora do local”, diz Ramsey Cohen, diretor de assuntos industriais e comunitários de Clayton.

“Nossa indústria está trabalhando em estreita colaboração com municípios, formuladores de políticas e líderes de pensamento em todo o país para educar líderes comunitários, autoridades de zoneamento e o público para permitir casas construídas fora do local em mais locais.”

Cohen disse que algumas regulamentações do Departamento de Habitação e Desenvolvimento Urbano (HUD) dos EUA — que podem abordar tanto os materiais usados, a forma da estrutura quanto sua eficiência energética — podem ser contornadas.

Ele se referiu às novas casas 'CrossMod' como um exemplo de casas construídas fora do local que atendem às expectativas dos municípios.

“As casas CrossMod são construídas de acordo com o código HUD e incluem recursos como fundação permanente, inclinação elevada do telhado, garagem, varanda coberta, interiores de drywall e recursos de eficiência energética. Esses recursos tornam essas casas indistinguíveis das casas tradicionais construídas no local”, disse ele, acrescentando que, no caso de Clayton, projetos fora do local ajudaram a atingir as metas de sustentabilidade.

“Além disso, as casas CrossMod são financiadas e avaliadas da mesma forma que as casas construídas no local, mas, ao utilizar métodos de construção fora do local, elas são construídas de forma mais eficiente e repletas de recursos de eficiência energética.”

Embora grande parte da abordagem pré-fabricada tenha sucesso globalmente em grandes projetos como hospitais, hotéis e moradias multifamiliares, Ramsey disse que os dados sugerem que os americanos estão mais interessados a cada ano em casas unifamiliares fabricadas fora do local.

“Cerca de 10% das novas casas são construídas fora do local”, ele disse, “e vemos essa porcentagem aumentando. Isso abriu as portas para mercados inexplorados com novos clientes e maior aceitação de zoneamento.”

Embora o zoneamento continue sendo um obstáculo, trabalhar em ambientes controlados e externos torna mais fácil cumprir algumas metas específicas dos contratos; alcançar iniciativas de sustentabilidade e reduzir resíduos e emissões de carbono é mais fácil de gerenciar em uma instalação de fabricação controlada.

“Em 2023, Clayton introduziu as casas eBuilt, que são casas com código HUD construídas de acordo com as especificações de Casas Prontas para Energia Zero do Departamento de Energia (DOE)”, diz ele.

“As casas eBuilt apresentam 25 melhorias que contribuem para sua eficiência energética.”

Ramsey disse que a Clayton atualmente tem 39 instalações nos EUA que construíram mais de 17.000 casas de acordo com as especificações do DOE e que pode oferecer produção em larga escala devido ao processo externo facilmente repetível.

Vale a pena a curva de aprendizado

Bryan Williams, gerente de segmento da gigante de tecnologia dos EUA, Trimble (Foto: Trimble)

Williams, da Trimble, observou que, quando feito corretamente, o processo vale a pena a educação e a preparação necessárias.

Ele destacou um famoso projeto externo — o local de shows 'Sphere', em Las Vegas, EUA — como exemplo de um projeto que poderia ter sido logisticamente impossível se não fosse pelos avanços na construção modular.

“Essa é uma construção muito complexa, na verdade”, ele disse. “É fascinante ver. Muitos anos atrás, eles provavelmente poderiam ter feito isso, mas qual seria o resultado final?”

Williams observou que provavelmente teria sido muito mais caro, mesmo considerando o preço final de US$ 2,3 bilhões do Sphere, que era quase o dobro da estimativa original.

Embora seja um grande exemplo de construção externa no trabalho, Williams acrescentou que aperfeiçoar o processo em muitos níveis só tornará a incorporação de abordagens modulares mais realista e útil para construções de qualquer tamanho.

Então, embora possa não ser o cavaleiro branco vindo para salvar a indústria como se esperava, a construção modular está encontrando seu lugar globalmente e continuará a se desenvolver em meio a avanços tecnológicos e por meio da cooperação empresarial/governamental.

Talvez seja apropriado que tudo isso aconteça aos poucos.