https://hdl.handle.net/1884/39817 2026-04-25T16:00:22Z 2026-04-25T16:00:22Z https://hdl.handle.net/1884/71119 2025-06-02T19:36:06Z 2020-01-01T00:00:00Z

Modelo da informação para aquisição de repertório arquitetônico de edifícios de arquitetura precedente Resumo: O ensino de projeto de arquitetura, projetação da arquitetura e estudo de precedentes são temas recorrentes de discussão na academia. Diferente de disciplinas de outras áreas, os professores de projeto de arquitetura tem limitações para transmitir conhecimento codificado para resolver um projeto, enquanto os estudantes encontram dificuldades na concepção do edifício, que exigem repertório e criatividade. Abordagens de ensino que facilitem a transmissão e construção do conhecimento arquitetônico e que promovam maior autonomia na aprendizagem atende melhor às expectativas dessa nova geração de estudantes. A atividade de estudo de precedentes arquitetônicos apoiado em métodos que explicitem o conhecimento embutido nos edifícios e facilitem a formação de repertório arquitetônico do estudante, influencia na criatividade do estudante para a atividade da projetação. O objetivo deste trabalho é analisar as contribuições dos modelos de informação para a aquisição de repertório arquitetônico pelo estudante, a partir de estudo de precedentes arquitetônicos em disciplinas de projeto de arquitetura. Foi desenvolvido um método para estudo de edifícios da arquitetura precedente por meio de Modelos da Informação Arquitetônica, utilizando técnicas da Design Science Research (DSR), baseado em modelos e que receberam informações arquitetônicas. Este método foi avaliado por meio de experimentos controlados em ambiente real, com participação de professores e estudantes do curso de Arquitetura e Urbanismo da UTFPR, em Curitiba. Os experimentos permitiram avaliar o método em relação à sua aceitação pelos participantes, sua utilidade, qualidade, eficácia e contribuições para compreensão de aspectos arquitetônicos.; Abstract: Architectural design teaching, architectural design and precedents studies are recurrent theme in discussion in academy. Unlike from other discipline areas, architectural design teachers have limitations to transmit coded knowledge to solve a design, whereas students facing difficulties to conceive building design, that require repertoire and creativity. Teaching approaching that facilitates architectural knowledge construction and transmission and that promote more autonomy on learning meet better to the new generation of student expectation. The activity of studying architectural precedents supported by methods that make explicit the knowledge embedded in the building and facilitate the formation of the student's architectural repertoire, influences his creativity for design activity. The purpose of the present research is to analyze the contributions of information models for the acquisition of architectural repertoire by the student, based on the study of architectural precedents in architectural disciplines. A method was developed to study architectural precedents buildings through Architectural Information Models, using techniques from Design Science Research (DSR), based on models of architectural precedents and which received architectural information. This method was evaluated through controlled experiments in a real environment, with the participation of teachers and students from the UTFPR Architecture and Urbanism course, in Curitiba. The experiments allowed to evaluate the method in relation to its acceptance by the participants, its usefulness, quality, effectiveness, and contributions to the understanding of architectural aspects. Orientador: Prof. Dr. Sergio Scheer; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil. Defesa : Curitiba, 06/08/2020; Inclui referências: p. 199-211; Área de concentração: Ambiente Construído e Gestão

2020-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/69110 2025-06-02T19:32:28Z 2020-01-01T00:00:00Z

Um método de entrega de projeto para construção modular baseado nos princípios Lean Resumo: O processo de construção é historicamente caracterizado por uma produção artesanal; portanto, trazer para a construção civil um sistema industrializado é um desafio antigo que está em franca expansão no setor de arquitetura, engenharia e construção. Esta tese apresenta um Project Delivery Method ou Método de Entrega de Projeto para a Construção Modular baseado nos princípios Lean. A utilização do Lean Production e Lean Thinking na indústria é recorrente como filosofia de gestão. Na construção civil, a iniciativa do Lean Construction vem ganhando espaço no setor de construção desde meados da década de 1990. Mais recentemente, tem-se observado a utilização de técnicas de Lean Office no ambiente de escritório, ou seja, as corporações estão buscando formas de obter melhor desempenho e reduzir riscos em suas atividades, e boa parte do problema identifica-se com aspectos organizacionais e com o fluxo de valor dessas empresas. Nesse contexto, a industrialização da construção vem obtendo maior espaço no mercado da construção civil e, consequentemente, existe a necessidade para adequar os aspectos gerenciais e o fluxo de valor desses novos métodos construtivos, como é o caso da Construção Modular nesta pesquisa. A lacuna do conhecimento pode ser identificada na revisão da literatura, onde não se encontram Métodos de Entrega de Projeto específicos para a Construção Modular. O método de pesquisa utilizado nesta tese foi o Design Science Research, pois a pesquisa propõe a criação de um artefato inédito que é um novo Método de Entrega de Projeto com uso do Lean Office, Lean Production, Lean Thinking e Lean Construction para projetos realizados em Construção Modular. Como parte do desenvolvimento da pesquisa, foi realizada a análise de 20 documentos Request for Proposal de projetos de Construção Modular. Essa documentação é equivalente ao Edital de Licitação e serviu para o levantamento das características dos Métodos de Entrega de Projeto mais usuais. Posteriormente, foi realizado um estudo de casos múltiplos nos EUA, Canadá, Espanha e Brasil, com estudos de 13 empresas que atuam no segmento de obras industrializadas para a identificação do fluxo de valor dessas empresas. Tais estudos serviram para a compreensão do fluxo de valor em obras com métodos construtivos industrializados e também para a obtenção de informações que fomentaram a etapa seguinte de aplicação da técnica Delphi com 11 especialistas brasileiros. Essa etapa levou ao estabelecimento de um consenso sobre as características da Construção Modular nas fases de projeto, fabricação, transporte e montagem na obra. Com esse arcabouço de informações, aplicou-se o Analytic Hierachy Process com especialistas em construção civil para definir qual Método de Entrega de Projeto existente na literatura e utilizado na construção tradicional deveria ser utilizado como base para a criação deste novo artefato proposto na tese. Como resultado desta pesquisa, foi elaborado um novo Método de Entrega de Projeto específico para a Construção Modular.; Abstract: The construction process has historically been conducted by craft production. Therefore, bringing an industrialized system to civil construction is a challenge that is expanding in the Architecture, Engineering and Construction sectors. This thesis presents a Project Delivery Method for Modular Construction based on Lean principles. The use of Lean Production and Lean Thinking in the industry is recurrent as a management philosophy. In civil construction, the Lean Construction initiative has been gaining space in the construction sector since the mid-90s. More recently, the use of Lean Office techniques has been observed in the office environment, that is, corporations are looking for ways to get better performance in their activities and a large part of the problem is identified with organizational aspects and with the value flow of these companies. In this context, the industrialization of construction has been gaining more space in the civil construction market and consequently there is a demand to suit management aspects and the value flow of these new construction methods, as is the specific case of Modular Construction in this research. This knowledge gap can be identified in the literature review that did not find specific Project Delivery Methods for Modular Construction. The research method used in this thesis was Design Science Research, as the research proposes the creation of a unique artifact that is a new method of project delivery with the integration of Lean Office, Lean Production, Lean Thinking and Lean Construction for works carried out in Modular Construction. As part of the research development, an analysis of twenty Requests for Proposal documents of Modular Construction works was carried out. This documentation is equivalent to the Bidding Notice and it was used to extract the characteristics of the most common Project Delivery Methods. Subsequently, multiple case studies were carried out in the USA, Canada, Spain and Brazil with visits to thirteen companies that operate in the industrialized works segment to identify the value flow of these companies. These visits served to understand the value flow in works with industrialized construction methods, in addition to information that promoted the next stage of applying the Delphi technique with eleven Brazilian specialists to establish a consensus on the characteristics of Modular Construction in the design, manufacturing, transport and assembly on site. With this information framework, the Analytic Hierarchy Process was applied to define which Project Delivery Method existing in the literature and used in traditional construction should be used as the basis for the creation of this new artifact proposed in the thesis. As a result of this research, a new Project Delivery Method was developed specifically for Modular Construction. Orientador: Professor Dr. Sergio Scheer; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil. Defesa : Curitiba, 20/05/2020; Inclui referências: p. 164-175; Área de concentração: Gerenciamento

2020-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/67431 2025-06-02T19:28:28Z 2019-01-01T00:00:00Z

Método de avaliação de desempenho técnico-construtivo (MADTEC) do sistema LIGHT WOOD FRAME (LWF) aplicado em habitações de interesse social no Brasil Resumo: O sistema construtivo light wood frame (LWF) tem sido por décadas uma técnica popular em países desenvolvidos da Europa, Oceania e na América do Norte. Considerando suas características de racionalização de material, flexibilidade operacional, agilidade produtiva, custos competitivos e, também, pelos níveis eficientes de limpeza e tempo de montagem, o LWF começa a ganhar espaço também em outros países. No Brasil, o sistema construtivo é considerado inovador, por não apresentar até o momento uma norma técnica que especifique suas características ou que defina seu processo de projeto e execução. Por este motivo é essencial uma avaliação contínua deste sistema construtivo. Portanto, o objetivo da presente tese é estruturar um método para avaliar o desempenho técnico-construtivo do sistema light wood frame no Brasil, denominado aqui: Madtec-LWF. Neste trabalho o design science research é método empregado para criação do artefato, que nesse caso é o próprio método de avaliação de edificações. O estudo utiliza a literatura para identificação dos critérios que devem ser avaliados durante uma análise de desempenho de uma edificação; emprega ferramentas qualitativas, tais como questionário e a técnica Delphi, para selecionar os critérios específicos para o sistema LWF, e por fim, utiliza ferramentas estatísticas para agrupar os critérios e gerar pesos. O Madtec-LWF indica ao fim da análise o desempenho da edificação (escala 0- 100%), aferindo desempenho mínimo, para percentual abaixo de 50%, desempenho médio (51-75%) e desempenho elevado acima de 76%. O Madtec-LWF baseia sua estrutura em 5 dimensões, as quais envolvem critérios e subcritérios que analisam requisitos técnicos, sociais, ambientais e econômicos para avaliar a edificação. Os pesos estabelecidos para cada dimensão conforme a validação por especialistas foi na sequência: 20 (dimensão 1), 42 (dimensão 2), 10 (dimensão 3), 67 (dimensão 4) e 31 (dimensão 5) de um total de 173 pontos. Destes, 81% faz referência as dimensões 4 e 2 que consideram os seguintes elementos: durabilidade estrutural, manutenção e vedações, da dimensão 4. Conforto térmico, conforto acústico, conforto visual e qualidade do ar, da dimensão 2. O método permite examinar os resultados operacionais da edificação e descobrir problemas relacionados com o desempenho, que de outra forma, não seriam reportados e poderiam gerar problemas futuros maiores. Ele permite ainda comparar o desempenho da edificação ao longo do seu ciclo de vida, podendo ser aplicado nas fases de pré-ocupação, ocupação e pós ocupação. O método proposto foi aplicado dentro de um estudo de caso real na região Sul do Brasil, na fase de préocupação da obra, em uma edificação de interesse social, financiada pelo Programa Minha Casa Minha Vida. O resultado da aplicação do Madtec-LWF, aferiu a edificação o percentual de 92% o que confere um desempenho elevado. Com a aplicação do Madtec- LWF neste estudo de caso pode-se diagnosticar pontos que devem ser revistos pela empresa responsável pela obra, tais como, os itens relacionados com Proteção e Segurança contra incêndio, Flexibilidade a Adaptabilidade do sistema construtivo, Plano Ambiental, Eficiência Energética e Custos.; Abstract: Light wood frame (LWF) construction system has for decades been a popular technique in developed countries in Europe, Oceania and North America. Considering its features of material rationalization, operational flexibility, productive agility, competitive costs and also the efficient levels of cleaning and assembly time, LWF is starting to gain space in other countries as well. In Brazil, the construction system is considered innovative because it does not present yet a technical standard that specifies its characteristics or that defines its design and execution process. For this reason a continuous assessment of this construction system is essential. Therefore, the objective of the present thesis is to structure a method to evaluate the technical-constructive performance of the light wood frame system in Brazil, named here: Madtec-LWF. In this work, design science research is the method used to create the artifact, which in this case is the method of building evaluation itself. The study uses the literature to identify the criteria that should be evaluated during a performance analysis of a building; employs qualitative tools such as the questionnaire and the Delphi technique to select specific criteria for the LWF system, and finally uses statistical tools to group the criteria and generate weights. Madtec-LWF indicates at the end of the analysis the performance of the building (0-100% scale), measuring minimum performance to below 50%, average performance (51-75%) and high performance above 76%. Madtec-LWF bases its structure on 5 dimensions, which involve criteria and sub-criteria that analyze technical, social, environmental and economic requirements to assess the building. The weights established for each dimension according to expert validation were as follows: 20 (dimension 1), 42 (dimension 2), 10 (dimension 3), 67 (dimension 4) and 31 (dimension 5) out of a total of 173 points. . Of these, 81% refer to dimensions 4 and 2 which consider the following elements: structural durability, maintenance and seals, dimension 4. E, thermal comfort, acoustic comfort, visual comfort and air quality, dimension 2. The method allows examine the building's operational results and uncover performance issues that would otherwise not be reported and could lead to larger future problems. It also allows to compare the performance of the building over its life cycle and can be applied in the pre-occupation, occupation and post occupation phases. The proposed method was applied within a real case study in the southern region of Brazil, in the pre-occupation phase of the work, in a building of social interest, funded by the "Minha Casa Minha vida Program". The result of the application of Madtec-LWF, gave the building the percentage of 92% which gives a high performance. The application of Madtec-LWF in this case study diagnosed points that should be reviewed by the company responsible for the work, such as items related to Fire Protection and Safety, Flexibility and Adaptability of the building system, Environmental Plan, Energy Efficiency and Costs. Orientadora: Profa. Dra. Adriana de Paula Lacerda Santos; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Construção Civil. Defesa : Curitiba, 16/12/2019; Inclui referências; Área de concentração: Ambiente Construído e Gestão

2019-01-01T00:00:00Z https://hdl.handle.net/1884/65740 2025-05-30T20:12:26Z 2019-01-01T00:00:00Z

Dosagem de concreto sustentável e de alta resistência, otimizada por modelos de empacotamento de partículas, com substituição parcial do cimento portland por pó de pedra e sílica ativa Resumo: O cimento Portland é considerado o componente de base com o maior impacto ambiental na construção civil, em termos de emissões de CO2. A substituição parcial do cimento por resíduos de outras indústrias é uma estratégia usada para reduzir essas emissões. O uso de concreto de alta resistência (CAR) aparece como outra alternativa: quanto maior a resistência à compressão do concreto, menores as emissões de CO2 por MPa. Além disso, a indústria do concreto deve encontrar alternativas para a conservação das reservas naturais de areia. Por outro lado, a produção de areia artifical gera pó de pedra, que acaba sendo estocado ao ar livre, acentuando os danos ambientais. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho é propor um método de dosagem de concreto sustentável e de alta resistência, otimizado por modelos de empacotamento de partículas, com substituição parcial do cimento Portland por pó de pedra e sílica ativa. Na primeira etapa foram estudados os materiais finos, a fim de definir a composição ideal da pasta em termos de cálculos estequiométricos, empacotamento de partículas, propriedades no estado endurecido e demanda de água. Essa etapa também englobou o estudo do ponto de saturação do superplastificante (SP). A segunda fase compreendeu o estudo dos agregados. Foi definido o empacotamento ótimo dos agregados buscando o menor índice de vazios. A terceira etapa foi a definição e aplicação do método de dosagem. Como parâmetros fixos do método foram consideradas as composições ideais dos materiais finos e dos agregados e o ponto de saturação do SP, definidos nas etapas anteriores. Como parâmetros variáveis foram considerados o excesso de pasta e a relação água/finos (a/finos). Foram produzidos concretos com os seguintes teores de pasta: 27%, 29%, 31%, 33%, 35% e 37% e as seguintes relações a/finos: 0,28, 0,32, 0,36 e 0,40. A análise foi feita em termos de propriedades no estado fresco, no estado endurecido, alguns parâmetros de durabilidade e de sustentabilidade (consumo de cimento, emissões de CO2 e custos). Para fins comparativos, também foram produzidos concretos dosados pelos métodos conhecidos para CAR, propostos por Aïtcin (2000) - TA - e por Mehta e Aïtcin (1990) - TMA. A última etapa aplicou o método de dosagem proposto com outro pó de pedra, para validação. Em geral, o teor de pasta mais eficiente em termos de resistência à compressão, parâmetros de durabilidade, consumo de cimento/MPa, emissões de CO2e/MPa e custos/MPa foi de 33% (6% de pasta em excesso). No estado fresco, os concretos apresentaram trabalhabilidade alta com espalhamento e habilidade passante classificados como autoadensáveis. No estado endurecido, a resistência na faixa de 105 MPa foi alcançada com consumo de cimento de 287,65 kg/m3. Além disso, os concretos produzidos apresentaram qualidade excelente, de acordo com a velocidade de pulso ultrassônico (superior a 4500 m/s) e risco de corrosão insignificante, pela resistividade elétrica (maior que 100 K?cm). Em relação aos parâmetros de sustentabilidade, foi obtido o consumo de cimento mínimo de 2,77 kg/m3 por MPa de resistência à compressão, sendo o menor valor observado na literatura. O método proposto possibilitou reduzir em aproximadamente 60% o consumo de cimento/MPa e as emissões de CO2e/MPa em relação ao TA e quase 40% em relação ao TMA. Em termos de custos, as reduções por MPa chegaram a 40% e 5% em relação ao TA e ao TMA, respectivamente. Portanto, o método proposto permite produzir concretos de alta resistência e mais sustentáveis, contribuindo para a utilização de um resíduo e reduzindo as emissões de CO2; Abstract: The Portland cement is considered the basic component with the highest environmental impact in construction, in terms of CO2 emissions. Partial replacement of cement by waste from other industries is a strategy used to reduce these emissions. The use of high strength concrete (HSC) appears as another alternative: the higher the compressive strength of concrete, the lower the CO2 emissions per MPa. In addition, the concrete industry must find alternatives for the conservation of natural reserves of sand. On the other hand, crushed rock generates stone powder, which ends up being stored outdoors, accentuating the environmental damages. In this context, the objective of the present work is to propose a design of sustainable and high strength concrete with partial replacement of Portland cement by stone powder and silica fume by particle packing optimization. The first step studied the fine materials in order to define the ideal composition of the paste in terms of stoichiometric calculations, particle packing, hardened properties and water demand. This step also included the study of the superplasticizer (SP) saturation dosage. The second step studied the aggregates. The optimum packing of the aggregates was defined seeking the lowest voids index. The third step was the definition and application of the design method. As fixed parameters of the method were considered the composition of the fine materials and of the aggregates and the SP saturation dosage, defined in the previous steps. As variable parameters, were considered the excess of paste and the water/fine materials ratio (w/fine materials). The paste contents of 27%, 29%, 31%, 33%, 35% and 37% and the w/fine materials ratio of 0.28, 0.32, 0.36 and 0.40 were evaluated. The analysis was made in terms of properties in the fresh state, in the hardened state, some durability parameters and sustainability parameters (cement consumption, CO2 emissions and costs). To compare the results, concretes were also produced by known HSC design methods, as those proposed by Aïtcin (2000) - TA - and Mehta and Aïtcin (1990) - TMA. The last step applied the proposed design method with another stone powder, for validation. In general, the most efficient paste content in terms of compressive strength, durability parameters, cement consumption/MPa, CO2e emissions/MPa and costs/MPa was 33% (6% excess paste). In the fresh state, the concretes presented high workability and flow and passing ability classified as selfcompacting. In the hardened state, compressive strength in the range of 105 MPa was reached with cement consumption of 287,65 kg/m3. Besides that, the concrete produced by the proposed method presented excellent quality, according to the ultrasonic pulse velocity (above 4500 m/s) and insignificant corrosion risk due to the electrical resistivity (higher than 100 K?cm). Regarding the sustainability parameters, the minimum cement consumption of 2.77 kg/m3 per MPa of compressive strength was obtained; the lowest value observed in the literature. The proposed method maked it possible to reduce the consumption of cement/MPa and CO2e/MPa emissions by approximately 60% in relation to the TA and almost 40% in relation to the TMA. In terms of costs, the reductions reached 40% and 5% per MPa in relation to the TA and the TMA, respectively. Therefore, the proposed method allows to produce more sustainable high strength concrete, contributing to the use for a waste material and reducing the greenhouse gas emissions Orientador: Prof. Dr. José Marques Filho; Coorientadora: Prof.ª. Drª. Nayara Soares Klein; Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil. Defesa : Curitiba, 25/10/2019; Inclui referências: p. 244-255

2019-01-01T00:00:00Z