Gestão e Metodologia da construção de um edifício
Nuno Filipe Ferreira Barbosa Pereira
Dissertação para a obtenção do Grau Mestre em
Engenharia Civil
Fevereiro 2008
RESUMO
1. INTRODUÇÃO
A Indústria da Construção Civil, é um sector com uma importância significativa no panorama da
economia nacional, suscitando um crescimento na competitividade. Os cumprimentos dos
prazos e dos custos previstos, são factores determinantes para o sucesso de uma obra.
Contudo, as exigências tem parâmetros cada vez mais elevados, pelo que os construtores,
preocupam-se com outros factores como a qualidade, ambiente, segurança e saúde, sendo
necessário integrar estes factores com os prazos e custos, sem o aumento destes. Com este
intuito, é necessário planear antecipadamente a obra e prever a ocorrência de anomalias nos
processos construtivos que diminuem a qualidade e provocam atrasos na obra.
O FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), é a metodologia que permite avaliar os possíveis
riscos que podem ocorrer nos processos construtivos. Neste trabalho apresenta-se as fases de
desenvolvimento do método, campo de aplicação, vantagens e limitações. Esta metodologia
permite
avaliar
qualitativamenteos
riscos,
possibilitando
acções
preventivas
quando
necessário.
Por último, apresenta-se um modelo integrado de controlo de prazos e qualidade (Análise de
Procedimentos), tendo por base a metodologia FMEA (Failure Mode and Effects Analysis). Este
modelo, integra dois módulos distintos que interagem de forma a funcionarem em conjunto.
2. FMEA – Failure Mode and Effects Analysis
A metodologia de Análise do Tipo e Efeito de Falha, conhecida como FMEA (Failure Mode and
Effect Analysis), surge em 1949 e tem como as primeiras refêrencias bibliográficas, o
procedimento militar desenvolvido pelo exército americano para a determinação dos efeitos das
falhas de sistemas e equipamentos, e classificação segundo o seu impacte sobre o sucesso da
missão[7].
Este método foi amplamente utilizado por diversos sectores da indústria, contudo o mais
relevante foi a indústria automóvel, que no final de oitenta, desenvolveu a norma americana QS
9000, onde se define o sistema de qualidade exigido externamente e internamente.
As normas ISO 9000 de 2000, referentes à implementação de sistemas de gestão da
qualidade, recomendam que as empresas actuem de forma preventiva, sendo o método FMEA
uma ferramenta de apoio possível para as empresas[2].
Fases de desenvolvimento do FMEA
As fases de desenvolvimento do FMEA, compreendem o preenchimento de um quadro, no qual
se identifica o potencial modo da falha, as suas causas e efeitos e os respectivos métodos de
detecção e prevenção.
A classificação quantitativa dos riscos consiste no cálculo do RPN – Risk Prioraty Number. Este
resulta do produto de três índices, a Ocorrência, a Gravidade e a Detecção. Cada um dos
índices é classificado consoante parâmetros específicos.
Este método apresenta vantagens ao nível do carácter metódico de análise dos potenciais
modos de falhas e os seus respectivos efeitos, o que permite uma refexão sobre os métodos
de detecção e prevenção da das falhas. Contudo a exaustividade do método, apresena-se
como a sua principal limitação, pelo tempo e custos despendidono processo.
Em seguida, apresenta-se a título de exemplo, o formato da ficha FMEA. A norma IEC 60812
[4], permite que esta tabela sofra alterações consoante o tipo de processo/projecto que vai ser
avaliado.
Nome do
Processo
Função
Falha Potencial
Medidas
do
de
Modo Efeito Causa
processo
contolo
Índices
O
G
D
Acção
Medidas
RPN Recomendada Aplicadas
3. GESTÃO DE PROJECTOS
O planeamento de projectos pode ser considerado em 3 níveis distintos[6]: Estratégico, Táctico
e Operacional. O planeamento Estratégico destina-se a definir a estratégia de gestão do
projecto e o modo como as atingir. O planeamento Táctico define os objectivos e as tarefasao
nível do empreendimento. O planeamento Operacional consiste na realização das tarefas
previamente definidas, da melhor forma possível.
Na execução de um projecto podem ser consideradas as seguintes fases[3]: Início,
Especificação, Concepção, Construção, Implementação, Operação e Revisão. Esta fases
compreendem todos os passos relativos à execução de um projecto, desde a definação dos
objectivos, orçamentação e condições do projecto até à construção e aprovação do projecto.
De modo a realizar um correcto planeamento, o passo inicial é definir as actividades e a as
correspondentes relações de sequencialidade, respeitando sempre os conceitos referentes a:
Exaustividade, Suficiência e Não Redundância. Estes três conceitos visam, que se abrangam
todas as actividades, de modo a não deixar nenhuma de parte, não se definam mais
actividades do que as necessárias para a elaboração do projecto e não se deve repetir
nenhuma actividade, de modo a não ter trabalhos repetidos.
As relações de sequencialidade, defienm restrições temporais entre duas quaisquer
actividades, imposta por uma delas em relaçõa à outra.
Consideram-se quatro tipos distintos de relações de precedência,:
• Relação Fim-Princípio (FP) – onde o início da actividade é condicionado pelo final da
actividade antecessora;
• Relação Fim-Fim (FF) – onde o final da actividade sucessora é condicionado pelo final da
actividade antecessora;
• Relação Princípio-Princípio (PP) – onde o início da actividade sucessora é condicionado
pelo início da actividade antecessora;
• Relação Princípio-Fim (PF) – onde o final da actividade sucessora é condicionado pelo
início da actividade antecessora.
O cálculo da estimativa das durações é uma fase que envolve diversos processos, tais como, a
estimação dos rendimentos, determinação das quantidades e o número das equipas de
trabalho. A duração de uma actividade pode ser definida como o intervalo de tempo decorrente
entre o início e o fim da mesma.
A estimação dos rendimentos pode-se realizar de várias formas, tais como, recurso a bases de
dados históricos, consulta de especialistas e fichas de rendimentos do LNEC.
O rendimento (η) associado a cada tarefa é definido tendo em conta os valores estabelecidos
nas Fichas de Rendimentos disponibilizadas pelo LNEC. Nas fichas o valor fornecido
2
representa o inverso do rendimento (Ex: Homem*hora/m ), este aspecto é fundamental para o
cálculo da duração da actividade.
A determinação das quantidades (Q) correspondentes a cada actividade é realizada com
recurso ao Mapa de Quantidades. Este resulta das medições de todos os materiais utilizados
nas diversas actividades. A realização do Mapa de Quantidades tem que ser estruturada por
capitulos de acordo com os processos construtivos utilizados na obra. Desta forma facilita a
sua elaboração e o acompanhamento da obra nas suas diversas fases.
No Plano de Trabalhos agenda-se cronologicamente todas as tarefas e estabelece-se as
respectivas interligações de forma a estruturar o projecto, tendo em atenção o orçamento
disponível e o tempo previsto. Na representação gráfica do planeamento pode-se utilizar duas
formas: gráficos em rede e gráficos de barras.O gráfico em rede foi a primeira forma de
representar um planeamento de um projecto. Existem dois métodos de cálculo de durações
que se complementam o Program Evaluation and Review Technique (PERT), que foi o primeiro
a ser desenvolvido e o Critical Path Method (CPM), ou seja, método do caminho critico, que
apareceu posteriormente. A representação gráfica do planeamento através de uma rede, é
constituído por nodos e setas e tem como base a existência de precedências e sequências
entre cada tarefa. O outro método de representação gráfica do planeamento é o gráfico de
barras, sendo neste caso o gráfico de Gantt a mais generalizada.
O gráfico de barras é um gráfico cartesiano com abcissas e ordenadas. No eixo horizontal do
referencial (abcissas) representa-se o tempo enquanto que no eixo vertical (ordenadas)
representa-se as actividades.
As obras públicas, devido à sua importância no panorama da construção civil, têm um decreto
que as legisla, o decreto-lei 59/99 [5]. Este aborda todos os temas associados à construção,
desde a preparação dos elementos para pedido de propostas até à recepção definitiva da obra.
No concurso público, o Dono de Obra tem que organizar os elementos necessários para
colocar à disposição dos interessados. Os elementos são os seguintes: Anúncio do Concurso,
Projecto, Caderno de Encargos e Programa do concurso. O Caderno de Encargos é o
elemento onde se define os direitos e deveres que o empreiteiro a que foi adjudicada a obra
tem para com o Dono de Obra. Este é divido em três partes, as Cláusulas Gerais, as Cláusulas
Especiais e as Especificações Técnicas.
4. MODELO PROPOSTO
O modelo proposto, recorre a ferramentas já utilizadas, no que diz respeito à integração do
planeamento de uma obra e análise de procedimentos, com o objectivo de evitar a ocorrência
de falhas no processo construtivo.A aplicação do modelo ocorre durante a obra, planeamento
operacional, sendo a equipa que elaborou as fichas responsável por fornecer a informação das
fichas aos chefes das equipas de trabalho e actualização as mesma quando necessário.
O modelo proposto tem como base um sistema integrado, composto pelas ferramentas
informáticas: o “Microsoft Office Project”, o “Microsoft Office Word” e o “Microsoft Office Excel”.
O sistema apresenta como ambiente de trabalho o Project, onde se elabora o planeamento dos
trabalhos e cria links para os restantes softwares, tendo acesso às fichas de análise de risco e
aos diversos itens do caderno de encargos.
O objectivo deste modelo é permitir uma melhor preparação dos trabalhos futuros numa obra,
em seguida mostra-se um fluxograma com a sequência dos trabalhos com a integração das
fichas FMEA na preparação dos trabalhos.
Figura 4.1 – Fluxograma com a sequência dos procedimentos
O modelo é composto por dois módulos distintos, um destinado ao planeamento e outro à
análise de procedimentos (Fichas FMEA e caderno de encargos). Estes módulos interagem de
forma a funcionarem em conjunto, tendo no Project o elemento de ligação.
A integração dos dois módulos, do planeamento e da análise de procedimentos, efectua-se em
“Microsoft Office Project”, através de ligações entre a documentação para a análise de
procedimentos e os itens do caderno de encargos às respectivas actividades definidas.
Neste modelo, a base é elaborada em “Microsoft Office Project”. Os documentos de análise de
procedimentos, associam-se à actividade do projecto através de um “hiperlink”.
É de referir, que este modelo considera dois níveis de documentos associados ás actividades.
O caderno de encargos, é um documento mais abrangente e está ligado a uma actividade mais
geral, enquanto que as fichas FMEA, são documentos mais individuais e destinam-se a
actividades específicas. Estes são introduzidos no planeamento, através de um “hiperlink”.
O modelo proposto de intergração de prazos e qualidade apresanta o seguinte formato:
Gráfico de Gantt
Relacões de Sequencialidade
Hiperlink do documento associado
à actividade
Documento associado à
actividade
Recursos afectos a cada
actividade
Duração das actividades
Definição das actividades
Sinalização de “Hiperlink” e
“Notes” associados às actividades
Nível de WBS
Figura 4.2 – Método de identificação do documento e “hiperlink” de cada actividade
5. VALIDAÇÃO DO MODELO PROPOSTO
O caso estudo é um edifício de habitação, no qual se considera apenas a fase referente à
Construção Civil: Alvenarias, Impermeabilizações, Cantarias, Revestimentos, Serralharias,
Pinturas, Carpintarias, Elementos de Equipamento Fixo e Móvel e Segurança.
O edifício é constituído por sete pisos elevados destinados a habitação, o piso térreo para
serviços comuns e comércio e três pisos enterrados destinados a estacionamento e
arrecadações. Este edifício corresponde a um lote da Urbanização Quinta da Alvalade que se
localiza na freguesia de Alvalade no distrito de Lisboa, importa referir a qualidade dos materiais
utilizados na arquitectura e acabamentos, revelando tratar-se de um edifício com parâmetros
de construção elevados.
Numa fase inicial, define-se as actividades segundo as especialidades, ou seja, as actividades
de nível WBS 1. Estas actividades apenas englobam as tarefas a realizar em cada
especialidade, e representam marcos meramente informativos, não afectados por qualquer
duração.
Tabela 5.1 – Definição das actividades segundo a especialidade (Nível 1)
1. ARQUITECTURA
1.A ALVENARIAS
1.B IMPERMEABILIZAÇÕES
1.C CANTARIAS
1.D REVESTIMENTOS
1.E SERRALHARIAS
1.F PINTURAS
1.G CARPINTARIAS
1.H EQUIPAMENTO FIXO E
MOVÉL
De acordo, com as soluções construtivas adoptadas no projecto, procedeu-se à subdivisão das
actividades. Este procedimento foi executado em “Microsoft Office Excel”, com o auxílio ao
Mapa de Quantidades, para melhor subdividir as actividades. Neste projecto considerou-se um
total de 59 actividades com um nível de WBS 5.
Calculou-se as durações tendo por base as quantidades de trabalho a executar, a dimensão e
rendimento da respectiva equipa.
A duração total do projecto, foi de 377 dias, depois de revista a dimensão das equipas e de um
ajuste nas relações de Sequencialidade.
Para a Análise de Procedimentos, realiza-se dois documentos de extrema importância: o
caderno de encargos e as fichas FMEA. O caderno de encargos foi elaborada para cada uma
das especialidades consideradas anteriormente enquanto que as fichas FMEA se destinam a
actividades que têm exigências muito específicas a nível da qualidade dos materiais ou da sua
aplicação no processo construtivo ou que influenciam directamente a duração total do projecto,
por serem criticas.
A integração dos prazos e da análise de procedimentos, foi elaborada em “Microsoft Office
Project”. Este processo interactivo é extremamente simples e pode-se verificar-se ser muito útil
para os intervenientes de uma obra. É de referir que para o sucesso total deste modelo é
necessário rigor na aplicação do mesmo e actualizações e adaptações no decorrer da obra.
6. CONCLUSÃO
Neste trabalho abordou-se dois vectores muito relevantes na elaboração de uma obra de
construção civil, os prazos e a qualidade da construção.
Numa primeira fase, este trabalho tem como objectivo realizar uma pesquisa bibliográfica dos
estudos existentes, na área do planeamento e do controlo da qualidade dos procedimentos.
O estudo apresentado está essencialmente, organizado em duas partes, que abordam os
temas alvas de estudo: uma referente à metodologia aplicada na análise dos efeitos de
possiveis falha ocorrida durante os processos construtivos, e outra que aborda estudos sobre o
planeamento.
O modelo é composto por dois módulos (Figura 4.2), a seguir descritos:
• O módulo do planeamento realizado em “Microsoft Office Project”, onde se introduz os
inputs (identificação das actividades, identificação das relações de sequencialidade e a
estimativa da duração das actividades);
• O módulo da análise de procedimentos – Contém as fichas do FMEA executada em
“Microsoft Office Excel” e os itens do Caderno de Encargos em “Microsoft Office Word”.
Este modelo em “Microsoft Office Project”, integra a análise preventiva das possíveis falhas em
Excel e o Caderno de Encargos de cada especialidade considerada na fase de projecto em
Word, a ligação de todos estes elementos é realizada através de “hiperlink” que conduzem ao
documento associado a cada actividade.
A metodologia aplicada na análise de possíveis falhas foi a FMEA – Failure Mode and Effects
Analysis – que apesar de ser aplicada em vários sectores nem sempre é utilizada na
construção civil. No método FMEA, aplicado neste trabalho são considerados, todos os
possíveis erros e falhas que podem ocorrer durante o processo construtivo, identificando todas
as causas e efeitos, classificando três índices: a Gravidade, a Ocorrência e a Probabilidade de
Detecção. O grau de riscos de cada falha, o RPN – Risk Prioraty Number, é representado pelo
produto destes três índices.
O principal contributo deste trabalho é a integração dos módulos de planeamento e análise de
riscos. O “Microsoft Office Project” tem um papel fundamental no modelo, uma vez que
funciona como ambiente de trabalho, facilitando a integração dos documentos relativos à
implementação do plano de qualidade no planeamento das actividades. Estas ligações,
representam uma grande vantagem no acesso, organização das actividades futuras a realizar.
A gestão da construção é uma área muito vasta, pelo que se propõe para o futuro a existência
de modelos que integrem os vectores fundamentais na construção (prazo, custos, qualidade,
segurança e ambiente) para um melhor controlo de todos os factores de uma obra.
BIBLIOGRAFIA
[1] Abreu, M. J., “Sistema Integrado de prazos, custos e qualidade”, IST, Setembro 2007
[2] Brito, Jorge de; Fonseca, M.; Silva, Sónia Costa e, “Metodologia FMEA e sua aplicação à
construção de edfícios”, LNEC, 2006
[3] Brown, Mark, “A gestão de projectos com sucesso”, Editorial Presença, colecção Gestão
Essencial, 1993
[4] CEI - IEC 60812, “Analysis techniques for system reliability – Procedure for failure mode and
effect analysis FMEA”, Geneva, 2006
[5] Diário da República – I Série – A, Decreto-Lei nº 59/99
[6] Henriques, Pedro G., “Folhas de apoio à disciplina de Planeamento de Empreendimentos” ,
Mestrado em Construção, IST, 15-18, 2006
[7] McCollin, C., “Working around failure”, Manufacturing Engineer, 37-40, 1999