Olhando para cima: tendências globais de construção de arranha-céus

Concluído em 2009, o edifício mais alto do mundo continua sendo o Burj Khalifa, dos Emirados Árabes Unidos, em Dubai (Foto: AdobeStock)

Por mais que os tempos tenham mudado, algumas coisas precisam permanecer as mesmas.

No segmento de construção de arranha-céus – de fôrmas/esquadrias a guindastes de torre e novas tecnologias – a modernização tem sido gradual, mas isso provavelmente deveria ser esperado de um setor da indústria que sempre exigiu a utilização dos melhores métodos avançados para um fim eficiente.

Então, onde a construção de arranha-céus mudou? Nos detalhes.

Sejam empresas recorrendo à realidade virtual ou à digitalização de modelos, aperfeiçoando plataformas autônomas, elevadores e guindastes, ou simplesmente adotando a colaboração por meio de ferramentas digitais, a prática de quase 140 anos de construção de arranha-céus continua tão emocionante quanto sempre.

O superalto de 2 km de Riad

Anunciado no final de 2022, a capital da Arábia Saudita, Riad, está planejando abrir espaço para uma torre surpreendentemente grande de 2.000 m de altura (6.562 pés de altura), que ultrapassaria o atual edifício mais alto do mundo (o Burj Khalifa dos Emirados Árabes Unidos em Dubai) em mais de 1 km; o Burj Khalifa tem 828 m de altura (2.717 pés de altura).

O Architects' Journal de Londres relatou em março de 2024 que o escritório de arquitetura Foster + Partners, sediado no Reino Unido, estava trabalhando no projeto multibilionário.

Nenhum projeto foi divulgado ainda, nem o esquema foi aprovado ou financiado publicamente, mas se a construção começar, será difícil não notar este em Riad; a torre mais alta da capital da Arábia Saudita é a PIF Tower, com 385 m (1.263 pés).

Em outro lugar, o estado americano de Oklahoma está classificado em 34º lugar entre os 50 estados do país em densidade populacional geral, mas isso não impediu que sua maior cidade e capital, Oklahoma City, planejasse construir a maior torre do país (e do continente).

Uma renderização da 'Legends Tower' – uma torre proposta de 1.907 pés para o centro de Oklahoma City. A estrutura, se for construída, seria a maior da América do Norte (Foto: AO)

O Boardwalk at Bricktown é um grande projeto de construção em Oklahoma City que busca adicionar moradias residenciais e resorts, além de locais de entretenimento, ao centro da cidade. O plano inclui a construção de três torres de aproximadamente 107 m (350 pés) e uma quarta de quase 600 m de altura (quase 2.000 pés de altura).

Originalmente, uma torre menor que a atual líder do país (One World Trade Center na cidade de Nova York) foi proposta com 533 m (1.750 pés), mas um anúncio feito pelo desenvolvedor do projeto em janeiro disse que um novo esquema para erguer um arranha-céu de 581 m (1.907 pés) e 134 andares teria recebido financiamento total de aproximadamente US$ 1,5 bilhão.

A especulação tem abundado sobre a viabilidade e a praticidade de tal construção. Críticos sugeriram que a construção em sua altura máxima é improvável.

De qualquer forma, o Boardwalk at Bricktown será construído, mesmo que com capacidade reduzida. Se as torres de 1.907 pés e 1.750 pés forem negadas, o projeto seguirá adiante com um complexo de quatro torres de aproximadamente 350 pés (107 m) cada.

A supremacia superalta da China

Até recentemente, a China superou todos os países quando se trata de edifícios superaltos, com mais de 3.000 edifícios com mais de 150 m de altura — o país mais próximo são os EUA, com aproximadamente 900. Problemas de liquidez e alegações de licenças de construção obtidas ilegalmente pela incorporadora imobiliária chinesa Evergrande, bem como um limite de 500 m de altura para arranha-céus introduzido em 2021, diminuíram o apetite por edifícios superaltos de destaque no país. Mas vários projetos de alto nível ainda estão em andamento.

O International Land-Sea Center em Chongqing, China, está programado para ser inaugurado este ano. Ele atingiu o pico no final de 2022. A estrutura de 458 m de altura foi projetada pela KPF (Kohn Pedersen Fox Associates) e é a âncora de um complexo de três edifícios no sudoeste da China.

A China Construction Third Engineering Bureau Co atuou como contratante principal, com a Arup trabalhando como engenheira estrutural no edifício composto de concreto e aço.

Em Nanquim, duas torres de altura comparável estão atualmente em construção com planos para inaugurar em 2025. A menor das duas, a HeXi Yuzui Tower A, deve atingir uma altura de 498,8 m (1.636 pés). O edifício de escritórios será apenas um metro mais curto do que o Greenland Jinmao International Financial Centre (499,9 m), que ficará próximo à Torre A.

A Torre A foi projetada por Adrian Smith + Gordon Gill Architecture e está sendo construída pela construtora principal Nanjing Runmao Real Estate Co. Seu projeto contará com um observatório a céu aberto de 360 graus no topo, que será um dos mais altos do planeta.

O supertall Greenland Jinmao foi projetado pela Skidmore, Owings & Merrill (SOM), que também está atuando como engenheiro estrutural e MEP. O Greenland Group está atuando como desenvolvedor.

Guindastes de torre eletrificantes

Provavelmente uma das maiores mudanças nos últimos anos na construção de arranha-céus é a confiabilidade e acessibilidade de guindastes de torre totalmente elétricos. Embora a maioria dos guindastes de torre modernos tenha sido fabricada para funcionar com eletricidade desde a década de 1970, sua alta demanda de energia pode dificultar que os contratantes se conectem diretamente às redes nacionais ou municipais.

Nos últimos anos, porém, o avanço na eletrificação e a introdução de novas fontes alternativas de combustível tornaram a possibilidade de usar energia não diesel mais plausível para os contratantes.

Renderização digital da Torre HeXi Yuzui A em Nanquim, China (Foto: Adrian Smith + Gordon Gill Architecture)

Em março deste ano, a United Rentals, sediada nos EUA, a maior empresa de aluguel de equipamentos do mundo, introduziu pela primeira vez no mercado norte-americano sistemas de energia por bateria para guindastes de torre.

“Configurável até 500kW, o sistema opera junto com um gerador para fornecer energia confiável para dar suporte às operações de guindaste de torre”, disse a United Rentals. “Ele minimiza o tempo de execução do gerador armazenando energia em baterias e funcionando com energia de bateria sempre que possível.”

Para operações menores, o sistema pode operar totalmente "sem emissões" com energia gerada por energia solar.

A Termaco, uma empresa canadense que projeta, fabrica e integra soluções avançadas para proteção de sistemas de armazenamento de energia, desenvolveu o sistema de energia em parceria com a United para um canteiro de obras em Edmonton, Canadá.

O projeto era para uma comunidade de uso misto de 20 acres e usava um guindaste de torre de oito toneladas e 70 metros de altura, totalmente alimentado pelo sistema de energia Termaco.

“No projeto, [o contratante] passou de um gerador T4 de 300 kVA operando 24 horas por dia para alimentar seu guindaste de torre, para carregar o sistema de energia da bateria com um gerador de 100 kW por apenas duas horas e meia por dia e operar o guindaste somente com energia da bateria”, disse United.

A empresa disse que, para este projeto, o tempo de execução do gerador foi reduzido em 91%, o que resultou em uma redução estimada de 80% de combustível e emissões.

No entanto, os guindastes de torre eletrificados não estão apenas se tornando mais eficientes e confiáveis; eles também estão ficando maiores.

Em outubro de 2023, a Mammoet – uma empresa holandesa de soluções de transporte e elevação de cargas pesadas – anunciou um marco importante na construção do que chamou de "maior" e mais poderoso guindaste elétrico do mundo: o SK6000.

O modelo de guindaste elétrico está em desenvolvimento há anos, mas deve ser lançado em 2024. O número em seu nome representa sua capacidade de 6.000 toneladas.

A Mammoet lançou o novo produto com elevação de módulos em mente. O guindaste foi projetado para levantar componentes de 3.000 toneladas a uma altura de gancho de 220 m com um raio máximo de 144 m. A empresa disse que a unidade será capaz de levantar módulos na faixa de 3.000 a 6.000 toneladas.

Elevando-se sobre a concorrência

A maioria dos edifícios não é construída para ganhar prêmios, mas ocasionalmente um esquema captura a imaginação do público e de organizações comerciais, e alguns líderes de projeto voltam para casa com mais hardware do que apenas suas máquinas e ferramentas.

Uma dessas estruturas e projetos é o Farol 2.0 da Dinamarca, na cidade de Aarhus. Localizado no Aarhus Docklands, o edifício residencial de 44 andares e 142 m (466 pés) é o maior do país desse tipo. Concluído em 2022, ele criou 381 novas moradias a menos de 3 km (1,9 mi) do centro da cidade.

No final de 2023, o Conselho de Edifícios Altos e Habitat Urbano (CTBUH), sediado nos EUA — um órgão internacional que estuda e relata sobre planejamento, design e construção de edifícios altos — concedeu ao Lighthouse 2.0 o prêmio de Melhor Edifício Alto na categoria de 100 m a 199 m.

O projeto apresenta aproximadamente 20.000 m² de vidro duplo, com uma estrutura de base feita principalmente de concreto. No nível do solo, a torre é cercada por praças em camadas de espaços internos e externos.

Edifício residencial Lighthouse 2.0 em Aarhus, Dinamarca (Foto: Peri)

Os materiais, a geometria específica e a localização próxima ao mar exigiram uma colaboração próxima entre o empreiteiro geral do projeto e a Peri, fornecedora alemã de cofragens e andaimes do Lighthouse 2.0.

“Os requisitos arquitetônicos especiais e o cronograma de construção exigente exigiram uma cooperação estreita entre a empreiteira geral Per Aarsleff A/S e a Peri”, observou Peri.

O sistema autotrepante ACS da Peri foi usado no projeto, que, segundo a empresa, apresenta um cilindro de curso único de alta capacidade que sobe para o próximo nível em apenas 20 minutos usando menos suportes, âncoras e peças gerais do que as unidades autotrepantes mais antigas.

Projetado para os mercados dos EUA, Peri observou que o uso do ACS no projeto Lighthouse foi o primeiro na Dinamarca.

“A fôrma trepante guiada por trilhos impressionou com seu acionamento hidráulico, grandes unidades de escalada, alta força de elevação e processos rápidos”, disse Peri, acrescentando que sua unidade ACS Core 400, em particular, é adequada para suportar lanças de colocação de concreto, o que foi ideal para este projeto centrado em concreto.

“Isso significou que um ciclo de concretagem de apenas uma semana por andar pôde ser realizado”, explicou a empresa.

Devido ao projeto de praça do edifício, a coroação da estrutura exigiu uma solução personalizada antes de poder ser concluída.

“O desafio estava no fato de que a geometria dos andares superiores diferia daquela dos andares inferiores”, explicou Peri. “Não teria sido lucrativo erguer andaimes até o andar [superior], então uma abordagem completamente nova para a construção de andaimes teve que ser encontrada.”

O gerente do local da Aarsleff, Jesper Scharff Lanng, observa que as janelas panorâmicas no último andar, um restaurante no 44º andar e o design do terraço exigiram uma “solução personalizada inovadora”.

Os engenheiros investiram mais de 400 horas de trabalho para criar a solução, que envolveu a montagem de 50 toneladas de andaimes, alguns dos quais foram instalados tanto no interior quanto no exterior.

Lanng observou: “Montar andaimes dentro do prédio que se estendem para o exterior não é nada incomum, mas se você estiver instalando 50 toneladas de andaimes em quatro andares no 43º andar, então é um jogo diferente.”

Ênfase na segurança

Um arranha-céu não pode tocar o céu sem primeiro construir sua fundação e suporte, e o papel das fôrmas e guindastes na era moderna é utilizar métodos testados e comprovados, ao mesmo tempo em que inova a mecânica para aumentar a produtividade.

O Vita Load Navigator operado por uma equipe da PCL Construction em St. Paul, Minnesota, EUA. O acessório de gancho do guindaste é operado remotamente com ventiladores de bordo que reduzem a oscilação e a tração do vento e do movimento do guindaste (Foto: Vita Industrial)

Embora os fornecedores de cofragens estejam cada vez mais adotando novas tecnologias, como digitalização 3D, planejamento 4D e incorporando recursos de BIM (modelagem de informações de construção) e gêmeos digitais em seus serviços, talvez a maior ênfase no setor seja na segurança.

Steve Duthie, diretor associado da Altrad RMD Kwikform, disse que a pressão interna e externa para tornar os canteiros de obras mais seguros está impulsionando novos produtos.

“Ao considerar a escala de um projeto, os prazos apertados e o número de subcontratados e equipes trabalhando sob esse tipo de pressão, fica claro como riscos potenciais à segurança podem surgir”, disse Duthie.

O Alshore Plus da RMD Kwikform, um sistema de escoramento de alumínio de alta resistência, é um exemplo de produtos de fôrmas convencionais que fazem melhorias baseadas em segurança. Ele apresenta um mecanismo de liberação de carga integral de ataque rápido com conexões personalizadas entre armações e pernas. O design, disse a RMD Kwikform, torna o tempo de instalação mais rápido.

Uma montagem mais rápida significa menos pessoas no local por menos tempo, mas o Alshore Plus também melhorou o acesso por escadas, plataformas, suportes para tábuas e corrimãos em todo o sistema.

Mas mesmo alguns dos produtos mais simples, como a tela de segurança Ascent-S da RMD Kwikform e o sistema de proteção contra detritos, podem tornar mais seguros até mesmo os projetos de arranha-céus mais apertados. O Ascent-S pode vir com diferentes opções de cobertura para restringir o ambiente. Uma vedação perimetral completa também é possível, e todos os painéis podem ser entregues pré-montados no local.

Outro produto em guindastes de torre que auxilia na segurança e melhora a eficiência é o Vita Load Navigator, fabricado pela Vita Industrial, sediada nos EUA. É um aplicativo que vai em um gancho de guindaste de torre para ajudar a estabilizar materiais, usando um controle remoto, em meio a movimento ou em condições de vento.

É uma ferramenta que Trent Johnson, gerente distrital da PCL Construction no Alto Centro-Oeste dos EUA, disse que sua equipe confiou em projetos recentes.

Trent Johnson, gerente distrital da PCL para o Alto Centro-Oeste dos EUA (Foto: Vita Industrial)

Ele disse que o aplicativo original era para uso militar e aplicou a ilustração de uma equipe de resgate removendo alguém de uma situação remota.

“Quando eles precisam ir salvar pessoas, eles mandam o homem, a cesta, e colocam a pessoa lá dentro, mas quando eles estão içando de volta, as pás do helicóptero criam turbulência e ele gira”, disse Johnson, observando que algo semelhante pode acontecer quando grandes paredes ou materiais largos são colocados em altura com um guindaste de torre.

“Essas duas peças na ponta são dois ventiladores que são operados por um sistema de bateria”, disse Johnson do Vita Load Navigator. “Com guindastes de torre, cimbre e fôrma, conforme você eleva... o vento está batendo naquela fôrma.”

Johnson disse que isso pode criar uma "vela bem grande" e significa que ventos de 35 km/h geralmente resultam em um dia não útil por questões de segurança.

O Vita Load Navigator reduz a quantidade de vento que o material captura ao soprar o material em resistência ao vento, proporcionando movimento e posicionamento mais estáveis.

“Este equipamento nos permite trabalhar em ambientes com ventos fortes”, disse Johnson, que disse que um trabalhador trabalharia em conjunto com o operador do guindaste para garantir um posicionamento nivelado. “E, conforme [o operador do guindaste] o deixa cair, é quando o cara que está operando o Vita Load Navigator será capaz de discar perfeitamente – dentro de um a dois graus – de onde ele precisa ir.”

Embora empreiteiros, desenvolvedores e financiadores certamente tenham sido prejudicados pelos altos custos dos materiais, pela escassez de mão de obra e pela regulamentação inconsistente sobre sustentabilidade, há poucas evidências de que o apetite do público ou dos desenvolvedores por grandes edifícios esteja diminuindo.

Enquanto construções gigantescas puderem continuar lucrativas e as cidades do mundo puderem se beneficiar de torres imensas, a mesma pergunta tentadora permanecerá ano após ano: quão alto no céu podemos chegar?