Artigo “Sistema Projectual Para Habitação Personalizada Em Madeira”

RESUMO

Este artigo resulta da Dissertação da autora para obtenção do Grau de Mestre em Construção pelo Instituto Superior Técnico, da Universidade Técnica de Lisboa, em Abril de 2009. O objectivo final deste estudo foi o lançamento das bases para a concepção de um sistema de projecto para habitação em série personalizada, adaptado a um sistema construtivo existente – pré-fabricado, modular móvel de madeira – e adequado ao contexto nacional português. Designou-se o sistema proposto por SP3M, por ser um Sistema Projectual, Personalizado e Pré-fabricado em Madeira, Modular e Móvel. O SP3M é um sistema de caixas modulares dimensionalmente condicionadas que permite ao projectista gerar soluções habitacionais – para moradias unifamiliares isoladas de um piso – de acordo com um quadro programático de requisitos elaborado pelos utentes, com o conjunto de princípios estético-estilísticos e espacio-funcionais previamente estabelecido e com as características do sistema construtivo. A habitação é essencialmente gerada em seis fases: elaboração do programa base; definição da forma (composição morfológica); definição do conteúdo (manchas funcionais e género topológico de cada caixa); compartimentação da habitação (previsão do sistema de circulações e delimitação das manchas); pormenorização (introdução de paredes, vãos, equipamentos, etc.); e projecto-base (alçados, acabamentos e mapa de quantidades). A modularidade – ao nível da dimensão e conjugação das caixas e posteriormente na introdução das divisórias – é a característica que confere a flexibilidade à habitação que permite a personalização.

ABSTRACT

This article is the result of the author’s dissertation for the degree of Master of Construction at Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, in April 2009. The ultimate goal of this study was to lay the foundations for the design of a system for project housing in personalized series, adapted to an existing building system – prefabricated, modular wooden furniture – and appropriate to the Portuguese national context. Was designated by the proposed SP3M system, being a Projectual System, Custom and Prefabricated Wooden, Modular and Mobile. The SP3M is a system of dimensionally constrained modular boxes that allows the designer to generate housing solutions – for single-family detached houses on one floor – in accordance with a programmatic framework of requirements developed by users with a set of aesthetic and stylistic principles and spatial-functional previously established and the characteristics of the building system. Housing is mainly generated in six stages: preparation of the base program; definition of the form (morphological composition); definition of content (functional stains and topological genus of each box); subdivision housing (weather circulations and delimitation of system patches); detailing (introduction walls, openings, equipment, etc.); and main project (elevations, facades and measurements). Modularity – in terms of size and combination of boxes and subsequently the introduction of partitions – is the feature that gives the flexibility to housing that enables customization.

1. INTRODUÇÃO

Foi objectivo deste trabalho a concepção de um sistema de projecto partindo de um sistema construtivo existente adaptando-o ao contexto nacional português.

O novo sistema – que se designou por SP3M – pretende prover habitação personalizada produzida em série com garantia de qualidade arquitectónica e construtiva, a baixo custo e num curto prazo. Aspira contrariar a elevada fragmentação existente actualmente no sector através da integração de sistemas de projecto e construção e possibilitar a oferta de um sistema inovador na produção célere de habitação individual entendida como um produto completo.

Para a sua elaboração houve recurso a três metodologias sucessivas: a metodologia investigativa de desenvolvimento do trabalho; a metodologia de concepção do sistema; e a metodologia de aplicação do sistema.

2. ANTECEDENTES

Esta investigação surge da oportunidade de encontrar uma resposta conjugada a diferentes problemas, originados ao longo da história e constantemente debatidos, com mais ou menos enfoque numa ou noutra área, de acordo com as diversas conjunturas temporais e espaciais: perceber o que provocou inicialmente a desarticulação entre os processos conceptuais e compositivos, isto é, o projecto e a construção, e a desagregação em elementos e componentes, resultando numa série de intervenientes órfãos; conhecer os tratados clássicos que estiveram na origem dos conceitos de estandartização e modularidade; saber os acontecimentos de massificação ou destruição que provocaram escassez habitacional e a necessidade de produzir habitação em série; conhecer propostas para a resolução do problema, como aquelas que foram defendidas pelo designado Movimento Moderno, outras correntes de opinião e reacções suscitadas; e por fim, assinalar alguns factos da evolução da situação em Portugal.

Os antecedentes foram assim abordados em três contextos: histórico; da utilização da madeira na construção; e na investigação actual. Como antecedentes históricos, foram marcos importantes: a Revolução Industrial e o consequente êxodo rural a provocar défice habitacional nas cidades; o período entre guerras e as consequentes abordagens experimentais (os primeiros modernistas tentam resolver o problema aplicando à arquitectura o conceito de produção em série importado da indústria automóvel. Ex.: casas Dom-ino, Le Corbusier); as abordagens exaustivas no período pós segunda guerra (o recurso à produção em série na reconstrução da Europa destruída pela guerra. Ex.: programas de reconstrução na Europa de Leste); e a partir dos anos sessenta, dá-se ênfase na personalização e diversidade, já que o excesso de monotonia das abordagens do pós-guerra motivam tentativas de criar sistemas para gerar habitação personalizada e ambientes urbanos com diversidade. Ex.: Teoria de Suportes, J. Habraken (7); Programa SAAL; e Urbanização da Malagueira de Siza Vieira. Já em 2000 no LNEC, J. B. Pedro (10, 12), no seguimento de trabalho de N. Portas (13), R. Cabrita e A.B. Coelho (2), desenvolve estudos na área da habitação e definição de qualidade arquitectónica mas dissociados das homologações e pareceres sobre sistemas construtivos (ao abrigo do Art. 17º do RGEU). Em 1995, J. P. Duarte (5) defende em “Tipo e Módulo” que a personalização de habitação em série pode ser alcançada com a integração de três sistemas: de projecto, de construção e informático. Em 2001 esta teoria é demonstrada com “Uma Gramática discursiva para as Casas da Malagueira de Siza Vieira”(3). Em 2004, A.L. Filipe (6) propõe, com o apoio da firma Pavicentro, o ALFF, um sistema de projecto com objectivos semelhantes ao SP3M, mas com um sistema construtivo e campo de aplicação díspares (em betão para habitação multifamiliar com três pisos). Em 2007, D. Benrós (1) desenvolve, para a Ove Arup, um sistema informático para a integração de sistemas de projecto e construtivo pré-existentes (o ABC do Arq. Gauza e o Kingspan).

3. CONTEXTO NACIONAL PORTUGUÊS

São inúmeros os problemas no sector da construção em Portugal decorrentes essencialmente da fragmentação e variedade: de intervenientes, fases, produtos, programas, soluções, etc. O baixo nível de industrialização, aliado a uma mão-de-obra pouco qualificada e eventual, provoca uma produtividade diminuta e fraca qualidade das construções. Por outro lado, a construção de habitação em madeira não tem grande tradição em Portugal, com excepção da gaiola pombalina no séc. XVIII e dos períodos de carência de cimento devido às guerras na primeira metade do séc. XX. Assiste-se no entanto a um recente crescimento da oferta destas casas pré-fabricadas motivado pelas várias expectativas enunciadas.

Nos anos 80, com o mercado de arrendamento completamente distorcido, a construção de habitação disparou com a facilidade de crédito e a descida das taxas de juro, mas de acordo com os dados estatísticos e informação socio-económico do INE, a oferta habitacional actual é desadequada tipológica e geograficamente dos agregados familiares e da população. A informação socio-económica geral do INE permite identificar a diversidade de agregados familiares e as suas necessidades residenciais, complementada com a análise superficial de alguns estudos de mercado e de avaliação imobiliária. Mas o caracterizador primordial da procura no âmbito desta investigação decorre dos resultados do questionário elaborado (8). Com 20 perguntas, foi distribuído exclusivamente por via electrónica e reunidas, de forma aleatória, as respostas de 132 inquiridos. O objectivo foi sondar eventuais utentes para aferição da aceitação geral do produto proposto, por um lado, e conhecer as suas expectativas e requisitos individuais, por outro. A aceitação do produto proposto foi no geral bastante positiva, essencialmente para habitação secundária. Mas, mesmo com baixo custo, o financiamento bancário continua a ser determinante na aquisição, sendo que as principais desvantagens apontadas são a valorização do investimento e a desconfiança relativamente à pré-fabricação, sendo a maior preocupação a sua resistência ao fogo. As principais vantagens são a rapidez de execução e o preço de aquisição. A característica do SP3M mais enaltecida é a “personalização” seguida da “modularidade” e a principal exigência de desempenho é a luz natural/exposição solar seguida do conforto térmico.

A identificação das Exigências de Desempenho para a habitação em Portugal é baseada no Programa Habitacional de J. B. Pedro (11) e na respectiva classificação em cinco grupos: HABITABILIDADE (agradabilidade do meio ambiente e sistema construtivo, i. é, conforto higrotérmico, acústico, visual e táctil, qualidade do ar, etc.); SEGURANÇA (segurança do sistema construtivo, i. é, segurança estrutural, no uso normal, contra incêndio, contra intrusão, viária, etc.); USO (ao nível de projecto, aspectos de: adequação, i. é, capacidade, espaciosidade e funcionalidade; articulação, i. é, privacidade, convivialidade, acessibilidade e comunicabilidade; e personalização espacio-funcional, i. é, adaptabilidade e apropriação); ESTÉTICAS (aspecto e coerência, no projecto e sistema construtivo, i. é, atractividade, domesticidade e integração); e ECONÓMICAS (economia no sistema construtivo pelo projecto).

4. SISTEMA CONSTRUTIVO EXISTENTE

Foi adoptado um sistema construtivo de pré-fabricação ligeira em madeira, utilizado na Holanda e América do Norte, usualmente conhecido por “mobile homes”, constituído por uma estrutura em pinho nórdico que constitui uma “caixa” assente sobre chassis metálico. Integralmente montadas em fábrica, as caixas são transportadas para o local de implantação por via rodoviária e instaladas com recurso a veículos todo-o-terreno. O interior dos painéis de parede, pavimento e tecto em contraplacado marítimo e OSB é preenchido com mantas de lã de rocha e isolado com película de alumínio, PVC, polietileno expandido e/ou papel kraft. As paredes exteriores são revestidas a CanExel e os telhados em Metrotile, materiais actualmente importados, integrantes do sistema e que lhe conferem características de conforto, resistência e durabilidade.

As principais preocupações e motivos de desconfiança relativamente a este tipo de sistemas construtivos prendem-se sobretudo com três níveis de desempenho essenciais: segurança (mecânica, contra incêndio e face a intempéries como sismos e ventos fortes); habitabilidade (essencialmente de conforto térmico e acústico e de estanquidade) e durabilidade (condições de conservação e manutenção).

Analisadas as características de sistemas construtivos análogos certificados na UE e as condições de homologação do LNEC, verifica-se que: cumprido o correcto dimensionamento da estrutura e as respectivas instruções de montagem dos elementos constituintes, o sistema verifica todas as condições de segurança, habitabilidade e durabilidade estabelecidas, sendo que as próprias propriedades mecânicas da madeira e ainda a ausência de fundações são uma mais-valia nos três factores enunciados. A concepção do projecto das casas e a prática dos utentes são também determinantes.

5. SISTEMA PROJECTUAL PROPOSTO

Designou-se o sistema proposto por SP3M, por ser um Sistema Projectual, Personalizado e Pré- fabricado em Madeira, Modular e Móvel. O SP3M consiste na integração de um sistema construtivo e de um sistema projectual tirando partido das qualidades do primeiro, mas adequando-o ao contexto nacional português, assim, o sistema construtivo garante a rapidez, economia e qualidade construtivas com sustentabilidade ambiental e o sistema projectual permite a individualização e personalização das habitações, com garantia de qualidade arquitectónica.

A concepção do SP3M baseou-se em informação adquirida nas três fases descritas anteriormente (antecedentes, contexto nacional e sistema construtivo) que permitiram: 1º delimitar o campo de aplicação (habitação, unifamiliar, isolada e de um piso nivelado); 2º identificar os princípios de concepção do sistema de projecto (limitações do sistema construtivo: caixas e mobilidade; exigências de desempenho: funcionais e estéticas; genéricos legais e pré-estabelecidos pelo sistema; personalizados pelos utentes e utilizadores do sistema; e soluções existentes em catálogos, projectos e habitações edificadas); 3º conceber modelos prévios para extracção de regras; 4º aplicar o sistema na geração de soluções.

Na concepção do SP3M foram ainda considerados quatro princípios genéricos de projecto: Harmonia, Autenticidade, Simplicidade e Economia. Sinteticamente designados por princípios HASE, estão interligados entre si e foram aplicados à concepção e funcionamento do próprio sistema sendo portanto transversais a todos os modelos e soluções habitacionais. Isto porque, o objectivo de qualidade arquitectónica é indissociável da qualidade estética, simbólica e construtiva. Não sendo determinante para a sobrevivência, a sua ausência compromete a qualidade geral das habitações e o bem estar dos utentes, pelo que, outro objectivo do SP3M é tornar as habitações esteticamente apelativas no contexto nacional apesar do recurso a sistemas pré-fabricados importados e as “mobile homes” serem nesta matéria limitativas devido ao forte impacto dos acabamentos. Assim, são enunciados ainda os seguintes princípios estéticos: não pretender imitar a construção tradicional; respeitar a verdade dos materiais; reflectir a crueza entre função e forma e entre o interior e o exterior; cumprir regras de proporção, alinhamento, simetria, ritmo e cor.

A habitação é posteriormente gerada pelo sistema em quatro estádios sucessivos em que são definidos: 1º programa base em colaboração com os utentes; 2º forma envolvente da habitação; 3º conteúdo espacio-funcional; 4ª detalhes e conclusão do projecto para remeter à fábrica.

O programa base (Estádio 1) é estabelecido em três etapas: na Etapa 1.1 são recolhidos os dados dos utentes por intermédio de entrevistas, preenchimento de formulários e reunião de demais elementos, que vão permitir, na Etapa 1.2, caracterizar a habitação tipologicamente (espaços, compartimentos e exigências de adequação), topologicamente (critérios de articulação espacio-funcional) e morfologicamente (forma preliminar da habitação), e elaborar, na Etapa 1.3, o quadro espacio-funcional e mais três suportes de geração: perfil de utentes (PU), esquema topológico (ET) e esquema morfológico (EM).

Figura 5 – modelo SUDOESTE (modelo analítico): perfil de utentes (PU), esquema topológico (ET) e esquema morfológico (EM).

O quadro espacio-funcional é, por sua vez, baseado em três quadros que sintetizam as exigências de adequação: 1º quadro de funções e compartimentos (funcionalidade) parte das 17 funções de N. Portas (13) e dos compartimentos previstos em Pedro (11), RGEU (14) e MCAT (9) – que o SP3M reduz para 8 tipos – e identifica as ligações mais frequentes segundo três níveis: dominante, associado ou opcional; 2º quadro de áreas e dimensões mínimas (espaciosidade) resume as tipologias e as exigências mínimas legais de espaciosidade, área, largura e comprimento, do RGEU e MCAT para os tipos de compartimento do SP3M; e 3º quadro de mobiliário e equipamento (capacidade) indica as dimensões físicas e de uso mínimas, segundo Pedro, para o mobiliário e equipamento mais frequente por tipo de compartimento; a capacidade dos espaços permite ainda resumir os três factores de exigência de uso enumerados.

Os 8 tipos de compartimento previstos no SP3M, estão divididos em HABITÁVEIS – quarto principal (categorias G ou M); quarto secundário (categorias M ou P); sala (categorias segundo: área, posição e variedade de funções) e cozinha ou “kitchenette” (segundo os MCAT, género húmido) – e NÃO HABITÁVEIS – instalação sanitária (subtipos: B, D, L ou R, género húmido); entrada e/ou circulação (subtipos: E, C ou H); arrumação (embora pouco expressivo no SP3M enquanto compartimento); e alpendre (espaços exteriores cobertos incluídos no perímetro das caixas, com subtipo Ae). A redução para 8 tipos deve-se à exclusão de funções, flexibilização dos espaços e facilitação do sistema. A geração da habitação propriamente dita inicia-se a partir do 2º estádio, e os princípios espacio-funcionais estabelecidos no programa base são aplicados pela seguinte ordem: 1º princípios morfológicos (dimensionamento e combinação das caixas); 2º princípios topológicos (posicionamento das zonas funcionais); e 3º princípios tipológicos (definição dos compartimentos).

A forma envolvente da habitação (Estádio 2) é pré-definida em duas etapas: na Etapa 2.1 são pré- dimensionadas as caixas, sendo que as dimensões máximas dependem da mobilidade – estabilidade estrutural das caixas e condições de transporte (RAET – Regulamento de Autorizações Especiais de Trânsito) e as dimensões mínimas dependem das exigências de espaciosidade, e na Etapa 2.2 é estabelecida a composição morfológica resultante da combinação das caixas (até quatro caixas) segundo critérios de articulação (esquemas topológico e morfológico); preferências estilísticas e estéticas indicadas, incluindo definição da cobertura; localização e orçamento iniciais. As habitações podem ser constituídas por uma a quatro caixas e têm no máximo 192 m2 de área bruta e 173 m2 de área útil. As caixas são justapostas perpendicularmente e nunca mais do que duas na mesma direcção e a superfície de contacto não pode ser inferior a 1,70 m2 (equivalente aos 1,10 m de largura útil de passagem exigíveis). Para além dos princípios estabelecidos pelo programa base, os princípios HASE e estéticos são igualmente determinantes na definição da volumetria nesta etapa.

Estabelecida a forma envolvente da habitação, o conteúdo espacio-funcional (Estádio 3) é inserido em quatro etapas que consistem na Etapa 3.1 – zonamento; Etapa 3.2 – classificação tipológica das caixas; Etapa 3.3 – compartimentação; e Etapa 3.4 – pormenorização. Cada etapa define um suporte gráfico de projecto sucessivamente mais detalhado. O zonamento (Etapa 3.1) é definido sobre os suportes morfológico e cromático (SM e SC) de acordo com os critérios de articulação e tipos de compartimento dominantes previstos no programa base. O SP3M estabelece as seguintes zonas funcionais: zonas elementares – zona social (sala) e zona privativa (quarto e i.s.); zona intermédia ou comum – zona de transição/entrada; e subzonas opcionais – subzona de trabalho/estudo/recreio (quarto M) e subzona de serviço (cozinha, lavandaria, arrumos,…). Na Etapa 3.2, as caixas são classificadas em famílias, tipos e géneros, sendo que, a família corresponde ao zonamento da habitação, o tipo ao conteúdo funcional das caixas e o género aos padrões topológicos. A tipologia das caixas é identificada pela sigla resultante dos tipos de compartimento com a seguinte ordenação (de acordo com a imprescindibilidade e condicionamento da habitação): K, B, S, Q e M. Os espaços: -E, –A e –X originam subfamílias (indicadas em sufixo). No suporte cromático os compartimentos são substituídos por manchas funcionais proporcionais.

Figura 6 – modelo SUDOESTE: suporte morfológico (SM) e suporte cromático (SC).

A Etapa 3.3, da compartimentação evolui em quatro passos essenciais representados no suporte programático (SP). O 1º passo define o perímetro livre (linha com 30 cm de afastamento para o interior do perímetro total e estabelecimento da área livre); o 2º passo introduz o esquema de circulação (localiza a entrada principal da habitação e estabelece percursos de circulação com as dimensões exigíveis aplicáveis); o 3ºpasso delimita os compartimentos habitáveis e instalações sanitárias (consiste em subtrair circulações e paredes divisórias, com 9,5 cm de afastamento; reajustar e dividir manchas funcionais de acordo com as exigências de adequação espacio-funcional, em intervalos de 0,5 cm; verificar graficamente a espaciosidade com as exigências de mobiliário e equipamento; os compartimentos, com excepção da sala, não poderão extravasar a caixa e nas caixas justapostas, a localização das paredes limítrofes decorre das condicionantes mecânicas e infra-estruturais do sistema construtivo); 4º passo introduz alpendres e espaços de arrumação. A Etapa 3.4 da pormenorização, consiste na materialização das etapas precedentes através da introdução de paredes, vão interiores (com 75 ou 65 cm de largura útil), mobiliário fixo, equipamento, chaminés, etc. Desta etapa decorre o suporte detalhado (SD) do projecto base da habitação.

Figura 7 – modelo SUDOESTE: suporte programático (etapa 3.3 – compartimentação) e suporte detalhado (etapa 3.4 – pormenorização).

No estádio 4 é consolidada a compatibilização do conteúdo espacio-funcional com a forma envolvente. Na Etapa 4.1 e 4.2 são inseridos os vãos exteriores e definidos os acabamentos respectivamente. Numa abordagem experimental de aplicação do SP3M: o mapa de vãos é limitado ao catálogo disponível no fornecedor e os acabamentos exteriores à variedade cromática dos fabricantes. Os princípios genéricos HASE e estéticos voltam a ser preponderantes nesta fase. Na última etapa (Etapa 4.3) são detalhados os suportes gráficos e elaboradas as peças escritas necessárias para a conveniente definição e dimensionamento da habitação, incluindo memória descritiva, programa geral de trabalhos, mapa de quantidades e orçamento descriminado.

Figura 8 – modelo SUDOESTE: Versão base (caixas com telhados de três e quatro águas) e Variante morfológica (caixas com telhados de uma água e translação da implantação).

6. CONCLUSÃO

O sistema proposto reflecte os dias de hoje, nomeadamente, a necessidade de celeridade, mobilidade, funcionalidade e de economias de escala, por um lado, e a valorização dos aspectos ambientais, do contacto com a natureza e das preocupações de ordem ecológica, eficiência energética e qualidade de vida, por outro. As principais dificuldades sentidas prenderam-se com as restrições inerentes ao sistema construtivo adoptado que condicionou o campo de aplicação do sistema de projecto desenvolvido, embora tais restrições tivessem paradoxalmente permitido restringir o universo de soluções e, consequentemente, criar o sistema de projecto. Contudo, este é suficientemente simples e flexível para que possa ser adaptado a outro sistema construtivo de pré-fabricação leve e a um campo de aplicação morfológico e programático mais vasto.

Pretende-se futuramente criar uma gramática discursiva baseada na elaboração de mais soluções e consequente ampliação do sistema de regras visando a automatização pela integração de um sistema informático. Este permitirá optimizar a execução dos modelos, na interacção com os utentes e articulação com a fábrica, possibilitando posteriormente o alargamento do campo de aplicação. A produção de habitações permitirá uma avaliação pós-ocupacional consistente, a homologação e reconhecimento do sistema projectual e dispensando processos disfuncionais e morosos de licenciamento.

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