( PDF ) Projetos em madeira: uma nova abordagem.

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ROBERTO LECOMTE DE MELLO

ROBERTO LECOMTE DE MELLOROBERTO LECOMTE DE MELLO

ROBERTO LECOMTE DE MELLO

PROJETAR EM MADEIRA:

PROJETAR EM MADEIRA: PROJETAR EM MADEIRA:

PROJETAR EM MADEIRA:

UMA NOVA ABORDAGEM

UMA NOVA ABORDAGEMUMA NOVA ABORDAGEM

UMA NOVA ABORDAGEM

DISSERTAÇÃO APRESENTADA À FACULDADE DE

DISSERTAÇÃO APRESENTADA À FACULDADE DE DISSERTAÇÃO APRESENTADA À FACULDADE DE

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ARQUITETURA E URBANISMO DA UNIVERSIDADE

ARQUITETURA E URBANISMO DA UNIVERSIDADE ARQUITETURA E URBANISMO DA UNIVERSIDADE

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DE BRASÍLIA PARA OBTENÇÃO DO

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DE BRASÍLIA PARA OBTENÇÃO DO

TÍTULO DE MESTRE EM ARQUITETURA

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ÁREA DE CONCENTRAÇÃO:

ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: ÁREA DE CONCENTRAÇÃO:

ÁREA DE CONCENTRAÇÃO:

TECNOLOGIA

TECNOLOGIATECNOLOGIA

TECNOLOGIA

ORIEN

ORIENORIEN

ORIENTADOR:

TADOR:TADOR:

TADOR:

PROF. DR. PAULO CASTILHO LIMA

PROF. DR. PAULO CASTILHO LIMAPROF. DR. PAULO CASTILHO LIMA

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ROBERTO LECOMTE DE MELLO

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PROJETAR EM MADEIRA:

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PROJETAR EM MADEIRA:

UMA NOVA ABORDAGEM

UMA NOVA ABORDAGEMUMA NOVA ABORDAGEM

UMA NOVA ABORDAGEM

BANCA EXAMINADORA

BANCA EXAMINADORABANCA EXAMINADORA

BANCA EXAMINADORA

Prof. Dr. Paulo Castilho Lima (orientador)

Prof. Dr. Paulo Castilho Lima (orientador)Prof. Dr. Paulo Castilho Lima (orientador)

Prof. Dr. Paulo Castilho Lima (orientador)

Profª.Drª. Rosa Maria Bittencourt

Profª.Drª. Rosa Maria BittencourtProfª.Drª. Rosa Maria Bittencourt

Profª.Drª. Rosa Maria Bittencourt

Prof. Dr. Márcio Roma Buz

Prof. Dr. Márcio Roma BuzProf. Dr. Márcio Roma Buz

Prof. Dr. Márcio Roma Buzar

arar

Brasília, 03 de Julho de 2007

Brasília, 03 de Julho de 2007Brasília, 03 de Julho de 2007

Brasília, 03 de Julho de 2007

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AGRADECIMENTOS

AGRADECIMENTOSAGRADECIMENTOS

AGRADECIMENTOS

À minha família, em especial à minha esposa Sheila pelo apoio

e carinho, e aos meus filhos Ivan (valeu pelas figuras, filho) e

Taís, pela paciência com a minha ausência.

Ao amigo e companheiro de trabalho Júlio Eustáquio, um raro

conhecedor da madeira no Brasil, pelas muitas contribuições

em muitos anos de convivência.

Aos colegas do LPF e do IBAMA, pelo convívio e pelas

oportunidades de trabalho enriquecedoras.

Ao meu orientador, Prof. Dr. Paulo Castilho, por me apresentar

de forma tranqüila e segura o caminho da metodologia

científica.

Á Prof. Dra. Rosa Bittencourt pela valiosa contribuição no tema

desta dissertação, e ao Prof. Dr. Márcio Buzar por sua

orientação e dicas em minha banca de qualificação.

À arquiteta Leda Vasconcelos, pelos muitos anos de convívio e

parceria que despertaram em mim o interesse por este tema.

Aos colegas do Jardim Botânico de Brasília, em especial a Dra.

Anajúlia Heringer Salles, pelo apoio e estímulo ao nosso

trabalho com a madeira ainda nos seus passos iniciais.

Aos vários parceiros dos canteiros de obras, construtores e

carpinteiros, que contribuíram para a nossa experimentação em

edificações de madeira.

RESUMO

RESUMORESUMO

RESUMO

Este trabalho propõe uma nova abordagem para a concepção

arquitetônica da edificação em madeira, baseada no

pressuposto de que são necessários procedimentos

específicos para se projetar com o material.

A análise do uso da madeira na construção civil no Brasil revela

o preconceito e a falta de conhecimento para se aproveitar

todas as suas potencialidades como material estrutural e

construtivo num país com imenso potencial florestal.

O mercado da construção nos países com tradição no uso da

madeira oferece atualmente inúmeras opções com o material e

seus derivados, incorporando novas tecnologias construtivas

com princípios ambientalmente corretos e dentro de novos

conceitos aplicados à arquitetura.

Tendo o projeto de arquitetura como ponto de partida para o

aprimoramento tecnológico das edificações, são defendidos

princípios que estão vinculados às especificidades da madeira,

buscando-se contribuir para estimular o seu uso criterioso e

racional na construção civil em nosso país.

ABSTRACT

ABSTRACTABSTRACT

ABSTRACT

This work proposes a new practice for the architectural

conception of wood buildings, based on the admission that

specific procedures are required to design with this material

The analysis of the wood utilization in the building site in Brazil

reveals a lot of prejudice and lack of knowledge, and we’re not

taking advantage of all its potentialities as a structural and

constructive material in a country with immense forest

resources.

The building market in countries with long-time wood utilization

offers several options with wood and wood composites, by

incorporating new building technologies with sustainable

principles and innovative architectural concepts.

With the architectural conception as the starting point for the

building’s technological improvement, same principles related to

wood specificities are stated in this work, seeking for the

promotion of the rational use of the wood in the building site in

our country.

SUMÁRIO

SUMÁRIOSUMÁRIO

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE FIGURASLISTA DE FIGURAS

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Habitações construídas em Rondônia segundo o projeto do

LPF/IBAMA

Figura 2 – Exemplos de pilar fixado com chapas e engastado em bloco

de concreto

Figura 3 – Árvore de decisão para preservação da madeira

Figura 4 – Templo Horiyji, no Japão

Figura 5 – Execução de uma log home e casa finalizada no

Estado do Oregon, EUA

Figura 6 – Exemplos de tipos de peças de madeira serrada obtidos a partir do

desdobro da tora

Figura 7 – Estruturas treliçadas de madeira amazônica no edifício-sede da

superintendência do INCRA em Marabá – PA

Figura 8 – Detalhe do piso laminado de madeira

Figura 9 – Seqüência esquemática de elaboração do compensado de pinus

Figura 10 – As três camadas mínimas do compensado estabilizam o produto, que

pode ter até nove camadas

Figura 11 – Habitação em chapa de compensado e centro de pesquisa da Associação

Canadense de Compensado (CANPLY)

Figura 12 – Modelos de aglomerados com espessuras variando de 6 a 50mm

Figura 13 – Modelos de chapas de MDF com espessuras variando de 3 a 30mm

Figura 14 – Habitação padronizada de condomínio nos EUA, com aplicação de chapas

OSB nas vedações e cobertura

Figura 15 – Seqüência de fabricação do painel (OSB)

Figura 16 – Chapas de cimento-madeira

Figura 17 – Revestimentos de fachadas em residência no Japão e em galeria

comercial em Londres utilizando chapas de cimento-madeira

Figura 18 – Componentes da chapa cimento-madeira

Figura 19 – Produção automatizada de MLC na Áustria e produção manual no Rio

Grande do Sul

Figura 20 – Esquema de fabricação da MLC

Figura 21 – Detalhes de peças de MLC

Figura 22 – Descarregamento de peças de MLC e execução de estrutura com vão de

48,00m no Parque de Exposições de Brasília

Figura 23 – Edificações no Canadá (foto superior) e na Inglaterra com uso de peças

curvas de MLC

Figura 24 – Pilares roliços e vigas retas de MLC no Sibelius Hall em Lahti,

Finlândia

Figura 25 – Edificação de 05 pavimentos com estrutura plana de MLC destinada à

Escola Técnica Federal da Madeira em Biel-Bienne

Figura 26 – Vigas de lâmina colada ou LVL

Figura 27 – Estrutura de LVL para abrigar a Galeria Serpentine em Londres,

Inglaterra

Figura 28 – Detalhe de seção transversal e vigas de Parallam

Figura 29 – Uso do Parallam em estruturas de cobertura e em módulo estrutural

destinado a pontes

Figura 30 – Estrutura de edificação de 04 pavimentos em peças de Parallam,

destinada à Faculdade de Ciências Florestais da Universidade da Colúmbia Britânica,

em Vancouver, Canadá

Figura 31 – Vigas I-Joist e LSL

Figura 32 – Painéis autoportantes de madeira

Figura 33 – Edificações com vedações e pisos em painéis autoportantes de compostos

de madeira

Figura 34 – Produtos de madeira-plástico

Figura 35 – Deck e corrimão em madeira-plástico

Figura 36 – Direções principais da madeira

Figura 37 – Exemplos de grã direita e grã irregular (no caso, espiralada)

Figura 38 – Tábuas com corte radial (A) e tangencial (B) oriundos de

tora com grã direita)

Figura 39 – Exemplos de figuras da madeira e seus usos

Figura 40 – Medidor de umidade portátil para madeira

Figura 41 – Defeitos de secagem nas peças devidos à anisotropia da madeira

Figura 42 – Sala de concertos do Sibellius Hall, com revestimentos de balcões,

paredes, pisos e teto em madeira, em Lahti, Finlândia

Figura 43 – Gráfico esquemático da resistência da madeira à tração e compressão

paralela às fibras

Figura 44 – A madeira pode ser submetida a três tipos de compressão: perpendicular,

paralela ou inclinada

Figura 45 – A solicitação por tração pode se dar nas direções paralela e perpendicular

às fibras da madeira

Figura 46 – Tipos de cisalhamento na madeira: esta apresenta menor resistência no

cisalhamento horizontal

Figura 47- Comportamento da madeira quando solicitada à flexão simples

Figura 48 – Gráficos comparativos do desempenho de materiais em uma edificação

comercial canadense

Figura 49 – Quadro comparativo de porcentagens de florestas naturais

nos países

Figura 50 – Habitações em peças serradas dos imigrantes no Paraná, à esquerda, e

em peças roliças, do séc. 17 em Ballenberg, Suíça

Figura 51 – Feltro desenvolvido para vedação entre peças do sistema “lafte” e

habitação concebida na Noruega

Figura 52 – Seqüência de fabricação de habitação pelo sistema “lafte”

Figura 53 – Tipos de encaixes de peças nos cantos (corner style) utilizados nas log

homes norte-americanas

Figura 54 – Habitação de alto luxo do tipo log home construída no Canadá

Figura 55 – Fachadas em enxaimel

Figura 56 – Casa em enxaimel em Blumenau (SC)

Figura 57 – Sistema enxaimel onde os pavimentos se apóiam um sobre o outro com

vigas de amarração

Figura 58 – Edificações em enxaimel na França e Alemanha

Figura 59 – Monumento nacional Little Moreton Hall, datado de 1550, no interior da

Inglaterra

Figura 60 – Edificação com sistema pilar-viga e vedações em alvenaria, destinada ao

centro de plantas medicinais do IBAMA/DF

Figura 61 – Habitações com sistema pilar-viga nos EUA

Figura 62 – Sistema pilar-viga com madeira roliça no Canadá

Figura 63 – Obra no Canadá e detalhe do sistema balloon

Figura 64 – Montagem das paredes e detalhe genérico do sistema plattform

Figura 65 – Montagem de mobile homes em indústrias dos EUA

Figura 66 – Transporte com embalagem e entrega da mobile home nos EUA-

Figura 67 – Habitação de classe média com sistema construtivo em madeira do tipo

plattform, no Estado do Oregon, EUA

Figura 68 – Perspectiva de habitação executada nos anos 1943-1945 com o Packaged

House System

Figura 69 – Fabricação de painéis na França

Figura 70 – Montagem de painéis nas obras

Figura 71 – Edificações francesas com painéis de madeira

Figura 72 – Detalhe de painel especial e exemplo de passivhaus

Figura 73 – Execução, obra acabada e detalhe construtivo de habitação com solução

construtiva em vigas biapoiadas

Figura 74 – Vigas contínuas em MLC no novo aeroporto de Oslo, Noruega, e em

escola na Finlândia

Figura 75 – Vigas tensionadas em escola de Rondônia (de mineradora francesa) e

em ginásio na França

Figura 76 – Treliça pré-fabricada e máquina para produção de componentes com

capacidade para 250 a 300 peças por hora

Figura 77 – Esquema de fabricação de treliças de madeira na América do Norte

Figura 78 – Treliças triangulares em edificações comercial e industrial

Figura 79 – Treliças planas de madeira em edificação do INCRA no Pará, e com

diagonais metálicas no museu de Ballenberg, Suíça

Figura 80 – Ponte estruturada em treliça plana de madeira com vão central de 54m e

comprimento total de 108m, nos Alpes suíços

Figura 81 – Exemplo de tesoura com três articulações em edifício agrícola, com

passarela fixada na articulação central

Figura 82 – Exemplos de estruturas em pórticos

Figura 83 – Pórticos treliçados concebidos para o projeto da nova sede do Jardim

Botânico de Brasília (DF)

Figura 84 – Estruturas em pórticos com três articulações em obras em Portugal

Figura 85 – Ponte para pedestre com estrutura em arcos de madeira laminada colada

na Suíça

Figura 86 – Capela com arcos em madeira laminada colada, na Finlândia

Figura 87 – Pontes em arco (acima) e arco treliçado (abaixo) executadas com peças

de madeira maciça, em Goiânia (GO) e Brasília (DF)

Figura 88 – Cobertura em arco treliçado para Hall de esportes

Figura 89 – Edificação com cobertura em vigas suspensas com diâmetro de 170m em

Viena, Áustria

Figura 90 – Grelhas em atelier de carpintaria na França e como apoio de caixa d’água

em escritório do IBAMA em Santa Catarina

Figura 91 – Estruturas plissadas radiais, em arcos e pórticos

Figura 92 – Estruturas plissadas em granja francesa e no Pavilhão de Música de

Montreal, Canadá

Figura 93 – Aduana na Áustria com estruturas plissadas

Figura 94 – Superfície à simples curvatura em galpão para estaleiro em

Morges, Suíça

Figura 95 – Superfícies à dupla curvatura em creche em Liechtenstein e na Escola

Politécnica Federal de Lausanne, Suíça (à direita)

Figura 96 – Casca de cobertura de uma piscina, que se apóia sobre três pontos no

solo, com vãos de 58m entre os pontos, na França

Figura 97 – Casca em forma ovóide com estrutura em arcos compostos fixados em

radier de concreto armado, na Bélgica

Figura 98 – Cúpula em auditório e casca invertida em anfiteatro, executadas em

universidades na França e Alemanha

Figura 99 – Seqüência de fabricação de casa com cúpula geodésica nos EUA, com

execução de embasamento em concreto armado, armação em montantes de madeira,

enrijecimento com chapas de compensado, execução de complementos, com vista

interna mostrando mezanino, e a obra acabada

Figura 100 – Edificações em madeira na Finlândia (igreja), Suíça (edifício público) e

França (habitação coletiva)

Figura 101 – Jardim botânico em Sheffield, Inglaterra

Figura 102 – Pavilhão de Exposições de Hannover, Alemanha

Figura 103 – Igreja na Itália, projeto do arquiteto Renzo Piano

Figura 104 – Museu em Copenhagen, Dinamarca, projeto do arquiteto Daniel

Libeskind, e edifício comercial na Alemanha

Figura 105 – Cidade de madeira em Oulu, na Finlândia

Figura 106 – Cidade de madeira do final do século 18 no Estado de

Washington, EUA

Figura 107 – Igreja, prefeitura e escola da cidade de madeira de Belterra (antiga

Fordlândia), construída às margens do rio Tapajós, no oeste do Estado do Pará, pelo

magnata Henry Ford, para instalação de uma base de exploração de borracha

Figura 108 – A Cidade Livre, hoje Núcleo Bandeirante, era totalmente construída em

madeira, que foi substituída por alvenaria

Figura 109 – Palácio do Catetinho, residência oficial do presidente da República no

início da construção de Brasília

Figura 110 – Cidade turística de Whistler, no Canadá, considerada um dos principais

ski resorts (estação de esqui) da América do Norte, sendo totalmente construída em

madeira

Figura 111 – Cidade de madeira de Porvoo, Finlândia

Figura 112 – Cidades de Oulu e Sodankyla, Finlândia

Figura 113 – Vistas de ruas internas nas cidades de madeira de Oulu e Tuusula,

Finlândia

Figura 114 – Cidade com habitações coletivas de três pavimentos em madeira na

periferia de Helsinque, Finlândia

Figura 115 – Cidade de Friisla, Finlândia, com habitações térreas em madeira

Figura 116 – Oca destinada a várias famílias da nação waimiri-atroari, na

Amazônia

Figura 117 – Casa bandeirista de meados do século 17 na cidade de São Paulo, num

sistema misto alvenaria - madeira

Figura 118 – Igreja Matriz de Pirenópolis (GO), onde se observa a gaiola com madeira

de alta durabilidade (aroeira), que permitiu a sua reutilização estrutural em suas

restaurações

Figura 119– Projetos de Lúcio Costa da década de 1930, onde se observa a gaiola de

madeira (figura no alto), a concepção neocolonial de alvenaria e madeira (foto), e a

concepção moderna da gaiola de madeira inserida na estrutura de

concreto armado

Figura 120– Gaiolas de madeira serrada no Centro de Visitantes do Jardim Botânico

de Brasília (DF) e de madeira serrada e roliça na sede do Parque Estadual de Caldas

Novas (GO)

Figura 121 – Estrutura de madeira de residência em Brasília, com concepção mista

entre gaiola e sistema pilar-viga, devido à existência de paredes fixadas pela trama e

também paredes portantes

Figura 122 – Edificações em tábua e sarrafo em área rural no sul do Pará e na cidade

de Florianópolis, em Santa Catarina

Figura 123 – Casas de madeira com paredes em peças maciças com encaixe do tipo

macho-e-fêmea

Figura 124 – Detalhe de sistema construtivo com parede dupla em peça maciça de

madeira

Figura 125 – Cobertura de edificação no Parque do Mindu, em Manaus – AM, e em

restaurante em Caldas Novas – GO; as estruturas de madeira sobre plantas circulares

remetem à arquitetura indígena

Figura 126 – Maquete de residência e casa na árvore, do artista plástico Kracjberg em

Nova Viçosa – BA, da autoria de Zanine Caldas

Figura 127 – Estrutura de cobertura de piscina olímpica em madeira laminada colada

com vão de 20m, em Porto Alegre

Figura 128 – Coberturas de teatro em Santa Catarina com madeira laminada colada e

de hangar no Paraná com arcos treliçados de madeira

Figura 129 – Templo de Parthenon na Grécia, onde se observa a presença marcante

da estrutura trílitica na concepção arquitetônica

Figura 130 – Vistas interna e externa do Clube Naval de Brasília, onde a estrutura de

madeira define espaços, confere imponência e contribui para integrar a obra

arquitetônica à paisagem do lago

Figura 131 – Vistas externas do Centro de Visitantes do Jardim Botânico de Brasília,

destacando o sistema construtivo em gaiola de madeira

Figura 132 – Vistas externas do CENAFLOR, com as “caixas” de alvenaria e madeira

apoiadas sobre a estrutura de madeira roliça

Figura 133 – A presença da estrutura treliçada metálica demonstra a limitação do

sistema construtivo em relação à necessidade de grandes vãos livres

Figura 134 – Perspectiva estrutural do CENAFLOR, apresentando o sentido de

orientação da estrutura principal em madeira roliça e a possibilidade de expansão em

“pórticos” com pavimentos em diferentes níveis

Figura 135 – O sistema estrutural se apresenta de forma diversificada nas fachadas,

sugerindo ou expondo a solução construtiva do CENAFLOR

Figura 136 – Detalhe do encontro do pilar com peças do corrimão e passagem de

tubulação sob o mezanino: o emprego do enxerto (“bacalhau”) demonstra a falta de

observação do rigor exigido pela obra em madeira, que induz ao uso de soluções

simplistas, resultando na desvalorização do edifício

Figura 137 – O rigor da execução em madeira determinou esta alteração: o trecho de

vedação, inicialmente projetado em madeira, foi executado em alvenaria, que não

exige tanta precisão e se “molda” no espaço disponível

Figura 138 – Falta de detalhamento para soluções de amarração entre estrutura e

vedações e de passagem de tubulações compromete e desvaloriza a edificação de

madeira; no Centro de Visitantes as frestas permitem que a poeira e a água das

chuvas invada os ambientes internos causando transtornos

Figura 139 – Detalhe da estrutura de cobertura em arcos de madeira no CENAFLOR:

o desenho resultante das exigências estruturais pode e deve ser explorado como um

componente da estética arquitetônica

Figura 140 – Vistas do Centro de Visitantes, destacando a presença da estrutura de

madeira na composição arquitetônica

Figura 141 – Vistas externa e interna do CENAFLOR, onde se observa a integração

entre arquitetura e estrutura que caracteriza e distingue as obras em madeira

LISTA DE TABELAS

LISTA DE TABELASLISTA DE TABELAS

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Consumo de madeira serrada amazônica pela construção civil, no Estado

de São Paulo, em 2001

Tabela 2 – Materiais estruturais / dados comparativos

Tabela 3 – Utilização da madeira e derivados nas edificações-

Tabela 4 – Dimensões dos principais produtos de madeira serrada

Tabela 5 – Dimensões das principais peças de madeira beneficiada

Tabela 6 – Coeficientes de condutibilidade térmica de alguns materiais

Tabela 7 – Coeficientes de variação médio de espécies da Amazônia--

Tabela 8 – Programas de avaliação do desempenho dos materiais e das edificações

por critérios de sustentabilidade, na América do Norte----------------------

Tabela 9 – Princípios básicos dos “edifícios verdes” (green buildings) na América do

Norte---------------------------------------------------------------------------------------

Tabela 10 – Sistemas construtivos contemporâneos em madeira---------

Tabela 11 – Classificação dos sistemas construtivos em madeira a partir dos

processos de fabricação-------------------------------------------------------------

Tabela 12 – Classificação dos sistemas construtivos em madeira (literatura

internacional)-----------------------------------------------------------------------------

Tabela 13 – Classificação da construção em painéis na França-----------

Tabela 14 – Classificação de treliças de madeira------------------------------

Tabela 15 – Principais sistemas construtivos em madeira no Brasil------

Tabela 16 – Princípios para a concepção e execução de edificações em madeira

Tabela 17 – Categorias de relação entre as formas arquitetônica e estrutural--------

ABREVIATURAS E SIGLAS

ABREVIATURAS E SIGLASABREVIATURAS E SIGLAS

ABREVIATURAS E SIGLAS

ABIMCI – Associação Brasileira da Indústria de Madeira Processada

Mecanicamente

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

ASTM – American Society for Testing and Materials

CATED – Centre d’ Assistance Technique et de Documentation

CENAFLOR – Centro Nacional de Apoio ao Manejo Florestal

CRIT – Centre Régional d’ Innovation et de Transfert de Technologie pour les

Industries du Bois

CWC – Canadian Wood Council

IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renováveis

IBDF – Instituto Brasileiro do Desenvolvimento Florestal

INCRA – Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária

IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas

LIGNUM – Union Suisse em Faveur du Bois

LPF – Laboratório de Produtos Florestais

NFPA – National Fire Protection Agency

UNESCO – Organização das Nações Unidas para a Educação, a Ciência e a

Cultura

CAPÍTULO I

CAPÍTULO ICAPÍTULO I

CAPÍTULO I

1.1.

Introdução

Introdução Introdução

Introdução

A madeira é um dos materiais mais versáteis utilizados pela

humanidade ao longo dos tempos, supondo-se que existam cerca de 10.000

usos diferentes, desde pequenos objetos como palitos de dentes até

instrumentos musicais, embarcações, edificações, automóveis e aviões.

As edificações em madeira estão entre as mais antigas formas de abrigo

realizadas pela humanidade, sendo este material responsável por alguns dos

mais belos edifícios construídos ao longo da história. As formas de concepção

evoluíram ao longo do tempo, representadas pelo aprimoramento das soluções

projetuais e pelo maior domínio sobre o material.

Ao contrário do que se supõe, também é um material extremamente

durável, de forma que há construções de madeira milenares, sendo superadas

somente pelas construções em pedra. No Japão e na Escandinávia é possível

se encontrar edifícios com mais de 1.000 anos de idade em madeira.

Fatores culturais e ambientais fizeram com que a tradição de se

construir em madeira fosse transmitida de gerações em gerações, e o posterior

desenvolvimento tecnológico deu aos países de clima temperado do hemisfério

norte a supremacia no projetar e construir com o material. De acordo com

CARUANA (citado por BORGES, 2002), nos Estados Unidos cerca de 74% dos

metros quadrados habitáveis são feitos de madeira, enquanto que no Canadá

este percentual sobe para 94% das moradias existentes.

Na América Latina e especialmente no Brasil, vários fatores que

certamente incluem a falta de cultura e tradição, produziram um resultado

inverso, ou seja, criou-se um preconceito muito grande em relação às obras de

madeira. Segundo RODRIGUES (citado por BORGES, 2002), “Não só os

brasileiros, mas os latinos de forma geral, acham que a madeira deve ser

empregada apenas em detalhes da construção, como as esquadrias”.

Desta forma, o problema aqui abordado diz respeito ao fato de que o

tema do projeto e construção em madeira ainda é ignorado no Brasil, país onde

a vocação florestal manifesta-se inclusive no seu nome, que tem origem em

uma espécie madeireira outrora abundante em nossa região. Fatores diversos

contribuíram para a inexistência de uma cultura “madeireira”, sendo o uso do

material cercado por desinformação e preconceito, chegando a ponto de,

mesmo sendo o único material renovável dos canteiros de obras, seu uso ser

considerado “antiecológico”. CARUANA (citado por BORGES, 2002) aponta a

responsabilidade dos lobbies do concreto e do metal, hoje nas mãos de poucos

fabricantes, de forma que as normas técnicas e os programas universitários

foram feitos sob a orientação e a serviço das indústrias do cimento e das

siderúrgicas, consideradas há várias décadas indústrias estratégicas para o

crescimento econômico do Brasil.

No entanto, é inegável a constatação de que uma grande parcela da

população brasileira vive em edificações de madeira. Segundo BITTENCOURT

(1988), cidades como Presidente Prudente, no oeste do Estado de São Paulo,

possuíam em 1986 cerca de 32% de suas edificações urbanas construídas

predominantemente em madeira, sendo 26% exclusivamente de madeira.

Estima-se que estas porcentagens devam ser maiores em cidades do sul do

país e também da região Norte.

Cabe, portanto contribuir para reverter a imagem negativa das

construções em madeira no país, indo além de apregoar algumas vantagens

inerentes ao material como sua trabalhabilidade, excelente relação entre peso

e resistência mecânica, baixo consumo energético em seu beneficiamento,

reaproveitamento e renovabilidade.

A difusão do material e suas qualidades para a construção civil passam

pela formação dos profissionais envolvidos no processo de produção da

edificação em madeira, desde arquitetos e projetistas até os profissionais dos

canteiros de obras. No entanto o ponto de partida está na concepção e

elaboração do projeto arquitetônico, que será o responsável por desencadear

todo o processo que culminará com a obra pronta.

A literatura técnica nacional oferece informações variadas sobre o

material, desde as características físicas e mecânicas até os procedimentos de

secagem e preservação, mas raramente se refere à concepção do projeto em

madeira, item essencial para promover a sua familiarização entre os

profissionais projetistas e difundir o seu uso racional e sustentável na

construção civil. Segundo BITTENCOURT (1995), praticamente inexistem

pesquisas teóricas sobre a concepção da arquitetura em madeira, e as

experiências relatadas atendem a critérios específicos e soluções localizadas,

que não abordam o contexto deste tema.

O aspecto aqui apresentado é o do projeto de arquitetura em madeira,

abordando as dificuldades com que se depara o projetista ao experimentar o

uso do material em seu trabalho, e tentando identificar procedimentos que

contribuam para facilitar e enriquecer esta experiência. Para tanto, alguns

questionamentos relativos ao tema serão analisados:

1) Quais são as principais características do material madeira e

sua aplicabilidade para a construção civil?

2) Quais são os parâmetros para identificar a madeira como um

material “antiecológico” ou não?

3) Quais são os sistemas construtivos em madeira utilizados no

Brasil e no exterior?

4) A concepção dos sistemas construtivos em madeira exige

metodologia específica?

5) Como se aplica a relação entre arquitetura e estrutura nas

obras em madeira e qual a sua contribuição para a concepção

arquitetônica?

Este trabalho pretende contribuir para um aprofundamento no tema da

concepção arquitetônica em madeira, de forma que possa ser familiarizado

pelos profissionais da área de projeto. Baseado nas considerações

mencionadas, a hipótese deste trabalho está expressa na seguinte questão:

“A prática do projeto em madeira, diferentemente dos sistemas

convencionais em alvenaria e concreto, exige procedimentos específicos que

se refletem na execução da edificação, e a relação entre a concepção

arquitetônica e estrutural tem um papel decisivo na consolidação desta prática”.

Os procedimentos metodológicos norteadores do trabalho serão:

a) Levantar e analisar aspectos da madeira como material de construção e sua

utilização nos canteiros de obras no Brasil, englobando a falta de

normatização e qualificação, a questão cultural, durabilidade e

comportamento ao fogo, suas propriedades físicas e mecânicas, qualidades

como material construtivo e os inúmeros produtos e derivados da madeira

para a construção civil;

b) Identificar dados comparativos sobre o desempenho da madeira em

relação a outros materiais no tema da sustentabilidade, tais como balanço

energético, impacto sobre o meio ambiente e outros;

c) Levantar e sistematizar informações relativas a sistemas estruturais e

construtivos em madeira existentes no Brasil e no exterior;

d) Verificar e analisar os princípios e metodologia específicos para a

concepção arquitetônica em madeira;

e) Analisar a contribuição da interação entre a concepção arquitetônica e

estrutural para o projeto em madeira;

f) Efetuar estudo comparativo entre duas obras de madeira, objetivando

identificar os princípios abordados e seu impacto nestas obras.

Os capítulos apresentados neste trabalho seguem um raciocínio de

apresentação do tema a partir da realidade atual, de preconceitos e

subutilização do material, passando por suas características intrínsecas, suas

qualidades como material construtivo, as possibilidades de sistemas

construtivos e abordagem específica do projeto de arquitetura em madeira.

O panorama apresentado no capítulo II explora os aspectos negativos

do atual uso da madeira na construção civil brasileira, mas os contrapõe com a

apresentação das inúmeras qualidades do material, algumas exclusivas, e as

possibilidades tecnológicas a partir dos diversos produtos derivados

disponíveis no mercado nacional e internacional.

O capítulo III expõe as propriedades físicas e mecânicas da madeira,

como um recurso de origem biológica que demanda procedimentos específicos

para o aproveitamento de suas potencialidades como material estrutural e

construtivo. Complementando o capítulo, é feita uma abordagem sobre

aspectos da sustentabilidade do seu uso, englobando o impacto sobre o meio

ambiente do seu processo de extração, beneficiamento e utilização na

construção civil.

Trata-se de uma abordagem de extrema relevância no atual contexto de

transformações ambientais em que vivemos, e onde, ao contrário do que se

supõe, a madeira possui um desempenho excepcional que a coloca como um

dos materiais de construção ambientalmente mais corretos. Este tema adquire

um peso maior quando aplicado à realidade brasileira, onde o rótulo de

construção “antiecológica” imposto à madeira não condiz com o que demonstra

todo o conhecimento produzido sobre o assunto, e apenas reflete uma

conjuntura de descontrole sobre o uso dos recursos naturais do país.

No capítulo IV estão descritos os variados sistemas construtivos em

madeira utilizados no Hemisfério Norte e no Brasil, onde se percebe as

diversas possibilidades construtivas com o material, sendo muitas delas ainda

desconhecidas em nossa área da construção.

O capítulo V discorre sobre o questionamento básico desta dissertação,

a concepção arquitetônica da obra em madeira como ponto de partida para a

familiarização dos profissionais com o material e o conseqüente estímulo ao

seu uso. A partir do reconhecimento de que esta concepção possui

especificidades, são descritos quatro princípios básicos para se conceber e

executar a obra em madeira, que são a dissociação entre estrutura e vedações,

flexibilidade e evolutividade das técnicas construtivas, a questão do rigor da

execução e a importância do detalhamento na obra em madeira.

Complementando esta abordagem, é analisada a relação entre a

concepção arquitetônica e estrutural e suas implicações na obra em madeira.

Sua importância decorre da observação de que na obra em madeira a

concepção da estrutura possui grande impacto e resulta em uma interferência

significativa sobre a proposta arquitetônica, merecendo uma consideração e

interpretação ainda nos primeiros momentos de elaboração do projeto.

Ao final, é apresentado um estudo comparativo entre duas edificações em

madeira, procurando-se identificar e avaliar o atendimento aos princípios

preconizados para a concepção e execução da obra em madeira, a serem

descritos.

O estudo não faz juízo subjetivo de ordem estética dos edifícios, estando

concentrado na análise técnica de aspectos como a dissociação entre estrutura

e vedações, flexibilidade e evolutividade das técnicas construtivas empregadas,

a questão do rigor da execução e a importância do detalhamento na obra em

madeira. Busca-se assim avaliar o resultado da aplicação destes princípios

para o conjunto das obras, sinalizando para a possibilidade de

desenvolvimento tecnológico e construtivo das edificações em madeira no

Brasil com a adoção destas diretrizes no projeto de arquitetura.

CAPÍTULO II

CAPÍTULO II CAPÍTULO II

CAPÍTULO II

2.2.

A Madeira como material de construção

A Madeira como material de construçãoA Madeira como material de construção

A Madeira como material de construção

Neste capítulo é abordado o papel da madeira como material para a

construção civil, englobando as suas múltiplas finalidades como elemento

estrutural e construtivo. Enfocando a realidade brasileira, destacam-se os usos

pouco nobres e secundários na edificação, decorrentes de desinformação e

preconceito, e que não aproveitam de forma racional e eficiente as inúmeras

vantagens do material e seus diversos subprodutos, sendo estes resultado do

intenso desenvolvimento tecnológico verificado no Hemisfério Norte.

2.1. Usos múltiplos e subutilização na construção civil

O uso da madeira na construção civil no Brasil é caracterizado por suas

múltiplas finalidades, sendo empregada em usos temporários como

cimbramentos (para estruturas de concreto armado), andaimes e

escoramentos, e de forma definitiva em estruturas de coberturas, postes,

dormentes, estacas e cruzetas. O material também é intensamente empregado

na fabricação de componentes da edificação, como esquadrias, mobiliário,

painéis e divisórias, lambris, forros e pisos.

Segundo LAHR (1983), há vários níveis de desenvolvimento na sua

utilização, ou seja, ao lado de indústrias produzindo chapas de excelente

qualidade há enormes deficiências em muitos setores ligados ao emprego da

madeira na construção civil. Os produtos da madeira utilizados neste setor

englobam desde componentes com pouco ou nenhum processamento, como a

madeira roliça, até outros com diferentes níveis de beneficiamento como

madeira serrada, painéis, laminados e madeira com preservativos.

O seu emprego como principal elemento estrutural e construtivo da

edificação ainda representa uma pequena parcela nos canteiros de obras em

nosso país. De acordo com o IPT (2003), o uso em estruturas de cobertura, ou

seja, na forma de madeira serrada, representando um baixo valor agregado,

corresponde à maior parte da madeira consumida no Estado de São Paulo, que

é o maior consumidor do material proveniente da Amazônia. De acordo com a

Tabela 1, o uso da madeira em casas pré-fabricadas é bastante restrito,

retratando a desvalorização do material para usos nobres.

Fonte: Construção & Mercado (2007).

Concorre para esta situação a baixa qualidade das obras em madeira, que

estão concentradas em edificações residenciais de baixo e de alto custo, com

pouca aplicação em edificações não-residenciais. Resulta daí que a maioria

destas edificações é de propriedade de particulares, o que também impede que

possam ser observadas e assimiladas pelo público.

A contribuição das propostas construtivas em madeira no Brasil,

visando solucionar a demanda popular acaba situando-se no vazio entre

os extremos, de um lado a sub-habitação como as favelas, as

habitações tradicionais das regiões quentes e úmidas e de outro as

habitações luxuosas não possuidoras de qualquer preocupação com a

racionalização da construção

(

Bittencourt, 1995 p.3).

A imagem da casa de madeira no Brasil está muito associada a uma

moradia provisória e de baixa durabilidade. A constatação de que uma grande

parcela da população brasileira está abrigada em casas de madeira não

significa que estas atendam aos requisitos de qualidade necessários; muito

provavelmente estas moradias não estarão atendendo às exigências dos

usuários e sim contribuindo para reforçar a imagem extremamente negativa da

utilização da madeira na construção civil brasileira.

A conseqüência mais nefasta do desprezo pela madeira como material

construtivo é a desconsideração da sua imensa disponibilidade na Região

Amazônica, que seria capaz de zerar o déficit habitacional brasileiro, estimado

em cerca de sete milhões de moradias.

Tomando-se como exemplo o projeto de habitação popular do LPF/IBAMA,

ilustrado na Figura 1, com consumo aproximado de quinze metros cúbicos de

madeira incluindo as perdas devidas ao rendimento na serraria, e considerando

uma estimativa de estoque na floresta amazônica que gira em torno de 40

bilhões de metros cúbicos, chega-se a incrível porcentagem de 0,3% deste

total para oferecer moradia para todos os brasileiros que não a possuem.

Figura 1 – Habitações construídas em Rondônia segundo o projeto do LPF/IBAMA.

Fonte: IBAMA (2001).

Os reflexos desta imagem negativa são extremamente prejudiciais, pois,

não obstante as suas qualidades como material estrutural, competindo com o

concreto e o aço, há bastante preconceito e desinformação quanto à

resistência e durabilidade da madeira.

Esta idéia foi sendo formada ao longo do tempo porque as indústrias do

aço e do concreto, que sempre foram em menor número e de maior

porte que as indústrias de madeira tiveram um grande investimento em

pesquisas, com seus resultados sendo rapidamente divulgados e

acompanhados pelas normas de cálculo, propiciando a elaboração de

projetos com alto grau de qualidade técnica (Calil, 1999 p.1).

As indústrias da madeira (serrarias), existentes em todas regiões do país,

se caracterizam pelo uso desordenado e sem critérios técnicos sobre o

material, em ambientes onde se trabalha com maquinário ultrapassado e falta

de assistência técnica, desperdício de matéria-prima, condições de trabalho

insalubres e origem não-sustentável do recurso florestal.

2.1.1. A questão da normatização

Um dos aspectos que mais contribuem para este atraso tecnológico dos

setores de produção e comércio de madeiras, que se reflete nos canteiros de

obras, é a desconsideração das normas técnicas existentes principalmente no

contexto do mercado interno, pois a madeira destinada à exportação tem de se

adequar às exigências técnicas dos compradores provenientes em sua maioria

dos países desenvolvidos.

Sobre a existência de normas para pinus e para madeiras de folhosas

(angiospermas – dicotiledôneas), registradas na ABNT, atualmente, a

classificação só é praticada na madeira destinada à exportação para os

países desenvolvidos. No mercado nacional a madeira é vendida de

forma não selecionada, a chamada “bica corrida”, ou então, segundo

classificações genéricas como “primeira”, “extra”, etc., que

freqüentemente são motivos de discordância entre compradores e

vendedores (Remade, 2007 p.10).

A ausência de classificação e de padronização é um dos motivos do

preconceito, do desperdício e da sub-utilização da madeira nos canteiros de

obras, representando uma grande desvantagem em relação aos outros

materiais da construção e motivo de queixas do setor da construção civil.

Decorre daí que, em virtude da grande variabilidade especialmente de

madeiras tropicais, que são identificadas pelos nomes vulgares, espécies com

características físicas semelhantes como cor e densidade, mas com

propriedades mecânicas e de durabilidade natural distintas, sejam

comercializadas como espécies semelhantes.

Segundo o IPT (2003), há processos de seleção de madeira tecnicamente

mais elaborados, como o utilizado na norma NBR 7190 “Projeto de Estruturas

de Madeira” da ABNT, onde foram estabelecidas três classes de resistência –

C 20, C 25 e C 30 – para as madeiras de coníferas (pinus e pinho-do-Paraná,

por exemplo), e quatro classes – C 20, C 30, C 40 e C 60 – para as madeiras

de dicotiledôneas (ipê, jatobá, maçaranduba, etc).

Esta classificação foi estabelecida a partir das propriedades físicas e

mecânicas das espécies, e elimina a necessidade de se especificar a espécie,

no entanto é desconsiderada e mesmo desconhecida pelo setor madeireiro.

2.1.2. A questão cultural e a falta de qualificação

Desta forma, ocupa a madeira um papel secundário em nossos canteiros de

obras, em virtude da ausência de desenvolvimento tecnológico como o

verificado com outros materiais, o que também remonta a fatores como a falta

de tradição, o desconhecimento de suas propriedades, a escassez de

profissionais habilitados e toda a sorte de preconceitos relacionados à sua

origem como recurso florestal.

De acordo com INO (1992), a falta de tradição cultural é o grande

responsável pelos preconceitos contra a habitação de madeira, no entanto

reconhecer estes preconceitos significa reconhecer que eles decorrem do

desconhecimento da tecnologia da madeira.

Dentre outros fatores citados, deve-se ressaltar a inexistência de mão-de-

obra qualificada, que resulta da formação técnica e acadêmica ineficiente. De

acordo com BITTENCOURT (1995), a formação escolar de nível médio e

superior para os profissionais da área de madeira no Brasil é caracterizada por

grandes lacunas, podendo-se concluir que os agentes desta área são

autodidatas ou formados pelas empresas.

(...) tem sido usual – mas não ideal – que as estruturas de madeira

sejam concebidas por oficiais carpinteiros, muitas vezes bem

intencionados, mas não preparados para esta tarefa. Outro exemplo é a

existência de inúmeras marcenarias que trabalham com equipamentos

ultrapassados e mão-de-obra pouco qualificada, prejudicando a

qualidade dos produtos finais. Os problemas daí decorrentes incentivam

a formação de uma mentalidade distorcida por parte dos usuários

(

Calil,

2003 p.6).

De fato, a questão da qualificação na área de madeira é bastante deficiente,

não obstante o estágio de desenvolvimento tecnológico verificado em muitas

indústrias do setor. Ou seja, enquanto há linhas de produção com

equipamentos de última geração, sejam plantas automatizadas de serragem de

madeira ou de confecção de painéis derivados da madeira, onde o operário é

treinado para determinadas tarefas operacionais, por outro lado há um número

incalculável de pequenas e médias carpintarias e marcenarias trabalhando com

equipamento defasado, onde o profissional se torna capacitado apenas pela

prática e sem racionalização do processo produtivo.

Segundo BITTENCOURT (1995), esta realidade demonstra o total

desinteresse pela formação dos profissionais, desde o setor industrial

madeireiro que não exige mão-de-obra especializada, passando pelo sistema

educacional universitário vigente que não prioriza o material madeira e suas

aplicações nos conteúdos dos cursos e não dá atenção aos cursos

profissionalizantes, destinados à formação dos profissionais desta área.

Há ainda a idéia amplamente divulgada que associa o uso da madeira à

destruição de florestas, ignorando-se que o manejo florestal é um instrumento

eficiente e sustentável para garantir a manutenção dos recursos florestais para

as gerações futuras. Este assunto será tratado no item 3.2.

2.2. Os mitos da falta de durabilidade e do comportamento ao fogo

Outro fator sobre o qual há desinformação é o que se refere à degradação e

conseqüente durabilidade da madeira. Assim como todos os materiais de

construção, a madeira pode degradar-se ao longo do tempo. Por ser um

material orgânico e natural, constituído por celulose e lignina, pode ser

degradado em determinadas condições de umidade, temperatura e oxigênio.

A degradação da madeira é resultado do ataque de fungos e insetos

xilófagos, que podem invadir determinadas áreas da madeira e se não

são detectados e combatidos a tempo, destroem suas células e afetam

suas propriedades físicas e químicas, reduzindo drasticamente sua

resistência estrutural

(

Cartagena, 1982 p.1-31).

A durabilidade natural da madeira é uma das características que lhe permite

resistir a esta degradação; especialmente no caso de espécies tropicais há

madeiras com notável resistência biológica e cujo uso é mais indicado para

situações de maior exposição aos agentes degradadores, que justamente são

mais agressivos nestas regiões.

No Brasil, as condições estáveis de temperatura e a elevada umidade

relativa do ar conferem um perfeito habitat ao desenvolvimento de

fungos e insetos, que têm como alimentação básica a própria madeira.

Na floresta tropical, a atividade desses organismos é tão intensa que o

processo de deterioração é efetivado, em certas situações, até mesmo

em árvores vivas (Alves et al., 2002 p.7).

Quanto às espécies de baixa durabilidade natural, é necessário o emprego

de técnicas preventivas e tratamentos de preservação para o seu uso nas

edificações. Com estes procedimentos, pode-se alcançar melhores níveis de

durabilidade, semelhantes aos das espécies de alta durabilidade natural.

Como exemplo de técnica preventiva, há soluções construtivas para peças

destinadas a pilar, ou seja, em contato direto com o solo, que é considerada a

situação de maior exposição do material. Exemplos de diferentes soluções de

fixação do pilar, sendo engastado em bloco de concreto para madeiras de alta

durabilidade natural, e fixado em chapas metálicas afastadas do solo, para

madeiras de baixa durabilidade natural, estão ilustrados na Figura 2.

Figura 2 – Exemplos de pilar fixado com chapas e engastado em bloco de

concreto. Fonte: MELLO (2003/2005).

De acordo com BITTENCOURT (1995), nos países possuidores de alta

tecnologia em construções de madeira, pode-se encontrar na literatura técnica

o mapeamento da incidência de agentes biológicos por região, além da

normalização das classes de risco, servindo de instrumento de orientação aos

profissionais para os procedimentos a serem tomados ao nível de concepção,

fabricação, uso e manutenção.

A Figura 3 apresenta um exemplo de procedimentos a serem adotados

segundo orientação de normas francesas do CATED (Centro de Assistência

Técnica e de Documentação) para a preservação eficaz de uma obra em

madeira, cabendo ressaltar que a França é um dos países mais evoluídos na

utilização criteriosa da madeira na construção civil.

Quanto aos métodos de preservação da madeira, segundo ALVES et al.

(2002) podem ser divididos em métodos sem pressão e métodos com pressão.

Dentre os métodos sem pressão mais conhecidos estão a fumigação (com uso

de gás tóxico), o pincelamento e pulverização, as imersões rápida e prolongada

em soluções preservativas, o banho quente-frio (imersão que utiliza o choque

térmico para a absorção do preservativo) e a substituição de seiva

(aproveitamento do efeito de capilaridade em madeiras recém cortadas para

penetração do preservativo).

Figura 3 – Árvore de decisão para preservação da madeira. Fonte: BITTENCOURT

apud CETAD (1995).

Os métodos de pressão, considerados bem superiores aos métodos sem

pressão, possuem como desvantagens a necessidade de usinas de tratamento,

o transporte da madeira até as usinas e mão-de-obra especializada. São

normalmente classificados em processos de célula cheia e de célula vazia,

sendo esta diferença em função da distribuição do preservativo nas células da

madeira.

A preservação ou imunização da madeira tem por objetivo modificar a

composição química deste material, tornando-o não apetecível aos

organismos biológicos. O efeito protetor é obtido tornando a madeira

venenosa ou repelente aos elementos biológicos que a atacariam se

não estivesse preservada (Cartagena, 1982 p.2-15).

Além da degradação biológica, outras causas de deterioração da madeira

são devidas aos desgastes mecânicos (ex: dormentes, escadas, pontes),

exposição a agentes químicos como ácidos e sais, e a degradação física

resultante da exposição às intempéries e ao fogo.

Segundo FERNANDEZ-VILLEGAS (1983), a ação do intemperismo se

verifica principalmente pela alteração de cor de suas camadas superficiais, que

se tornam acinzentadas devido à incidência de radiação infravermelha e

ultravioleta do sol. Este tipo de deterioração é relativamente fácil de se evitar,

através do uso de produtos de acabamento como vernizes e “stains”, que

atuam como barreiras aos raios do sol e retardam a penetração da umidade,

restringindo também as alterações dimensionais que deterioram as camadas

superficiais das fibras.

Quanto à resistência ao fogo, a madeira é considerada um material de

baixa resistência, decorrente da falta de conhecimento do seu comportamento

quando submetida a altas temperaturas e quando exposta à chama. Ocorre

que, sendo bem dimensionada, a madeira se torna mais resistente que outros

materiais estruturais.

Uma peça de madeira exposta ao fogo torna-se um combustível para a

propagação das chamas, porém, após alguns minutos, uma camada

mais externa da madeira se carboniza tornando-se um isolante térmico,

que retém o calor, auxiliando, assim, na contenção do incêndio,

evitando que toda a peça seja destruída (...) Outra característica

importante (...) é o fato de não apresentar distorção quando submetida a

altas temperaturas, tal como ocorre com o aço, dificultando assim a

ruína da estrutura (...) (Calil, 1999 p.12).

Quanto ao aço e ao concreto, apesar de não serem combustíveis, perdem

a resistência sob altas temperaturas, reduzindo severamente a capacidade de

apoio e proteção, além da produção de muita fumaça no caso do concreto. De

acordo com CWC (2002), estudos realizados sobre causas de incêndios

revelam que os materiais de acabamento e instalações são os grandes

responsáveis por alimentar o fogo e produzir fumaça, que causam

aproximadamente cerca de 90% das mortes, sendo que as mortes em

residências atribuídas a colapso das estruturas são de cerca de 0,2%.

A segurança contra o fogo envolve muito mais do que escolher o material

construtivo que será utilizado. Muitos outros fatores como o uso da edificação,

o número de pessoas usuárias, os sistemas de detecção e prevenção de

incêndio e com que facilidade as pessoas podem sair do local, também têm

que ser considerados.

Não há método infalível de segurança contra incêndio em edificações.

Segurança contra incêndio é um conceito, e nenhuma fórmula pode

identificar ou garantir que um edifício está seguro contra o fogo (CWC,

citando NFPA, 2002, p.4).

A questão da durabilidade é, portanto uma questão tecnológica, que

envolve diferentes procedimentos para qualquer material utilizado na

construção civil. O que ocorre em relação à madeira é normalmente

negligência e falta de conhecimento que resultam na imagem desfavorável da

durabilidade do material.

Quando os procedimentos de manutenção e preservação da edificação são

efetivados, aliados a conceitos de projeto que os fortalecem, o resultado é a

durabilidade da obra, independentemente do material construtivo utilizado.

Como exemplo da durabilidade do material cite-se a obra em madeira mais

antiga do mundo, o templo japonês Horyuji, datado do ano 607 d.C. e

patrimônio da humanidade tombado pela UNESCO, com mais 1.300 anos de

idade e ainda hoje se encontrando em bom estado de conservação (Figura 4).

Figura 4 – Templo Horiyji, no Japão. Fonte: ORIENTALARCHITECTURE (1998).

2.3. Um material com características únicas

A despeito do panorama de desenvolvimento tecnológico inexpressivo das

edificações em madeira em nosso país, trata-se de um material com

características únicas para a construção civil. Cite-se, por exemplo, que é o

único material com o qual se pode construir integralmente uma edificação,

desde a estrutura, vedações, esquadrias, mobiliário, pisos, revestimentos, até a

cobertura e elementos decorativos em geral.

A madeira é o único recurso natural renovável com propriedades

estruturais e um dos materiais mais resistentes por unidade de peso,

sendo fácil de trabalhar, resultando em grande diversidade de formas e

de seções. Por ser relativamente leve, implica em baixo custo de

transporte e montagem, e por ser biodegradável os resíduos podem ser

totalmente aproveitados (Melo, 2004 p.1).

De fato, um dos principais aspectos que favorecem o material é sua

resistência em relação à densidade, que é quatro vezes superior ao aço e dez

vezes superior ao concreto, conforme apresentado na Tabela 2.

Fonte: Calil Jr. e Dias (1997).

As colunas da Tabela 2 representam:

A: densidade do material, g/cm – para a madeira, referente à umidade de 12%;

B: energia consumida na produção, MJ/m3 – para o concreto, a energia provém da

queima de óleo; para o aço, queima do carvão; para a madeira, energia solar;

C: resistência, MPa – para o concreto, se refere à resistência característica à

compressão, produto usinado; para o aço, trata-se da tensão de escoamento do tipo

ASTM A – 36; para a madeira, são os valores médios

resistência à compressão

paralela às fibras, umidade de 12%, conforme a NBR 7190/1997, da ABNT (1997);

D: módulo de elasticidade, MPa – mesma descrição da coluna C;

E: relação entre os valores da energia consumida na produção e da resistência;

F: relação entre os valores da resistência e da densidade;

G: relação entre os valores do módulo de elasticidade e da densidade.

A leveza do material resulta em baixos custos de transporte e montagem, o

que se torna bastante significativo em processos construtivos com base na pré-

fabricação. Basta se comparar, por exemplo, estes custos com os de um

sistema de pré-fabricação de pré-moldados de concreto. Segundo GOTZ et al.

(1983), os fatores que favorecem o emprego da madeira na construção são:

•

Fonte: a partir de Gotz et al. (1983).

Também em relação aos aspectos construtivos, a madeira é um material

relativamente fácil de trabalhar com ferramentas simples, sendo possível a

confecção de uma grande diversidade de seções e formas.

Outras vantagens da madeira são sua grande capacidade de absorver

energia e resistir a impactos, sendo particularmente apropriada para

estruturas de molhes, além de sua resistência a fadiga, suas

características como isolante térmico e acústico, e a facilidade com que

sua superfície pode ser pintada. Além disso, a madeira é um material

biodegradável, não apresentando os problemas de eliminação de

demolição próprios do concreto (Fernandez-Villega, 1983 p.9-10).

Cabe também acrescentar que nenhum outro material pode ser

engenheirado e colado para se produzir peças mais rígidas, como é o caso da

madeira laminada colada, ser engenheirado com resíduos do próprio material

para se produzir peças estruturais e componentes, ter casas produzidas em

uma fábrica e transportadas em caminhões, ou mesmo componentes que

podem ser despachados em contêineres por todo o mundo.

2.4. Produtos da madeira para a construção

Na construção civil, o emprego da madeira pode se dar de duas formas

básicas: de forma temporária, quando da execução da edificação, e de forma

permanente como componente desta edificação. Como uso temporário, citam-

se os tapumes, as fôrmas, as escoras e os barracões de obra.

Na forma permanente, o material é empregado em fundações (estacas

cravadas), na estrutura e em vedações, revestimentos, esquadrias, mobiliário e

cobertura. BITTENCOURT (1995) propõe uma classificação da utilização da

madeira e seus derivados na construção de edificações (Tabela 3).

Fonte: Bittencourt (1995)

X – Possibilidade de uso em condições especiais de fabricação dos derivados.

X X – Na forma de painéis.

2.4.1. Madeira roliça e madeira serrada

A madeira na forma maciça foi durante muito tempo empregada nas

edificações, tanto no Oriente quanto no Ocidente. Tanto na forma roliça quanto

serrada, o seu uso se deu basicamente da maneira em que é obtida da árvore.

A forma roliça esteve presente em grande parte das construções rústicas do

passado, segundo o conceito citado por FERNANDEZ-VILLEGA (1983), onde a

própria natureza indicava o uso, ou seja, a árvore viva sugeria a coluna e a

árvore caída, a viga.

A madeira roliça é o produto com menor grau de processamento da

madeira, consistindo de um trecho do fuste da árvore, obtido por cortes

transversais ou mesmo sem corte, com aproveitamento total do fuste.

Dependendo do uso previsto, nem mesmo a casca é retirada, como no caso de

escoras e andaimes.

A madeira roliça também é empregada em postes de distribuição de

energia e em estruturas de edificações residenciais e comerciais sendo

normalmente tratada com preservativos. Há ainda as casas pré-fabricadas em

toras, as chamadas log homes, conforme mostrado na Figura 5; este tipo de

habitação é bastante popular na América do Norte e considerado de alto custo

devido ao grande consumo de madeira.

Figura 5 – Execução de uma log home e casa finalizada no Estado do Oregon, EUA.

Fonte: MELLO (2006).

Quanto à forma serrada originou-se da madeira “lavrada”, que era cortada

e entalhada com ferramentas manuais, até que as máquinas de corte (serras)

pudessem ser agregadas a este processo, gerando os produtos atuais.

A madeira serrada é produzida em unidades industriais (serrarias), onde

as toras são processadas mecanicamente, transformando a peça

originalmente cilíndrica em peças quadrangulares ou retangulares, de

menor dimensão. A sua produção está diretamente relacionada com o

número e as características dos equipamentos utilizados e o rendimento

baseado no aproveitamento da tora (volume serrado em relação ao

volume da tora), sendo este função do diâmetro da tora (maiores

diâmetros resultam em maiores rendimentos) (IPT, 2003 p.14).

Segundo CARTAGENA (1982), o tronco pode ser cortado de três formas:

tangente aos anéis de crescimento, obtendo-se madeira de corte tangencial;

perpendicular aos anéis, com o corte radial; e seguindo uma direção arbitrária,

obtendo-se madeira de corte transversal ou oblíquo (Figura 6).

Figura 6 – Exemplos de tipos de peças de madeira serrada obtidos a partir do

desdobro da tora. Fonte: AUBURN (2006).

Os produtos de madeira oriundos das serrarias no Brasil possuem uma

grande diversidade, desde pranchas, pranchões, blocos, tábuas, caibros, vigas,

vigotas, sarrafos, pontaletes, ripas e outros. De acordo com a NBR 7203

(1982), os principais produtos das serrarias estão descritos na Tabela 4.

Fonte: Bittencourt (1995), citando a NBR 7203 (1982).

A madeira serrada é a forma mais utilizada na construção civil no Brasil,

sendo intensamente empregada em estruturas de coberturas (Figura 7).

Figura 7 – Estruturas treliçadas de madeira amazônica no edifício-sede da

superintendência do INCRA em Marabá – PA. Fonte: MELLO (2001).

A madeira beneficiada é definida como um subproduto proveniente da

usinagem das peças serradas, num processo que agrega valor à estas peças.

De acordo com o IPT (2003), neste processo são utilizados equipamentos com

cabeças rotatórias providas de facas, fresas ou serras, que usinam a madeira

dando a espessura, largura e comprimento definitivos, em operações como

desengrosso, desempeno, destopamento, aplainamento, molduramento,

torneamento, e ainda recorte, furação, respigado e outros.

A Tabela 5 apresenta as dimensões dos principais produtos usinados, de

acordo com a NBR 7203 (1982).

Fonte: Bittencourt (1995), citando a NBR 7203 (1982).

2.4.2. Madeira em lâminas

As lâminas de madeira, conhecidas como laminados, são produzidas a

partir de um processo industrial onde as toras são cozidas e depois cortadas

em lâminas. Segundo o IPT (2003), existem dois métodos para a produção de

lâminas: o torneamento e o faqueamento. No primeiro, a tora é colocada em

torno e as lâminas são destinadas a produção de compensados. No segundo,

são produzidas fatias únicas originadas de madeiras decorativas de boa

qualidade, com maior valor comercial, para serem utilizadas no revestimento de

divisórias.

Atualmente, as lâminas de madeira também são bastante utilizadas para

revestir pisos do tipo carpete de madeira, que é um substrato de compensado

(HDF) revestido com lâmina de madeira natural. Sua instalação depende da

sua espessura, sendo que pisos de 2,5 a 4,0mm são colados sobre superfícies

regularizadas, e pisos de 7mm de espessura são encaixados pelo sistema

macho-e-fêmea. A Figura 8 apresenta um detalhe do piso laminado de madeira

com sistema de encaixe.

Figura 8 – Detalhe do piso laminado de madeira. Fonte: MADFLOOR (2007).

2.4.3. Compostos de madeira

No contexto atual do uso da madeira na construção civil, os seus

compostos ou derivados adquirem cada vez mais importância. Segundo

SOUZA et al.(2002), os compostos são materiais formados pela combinação de

mais de um tipo de matéria-prima visando um produto com características

valorizadas e desejadas pelo mercado.

De acordo com o IPT (2003), os compostos de madeira surgiram da

necessidade de atenuar as variações dimensionais características da madeira

maciça, além de diminuir o seu peso e custo, mantendo suas propriedades

isolantes, térmicas e acústicas.

Também representam uma opção ao suprimento de madeira serrada no

comércio, e o desenvolvimento tecnológico do setor tem ocasionado o

aparecimento de novos produtos no mercado nacional e internacional para

demandas cada vez mais especializadas e exigentes.

Os produtos derivados dos compostos podem ser caracterizados como

chapas planas, vigas ou produtos moldados. A madeira sólida inicial é

desmanchada e reconstituída, por isso alguns autores os chamam de produtos

reconstituídos à base de madeira (SOUZA et al., 2002).

Os principais compostos de madeira disponíveis no mercado brasileiro até

o ano de 2002 ou em fase de desenvolvimento são:

•

Fonte: a partir de SOUZA et al. (2002).

O compensado é o composto de madeira mais conhecido do nosso

mercado, sendo considerado o produto de madeira nacional com maior

resistência mecânica, além de ser o único à prova d’água disponível para a

construção civil. Por isto mesmo, é bastante empregado em fôrmas de

concreto, em tapumes e na construção naval.

Segundo o IPT (2003), os compensados surgiram no início do século como

um grande avanço, ao transformar toras em painéis de grandes dimensões.

A Figura 9 apresenta uma seqüência esquemática de elaboração do

compensado de pinus, do qual segundo a ABIMCI (2007), o Brasil é o maior

produtor mundial.

Figura 9 – Seqüência esquemática de elaboração do compensado de pinus.

Fonte: POSTAL (2007).

São encontrados no mercado como laminados (produzidos com lâminas de

madeira prensada), sarrafeados (com miolo formado por vários sarrafos de

madeira), e multisarrafeados (considerados os mais estáveis, com miolo de

lâminas prensadas e coladas na vertical). No entanto, muitos autores

consideram que apenas o compensado feito de lâminas pode assim ser

denominado, identificando-se os demais como contraplacados.

De fato, o princípio que caracteriza o compensado é o da sobreposição de

camadas de lâminas com orientações diferentes, sendo que o número mínimo

para balancear as suas tensões é de 03 camadas (Figura 10).

Figura 10 – As três camadas mínimas do compensado estabilizam o produto, que

pode ter até nove camadas. Fonte: WISD (2007).

Com o desenvolvimento tecnológico alcançado principalmente na América

do Norte, as possibilidades de uso do compensado se ampliaram bastante,

possibilitando executar inteiramente uma edificação (Figura 11).

Figura 11 – Habitação em chapa de compensado e centro de pesquisa da

Associação Canadense de Compensado (CANPLY). Fonte: MELLO (2000).

Quanto ao aglomerado, nascido da necessidade de se aproveitar as sobras

das serrarias, é considerado o composto mais comum no mercado brasileiro no

momento. Sua produção é feita a partir da seleção de partículas de madeira,

sua aglutinação com adesivos sintéticos e prensa a quente. São chapas

estáveis, podendo ser cortadas em qualquer direção (IPT, 2003).

Segundo BITTENCOURT (1995), a partir de 1905, com a instalação da

primeira usina piloto do sistema “Flakeboard”, os EUA e Europa desenvolveram

variados processos produtivos, sempre buscando a produção da chamada

“tábua artificial”, que se consolidou após a Segunda Guerra Mundial.

O uso de resíduos de serraria foi substituído pelo plantio de coníferas como

o Pinus, sendo que na América do Norte já estão sendo produzidas chapas

comerciais usando alguns tipos de gramíneas e palha de trigo (SOUZA et al.,

2002). A Figura 12 apresenta modelos de aglomerados.

Figura 12 – Modelos de aglomerados com espessuras variando de 6 a 50mm.

Fonte: AKZONOBEL (2007).

As chapas de fibras de média densidade (MDF) vieram para preencher

grande parte dos requisitos técnicos não atendidos pelos aglomerados, como

maior usinabilidade e acabamento, devidos aos cantos firmes, maior densidade

e maiores espessuras. Apresentam superfície plana e lisa, adequada a

diferentes acabamentos como pintura, envernizamento, impressão,

revestimentos e outros (IPT, 2003).

Trata-se de uma chapa para uso relativamente especializado e nobre,

sendo, portanto um produto mais caro e sofisticado. Seu processo de produção

é semelhante a dos aglomerados, sendo encontrada no mercado em três

versões: natural, revestida com laminado melamínico de baixa pressão (BP)

com acabamento liso ou texturizado, e revestida com película celulósica do tipo

Finish Foil (FF) com superfícies lisas ou texturizadas. A Figura 13 ilustra

algumas espessuras de chapas de MDF disponíveis no mercado.

Figura 13 – Modelos de chapas de MDF com espessuras variando de 3 a 30mm.

Fonte: MASISA (2007).

As chamadas chapas duras ou chapas de fibras são painéis de madeira

reconstituída de alta densidade, sendo os menos consumidos a nível mundial e

cuja tecnologia de fabricação é considerada poluente e obsoleta.

São utilizadas pela indústria moveleira, da construção civil e

automobilística, sendo produzidas a partir de florestas plantadas de eucalipto.

Também chamadas de hardboards, possuem cor natural marrom, com

espessuras que variam de 2 a 6,0 mm.

Vêm sendo substituídas pelos aglomerados e MDF, embora o Brasil seja o

3º maior produtor e 4º consumidor mundial (MASISA, 2007).

Os painéis de partículas orientadas ou oriented strand boards, mais

conhecidos como OSB, surgiram no mercado para atender a uma demanda

não resolvida com os aglomerados e as chapas de MDF, que era a de possuir

resistência mecânica exigida para fins estruturais (IPT, 2003).

Estes painéis são formados por camadas de partículas orientadas em uma

mesma direção e prensadas com resinas, podendo alcançar a resistência dos

compensados por preços bem inferiores. Sua utilização na construção

habitacional na América do Norte é intensa, principalmente em paredes

internas e externas, pisos, forros e peças estruturais, conforme a Figura 14.

Figura 14 – Habitação padronizada de condomínio nos EUA, com aplicação de chapas

OSB nas vedações e cobertura. Fonte: GLOBAL WHOLESALE SUPLY (2006).

A produção dos painéis OSB está em expansão na América do Norte e

Europa, sendo que no Canadá, tradicional produtor de compensados, esta

produção ultrapassou a dos compensados na década de noventa (SOUZA et

al., 2002). No Brasil esta produção se iniciou no ano de 2002, sendo

atualmente intensamente utilizado em tapumes, construções provisórias, e

mais recentemente, em interiores de lojas e restaurantes, mobiliário e objetos.

A tecnologia empregada na confecção do OSB reflete a potencialidade

dos derivados da madeira para a construção civil, pois se trata de um processo

relativamente simples, onde se emprega um princípio elementar da resistência

da madeira que é o aproveitamento da direção das fibras ou elementos

estruturais. A Figura 15 apresenta a seqüência de produção deste painel.

Figura 15 – Seqüência de fabricação do painel OSB. Fonte: SBA (2006).

Os painéis ou chapas PCL são produzidos a partir de tarugos de madeira

colados lateralmente em uma prensa especial, com adesivos à prova d’água.

São utilizados principalmente pela indústria de móveis, empregando-se

madeira de eucalipto. De acordo com SOUZA et al.(2002), são chapas com alta

resistência mecânica, fáceis de se trabalhar e colar, no entanto têm alto custo e

limitações de medidas, o que as torna pouco competitivas em nosso mercado.

Quanto às chapas de fibrocimento, estas têm como grande vantagem o uso

de fibras vegetais que substituem a fibra do amianto, cuja extração é

considerada danosa à saúde. O processo combina as características

aglomerantes do cimento com as de resistência da fibra vegetal, que pode ser

papelão descartado ou cavacos de madeira de pinus ou eucalipto.

O produto resultante tem a mesma resistência e conforto térmico superior

ao das chapas com fibra de amianto, alta estabilidade dimensional e resistência

ao ataque de microorganismos, podendo ser usado para telhados, forros,

fechamentos de paredes e interiores. O Laboratório de Produtos Florestais

(LPF/IBAMA) desenvolve pesquisas avançadas com estas chapas, estimando-

se que sejam cerca de 15% mais caras que as tradicionais.

As chapas de cimento-madeira são manufaturadas com partículas de

madeira, cimento, água e aditivos, sendo prensadas a frio (Figura 16). São

utilizadas como material de construção em paredes, telhados, forros, pisos e

cercas. Segundo SOUZA et al.(2002), a produção dessas chapas tem custo

relativamente baixo e requerem baixo consumo de energia.

Figura 16 – Chapas de cimento-madeira. Fonte: EURO STAMOK (2006).

Segundo o REMADE (2006), a produção em larga escala de chapas de

cimento-madeira surgiu em 1976 na Alemanha e atualmente estes painéis são

bastante utilizados além da Alemanha, no Japão, Rússia, Inglaterra e Estados

Unidos (Figura 17). No Brasil, esta produção inexiste em escala industrial.

Figura 17 – Revestimentos de fachadas em residência no Japão e em galeria

comercial em Londres utilizando chapas de cimento-madeira. Fonte: XS4ALL (2007).

As razões para a boa aceitação das chapas de cimento-madeira se devem

à sua resistência ao ataque de fungos e cupins, seu bom isolamento térmico e

acústico, suas propriedades incombustíveis e fácil trabalhabilidade. A Figura 18

apresenta os componentes utilizados nestas chapas.

Figura 18 – Componentes da chapa cimento-madeira. Fonte: SSSALES (2007).

A viga laminada colada, resultante da técnica da madeira laminada colada

(MLC), surgiu no início do século passado, mas nas últimas décadas houve um

grande impulso no seu desenvolvimento. No Brasil, embora existam indústrias

com mais de 40 anos neste mercado, localizadas na Região Sul, esta

tecnologia ainda não é muito empregada, por motivos que incluem o seu custo

e a falta de divulgação e conhecimento sobre o seu desempenho.

Seu processo de fabricação permite a produção de peças estruturais de

grandes dimensões e variadas curvaturas. Tanto pode ser confeccionada de

forma manual, que é o caso das indústrias nacionais, como de forma

mecanizada para peças retas de tamanhos medianos, que é o caso das

indústrias européias e norte-americanas (Figura 19).

Figura 19 – Produção automatizada de MLC na Áustria e produção manual no Rio

Grande do Sul. Fonte: MELLO (1998-2000).

A técnica da madeira laminada colada consiste de lâminas de madeira

maciça coladas horizontalmente umas às outras, utilizando-se adesivos à prova

d’água e três tipos básicos de ligações, com destaque para a ligação do tipo

finger-joint, considerada a ligação mais eficiente em peças de madeira. As

ligações permitem a utilização de lâminas com peças com até seis metros de

comprimento. A Figura 20 apresenta o esquema de fabricação da MLC.

Quanto à colagem, segundo BITTENCOURT (1995), as pranchas são

orientadas com o cerne voltado para cima, com exceção da primeira prancha

inferior, que é posicionada na direção oposta, conforme a Figura 21.

Figura 20 – Esquema de fabricação da MLC. Fonte: BAUSATZMOEBEL (2006).

Figura 21 – Detalhes de peças de MLC. Fonte: SIPBUILDLTD (2006).

Embora a fabricação de produtos de madeira laminada colada possa ser

realizada com instalações e equipamentos relativamente simples, há a

necessidade de mão-de-obra especializada e controle tecnológico eficiente,

para se evitar problemas como, por exemplo, a laminação de peças de madeira

com diferentes variações volumétricas ou teores de umidade.

De acordo com SOUZA et al.(2002), os aspectos negativos da MLC dizem

respeito ao alto custo e ao processo de produção que é predominantemente

manual e muito lento.

O custo por unidade de volume da madeira laminada colada é

consideravelmente superior ao custo correspondente da madeira

maciça. Apesar disto, a MLC freqüentemente resulta conveniente

graças à suas qualidades estéticas, a uniformidade da sua qualidade,

sua estabilidade dimensional e a possibilidade de se produzir peças

com dimensões e formas totalmente fora de alcance da madeira

maciça. Por outro lado, visto que a obtenção de peças maciças de

grandes dimensões tende a ser cada vez mais difícil, é de se supor que

o atrativo econômico da madeira laminada colada irá aumentando com

o tempo (Fernandez-Villega, 1983 p.253).

Outro aspecto que exige soluções específicas diz respeito ao transporte do

material. Embora a peça de madeira laminada colada possa ser produzida em

comprimentos de 5 a 50m, suas dimensões ficam limitadas pelo tamanho do

local de produção e pelas condições de transporte até a obra.

Para ilustrar a potencialidade do material e seus fatores limitantes, há o

exemplo das estruturas do Parque de Exposições de Brasília, onde as peças

arqueadas destinadas à edificação principal possuíam 26 metros de

comprimento para um vão livre total de 48 metros, e tiveram sua curvatura

definida em função da sua altura sobre a carroceria do caminhão, de forma a

não atingirem a altura mínima de viadutos das estradas percorridas da

indústria, localizada próxima a Porto Alegre, até a capital federal (Figura 22).

Figura 22 – Descarregamento de peças de MLC e execução de estrutura com vão

de 48,00m no Parque de Exposições de Brasília. Fonte: MELLO (2000).

De acordo com o REMADE (2003), a fabricação da madeira laminada

colada reúne duas técnicas bastante antigas, colagem e laminação, para a

reconstituição da madeira através de lâminas de dimensões reduzidas se

comparadas às dimensões da peça final.

Esta tecnologia pode ser considerada uma das mais versáteis

representantes do desenvolvimento tecnológico sobre o material, possibilitando

inúmeras opções de composições arquitetônicas e estruturais do edifício, que

às vezes não podem ser reproduzidas com outros materiais estruturais como o

concreto e o aço (Figuras 23, 24 e 25).

Figura 23 – Edificações no Canadá (foto superior) e na Inglaterra com uso de

peças curvas de MLC. Fontes: CWC (2006) e AJASMITH (2006).

Figura 24 – Pilares roliços e vigas retas de MLC no Sibelius Hall em Lahti,

Finlândia. Fontes: MELLO (2004) e PHOTOGRAPHY-ON-THE-NET (2006).

Figura 25 – Edificação de 05 pavimentos com estrutura plana de MLC destinada à

Escola Técnica Federal da Madeira em Biel-Bienne, Suíça. Fonte: MELLO (1998).

As chamadas vigas de lâmina colada ou LVL (laminated veener lumber)

ainda não estão presentes no mercado brasileiro, mas são muito comuns na

América do Norte e Europa, mesmo com seu alto custo. Conforme SOUZA et

al.(2002), compõem-se por lâminas homogêneas de madeira de baixa

espessura coladas, com as fibras no sentido do eixo da viga (Figura 26)

Figura 26 – Vigas de lâmina colada ou LVL. Fonte: AGEKA (2007).

Esta tecnologia foi inicialmente utilizada para fabricar hélices de avião e

outros componentes durante a Segunda Guerra Mundial, até começar a ser

conhecida na década de 1960 nos EUA (REMADE, 2004).

Seu uso estrutural é bastante difundido, tanto como componente das

bordas de vigas I, também com OSB, e como único elemento constitutivo de

peças destinadas a grandes estruturas (Figura 27).

Figura 27 – Estrutura de LVL para abrigar a Galeria Serpentine

em Londres, Inglaterra. Fonte: CONSTRULINK (2007).

As vigas Parallam são um produto patenteado por uma empresa

multinacional da área de produtos florestais, e estão presentes na América do

Norte e Europa. São produzidas a partir de tiras finas, estritas e longas

cortadas de lâminas de madeira selecionadas, que são coladas e prensadas a

quente, produzindo-se unicamente peças retas (SOUZA et al., 2002).

As lâminas são arranjadas na forma de feixes, prensadas sem emendas

em todo o comprimento da peça e aquecidas por radiofreqüência. Sua

resistência e linearidade são superiores às de uma peça de madeira maciça,

além de serem confeccionadas a partir de resíduos (Figura 28).

Figura 28 – Detalhe de seção transversal e vigas de Parallam. Fonte:

TIMBERTRUSS (2005).

As vigas Parallam são destinadas ao uso estrutural, especialmente em

aplicações que exijam peças retas de grandes dimensões, como em pontes e

estruturas de tesouras (Figura 29).

Figura 29 – Uso do Parallam em estruturas de cobertura e em módulo estrutural

destinado a pontes. Fontes: TIMBERTRUSS (2005) e HUGHESBROS (2005).

A aplicação das vigas Parallam em estruturas de grande porte destaca as

suas grandes qualidades estruturais, sendo consideradas os produtos à base

de madeira com maior resistência mecânica (Figura 30).

Figura 30 – Estrutura de edificação de 04 pavimentos em peças de Parallam,

destinada à Faculdade de Ciências Florestais da Universidade da Colúmbia Britânica,

em Vancouver, Canadá. Fonte: MELLO (2000).

O desenvolvimento tecnológico dos derivados de madeira faz com que

novos produtos sejam lançados constantemente pela indústria, com

características que tornam este mercado cada vez mais diversificado e

atraente. É o caso da tecnologia das I-Joist, vigas compostas com OSB e LVL,

e das Laminated Strand Lumber (LSL), confeccionadas com feixe de fibras de

madeira laminados e resinados segundo o comprimento da peça (Fig.31).

Figura 31 – Vigas I-Joist e LSL. Fonte: DIXIELINE (2007).

Os painéis autoportantes de madeira, destinados a pisos, cobertura,

vedações e revestimentos são produtos de última geração na área de

compostos de madeira, possuindo excelente comportamento ao fogo e

proporcionando isolamento acústico e térmico. Fabricados em peças com até

9m de comprimento, são recomendados inclusive para reconstituição de pisos

e paredes de obras antigas especialmente na Europa (Figuras 32 e 33).

Figura 32 – Painéis autoportantes de madeira. Fonte: LIGNATUR (2007).

Figura 33 – Edificações com vedações e pisos em painéis autoportantes de

compostos de madeira. Fonte: HOLZING-MAEDER (2004).

Segundo SOUZA et al.(2002), o produto madeira-plástico é resultante da

associação de partículas de madeira em variadas proporções com pellets de

plástico como matriz, sendo confeccionado numa prensa sob pressão e alta

temperatura, resultando em chapas ou perfis de diversas formas (Figura 34).

Figura 34 – Produtos de madeira-plástico. Fonte: VANNPLASTIC (2007).

O produto final pode ter até 100% de material reutilizado como embalagens

plásticas e serragem de madeira, incluindo o pó de serra. O plástico funciona

como um protetor do produto contra intempéries, além de dar estabilidade

dimensional às partículas ou fibras da madeira. É bastante empregado em usos

externos como decks, passarelas e escadas (Figura 35).

Figura 35 – Deck e corrimão em madeira-plástico. Fonte: MAINE-DECK (2003).

CAPÍTULO III

CAPÍTULO III CAPÍTULO III

CAPÍTULO III

As propriedades da madeira

As propriedades da madeiraAs propriedades da madeira

As propriedades da madeira

Este capítulo aborda as propriedades físicas, mecânicas e “ambientais” da

madeira, descrevendo o seu comportamento como material de origem biológica

de grande variabilidade, e sua performance devida a diferentes solicitações. A

questão da sustentabilidade dos materiais ou do impacto do seu uso sobre os

recursos naturais e a conseqüência para o meio ambiente é analisada,

revelando o desempenho extremamente favorável da madeira frente a esta

questão tão crucial no contexto atual.

3.1. Caracterização tecnológica da madeira

Como produto de um processo orgânico, a madeira é um material

heterogêneo e complexo, o que pode ser explicado pela quantidade,

disposição, orientação e composição química de seus elementos anatômicos.

Estes por sua vez são responsáveis pelas características da madeira, e,

portanto, influenciados por vários fatores tais como condições de temperatura,

aspectos de composição e umidade do solo onde a árvore está localizada, o

que explica como suas propriedades físicas e mecânicas diferem entre

espécies, entre árvores da mesma espécie e dentro de uma mesma árvore.

De acordo com MELO (2004), esta variabilidade pode ser medida através

de um sistema de amostragem aleatória e representativa, com um erro mínimo

de estimativa, realizando-se ensaios em corpos-de-prova isentos de defeitos

tais como nós, fibras inclinadas, rachaduras, empenamentos, etc.

A caracterização tecnológica é o instrumento essencial para se entender o

comportamento da madeira sob diferentes solicitações, determinar as suas

propriedades e possíveis utilizações, inclusive para a construção civil.

Por caracterização tecnológica, compreende-se a determinação das

seguintes características da madeira:

•

Fonte: a partir de IBDF (1981) e Melo (2004).

A determinação de suas propriedades também é de grande importância

porque estas podem influenciar significativamente no desempenho e

resistência da madeira com uso estrutural.

O conhecimento das propriedades da madeira contribui para atenuar uma

prática danosa e bastante difundida pelo setor madeireiro brasileiro, que é a

extração seletiva. No caso da Amazônia, segundo maior produtor mundial de

madeira tropical (REMADE, 2006), distribuída em cerca de 4.000 espécies

arbóreas, um dos fatores limitantes para a utilização das espécies ali existentes

é a falta de dados concretos sobre suas propriedades.

A determinação destas propriedades e a constatação de características

desejáveis para o mercado são requisitos básicos para qualquer ação que vise

a introdução de novas espécies, favorecendo a redução da exploração

concentrada em poucas espécies, e contribuindo para um aumento no volume

adicional de matéria prima no mercado, o que proporcionará maior

sustentabilidade da exploração madeireira na Região Amazônica.

3.1.1. Propriedades físicas

As propriedades físicas da madeira englobam as características inerentes

da espécie tais como: caracteres gerais (cor, cheiro, textura, grã e figura, etc),

teor de umidade, densidade, estabilidade dimensional, propriedades térmicas e

acústicas e condutibilidade elétrica.

De acordo com a descrição macroscópica da madeira, ela é definida como

um material de natureza anisotrópica, ou seja, que apresenta reações

diferentes segundo a direção considerada. Conforme ilustrado na Figura 36, as

suas três direções principais são perpendiculares entre si e coincidem com o

comprimento da árvore (longitudinal), em direção ao centro da árvore (radial) e

tangente aos seus anéis de crescimento (tangencial).

Figura 36 – Direções principais da madeira. Fonte: SHAW (2007).

As letras da figura representam:

A: eixo radial.

B: eixo tangencial.

C: eixo longitudinal.

X: superfície radial.

Y: superficie tangencial.

X: superfície transversal ou oblíqua.

A anisotropia da madeira é determinante para se estabelecer algumas de

suas propriedades físicas, como a estabilidade dimensional, propriedades

térmicas e acústicas e condutibilidade térmica.

As propriedades físicas são estabelecidas através de avaliação qualitativa e

quantitativa e manipulação de amostras de madeira, sendo submetidas a

procedimentos de secagem, saturação e análise microscópica para sua

descrição anatômica.

3.1.1.1. Caracteres gerais

A determinação dos caracteres gerais da madeira, também chamados de

características sensoriais (sensory characteristics, BRITANNICA, 2007), tais

como cor, cheiro, grã, textura, figura, brilho, camadas de crescimento, distinção

cerne/alburno e resistência ao corte transversal manual, é baseada em normas

de âmbito nacional e internacional, possuindo um caráter macroscópico, ou

seja, são características visíveis a olho nu.

Os caracteres gerais são dados relativamente importantes, tanto no

reconhecimento da madeira, como também na determinação de sua

melhor utilização. O tipo de grã aliado a outras informações como

textura, cor e figura, podem dar boa idéia sobre a trabalhabilidade,

aplicação e resposta da madeira aos tratamentos de acabamento

(IBDF, 1981 p.21).

A cor é uma característica marcante verificada especialmente em madeiras

tropicais pela grande variedade, contribuindo para identificação de espécies e

representando um fator determinante para usos finais em mobiliário e

acabamentos. A cor na madeira está sujeita a mudanças devidas à exposição a

agentes atmosféricos, como as radiações infravermelha e ultravioleta.

De acordo com MELO (2002), a descrição da cor da madeira,

anteriormente feita com a tabela de cores para solos de Munsell, atualmente

segue o sistema CIE (Comissão Internacional de Iluminantes), onde a

sensação de cor é baseada na sua luminosidade, tonalidade e cromaticidade

(intensidade da cor predominante).

O cheiro, presente em algumas espécies, está diretamente relacionado

com alto teor de umidade e a presença de substâncias, que por sua volatilidade

tendem a desaparecer com o passar do tempo. A sua importância decorre da

possibilidade de algumas espécies exalarem odor desagradável, o que pode

ser incompatível com usos como interiores de edificações e engradados para

transporte de alimentos, por exemplo.

A grã representa a direção dos elementos estruturais da madeira, como

fibras, vasos e traqueídes, em relação ao eixo de crescimento da árvore, e em

relação à superfície exposta da madeira serrada (MELO, 2002). Vários fatores

contribuem para a sua disposição quando do crescimento da árvore, sendo

classificados em grã direita (reta) e grã irregular (Figura 37).

Figura 37 – Exemplos de grã direita e grã irregular (no caso,

espiralada). Fonte: AUBURN (2006).

No caso da madeira serrada, de acordo com MELO (2002), a determinação

da grã é essencial para a qualidade da madeira, sendo mais valorizada a peça

com grã direita, pois o paralelismo dos elementos anatômicos em relação ao

eixo da peça serrada resulta em peças com maior qualidade para

processamento, maior resistência estrutural e estabilidade dimensional para

secagem (Figura 38).

Figura 38 – Tábuas com corte radial (A) e tangencial (B) oriundos de

tora com grã direita. Fonte: SHAW (2007).

A textura, muitas vezes confundida com a grã, descreve o grau de

uniformidade da aparência de uma superfície de madeira, sendo classificada

normalmente em fina, média e grossa.

Também pode ser descrita como o efeito produzido pelas dimensões,

distribuição e abundancia relativa dos elementos anatômicos estruturais da

madeira (MELO, 2002). A textura é importante em função dos usos finais

pretendidos, ou seja, para um bom acabamento e superfície mais polida, a

madeira de textura fina é a mais indicada.

A figura (desenho) é uma característica bastante apreciada por escultores

e artistas plásticos que trabalham com madeira, pois os desenhos formados a

partir de anéis de crescimento, raios, cor, etc, podem ser explorados

esteticamente com resultados inesperados e surpreendentes (Figura 39).

Figura 39 – Exemplos de figuras da madeira e seus usos. Fonte: AUBURN (2006).

O brilho é classificado em ausente, com brilho moderado ou com brilho

acentuado. A distinção entre cerne e alburno é verificada pela diferença de cor,

podendo ser distintos, indistintos e pouco distintos, sendo esta mesma

classificação utilizada para observação dos anéis de crescimento (IBDF, 1997).

A resistência ao corte transversal manual é um dado subjetivo, onde após

sofrer corte transversal às fibras, a madeira é classificada como dura,

moderadamente dura e macia (IBDF, 1997).

3.1.1.2. Teor de umidade

A madeira é considerada um material semiporoso, e, portanto absorve

umidade quando o ambiente está úmido e perde umidade quando o ambiente

está seco. Seu comportamento higroscópico é uma das características mais

importantes no estudo do comportamento da madeira, influenciando nas

propriedades físicas e mecânicas, na secagem e preservação, na durabilidade

natural, trabalhabilidade, acabamentos e produtos derivados (MELO, 2002).

A água é extremamente importante para o processo de crescimento e

desenvolvimento da árvore, representando uma grande porção desta quando

se encontra no estado verde. Há duas formas de água encontradas no interior

da madeira, com as seguintes diferenciações:

Fonte: MELO (2002).

De acordo com CALIL (1999), o teor de umidade correspondente ao

mínimo de água livre e ao máximo de água de impregnação é denominado de

Ponto de Saturação das Fibras (PSF), encontrando-se em torno de 25% para

as madeiras brasileiras.

A madeira não sofre alterações até que se atinja o PSF, sendo que a partir

deste ponto a perda de umidade resulta na retração, que é a redução das suas

dimensões e aumento da sua resistência, alterando-se as suas propriedades e

conseqüentemente o seu comportamento.

Logo após o corte e desdobro, a água da madeira começa a evaporar-

se: o ar é geralmente ávido de umidade. A água livre evapora-se mais

facilmente, até o ponto de saturação (25 a 30%), umidade limite, acima

da qual existe água livre e abaixo somente água de impregnação. Não

para aí a evaporação: prossegue mais lentamente até atingir umidade

de equilíbrio com as condições do ambiente. Estas são instáveis e a

umidade da madeira ao ar oscila em torno do valor 12%, sendo

considerada com esta umidade como “seca ao ar” (HELLMEISTER,

1982 p.26-27).

A redução da umidade da madeira para atingir a situação de equilíbrio com

as condições de temperatura e umidade relativa do ar do ambiente (como

exemplo, para uma temperatura de 20°C e umidade relativa do ar de 65%, tem-

se uma umidade de equilíbrio de 12%), pode ser acelerada em ambientes onde

estes parâmetros são controlados, como as estufas de secagem.

A umidade de equilíbrio da madeira varia em função da região em que se

encontra, o que representa uma variação considerável em países de

dimensões continentais como o Brasil. Portanto, é muito importante o controle

da umidade da madeira na região em que será utilizada, que pode ser feito por

medidores portáteis, evitando-se problemas decorrentes de suas alterações

dimensionais (Figura 40).

Figura 40 – Medidor de umidade portátil para madeira. Fonte: ETEC (2007).

3.1.1.3. Densidade

A densidade é considerada a propriedade física mais importante para a

caracterização de madeiras destinadas à construção civil, e também para as

indústrias de chapas e de móveis. De acordo com MELO (2002), a densidade

é um parâmetro referencial de qualidade da madeira para determinados usos, e

está diretamente relacionada a outras importantes características como

resistência e teor de umidade.

Em termos do conceito físico, a densidade é definida como a quantidade de

massa contida na unidade de volume, ou a relação entre peso e volume de

uma amostra, sendo também chamada de peso específico.

No caso da madeira, como a massa e o volume englobam tanto a parte

sólida (madeira) quanto a parte líquida (água) e vazios celulares e

intercelulares, os valores de densidade variam em função das condições de

umidade. Por exemplo, o volume da madeira é constante no estado verde,

diminuindo quando a umidade de equilíbrio é menor que o PSF e tornando-se

novamente constante no estado seco (CARTAGENA, 1982).

Em conseqüência destas variações, pode-se distinguir quatro densidades

para uma mesma amostra de madeira, conforme segue:

Fonte: MELO (2002).

3.1.1.4. Estabilidade dimensional

A estabilidade dimensional é uma característica bastante peculiar da

madeira, e apesar da sua grande importância para usos como mobiliário,

esquadrias, pisos, forros e peças de acabamento, é muitas vezes ignorada,

com conseqüências negativas para a qualidade dos produtos.

Resulta das variações do teor de umidade abaixo do Ponto de Saturação

das Fibras, que produzem variações dimensionais na madeira, pois esta só é

dimensionalmente estável quando seu teor de umidade está acima do PSF. A

estabilidade dimensional também é abordada com os termos retração e

inchamento (HELLMEISTER, 1982) ou retratibilidade (CALIL, 1999).

Devido à sua natureza anisotrópica, apresenta comportamentos diferentes

de acordo com a direção em relação às fibras e aos anéis de crescimento,

ocorrendo em porcentagens diferentes nas direções tangencial, radial e

longitudinal (CALIL, 1999) (Figura 41).

Figura 41 – Defeitos de secagem nas peças devidos à anisotropia da madeira.

Fonte: SHAW (2007).

De acordo com MELO (2002), a contração na direção tangencial (CT) é

sempre maior que na direção radial (CR), sendo que na direção longitudinal

(CL) ela é praticamente desprezível.

Outro parâmetro importante é a razão entre a contração tangencial e radial,

também chamada de Índice de Retração Anisotrópica (IRA), sendo que quanto

mais baixa esta razão, isto é, quanto mais próxima de um, melhor é a madeira

em termos de estabilidade dimensional.

3.1.1.5. Comportamento térmico

As principais propriedades que determinam o comportamento térmico da

madeira são a condutibilidade térmica, o coeficiente de dilatação térmica e o

calor específico. De acordo com BITTENCOURT (1995), um dos principais

argumentos favoráveis ao sistema construtivo em madeira, na literatura

técnica, é o desempenho térmico de suas paredes.

A condutibilidade térmica é uma medida da rapidez com que flui a energia

térmica ou calor através de um material submetido a um gradiente de

temperatura (FERNANDEZ-VILLEGA, 1983). Vários fatores influenciam na

condutibilidade térmica da madeira, como o teor de umidade, a densidade e a

estrutura celular.

Desta forma, madeiras de baixa densidade e baixo teor de umidade são

melhores isolantes térmicos, uma vez que nestas madeiras os vazios

intercelulares são preenchidos com água e ar, que possuem menor

condutibilidade térmica que o material lenhoso. A Tabela 6 apresenta os

coeficientes de condutibilidade térmica de alguns materiais, onde se observa

que a madeira é um dos materiais mais isolantes da construção civil.

Fonte: MELO (2002).

O coeficiente de dilatação térmica é definido como a variação nas

dimensões da madeira em função da variação de temperatura. Para o

dimensionamento de estruturas este coeficiente é desprezado e esta dilatação

é compensada pela retração devida à perda de umidade (MELO, 2002).

O calor específico é a capacidade de um material de reter calor,

dependendo, no caso da madeira, da temperatura e do teor de umidade. Trata-

se de um parâmetro muito relevante para a madeira com fins energéticos.

3.1.1.6. Comportamento acústico

As propriedades acústicas mais importantes da madeira para a construção

civil são o isolamento e a absorção acústica. O isolamento se refere à redução

da intensidade do som quando passa através de uma barreira, e a absorção

acústica significa a quantidade de som sobre uma superfície que é absorvida

por ela (FERNANDEZ-VILLEGA, 1983).

A madeira é menos eficiente em bloquear a transmissão do som, mas

combinando-se com outros materiais é possível se obter uma barreira acústica

bastante eficiente. Isto ocorre porque a barreira acústica está diretamente

relacionada ao peso do material, sendo a madeira mais leve do que os outros

materiais estruturais (CARTAGENA, 1982).

Na edificação em madeira é bastante conveniente seguir recomendações

de projeto que permitam aumentar o seu isolamento acústico.

Na habitação de madeira, os detalhes construtivos empregados para

impedir as conseqüências da permeabilidade à água, normalmente são

suficientes para garantir um bom isolamento acústico; principalmente

quando esta se encontra localizada em área urbana com média

intensidade sonora. Existindo necessidade de executar um sistema de

proteção sonora para a habitação, deve-se ter como exigências a

proteção contra ruídos aéreos, de impacto e de equipamentos

(Bittencourt, 1995 p.141).

Quanto à absorção de som, ocorre o contrário, ou seja, um material com

bom desempenho deve ser leve e poroso, o que explica o emprego maciço de

madeira nos interiores de auditórios e salas de concerto (Figura 42).

Figura 42 – Sala de concertos do Sibellius Hall, com revestimentos de balcões,

paredes, pisos e teto em madeira, em Lahti, Finlândia. Fonte: ARTEC-USA (2006).

3.1.1.7. Condutibilidade elétrica

A madeira é um excelente isolante de corrente elétrica quando está

totalmente seca, sendo, portanto sua resistência elétrica muito sensível a

alterações no seu teor de umidade. Quando está em estado úmido, torna-se

um condutor de energia elétrica.

Esta relação direta entre resistência elétrica e teor de umidade possibilita

estimar a umidade da madeira através de aparelhos elétricos que estabelecem

relação entre a umidade e a quantidade de água na madeira (MELO, 2002).

A condutibilidade elétrica da madeira varia segundo suas três direções

anatômicas, sendo que a condutibilidade paralela às fibras é o dobro da

condutibilidade no sentido transversal (CARTAGENA, 1982).

3.1.2. Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas da madeira são determinadas pelo seu

comportamento quando é solicitada por forças externas, sendo divididas em

propriedades de elasticidade e de resistência (CALIL, 1999).

As propriedades elásticas dizem respeito à capacidade do material de

retornar à sua forma inicial uma vez retiradas as cargas aplicadas, sem

apresentar deformações residuais. Apesar da madeira apresentar esta

deformação residual, é considerada como um material elástico para a maioria

dos usos estruturais.

As propriedades de resistência da madeira estão diretamente relacionadas

com a sua densidade, de forma que as madeiras mais densas são

normalmente as mais resistentes, embora haja variações destas propriedades

em madeiras com a mesma densidade (MELO, 2002).

Tanto as propriedades de elasticidade quanto as de resistência diferem de

acordo com a direção das fibras em relação à direção de aplicação da força na

madeira, devido ao seu caráter anisotrópico. Além disto, como suas

propriedades não variam numa mesma direção, mas de uma direção para

outra, a madeira possui um caráter ortotrópico.

A estrutura peculiar da madeira (...) explica sua natureza heterogênea e

anisotrópica. De fato, as características físicas da madeira variam de

um ponto a outro da mesma árvore, e suas características de

resistência variam segundo a direção considerada. (...) a madeira pode

ser idealizada como um material ortotrópico em que se distinguem três

direções mecânicas ou estruturais, perpendiculares entre si, que

coincidem com as direções longitudinal, radial e tangencial da árvore.

(...) Portanto, com rigor, seria preciso considerar três conjuntos de

propriedades mecânicas, um para cada eixo. Porém, as propriedades

nos sentidos tangencial e radial não diferem significativamente, de

forma que para efeito prático de concepção de estruturas de madeira,

em geral basta distinguir entre as propriedades paralelas às fibras e as

propriedades perpendiculares a estas (Fernandez-Villega, 1983 p.79).

Para a determinação das propriedades de resistência da madeira, são

efetuados os ensaios de caracterização, sendo que devido ao alto custo para

sua realização com peças em tamanho estrutural, são realizados com corpos-

de-prova e os valores destes ensaios são utilizados para se determinar as

tensões de cálculo de estruturas (MELO, 2002).

A tensão é definida como a força por unidade de área, sendo que na

madeira existem três tipos de tensões a que pode estar submetida: tensão de

compressão, tensão de tração, de flexão e cisalhamento (CARTAGENA, 1982).

A alteração dimensional resultante da atuação de esforços é chamada de

deformação, e a relação entre esforço e deformação é proporcional dentro do

chamado regime elástico; ou esta relação perde esta proporcionalidade, dentro

do chamado regime plástico.

A Figura 43 apresenta o gráfico Tensão x Deformação, onde se visualiza o

trecho onde a madeira se comporta como um material elástico, e o limite de

proporcionalidade, após o qual a madeira caminha para a ruptura.

Figura 43 – Gráfico esquemático da resistência da madeira à tração e

compressão paralela às fibras. Fonte: MELO (2002).

3.1.2.1. Comportamento da madeira à compressão

O comportamento da madeira submetida a esforços de compressão

apresenta variações consideráveis que decorrem da direção da força aplicada

em relação à direção das fibras. Ela pode ser submetida à compressão de

acordo com três solicitações: perpendicular, paralela ou inclinada em relação

às fibras (CALIL, 1999), conforme apresentado na Figura 44.

Deformação

DeformaçãoDeformação

Deformação

Tensão

Figura 44 – A madeira pode ser submetida a três tipos de compressão:

perpendicular, paralela ou inclinada. Fonte: a partir de CALIL (1999).

Na compressão paralela às fibras, como as forças agem na mesma direção

do comprimento das fibras da madeira, esta apresenta uma grande resistência,

sendo esta propriedade utilizada principalmente para se dimensionar pilares.

Na compressão perpendicular às fibras, ocorre a compactação das fibras e

eliminação dos vazios, resultando no aumento de capacidade de carga da peça

de madeira (MELO, 2002). No entanto, devido às altas deformações

originadas, para efeito prático considera-se a resistência até o limite de

proporcionalidade, sendo esta propriedade usada para dimensionamento de

treliças, dormentes, etc.

A compressão inclinada age tanto paralelamente como perpendicularmente

às fibras, sendo uma propriedade considerada para fins de dimensionamento.

3.1.2.2. Comportamento da madeira à tração

A madeira pode sofrer duas solicitações diferentes à tração: tração paralela

e tração perpendicular às fibras, sendo que suas propriedades diferem

consideravelmente em função destas solicitações (CALIL, 1999). A Figura 45

ilustra o comportamento da madeira à tração.

Figura 45 – A solicitação por tração pode se dar nas direções paralela e

perpendicular às fibras da madeira. Fonte: a partir de CALIL (1999).

A máxima resistência à tração se manifesta quando o esforço é paralelo às

fibras, no entanto os ensaios são de difícil execução e pouco confiáveis devido

à possibilidade de esmagamento das fibras do corpo-de-prova pelas garras do

equipamento (MELO, 2002). Esta propriedade é utilizada para

dimensionamento de treliças e comparação entre espécies.

Quanto à tração perpendicular às fibras, a madeira apresenta baixos

valores de resistência, e como os esforços agem tendendo a separar as fibras

e afetando a integridade estrutural da peça, os resultados de ensaios

apresentam grandes variações. Esta propriedade, que chega a apresentar

valores quarenta vezes menores que os da tração paralela, é utilizada em

estruturas em arco (FERNANDEZ-VILLEGA, 1983).

3.1.2.3. Comportamento da madeira ao cisalhamento

São considerados três tipos de cisalhamento, também chamado de esforço

cortante, que agem em peças de madeira: a) quando o esforço se dá no

sentido perpendicular às fibras, b) paralelo às fibras no plano radial ou

tangencial, e c) o cisalhamento “rolling” (CALIL, 1999), conforme a Figura 46.

Figura 46 – Tipos de cisalhamento na madeira: esta apresenta menor

resistência no cisalhamento horizontal. Fonte: a partir de CALIL (1999).

O cisalhamento perpendicular às fibras não é considerado, pois devido à

alta resistência de corte das fibras, outras falhas ocorrerão antes. O

cisalhamento “rolling” produz uma tendência das células rolarem umas sobre

as outras.

O cisalhamento horizontal é o mais crítico, pois a separação e o

escorregamento entre as células de madeira podem levar à ruptura da peça. O

comportamento da madeira ao cisalhamento é importante no dimensionamento

de vigas, ligações e comparação entre espécies.

3.1.2.4 Comportamento da madeira à flexão

Quando a madeira é solicitada à flexão, chamada de flexão simples,

ocorrem quatro tipos de esforços: compressão paralela às fibras, tração

paralela às fibras, cisalhamento horizontal e compressão perpendicular às

fibras (ocorre nos apoios), conforme apresentado na Figura 47.

Figura 47- Comportamento da madeira quando solicitada à flexão simples.

Fonte: a partir de CALIL (1999).

De acordo com CARTAGENA (1982), a diferença entre a resistência a

tração e a compressão paralela resultam em um comportamento peculiar das

peças de madeira sujeitas à flexão, que falham primeiro por compressão

gerando o aumento da área comprimida e a redução da área tracionada,

resultando no rompimento da peça por tração.

Segundo MELO (2002) as propriedades referentes ao comportamento da

madeira à flexão são utilizadas para dimensionamento de peças fletidas tais

como vigas, além da comparação entre espécies, arqueamento, etc.

3.1.2.5. Comportamentos à torção, dureza, fendilhamento e

resistência ao impacto

As propriedades da madeira relativas ao comportamento à torção são

muito pouco conhecidas, sendo que a norma brasileira recomenda evitar a

torção de equilíbrio devido ao risco de ruptura por tração paralela às fibras que

resulta do chamado estado múltiplo de tensões atuante (CALIL, 1999).

Quanto à determinação da dureza, obtida pela introdução de uma semi-

esfera nas direções paralela e perpendicular às fibras da madeira, trata-se de

uma propriedade importante para comparação entre espécies e também para a

definição de alguns usos finais como pisos, onde é fundamental que a peça de

madeira não seja suscetível a marcas provenientes de móveis e outros.

O fendilhamento é uma característica importante, pois mede a resistência

da madeira em relação a possíveis rachaduras no sentido longitudinal,

determinando o seu comportamento à extração de pregos, entalhes em apoios

de vigas e rachaduras (MELO, 2002).

A resistência ao impacto é a capacidade do material de absorver

rapidamente energia pela deformação, sendo a madeira considerada um

excelente material para esta característica. A sua determinação é feita através

de dois tipos de ensaios: ensaio de flexão dinâmica, com aplicações em

equipamentos esportivos, máquinas, aeronaves, carrocerias em geral,

dormentes, etc., e ensaio de tenacidade, que fornece dados mais confiáveis.

De acordo com MELO (2002), é sabido que o comportamento da madeira

sob impacto é diferente em relação ao seu comportamento ao suportar uma

carregamento estático, no entanto a norma brasileira prevê o ensaio de flexão

dinâmica para quantificar esta resistência ao choque.

3.1.3. Fatores que afetam a resistência da madeira

Assim como ocorre com qualquer material de origem biológica, a madeira

apresenta variações na sua composição e estrutura orgânica e está sujeita a

fatores externos tais como umidade relativa e temperatura do meio ambiente,

bem como a secagem e sentido de aplicação de esforços, alterando as suas

propriedades físicas e de resistência.

Esta variabilidade tende a ser maior para algumas propriedades do que

para outras, sendo medida através de um coeficiente de variação. A Tabela 7

apresenta os coeficientes médios de variação de algumas propriedades da

madeira, obtidos em ensaios normalizados com corpos-de-prova sem defeitos

de 150 espécies caracterizadas pelo LPF/IBAMA. Segundo MELO (2002), para

efeito de caracterização, é muito importante que o sistema de amostragem

considere esta variação, o que resultará numa maior representatividade em

relação ao comportamento de uma determinada espécie de madeira.

Fonte: MELO (2002).

São três os tipos de fatores, anatômico, ambiental e de utilização, que

resultam em alterações nas propriedades da madeira, conforme segue:

Fontes: CALIL (1999) e MELO (2002).

3.2. A madeira e a sustentabilidade dos materiais

A construção civil, assim como as demais atividades econômicas

desenvolvidas pelo homem, exercem algum tipo de impacto sobre o meio

ambiente. De acordo com ATHENA (2006), cerca de 40% dos materiais e da

energia produzidos no mundo são consumidos pela indústria da construção,

gerando milhões de toneladas de gases do efeito estufa, emissões de ar

tóxicas, poluentes da água e resíduos sólidos. Assim, nenhuma outra atividade

econômica exerce maior impacto sobre o meio ambiente no planeta.

O impacto ambiental decorrente do uso dos materiais na construção pode

ser reduzido pela adoção de critérios que considerem o real impacto de cada

material desde a sua obtenção até a utilização nas edificações. Para tanto,

alguns questionamentos se fazem necessários:

•

Fonte: ATHENA (2006).

Atualmente há inúmeras instituições, especialmente na América do Norte,

que se debruçam sobre este tema na busca de soluções ambientalmente mais

apropriadas para a construção civil. Com o crescente interesse na concepção e

construção de edificações “sustentáveis” ou “edifícios verdes” (green buildings),

foram desenvolvidos programas de análises do impacto do uso dos materiais

nas edificações, que determinam e medem aspectos como o consumo de

energia, produção de resíduos e outros.

Estes programas são ferramentas para se estimular a eficiência energética

e encorajar a adoção de escolhas ambientalmente responsáveis desde a

concepção até a execução das edificações. A Tabela 8 apresenta alguns

destes programas:

Fonte:a partir de AF&PA (2002).

Neste novo contexto de abordagem de critérios de sustentabilidade para a

construção civil, a madeira ressurge como o material ambientalmente correto,

com desempenho superior ao de qualquer outro material construtivo. Em linhas

gerais, as características do material que sustentam esta posição são:

•

Fonte: a partir de CWC (2002).

A definição do conceito de “edifício verde” (green building), de acordo com

critérios cada vez mais difundidos nos Estados Unidos e no Canadá, parte de

quatro princípios básicos, descritos na Tabela 9, onde o desempenho da

madeira é considerado superior ao dos outros materiais da construção:

Fonte: a partir de CWC (2002).

A Figura 48 apresenta uma análise comparativa de materiais empregados

na construção de um edifício comercial de 03 pavimentos na Canadá, com

fundação convencional, analisando-se os aspectos de sua sustentabilidade.

Figura 48 – Gráficos comparativos do desempenho de materiais em

uma edificação comercial canadense. Fonte: CWC (2000).

Um dos aspectos de maior peso na questão da sustentabilidade das

edificações é a renovabilidade dos materiais, e a madeira possui desempenho

incomparável neste quesito. A partir de práticas como o manejo florestal, é

possível se obter madeira sem necessariamente se eliminar a floresta.

Para tanto se lança mão de procedimentos que permitem a renovação das

áreas de produção florestal indefinidamente, sendo possível aumentar a

produtividade sem necessidade de se avançar sobre novas áreas de produção.

Isto explica porque países com grande participação no mercado madeireiro

mundial, como o Canadá e a Finlândia, estão entre os que mais possuem

florestas originais, ou seja, a exploração madeireira de 150 ou 200 anos não foi

capaz de eliminar a sua cobertura florestal, e a sua renovabilidade permitiu a

preservação da maior parte dos seus recursos florestais (Figura 49).

Consumo de Energia

(

)

Madeira Aço Concreto

Construção

Extração

Concreto

Efeito Estufa

120

(

)

AçoMadeira

150

Construção

Extração

Concreto

Índice de Poluição do Ar

AçoMadeira

Construção

Extração

200

150

100

Madeira Aço Concreto

Índice de Poluição da Água

Resíduos Sólidos

Uso de Recursos Naturais

Concreto

120

AçoMadeira

150

(

)

AçoMadeira Concreto

Figura 49 – Quadro comparativo de porcentagens de florestas naturais

nos países. Fonte: CWC (2000).

Outro aspecto que adquire cada vez mais importância no contexto mundial

é o mecanismo de mudanças climáticas, onde o acúmulo de gases do efeito

estufa tem contribuído dramaticamente para o aquecimento global.

O comportamento da madeira neste aspecto pode levar o material à

categoria de “material do futuro”, na condição de produto derivado da celulose

que é obtida pelo seqüestro de dióxido de carbono da atmosfera: atualmente

uma das principais estratégias frente ao aquecimento global tem sido o

estímulo ao plantio de árvores, o que resultará em grande valorização da

madeira como material ecologicamente estratégico para a humanidade.

A madeira e os produtos da madeira têm um importante papel na luta

contra as mudanças climáticas, influenciando através de diferentes

mecanismos. A floresta em crescimento absorve dióxido de carbono do

ar, e junto com os produtos da madeira, agem como reservatórios de

carbono durante a sua vida (...) o dióxido de carbono só é liberado

quando a madeira apodrece ou queima (...) o uso de produtos da

madeira também estimula o investimento de recursos na atividade

florestal e promove a renovação da floresta (...) Quando a árvore é

derrubada, o dióxido de carbono permanece no produto feito a partir

dela (...) Os principais produtos feitos a partir da madeira, como

componentes construtivos e de acabamento, têm ciclo de vida variando

de alguns anos a séculos. Quanto maior o ciclo de vida do produto,

mais tempo o carbono estará fixado, longe da atmosfera onde poderia

estar produzindo o efeito estufa (Woodfocus, 2004 p.34).

CAPÍTULO IV

CAPÍTULO IV CAPÍTULO IV

CAPÍTULO IV

4.4.

Os sistemas construtivos em madeira

Os sistemas construtivos em madeiraOs sistemas construtivos em madeira

Os sistemas construtivos em madeira

Aqui são apresentados os principais processos e sistemas construtivos em

madeira, sendo que há uma diversidade de critérios para se classificar os

padrões construtivos em madeira que varia de acordo com os países. De modo

geral, seguiu-se uma classificação básica que divide as técnicas construtivas

em madeira em tradicionais e contemporâneas, e a partir daí de acordo com a

solução estrutural e/ou construtiva predominante.

4.1. As técnicas tradicionais

A madeira é provavelmente o material de construção mais antigo utilizado

pelo homem, sendo que os povos primitivos lançavam mão de choças com

cobertura de palha quando não havia cavernas disponíveis. Daí se evoluiu para

estruturas amarradas com cipós nas regiões de clima quente e empilhadas

com troncos cobertos com terra nas regiões de clima frio.

Segundo FERNANDEZ-VILLEGA (1983), ainda no período Neolítico se

encontravam definidos os dois sistemas básicos utilizados nas estruturas de

madeira até praticamente a época moderna: as edificações com paredes

formadas por troncos colocados horizontalmente ou verticalmente, e as

edificações de armações com pilares e vigas de madeira reforçada com

elementos diagonais e horizontais.

Também de acordo com BITTENCOURT (1995), duas técnicas são

consideradas tradicionais: as construções de madeira maciça empilhada e as

que possuem entramado estrutural, com vedações em materiais variados,

ressaltando-se que em ambas há um grande domínio dos processos

construtivos, não obstante o alto consumo de material e falta de racionalização

destes processos.

4.1.1. As construções de madeira maciça empilhadas

Os sistemas construtivos baseados no empilhamento de peças de madeira

maciça, na forma roliça ou serrada, predominaram inicialmente no norte da

Europa, em regiões com grande abundância de madeira e frio intenso. Sua

principal característica é a de se comportar com um sistema portante, ou seja,

estrutura e vedação se transformam em um mesmo elemento, o que resulta em

edificações extremamente rígidas e com grande isolamento térmico, porém

com alto consumo de madeira (Figura 50).

Figura 50 – Habitações em peças serradas dos imigrantes no Paraná, à

esquerda, e em peças roliças, do séc. 17 em Ballenberg, Suíça. Fonte: MELLO

(1998).

A partir deste sistema construtivo, surgiu a técnica “lafte”, onde foram

desenvolvidos encaixes para os encontros de paredes, exatamente os pontos

mais vulneráveis deste tipo de construção (Figuras 51 e 52). De acordo com

BITTENCOURT (1995), estes encaixes diminuíram os problemas de vedação,

mas não eliminaram as questões decorrentes das variações dimensionais das

seções das peças de madeira.

A popularização do sistema “lafte” nos países do norte da Europa resultou

na introdução deste sistema construtivo nos Estados Unidos por colonizadores

escandinavos que se estabeleceram na região do rio Delaware no século XVII.

Este sistema foi adaptado pelos pioneiros que colonizaram a costa oeste,

resultando nas log-cabins, até chegar às log homes atuais.

Figura 51 – Feltro desenvolvido para vedação entre peças do sistema “lafte” e

habitação concebida na Noruega. Fonte: HYTTELIV (2006).

Figura 52 – Seqüência de fabricação de habitação pelo sistema “lafte”. Fonte:

SMAATOM (2007).

Atualmente o mercado de log homes é bastante diversificado na América

do Norte, principalmente nos Estados da região norte dos EUA e no Canadá,

sendo este tipo de construção em madeira, com variados sistemas de encaixe,

utilizado principalmente em habitações de alto luxo (Figuras 53 e 54).

Figura 53 – Tipos de encaixes de peças nos cantos (corner style) utilizados nas log

homes norte-americanas. Fonte: CEDARMILLLOGHOMES (2004).

Figura 54 – Habitação de alto luxo do tipo log home construída no Canadá.

Fonte: CEDARMILLLOGHOMES (2004).

4.1.2. As construções com entramado estrutural

Ao contrário das construções de madeira empilhada, as construções que

possuem entramado estrutural de madeira surgiram a partir da necessidade de

se otimizar o uso dos recursos florestais, sendo bastante comuns em regiões

com menor disponibilidade de madeira. Sua principal característica foi a de se

fixar diretamente os pilares no solo, sendo os espaços entre os pilares vedados

com terra, pedra, tijolo, etc.

De acordo com BITTENCOURT (1995), na literatura européia estas

construções são chamadas de colombage, que é proveniente do latim columna,

referindo-se aos pilares de madeira, sendo que na literatura nacional, são

conhecidas como “construções em enxaimel”, sendo bastante comuns na

região sul do Brasil, em colônias de imigrantes italianos e alemães.

O termo enxaimel ou fachwerk (em alemão) significa enchimento,

explicando o sistema construtivo onde primeiro se executa o esqueleto com

peças robustas de madeira, depois são fixadas peças horizontais e verticais e

por último é feito o enchimento com barro amassado, pedra e tijolo (Figura 55).

Segundo DEUTSCH WELLE (2005), este sistema pode ser considerado o

precursor da planta livre da arquitetura moderna, onde as paredes são

independentes da estrutura de madeira autoportante.

Figura 55 – Fachadas em enxaimel. Fonte: FACHWERKHAUS (2004).

A definição do enxaimel também pode ser aplicada às nossas construções

de taipa de pilão ou pau-a-pique, pois da mesma forma o entramado estrutural

é preparado para receber o material das vedações. No entanto, esta

denominação é mais utilizada para designar as edificações dos imigrantes

europeus (Figura 56).

Figura 56 – Casa em enxaimel em Blumenau (SC). Fonte: BLUMENAU (2005).

BITTENCOURT (1995) apresenta dois princípios básicos segundo os quais

uma construção em enxaimel pode ser executada: utilizando-se peças longas

de madeira, onde os pilares são contínuos do solo ao telhado, sendo as

construções mais antigas e que necessitam de peças de grandes seções; e

utilizando-se peças curtas de madeira, quando os pilares não ultrapassam a

altura de um pavimento, finalizando em vigas de amarração que servem de

suporte para o pavimento superior (Figura 57).

Figura 57 – Sistema enxaimel onde os pavimentos se apóiam um sobre

o outro com vigas de amarração. Fonte: WIKIPEDIA (2007).

O caráter estético da construção em enxaimel foi bastante explorado

especialmente no continente europeu, em países como a Alemanha, a França

e a Inglaterra. São edificações que expressam muita robustez, se destacando

também a grande inclinação dos telhados (Figuras 58 e 59).

Figura 58 – Edificações em enxaimel na França e Alemanha. Fonte:

FACHWERK (2007).

Figura 59 – Monumento nacional Little Moreton Hall, datado de 1550, no

interior da Inglaterra. Fonte: GREATBUILDINGS (2007).

Este sistema construtivo, que é considerado o precursor das técnicas

construtivas em madeira contemporâneas, ainda é bastante demandado na

Europa para casas de campo, além de estar sendo estudado devido ao seu

excelente comportamento a terremotos, devido às suas fundações não

engastadas e ao grande número de emendas que absorvem os impactos.

100

4.2. As técnicas contemporâneas

No panorama de intenso desenvolvimento tecnológico que se verifica na

área de construção em madeira, com uma profusão de técnicas e materiais

derivados, há diferentes proposições de classificação dos sistemas

construtivos. Seguindo a abordagem sugerida por GOTZ et al.(1983) e

BITTENCOURT (1995), os sistemas construtivos em madeira podem ser

classificados de acordo com a Tabela 10:

Fonte: a partir de GOTZ et al. (1983) e BITTENCOURT (1995).

101

CARTAGENA (1982) propõe duas classificações das edificações de

madeira: quanto ao sistema estrutural e quanto ao sistema construtivo. A

primeira classificação identifica três tipos básicos de soluções estruturais em

madeira: os entramados, os sistemas poste-viga e os sistemas treliçados.

Quanto ao sistema construtivo, é proposta uma abordagem a partir dos

processos de fabricação da obra em madeira, conforme a tabela 11:

Fonte: CARTAGENA (1982).

De acordo com INO (1992), a diversidade de critérios existentes para se

classificar os sistemas construtivos em madeira está presente principalmente

na literatura internacional, envolvendo o grau de industrialização, o material

utilizado nas paredes, a tipologia da estrutura resistente e a definição da

construção em pesada, semileve e leve, e os tipos de pré-fabricação.

102

A Tabela 12 apresenta a descrição de INO (1992) sobre a classificação dos

sistemas construtivos em madeira presente na literatura internacional:

Fonte: a partir de INO (1992).

A seguir são apresentadas e ilustradas diversas soluções construtivas em

madeira, considerando-se principalmente as proposições estruturais que as

determinam e salientando-se o desejável enfoque da obra em madeira como

resultado da interação entre sua concepção arquitetônica e estrutural, bem

como das técnicas construtivas utilizadas. As técnicas construtivas em madeira

no Brasil serão apresentadas no item 4.3.

103

4.2.1. O sistema poste-viga ou pilar-viga

Este sistema é constituído por pilares e vigas de madeira que funcionam

como pórticos, ou seja, estas peças são armadas em uma direção e travadas

na outra direção através de estruturas secundárias de pisos e coberturas. Sua

execução é facilitada porque em geral são poucos elementos necessários à

sua montagem, além de ser um sistema bastante flexível e que permite

vedações executadas com diferentes materiais (Figura 60).

Figura 60 – Edificação com sistema pilar-viga e vedações em alvenaria,

destinada ao centro de plantas medicinais do IBAMA/DF. Fonte: MELLO (2004).

Alguns inconvenientes do sistema construtivo dizem respeito às instalações

complementares, que embora possam ser embutidas nas vedações, têm como

barreiras à sua passagem as peças de madeira. Nestes casos, soluções de

projeto podem ser adotadas evitando-se estas situações.

No entanto, são inegáveis as vantagens que decorrem principalmente da

independência entre a estrutura e as vedações, que permitem inúmeras

composições arquitetônicas com diferentes materiais, inclusive adequando-se

estes materiais com o isolamento térmico e acústico requeridos.

104

Trata-se de um sistema construtivo bastante empregado em países com

pouco desenvolvimento tecnológico no setor da construção em madeira, como

é o caso do Brasil. No entanto, está presente especialmente na América do

Norte, sendo bastante conhecidas e demandadas as post beam houses, por

sua versatilidade de construção e estética arquitetônica (Figura 61).

Figura 61 – Habitações com sistema pilar-viga nos EUA. Fonte:

PIONEERLOGSYSTEM (2006).

As vantagens do sistema têm contribuído para que tradicionais empresas

de log homes norte americanas venham desenvolvendo soluções em pilar-viga

como opção às onerosas casas de toras, confirmando que este sistema

construtivo em madeira é um dos mais bem sucedidos (Figura 62).

Figura 62 – Sistema pilar-viga com madeira roliça no Canadá. Fonte:

CANADIANLOGHOUSE (2006).

105

4.2.2. Os entramados modernos: sistemas ballon e plattform

Como resultado do desenvolvimento tecnológico que se processou sobre

as técnicas construtivas tradicionais, os entramados de madeira atuais estão

entre as mais avançadas soluções construtivas existentes, representados

principalmente pelos sistemas construtivos ballon e plattform.

Historicamente, a partir do Renascimento, as construções em madeira

tornam-se mais escassas na Europa, devido à redução dos recursos florestais

e ao surgimento de outros materiais construtivos. No entanto, na América do

Norte ocorre o inverso, onde a grande disponibilidade de florestas aliada à

tradição construtiva que se inicia com as edificações de toras, resultam nos

entramados modernos, sendo o sistema ballon pioneiro neste ramo.

O sistema ballon começa ser experimentado e implantado em meados do

século 19, na região de Chicago (EUA), sendo as peças robustas das

habitações substituídas por peças leves de dimensões padronizadas fixadas

com pregos e espaçadas por pequenas distâncias. Outra característica

importante foi a utilização de peças longas em obras com mais de um

pavimento, que transmitiam os esforços diretamente para o solo (Figura 63).

Figura 63 – Obra no Canadá e detalhe do sistema balloon. Fonte: HOMETIPS (2007).

106

O uso de peças longas, característica que dá nome ao sistema por

assemelha-lo à armação de um balão, foi responsável pela sua decadência,

devido à necessidade de peças com dimensões especiais para edificações

com vários pavimentos, das dificuldades de obtenção de rigidez no sistema,

problemas de montagem nas obras e comportamento ao fogo, uma vez que as

peças contínuas não permitiam barreiras eficientes contra a sua propagação.

A despeito de sua superação, este sistema foi responsável por

desencadear o desenvolvimento da indústria de casas pré-fabricadas de

madeira na América do Norte, culminando com o sistema plattform, que

resultou na habitação que é considerada a de melhor qualidade do planeta.

O sistema plattform possui como principal característica a execução do

piso como uma plataforma, sobre a qual são edificados os entramados das

paredes, que por sua vez receberão a plataforma do piso superior. A

plataforma inicial ou basement é feita em concreto ou pedra, assentada

diretamente sobre o solo.

Conforme ilustrado na Figura 64, todo o sistema é constituído de peças

leves, cujas paredes levam montantes de seções pequenas (2” x 4”), todos

ligados por pregos ou elementos metálicos.

Figura 64 – Montagem das paredes e detalhe genérico do sistema

plattform. Fonte: PUUINFO (2007).

107

A versatilidade do sistema plattform pode ser observada sob o ponto de

vista do grau de industrialização, podendo ser fabricado em painéis portantes e

até em módulos volumétricos, as chamadas mobile homes ou casas móveis.

Estas são produzidas dentro de grandes indústrias diretamente sobre chassis

extendidos de caminhões e transportadas até os locais de implantação,

chamados de mobile home parks (Figuras 65 e 66).

Figura 65 – Montagem de mobile homes em indústrias dos EUA. Fonte:

SKYLINEHOMES (2007).

Figura 66 – Transporte com embalagem e entrega da mobile home nos

EUA. Fonte: BROOKSWOODHOMES (2006).

O sistema construtivo também permite a execução de edificações com

vários pavimentos, que podem chegar a cinco ou seis dependendo da região

de instalação. No entanto, o produto de maior qualidade é inegavelmente a

edificação residencial norte-americana, conforme apresentado a seguir.

108

4.2.2.1. Considerações sobre a casa de madeira norte-americana

A despeito da experiência nem sempre bem sucedida de se morar em uma

casa de madeira no Brasil, cuja qualidade muitas vezes é motivo de

reclamação por parte dos usuários, pode-se afirmar que nenhum outro material

oferece a possibilidade de conforto ambiental como a madeira.

O exemplo bem sucedido é o da habitação norte americana, considerada a

de melhor qualidade em termos de conforto e segurança de todo o mundo,

baseada em sistemas construtivos em madeira resultantes da industrialização

da construção.

A construção em madeira é resistente, durável, fácil de proteger, fácil de

renovar e agrega valor. Isto é baseado em 200 anos de performance

comprovada e um padrão de pesquisa e desenvolvimento de novos

produtos para faze-la cada vez melhor (...) em outras partes do mundo,

há um grande interesse na casa norte americana. Isto explica porque

nossas equipes especializadas percorrem o mundo apresentando, para

quem procura soluções habitacionais econômicas, duráveis e seguras,

o sistema construtivo em madeira que delega à América do Norte a

melhor habitação do planeta (CWC, 2002 p.2).

Um dos fatores deste sucesso é a normatização, de forma que os códigos

de edificações norte-americanos são pautados pela premissa de prover altos

níveis de segurança e saúde para os usuários. Segundo o CWC (2002),

nenhum outro material possui tantos anos de performance e desenvolvimento

de critérios técnicos, subsidiados por institutos de pesquisa liderados pelo

Laboratório de Produtos Florestais (FPL), localizado no Estado de Madison

(EUA), que desde o ano de 1910 desenvolve trabalhos sobre o tema com

universidades, indústrias e instituições estaduais e federais.

O grande isolamento térmico característico do material madeira também

representa um diferencial a favor da casa norte-americana. Sendo cerca de

400 vezes mais isolante que o aço, por exemplo, e considerando o custo

109

significativo do isolamento térmico destas habitações, o emprego do sistema

construtivo em madeira resulta num melhor desempenho global da moradia.

A fácil renovação da habitação, que inclui o aumento do seu tamanho ou o

rearranjo dos espaços também contribui para o sucesso da casa americana.

De acordo com a Associação Nacional dos Construtores de Casas, em 2001,

os proprietários de residências gastaram cerca de 160 bilhões de dólares na

reforma de suas casas, sendo que nos EUA as moradias em madeira

representam cerca de 74% do total, chegando a 94% no Canadá (CARUANA,

2002).

A facilidade de se modificar a residência é um grande atrativo, pois o

sistema construtivo baseado em peças leves fixadas com pregos (“studs”,

montantes de madeira nas dimensões de 2x4 polegadas) e uso de chapas de

madeira e gesso acartonado, sendo todo este material manipulado por

máquinas manuais, permite que o próprio dono possa efetuar estas

modificações. Trata-se de uma grande vantagem comparativa, pois nas

construções convencionais de alvenaria e concreto armado, as alterações da

moradia têm de ser feitas por equipes de pedreiros e produzem muita poluição

decorrente da demolição.

Outra questão que afeta particularmente a América do Norte em relação à

habitação é a ocorrência de terremotos. Neste campo, as construções em

madeira se mostram como um dos sistemas construtivos mais seguros por

causa de algumas vantagens comparativas:

1. A madeira é resistente e leve – menos massa é uma vantagem

porque significa que menos forças atuarão no edifício.

2. O sistema construtivo em madeira tem vários componentes e

várias ligações pregadas – há inúmeros componentes das cargas

atuantes em várias direções para absorver as forças.

3. As conexões pregadas típicas dos sistemas construtivos em

madeira são eficientes para dissipar a energia dos terremotos (CWC,

2002 p.5).

110

A questão da durabilidade da moradia norte-americana é abordada de

diversas formas, desde o uso intensivo de barreiras químicas no solo para

afastar a presença dos cupins (item obrigatório na maioria dos Estados

americanos) até tratamentos de última geração com produtos químicos em

painéis de vedação e peças estruturais.

Desenvolvida pelos primeiros colonizadores, a construção em madeira

desde então tem sido objeto da mais intensa pesquisa e evolução de

que qualquer outro sistema construtivo, resultando em uma tecnologia

construtiva que pode suportar as mudanças de inverno no Alasca, as

chuvas em Seattle, os verões no Texas e em qualquer outra situação

(CWC, 2002 p.7).

Os aspectos relativos à sustentabilidade da habitação em madeira são

abordados no item 3.2., mas algumas considerações aqui colocadas estarão

diretamente reforçando as vantagens da casa norte–americana, como, por

exemplo, a origem florestal dos principais componentes, que demandam cada

vez mais recursos florestais.

A oferta de longo prazo de madeira e florestas, também para outros

usos como recreação, é suportada por técnicas de manejo florestal e

programas de certificação florestal que garantem esta performance.

Hoje os EUA têm a mesma área de florestas que tinham em 1920,

mesmo com um aumento de 143% em sua população. Na América do

Norte, cerca de 2,15 bilhões de árvores são plantadas todos os anos.

No Canadá, 90% das florestas originais foram mantidas – mais do que

qualquer outro país – apesar do crescimento de uma população de 30

milhões de habitantes (CWC, 2002 p.7).

Os questionamentos que normalmente se colocam sobre a proteção das

florestas brasileiras como um indicador do fracasso dos países desenvolvidos

na proteção de seus recursos florestais, não procedem no caso norte-

111

americano, e a prova disto é a altíssima aceitação da casa de madeira por

parte da população como um produto proveniente de práticas sustentáveis.

Na atual condição de alteração climática que vive o planeta, e

considerando a grande contribuição que especialmente os EUA têm para a

emissão de gases que provocam o efeito estufa, a casa de madeira representa

um contraponto à imagem negativa do país perante a comunidade

internacional.

A casa que produz menos impacto em aspectos como o uso de energia, a

produção de gases do efeito estufa, a poluição da água e do ar, além de ser a

casa mais fácil de construir e reformar, também é a casa com padrão estético

satisfatório, conforme apresentado na Figura 67, e que garante o título de

melhor habitação do mundo em conforto, segurança e qualidade.

Figura 67 – Habitação de classe média com sistema construtivo em madeira do

tipo plattform, no Estado do Oregon, EUA. Fonte: MELLO (2006).

112

4.2.3. As construções em painéis industrializados de madeira

As construções em painéis representam a evolução dos princípios de pré-

fabricação aplicados à edificação em madeira, sinalizando para uma tendência

que se intensifica nos países desenvolvidos: a industrialização da construção.

Sua viabilidade foi possível graças á evolução dos entramados de madeira,

de forma que, segundo BITTENCOURT (1995), estes possuem o mesmo

princípio do sistema plattform frame, mas diferenciando-se basicamente pela

maior pré-fabricação dos componentes.

De acordo com GOETZ et al.(1983), ainda em 1931, o arquiteto Walter

Gropius desenvolveu um sistema de construção pré-fabricada com grandes

elementos, feitos de madeira, alumínio e chapas de cimento-amianto, sendo

esta tecnologia aperfeiçoada na década de 1940 nos EUA com o nome de

Packaged House System ou Sistema de Casa em Pacote. A repercussão foi

grande, de forma que, segundo KOHANE (2006), no final da Segunda Guerra

Mundial, havia cerca de 200.00 casas pré-fabricadas espalhadas pelos Estados

Unidos. Este sistema pioneiro teve um papel primordial no desenvolvimento da

construção em painéis, e seu princípio básico se mantém até hoje (Figura 68).

Figura 68 – Perspectiva de habitação executada nos anos 1943-1945 com o

Packaged House System. Fonte: CRIT (2007).

113

Atualmente, este setor da construção oferece painéis de pequenas e

grandes dimensões, totalmente pré-fabricados e prontos para montagem na

obra. Segundo BITTENCOURT (1995), os painéis fabricados podem ser os

“semifechados” (entramado + fechamento interior ou exterior) ou “fechados”

(entramado + fechamento interior ou exterior + isolamento), sendo bastante

executados na Europa, principalmente na França.

A França, de acordo com INO (1992), possui um detalhado sistema de

classificação da construção em painéis, conforme a Tabela 13:

Fonte: a partir de INO (1992).

As Figuras 69, 70 e 71 apresentam aspectos da industrialização dos

painéis portantes de madeira na França, e sua aplicação em edificações.

Figura 69 – Fabricação de painéis na França. Fonte: POBI (2007).

114

Figura 70 – Montagem de painéis nas obras. Fonte: IDEESMAISON (2007).

Figura 71 – Edificações francesas com painéis de madeira. Fonte: POBI (2007).

Atualmente as técnicas construtivas em painéis na Europa estão

valorizadas pela adoção das casas passivas ou passivhaus, onde as soluções

construtivas sustentáveis dispensam sistemas de aquecimento e esfriamento.

De olho neste mercado, os fabricantes de painéis já oferecem componentes

com excelente isolamento tanto ao frio quanto ao calor (Figura 72).

Figura 72 – Detalhe de painel especial e exemplo de passivhaus. Fonte:

MAISON (2007).

115

4.2.4. As soluções estruturais de coberturas e halls

A infinidade de soluções construtivas em madeira presentes na Europa,

América do Norte e Japão, induzem a classificações genéricas destas

soluções, de forma que os atores do projeto e da obra em madeira possam

assimilar com mais facilidade as tecnologias disponíveis e fazer a sua opção.

Neste sentido, GOETZ et al.(1983) propõe identificar as várias possibilidades

estruturais em madeira para coberturas e halls a partir do seu sistema estático,

podendo ser resumido conforme segue:

•

Fonte: a partir de GOETZ et al.(1983).

A estrutura em madeira, por suas particularidades como a visibilidade dos

detalhes e soluções construtivas, impõe que a opção por qualquer um dos

sistemas estáticos citados seja referendada pelo resultado estético que se

deseja, num trabalho conjunto entre arquiteto e engenheiro calculista.

A seguir são apresentados exemplos de soluções estruturais em madeira,

onde se percebe que, ao contrário, por exemplo, das estruturas em concreto

armado, qualquer elemento necessário ao esquema estático pretendido estará

atuando como elemento marcante da estética arquitetônica.

116

As soluções estruturais com vigas biapoiadas ou contínuas são

consideradas simplificadas, o que não diminui a sua capacidade de resposta às

intenções arquitetônicas e estruturais. Além disso, a gama de produtos da

madeira permite diferentes opções de vigamentos (Figuras 73 e 74).

Figura 73 – Execução, obra acabada e detalhe construtivo de habitação com

solução construtiva em vigas biapoiadas. Fonte: BOIS-CONSTRUCTION (2007).

Figura 74 – Vigas contínuas em MLC no novo aeroporto de Oslo, Noruega, e em

escola na Finlândia. Fonte: FINNFOREST (2007).

117

Outra forma de utilização das vigas de madeira é a chamada viga

tensionada ou estaiada, onde a sua rigidez é aumentada com o uso de cabos

ou tirantes metálicos, resultando num melhor desempenho da peça. Trata-se

de uma solução utilizada inclusive em obras de madeira nacionais (Figura 75).

Figura 75 – Vigas tensionadas em escola de Rondônia (de mineradora francesa) e

em ginásio na França. Fontes: MELLO (2001) e BOIS-CONSTRUCTION (2007).

Quanto às estruturas treliçadas, de acordo com FERNANDEZ-VILLEGA

(1983), são consideradas formas estruturais onde as propriedades da madeira

podem ser aproveitadas com mais vantagens, pois seus membros estão

sujeitos essencialmente a esforços axiais, e em alguns casos a momentos

fletores, onde a madeira resiste com eficiência.

Além disto, são consideradas de modo geral bastante econômicas, de

forma que mesmo em países com abundância de recursos florestais, como

Eua, Canadá e Rússia, são utilizadas com freqüência. A competitividade deste

sistema construtivo foi intensificada com o desenvolvimento das conexões

metálicas, de forma que são estruturas relativamente fáceis de se fabricar e

montar, além de possuírem uma grande variedade de configurações em função

de requisitos técnicos e funcionais (FERNANDEZ-VILLEGA, 1983).

De acordo com sua forma, que é resultado da busca de eficiência estrutural

além de atender a exigências funcionais e construtivas, a maior parte das

treliças de madeira pode ser classificada genericamente conforme a Tabela 14:

118

Fonte: a partir de FERNANDEZ-VILLEGA (1983) e CWTA (2007).

As treliças de madeira, especialmente as triangulares, estão disponíveis no

mercado embasadas por um alto grau de industrialização, que as torna

competitivas em relação a outras soluções estruturais (Figura 76).

Figura 76 – Treliça pré-fabricada e máquina para produção de componentes com

capacidade para 250 a 300 peças por hora. Fonte: WOODTRUSSSYSTEMS (2007).

119

A Figura 77 apresenta de forma sintética o processo de fabricação de uma

treliça de madeira na América do Norte, onde o uso de madeira de baixa e

média densidade permite um menor desgaste do maquinário.

Figura 77 – Esquema de fabricação de treliças de madeira na América do Norte.

Fonte: CWTA (2007).

Não obstante a sua aparente simplicidade, as estruturas treliçadas de

madeira podem contribuir de forma bastante satisfatória para o resultado

estético das edificações, sejam residenciais, comerciais, etc (Figuras 78 e 79).

Figura 78 – Treliças triangulares em edificações comercial e industrial. Fonte:

CWTA (2007).

120

Figura 79 – Treliças planas de madeira em edificação do INCRA no Pará, e com

diagonais metálicas no museu de Ballenberg, Suíça. Fonte: MELLO (1998-2002).

As treliças planas são excelentes opções estruturais para fixação de pisos

e elementos horizontais, podendo vencer grandes vãos e sendo bastante

competitivas em estruturas de pontes (Figura 80).

Figura 80 – Ponte estruturada em treliça plana de madeira com vão central de

54m e comprimento total de 108m, nos Alpes suíços. Fonte: MELLO (1998).

121

As tesouras articuladas apresentam como vantagem a execução rápida de

grandes vãos com componentes menores, que se fixam nas articulações

(Figura 81). De acordo com GOETZ et al.(1983), a forma de montagem e sua

flexibilidade são essenciais para o seu dimensionamento, sendo também

imprescindível considerar com atenção a ação dos ventos.

Figura 81 – Exemplo de tesoura com três articulações em edifício agrícola, com

passarela fixada na articulação central. Fonte: UNALAM (2006).

As estruturas em pórticos são intensamente empregadas em grandes

edificações na Europa e na América do Norte, sendo predominantemente

utilizadas peças de madeira laminada colada na sua confecção, embora

também possam ser observadas soluções treliçadas. Trata-se de uma solução

estrutural de grande impacto visual sobre a concepção arquitetônica (Figuras

82 e 83).

Figura 82 – Exemplos de estruturas em pórticos. Fonte: TIMBERWELD (2006).

122

Figura 83 – Pórticos treliçados concebidos para o projeto da nova sede do Jardim

Botânico de Brasília (DF). Fonte: MELLO (2003).

Segundo GOETZ et al.(1983), os pórticos podem ter duas ou três

articulações, sendo que quando têm duas são estruturas hiperestáticas, e

quando têm três são estruturas isostáticas. Construtivamente, os pórticos com

duas articulações têm peça central única, o que, em função do vão a ser

vencido pode significar uma peça de grandes dimensões e peso. Isto explica

porque os pórticos com três articulações são mais utilizados (Figura 84).

Figura 84 – Estruturas em pórticos com três articulações em obras em Portugal. Fonte:

JULAR (2004).

123

Os arcos em madeira, assim como os pórticos, podem ter duas ou três

articulações, também sendo considerados hiperestáticos para o primeiro caso e

isostáticos para o segundo. A sua forma assemelhada à parábola lhe confere

excelente desempenho particularmente para grandes vãos (Figura 85).

Figura 85 – Ponte para pedestre com estrutura em arcos de madeira laminada colada

na Suíça. Fonte: HSB (2006).

Nos países com grande tradição na construção em madeira, as estruturas

em arco feito de madeira laminada colada são bastante empregadas, com

resultado estético de grande impacto (Figura 86).

Figura 86 – Capela com arcos em madeira laminada colada, na Finlândia. Fonte:

FINNFOREST (2006).

124

As estruturas em arcos também podem ser confeccionadas com madeira

maciça, aproveitando a grande aptidão do material, pois a sua composição de

fibras lhe confere aumento da rigidez no arqueamento (Figura 87).

Figura 87 – Pontes em arco (acima) e arco treliçado (abaixo) executadas com

peças de madeira maciça, em Goiânia (GO) e Brasília (DF). Fonte: MELLO (1998).

Os arcos treliçados são estruturas economicamente bastante competitivas

e com aptidão para vencer grandes vãos (Figura 88).

Figura 88 – Cobertura em arco treliçado para Hall de esportes. Fonte: CWC

(2007).

125

As vigas suspensas, de acordo com GOETZ et al.(1983), trabalham como

arcos invertidos, ou seja, respondendo a solicitações de tração. A verificação

de estabilidade, que é determinante para os arcos comprimidos, aqui não é

essencial, devendo-se, no entanto observar cuidadosamente a ação do vento

no sistema estrutural (Figura 89).

Figura 89 – Edificação com cobertura em vigas suspensas com diâmetro de

170m em Viena, Áustria. Fonte: NATTERER-BCN (2007).

As grelhas de vigas são sistemas planos compostos de vigas, normalmente

maciças, que se cruzam em ângulos de 45°,60º ou 90º, e são rigidamente

fixadas, o que torna o sistema hiperestático. Também podem ser treliçadas e

são empregadas em residências e edificações diversas (Figura 90).

Figura 90 – Grelhas em atelier de carpintaria na França e como apoio de caixa d’água

em escritório do IBAMA em Santa Catarina. Fontes: CRIT (2005) e MELLO (1999).

126

As estruturas plissadas são definidas a partir do princípio onde um módulo

inicial é repetido ou transformado por rotação, translação, superposição ou

duplicação, gerando estruturas paralelas com trava de estabilização, estruturas

radiais ou em forma de arcos ou pórticos (Figura 91).

Figura 91 – Estruturas plissadas radiais, em arcos e pórticos. Fonte: CRIT

(2005).

A orientação das estruturas plissadas e sua geometria permitem construir

formas espaciais abstratas e figurativas, seguindo a mesma técnica do origami,

conforme ilustrado nas Figuras 92 e 93.

Figura 92 – Estruturas plissadas em granja francesa e no Pavilhão de Música de

Montreal, Canadá. Fonte: CRIT (2005).

Figura 93 – Aduana na Áustria com estruturas plissadas. Fonte: CRIT (2005).

127

As superfícies curvas podem ser executadas com soluções de chapas

armadas sobre vigas, estruturas treliçadas, pórticos e estruturas reticuladas em

arcos, sendo de simples curvatura ou dupla curvatura (Figuras 94 e 95).

Figura 94 – Superfície à simples curvatura em galpão para estaleiro em Morges,

Suíça. Fonte: MELLO (1998).

Figura 95 – Superfícies à dupla curvatura em creche em Liechtenstein e na

Escola Politécnica Federal de Lausanne, Suíça (à direita). Fonte: MELLO (1998).

128

As cascas de madeira podem ser executadas com nervuras, em curvaturas

invertidas, e com formas diversas como ovóides, elípticas, cúpulas regulares,

etc, num variado repertório de soluções (Figuras 96, 97 e 98).

Figura 96 – Casca de cobertura de uma piscina, que se apóia sobre três pontos no

solo, com vãos de 58m entre os pontos, na França. Fonte: CRIT (2005).

Figura 97 – Casca em forma ovóide com estrutura em arcos compostos fixados em

radier de concreto armado, na Bélgica. Fonte: CRIT (2005).

Figura 98 – Cúpula em auditório e casca invertida em anfiteatro, executadas em

universidades na França e Alemanha. Fonte: CRIT (2005).

129

As estruturas de cúpulas geodésicas são dimensionadas a partir das forças

de compressão e tração que atuam nas suas barras, sendo que a transmissão

das cargas provoca esforços tangenciais e radiais (GOETZ et al., 1983).

São composições estruturais diferenciadas, e a aptidão da madeira para

estes sistemas é responsável por um movimentado setor de construção de

casas com cúpulas geodésicas, especialmente nos EUA (Figura 99).

Figura 99 – Seqüência de fabricação de casa com cúpula geodésica nos EUA, com

execução de embasamento em concreto armado, armação em montantes de madeira,

enrijecimento com chapas de compensado, execução de complementos, com vista

interna mostrando mezanino, e a obra acabada. Fonte: HORTONDOME (2004).

130

As estruturas especiais de madeira são aqui apresentadas de forma livre,

ou seja, sem nenhuma classificação quanto ao sistema estrutural proposto,

pretendendo-se desta forma ilustrar as inesgotáveis possibilidades construtivas

do material e de seus derivados.

A sua concepção e realização são resultado de grande investimento em

desenvolvimento tecnológico na área de construção em madeira nos países do

Hemisfério Norte, e servem de exemplo da posição estratégica que pode

ocupar a madeira em nosso setor da construção civil.

Do ponto de vista da concepção arquitetônica, são exemplos de perfeita

integração entre a proposição estética e tecnológica, que caracterizam as

obras referenciais em madeira (Figuras 100, 101, 102, 103 e 104).

Figura 100 – Edificações em madeira na Finlândia (igreja), Suíça (edifício público) e

França (habitação coletiva). Fontes: ARCHIMAGAZINE (2004), HSB (2006) e BOIS-

CONSTRUCTION (2007).

131

Figura 101 – Jardim botânico em Sheffield, Inglaterra. Fonte: FINNFOREST (2002).

Figura 102 – Pavilhão de Exposições de Hannover, Alemanha. Fonte: FINNFOREST

(2002).

132

Figura 103 – Igreja na Itália, projeto do arquiteto Renzo Piano. Fonte: FINNFOREST

(2002).

Figura 104 – Museu em Copenhagen, Dinamarca, projeto do arquiteto Daniel

Libeskind, e edifício comercial na Alemanha. Fonte: FINNFOREST (2002).

133

4.2.5. As cidades de madeira (wooden towns)

Uma forma bastante particular de manifestação da tecnologia construtiva

contemporânea em madeira é a das cidades de madeira ou wooden towns, que

se caracteriza por pequenas cidades planejadas onde todas as edificações são

feitas com o material (Figura 105).

Figura 105 – Cidade de madeira em Oulu, na Finlândia. Fonte: PUUINFO (2007).

A concepção de cidades de madeira remete a tempos antigos, onde o

material estava disponível e não havia outras opções construtivas, como no

caso dos burgos na Europa e das cidades criadas com a colonização da região

oeste dos Estados Unidos (Figura 106).

Figura 106 – Cidade de madeira do final do século 18 no Estado de Washington,

EUA. Fonte: WSULIBS (2007).

134

No Brasil houve experiências pioneiras, como a cidade de madeira

construída pelo americano Henry Ford na Amazônia, com o intuito de

estabelecer uma base na floresta para a exploração da borracha.

Esta cidade, chamada de Fordlândia, foi transferida para a localidade de

Belterra, no oeste do Pará, onde se encontra até hoje. A presença da

concepção americana das construções em madeira pode ser observada nos

seus principais edifícios e residências (Figura 107).

Figura 107 – Igreja, prefeitura e escola da cidade de madeira de Belterra (antiga

Fordlândia), construída às margens do rio Tapajós, no oeste do Estado do Pará, pelo

magnata Henry Ford, para instalação de uma base de exploração de borracha. Fonte:

MELLO (2003).

135

Outras experiências de construção de pequenas cidades de madeira no sul

do Brasil e para instalação de operários de grandes empreendimentos como

hidrelétricas se sucederam pelo país. Um marco histórico é a Cidade Livre,

hoje Núcleo Bandeirante, que foi criada para abrigar os operários que vieram

construir a nova capital do Brasil, Brasília.

Nos primórdios da cidade, todas as suas edificações eram de tábuas e

possuíam até dois pavimentos (Figura 108). Com o propósito de prestigiar os

construtores da nova capital, o então presidente da república Juscelino

Kubitschek mandou erguer a residência oficial com a mesma tecnologia

empregada nas habitações da Cidade Livre (Figura 109).

Figura 108 – A Cidade Livre, hoje Núcleo Bandeirante, era totalmente construída em

madeira, que foi substituída por alvenaria. Fonte: BANDEIRANTE (2007).

Figura 109 – Palácio do Catetinho, residência oficial do presidente da República

no início da construção de Brasília. Fonte: BANDEIRANTE (2007).

136

Atualmente, as cidades de madeira estão presentes na América do Norte e

nos países escandinavos, como a Finlândia. De modo geral, as wooden towns

norte-americanas se destinam a abrigar pólos turísticos tais como estações de

ski e outros, onde se pode observar todo o aparato tecnológico que acompanha

as soluções construtivas em madeira presentes (Figura 110).

Figura 110 – Cidade turística de Whistler, no Canadá, considerada um dos

principais ski resorts (estação de esqui) da América do Norte, sendo totalmente

construída em madeira. Fonte: MELLO (2000).

137

A Finlândia pode ser considerado o país mais avançado do mundo no tema

das cidades de madeira. Graças a bem elaborados programas de governo em

conjunto com a iniciativa privada, há inúmeras cidades planejadas e

construídas dentro deste conceito.

O projeto Modernas Cidades de Madeira é um programa nacional

iniciado em 1997 com o objetivo de criar novos e exemplares ambientes

de se morar em várias regiões da Finlândia utilizando a madeira como

material de construção (...) Um dos principais aspectos deste programa

é o de estimular o desenvolvimento de casas e pequenos apartamentos

urbanos e de reformar o planejamento da produção e construção de

moradias (...) Tanto no planejamento quanto na construção, os esforços

são no sentido de organizar um sistema aberto de construção em

madeira que seja economicamente eficiente e com conceitos de

desenvolvimento sustentável para a construção dos tempos modernos

(PUUINFO, 2007 p.1).

Com este conceito foram planejadas e implantadas diversas cidades de

madeira pelo país, embasadas em propostas contemporâneas de desenho e

de qualidade ambiental para os ambientes construídos. As Figuras 111, 112,

113, 114 e 115 ilustram algumas cidades de madeira daquela região.

Figura 111 – Cidade de madeira de Porvoo, Finlândia. Fonte: PUUINFO (2007).

138

Figura 112 – Cidades de Oulu e Sodankyla, Finlândia. Fonte: PUUINFO (2007).

Figura 113 – Vistas de ruas internas nas cidades de madeira de Oulu e

Tuusula, Finlândia. Fonte: PUUINFO (2007).

139

Figura 114 – Cidade com habitações coletivas de três pavimentos em madeira

na periferia de Helsinque, Finlândia. Fonte: MELLO (2004).

Figura 115 – Cidade de Friisla, Finlândia, com habitações térreas em madeira.Fonte:

MELLO (2004).

140

4.3. Técnicas construtivas em madeira no Brasil

A literatura nacional é bastante escassa no que se refere às técnicas

construtivas em madeira, estando dispersa em publicações técnicas,

dissertações e teses, em número bem inferior em relação à literatura sobre

obras em concreto e alvenaria.

O desenvolvimento das técnicas construtivas em madeira no Brasil tem seu

ponto de partida na arquitetura indígena, onde práticas milenares utilizavam

estruturas leves de madeira com cobertura de palha, em composições muitas

vezes arrojadas e que permitiam a construção de grandes ocas para o abrigo

de várias famílias (Figura 116).

Figura 116 – Oca destinada a várias famílias da nação waimiri-atroari, na Amazônia.

Fonte: WAIMIRI-ATROARI (2007).

Estas tecnologias construtivas tiveram bastante influência nas raízes da

arquitetura colonial brasileira, que misturou elementos da arquitetura de pedra

portuguesa, que por sua vez foi fortemente influenciada pela tradição

construtiva árabe em terra. Exemplos desta mescla são as técnicas da taipa de

pilão e o pau-a-pique, onde a prática da construção em terra é associada à

construção em madeira típica do estilo enxaimel.

141

De acordo com SERAPIÃO (2006), a taipa de pilão é a técnica que utiliza a

terra umedecida prensada em uma fôrma de madeira, chamada taipal, sendo

esta técnica decorrente da falta de madeira para se executar toda a parede,

principalmente no planalto paulistano do período colonial, de onde se originou a

arquitetura bandeirista (Figura 117).

Figura 117 – Casa bandeirista de meados do século 17 na cidade de São Paulo, num

sistema misto alvenaria - madeira. Fonte: SERAPIÃO (2006).

Também a técnica do pau-a-pique utiliza a combinação entre terra e

madeira, onde o barro cobre uma estrutura de madeira, sendo considerada um

tipo de taipa de pilão com dimensões mais finas e uso das mãos na sua

confecção. BITTENCOURT (1995) considera o pau-a-pique um tipo de

construção em enxaimel, ou seja, a estrutura de madeira sustenta a edificação

e também a sua vedação (enchimento).

A taipa de pilão e o pau-a-pique podem ser considerados vertentes da

arquitetura em madeira no Brasil, sendo a eles aglutinada a técnica do

enxaimel nos moldes europeus, que marcou presença na arquitetura dos

imigrantes da Região Sul do Brasil (ver item 4.1.2.).

Também daí decorreu a técnica da “gaiola de madeira”, presente em

regiões de imigração européia na região Sudeste, como nas cidades de

montanha do Rio de Janeiro (Petrópolis e Teresópolis) e São Paulo (Campos

do Jordão), que sobreviveu graças ao apelo turístico destas regiões.

142

O termo “gaiola de madeira” também pode ser considerado como uma

regionalização do sistema enxaimel, pois também parte do princípio de uma

estrutura de madeira travada em várias direções (engradamento) com

vedações em alvenaria, pedra, adobe ou qualquer outro material disponível.

Sua presença também pode ser observada na arquitetura colonial goiana,

onde a maior disponibilidade de madeira permitiu o seu emprego em obras de

grande porte como igrejas (Figura 118).

Figura 118 – Igreja Matriz de Pirenópolis (GO), onde se observa a gaiola com madeira

de alta durabilidade (aroeira), que permitiu a sua reutilização estrutural em suas

restaurações. Fonte: MATRIZDEPIRENÓPOLIS (2006).

143

Esta tecnologia construtiva atravessa os tempos e é defendida por Lúcio

Costa num período de grandes transformações da arquitetura brasileira, a

década de 1930, onde começa a se pronunciar a nossa arquitetura moderna. O

arquiteto propõe resgatar e ao mesmo tempo avançar na nova linguagem da

qual o arquiteto francês Le Corbusier é o porta-voz, em projetos onde o

neocolonial e o moderno se fundem de forma original (Figura 119).

Figura 119– Projetos de Lúcio Costa da década de 1930, onde se observa a gaiola de

madeira (figura no alto), a concepção neocolonial de alvenaria e madeira (foto), e a

concepção moderna da gaiola de madeira inserida na estrutura de concreto armado.

Fonte: VITRUVIUS (2006).

144

Nos tempos atuais, a gaiola de madeira está presente em edificações

diferenciadas, usualmente destinadas a residências, ao turismo e atividades

afins (Figura 120). O aperfeiçoamento e a simplificação deste sistema

construtivo resultaram no sistema pilar-viga, que é intensamente empregado

nas edificações estruturadas em madeira no Brasil (Figura 121).

Figura 120– Gaiolas de madeira serrada no Centro de Visitantes do Jardim Botânico

de Brasília (DF) e de madeira serrada e roliça na sede do Parque Estadual de Caldas

Novas (GO). Fonte: MELLO (1995-2002).

Figura 121 – Estrutura de madeira de residência em Brasília, com concepção mista

entre gaiola e sistema pilar-viga, devido à existência de paredes fixadas pela trama e

também paredes portantes. Fonte: MELLO (1995).

145

Outro sistema construtivo

em madeira que é considerado tradicional no

Brasil é o chamado sistema tábua-e-sarrafo, onde a trama estrutural em

pequenas peças (tarugos) é reforçada pelo material da vedação, normalmente

tábuas verticais e sarrafos como mata-juntas. Esta trama reforçada pela

vedação suporta a cobertura da edificação, sendo esta solução encontrada

normalmente em habitações de baixo custo de norte a sul do país, podendo-se

afirmar ser esta uma genuína arquitetura vernacular em madeira (Figura 122).

Figura 122 – Edificações em tábua e sarrafo em área rural no sul do Pará e na cidade

de Florianópolis, em Santa Catarina. Fonte: MELLO (1999).

Diversos autores consideram que o sistema tábua-e-sarrafo é na verdade

um sistema pilar-viga, onde há um esqueleto em madeira e as tábuas e

sarrafos têm o papel de vedação. No entanto, devido à fragilidade da trama

estrutural, muitas vezes executada com tarugos (peças com dimensões em

torno de 6x6cm) as peças de vedação são essenciais à estabilidade da

edificação, configurando um sistema misto.

A partir destes sistemas tradicionais, novas tecnologias foram sendo

incorporadas no ramo de edificações de madeira no Brasil. Segundo

PRECASA (2007), nos idos de 1950, com a execução de grandes obras de

infraestrutura pelo país, criou-se um mercado de construções rápidas para

canteiros de obras, tendo a madeira se tornado uma excelente opção pela

relação resistência x peso.

146

A partir daí, este mercado se direcionou para as casas de veraneio ou

lazer, e as exigências dos novos clientes resultaram no aperfeiçoamento dos

sistemas construtivos. De acordo com PRECASA (2007), no final dos anos de

1970 e início de 1980, o mercado se baseava em dois sistemas construtivos:

as casas de paredes duplas com chapas de madeira e as casas com paredes

simples com peças maciças de madeira com encaixe (Figura 123).

Figura 123 – Casas de madeira com paredes em peças maciças com encaixe do tipo

macho-e-fêmea. Fonte: CAMPER (2007).

Atualmente é possível se encontrar novas opções para este sistema

construtivo, como o uso de paredes duplas de madeira maciça (Figura 124).

Figura 124 – Detalhe de sistema construtivo com parede dupla em peça maciça de

madeira. Fonte: PRECASA (2007).

147

Em termos gerais, os sistemas construtivos em madeira existentes no

Brasil estão relacionados às casas de madeira, de acordo com classificação

sugerida por BITTENCOURT (1995) e INO (1992), que discrimina estes

sistemas em pilar-viga e de painéis, de acordo com a Tabela 15:

Fonte: a partir de INO (1992) e BITTENCOURT (1995).

148

Ainda assim, manifestações de arquitetura em madeira ligadas ao passado

da tradição indígena podem ser encontradas especialmente nas Regiões Norte

e Centro-Oeste, onde os traços culturais dos nossos primeiros habitantes se

fazem sentir mais forte. A estética destas edificações causa impacto

extremamente positivo e estimula o uso estrutural da madeira (Figura 125).

Figura 125 – Cobertura de edificação no Parque do Mindu, em Manaus (AM), e em

restaurante em Caldas Novas (GO); as estruturas de madeira sobre plantas circulares

remetem à arquitetura indígena. Fonte: MELLO (1998-2003).

Também a tradição do fazer em madeira se realiza na cultura cabocla,

do sertanejo, e no trabalho do arquiteto autodidata Zanine Caldas. Sua obra em

madeira é referencial no país e atravessou fronteiras, mostrando arquitetura e

design com uma linguagem única e influenciando gerações de profissionais

com o elo entre tecnologias construtivas e recursos naturais (Figura 126).

Figura 126 – Maquete de residência e casa na árvore, do artista plástico Kracjberg

em Nova Viçosa – BA, da autoria de Zanine Caldas. Fontes: VITRUVIUS (2004) e

LANORE (2005).

149

Com presença bastante discreta no cenário da construção civil no Brasil,

são observados outros sistemas construtivos especialmente na Região Sul,

desde estruturas de madeira laminada colada até estruturas treliçadas em

geral, que expõem as possibilidades do material e sua grande aptidão para

soluções tecnologicamente arrojadas no país (Figuras 127 e 128).

Figura 127 – Estrutura de cobertura de piscina olímpica em madeira laminada colada

com vão de 20m, em Porto Alegre. Fonte: MELLO (2000).

Figura 128 – Coberturas de teatro em Santa Catarina com madeira laminada colada e

de hangar no Paraná com arcos treliçados de madeira. Fonte: EMADEL (2000).

150

CAPÍTULO

CAPÍTULOCAPÍTULO

CAPÍTULO V

V V

5.5.

O projeto de arquitetura em madeira

O projeto de arquitetura em madeiraO projeto de arquitetura em madeira

O projeto de arquitetura em madeira

Neste capítulo é abordado o tema do projeto de arquitetura em madeira,

sendo identificadas e analisadas as suas especificidades. Independentemente

do material ou processo construtivo adotado, o projeto de arquitetura é o ponto

de partida do processo que culmina com a obra pronta, contendo as

proposições tecnológicas assumidas pelo arquiteto e que caracterizarão a

edificação. Partindo do pressuposto que há grande falta de familiaridade dos

projetistas com o material madeira no Brasil, que resultam em obras de baixa

qualidade tecnológica e construtiva, são apresentados princípios básicos para

se projetar em madeira, com estudo de caso que apresenta duas obras

executadas em madeira e a importância da aplicação destes princípios.

5.1. Considerações sobre o projeto de arquitetura

Na literatura nacional e internacional há vários autores que abordam a

questão do projeto de arquitetura, englobando desde a concepção

arquitetônica até a sua representação. Desde os métodos tradicionais, dos

quais o desenho é o principal exemplo, até os métodos contemporâneos com

uso de maquetes e modelos eletrônicos, de modo geral quatro fases são ainda

realizadas em um projeto: Estudo Preliminar, Anteprojeto, Projeto para

Aprovação nos órgãos competentes e Projeto Executivo e Detalhado.

Segundo BITTENCOURT (1995), na arquitetura o desenho ainda é o

método tradicional de projeto freqüentemente utilizado, sendo a própria idéia ou

imagem em que se transforma o pensamento, surgindo daí a concepção

arquitetônica da edificação.

151

De acordo com GRAEFF (1986), a arquitetura constitui uma atividade

artística, mas não deixa de ser uma atividade comprometida com rigorosas

exigências prático-funcionais formuladas fora do seu campo específico, sendo

a realização de uma obra assim como do projeto previamente programados a

partir da obediência a um Programa de Necessidades.

O Estudo Preliminar compreende a abordagem das soluções consideradas

viáveis a partir das informações consolidadas no Programa de Necessidades,

representando invariavelmente a síntese do produto final. As demais fases

subseqüentes representam o desenvolvimento da concepção arquitetônica até

se chegar às exigências necessárias à sua exeqüibilidade, englobando aí as

soluções tecnológicas e construtivas propostas para a edificação.

Esta é uma característica intrínseca do projeto de arquitetura, que é

justamente o de espelhar o que se deseja construir. STROETER (1986) afirma

que a conhecida expressão “construir corretamente”, de Bruno Zevi, é um

“projetar corretamente”, assinalando a importância de se “projetar corretamente

a construção”. O mesmo autor considera, no entanto, que o fato de se

empregar corretamente a técnica construtiva na concepção arquitetônica, ou

seja, com praticidade e eficiência, não necessariamente é arquitetura. Nas

palavras de um dos ícones da arquitetura brasileira:

Arquitetura é, antes de mais nada, construção; mas construção

concebida com o propósito primordial de ordenar o espaço para

determinada finalidade e visando determinada intenção. E nesse

processo fundamental de ordenar e expressar-se ela se revela

igualmente arte plástica, porquanto nos inumeráveis problemas com

que se defronta o arquiteto desde a germinação do projeto até a

conclusão efetiva da obra, há sempre, para cada caso específico, certa

margem final de opção entre os limites máximo e mínimo determinados

pelo cálculo, preconizados pela técnica condicionados pelo meio,

reclamados pela função ou impostos pelo programa (...) A intenção

plástica que semelhante escolha subentende é precisamente o que

distingue a arquitetura da simples construção (Costa, citado por Graeff

1986 p.16).

152

Como afirma Lúcio Costa, reveste-se o projeto de arquitetura de uma

importância maior, pois deve conter ao mesmo tempo uma intenção plástica

associada à técnica. WILSON (1971) observa que a arquitetura combina forma

externa e espaço interno, estrutura e material em uma única essência.

Ressalta-se, portanto, que o projeto de arquitetura é o de uma construção,

mas o processo mental envolvido e o resultado final são o de uma arquitetura,

estando este conceito sintetizado por STROETER (1986) quando diz que a

arquitetura é uma arte que se realiza na construção.

Tendo como pano de fundo a escassa e limitada (tanto técnica quanto

plasticamente) produção de edificações de madeira no Brasil, que não é

mensurada na pouca produção bibliográfica sobre o tema, mas é reconhecida

visualmente na paisagem das cidades brasileiras, retorna-se à questão do

projeto e à produção da arquitetura.

Faz-se necessário reconhecer que esta pouca expressividade da

“arquitetura em madeira” brasileira está obrigatoriamente assentada em

princípios básicos, como a elaboração do projeto. Considerando que a nossa

arquitetura em concreto armado é reverenciada mesmo fora do país, o que

atesta a qualidade dos projetistas e construtores brasileiros, é de se supor que

o projetar em madeira exija requisitos específicos que não são observados ou

mesmo reconhecidos pelos profissionais.

Neste panorama, onde não há domínio sobre a(s) técnica(s) e não há

intenção plástica que explore as características peculiares do material, tem-se

o resultado que, com raras exceções, se observa em nossa realidade, ou seja,

há “construções em madeira”, mas não “arquitetura em madeira”.

5.2. Especificidades do projeto em madeira

O tema do projeto de arquitetura em madeira é raramente abordado na

bibliografia nacional. Segundo BITTENCOURT (1995), do ponto de vista da

concepção arquitetural, as pesquisas são praticamente inexistentes no nível

teórico, estando normalmente relacionadas a processos construtivos com

critérios específicos que correspondem a determinadas solicitações.

153

Na pesquisa bibliográfica efetuada, apenas o relatório de pesquisa “La

maison à ossature bois – une nouvelle pratique architecturale”, de BIGNON

(1986), e a tese de doutorado “”Concepção arquitetônica da habitação em

madeira”, de BITTENCOURT (1995), abordam este tema sob a mesma ótica da

presente dissertação.

Os princípios básicos peculiares à arquitetura e por conseqüência à

construção em madeira defendidos por BIGNON (1986) e BITTENCOURT

(1995) estão descritos na Tabela 16:

Fonte: a partir de BIGNON (1986) e BITTENCOURT (1995).

154

O princípio técnico básico da dissociação da estrutura, do fechamento e do

paramento está presente em todas as técnicas construtivas em madeira, com

exceção das construções de madeira maciça empilhada, onde a estrutura e as

vedações são um único componente.

Segundo BITTENCOURT (1995), nas construções em alvenaria a parede é

um elemento abstrato e as partes do edifício não possuem uma autonomia

funcional claramente definida. As paredes monolíticas e paralelepipedais não

apresentam problemas de fechamento, o que empobrece o detalhamento

construtivo e a especificação dos acabamentos.

No caso da madeira, o princípio de dissociação das partes da construção

obriga à concepção do fechamento (vedações) e do paramento (acabamento),

adquirindo estes um valor que não existe nas obras em alvenaria.

O fio condutor de meus pensamentos sobre a ossatura de madeira,

como um sistema aberto, é que nós poderíamos ter nesta técnica mais

que um simples envelope, uma espécie de gabarito geral sobre o qual

poderiam se fixar as vestimentas exteriores ou peles interiores. É a idéia

do porta-casaca que desenvolvi há cinco anos (Watel, citado por

Bignon, 1986 p.41).

A autonomia das partes da edificação em madeira também contribui para

tornar os sistemas construtivos em madeira mais flexíveis, conforme será

abordado adiante. Além disto, ela exige do profissional um conhecimento do

material e derivados, seus detalhes construtivos e ligações. BITTENCOURT

(1995) ressalta que, ao invés de estimular o desenvolvimento das tecnologias

construtivas em madeira, esta autonomia desagrada ao profissional

desabituado a pensar e propor soluções para vedações e ligações.

No campo da teoria arquitetônica, BIGNON (1986) afirma que “a tecnologia

da madeira é hoje um estímulo ao debate da pós-modernidade arquitetônica”,

demonstrando que este princípio serve como mote e suporte para “vestir” o

edifício, que foi “desnudado” e ”desmaterializado” com a arquitetura moderna.

155

Com relação à técnica de concepção e realização da edificação em

madeira ser flexível e evolutiva, isto pode ser facilmente observado

especialmente na realidade norte-americana onde a profusão de soluções

construtivas ressalta as qualidades inerentes do material.

Nos Estados Unidos são encontrados os melhores exemplos de como

esta técnica construtiva é flexível, ou seja, nela quase tudo é

permissível. Da Disneylândia às mansões californianas, é preciso um

conhecimento apurado para distinguir atrás das construções os

sistemas construtivos em madeira. Neste caso, os significados

incorporados à madeira e a seus derivados são múltiplos, possibilitando

à construção uma enorme gama de estilos, podendo até utilizar a

mesma técnica construtiva (Bittencourt, 1995 p.177).

Esta flexibilidade permite à arquitetura americana em madeira ser

extremamente diversificada, não se desconsiderando a qualificação adquirida

ao longo do tempo em todos os estágios desta cadeia, que são a concepção, a

execução, a manutenção e a apropriação com o uso adequado da edificação.

O conceito de técnica evolutiva também se aplica integralmente àquela

realidade: estudos indicam que o usuário deve poder “personalizar” a sua

edificação e também modifica-la gradativamente para o atendimento de suas

próprias necessidades, tendo como melhor exemplo a casa norte-americana.

Toda a concepção e o processo construtivo da moradia são pensados para

que o usuário possa altera-lo com as próprias mãos, afirmando o conceito de

“evolutividade construtiva” que não é novo na arquitetura e que é plenamente

atendido por estes sistemas construtivos flexíveis em madeira.

BITTENCOURT (1995) ressalta que no Brasil este conceito está presente

nas soluções construtivas para habitações de baixo custo, conhecidas como

“embriões”, as quais permitem ao proprietário acabar ou ampliar a sua moradia.

Porém, trata-se também de um recurso que permite aos empreendedores

públicos utilizar propaganda enganosa e oferecer moradias de reduzidas

dimensões aos beneficiados em programas sociais.

156

Os sistemas construtivos em madeira possuem como característica

marcante o fato de serem definidos a partir de peças, o que conceitualmente os

coloca na condição básica de sistemas pré-fabricados, pois em princípio as

peças foram pré-fabricadas pela natureza.

Uma das peculiaridades dos sistemas pré-fabricados é a exigência de

precisão, pois o erro em uma das peças compromete o conjunto. O mesmo se

aplica aos sistemas construtivos em madeira, embora haja um senso comum

de que estes sistemas possuem uma simplicidade construtiva.

A idéia de simplicidade da construção em madeira encontra-se também

difundida na própria área madeira – construção, portanto este é mais

um obstáculo a ser suplantado. Na expectativa de valorizar os sistemas

construtivos em madeira, ao tentar provar que estes são facilmente

construídos, os profissionais da área induzem à aplicação de soluções

simplistas, as quais provavelmente não responderão adequadamente

ao desempenho esperado pela edificação (Bittencourt, 1995 p.181).

A conseqüência imediata deste rigor da obra em madeira é a obrigação de

que tudo seja desenhado e executado conforme o projeto de arquitetura,

refletindo diretamente na sua concepção e impondo ao projetista o correto

detalhamento e especificação das soluções construtivas em procedimentos

semelhantes aos utilizados nas construções industrializadas.

O rigor executivo necessariamente tem que partir do detalhamento e

especificação do projeto, o qual requer uma nova linguagem da prática

arquitetônica (...) As dimensões de um elemento de uma ossatura de

madeira devem ser perfeitas; pois se menor, esta será condenada, e se

maior, dependerá dos serviços para redimensiona-la, com custos

extras, para reincorpora-la ao conjunto (Bittencourt, 1995 p.182).

No entanto, isto não significa o enrijecimento da solução arquitetônica, pois

o rigor técnico da execução é compensado pela flexibilidade inerente aos

sistemas construtivos em madeira, abordada anteriormente.

157

O detalhe possui várias conotações quanto à sua função na concepção e

execução da edificação em madeira, sendo que de modo geral participa

ativamente da estética arquitetônica e possibilita verificar a harmonia da

construção. É ponto de partida e não resultado da solução de problemas

técnicos e construtivos da edificação.

Segundo BITTENCOURT (1995), o detalhe participa da definição do

projeto arquitetônico em madeira, sendo uma ferramenta de trabalho na

elaboração do projeto; através dele são questionados os pontos críticos, não

somente para se responder aos problemas, mas também para tornar a

edificação mais “eficiente” do ponto de vista construtivo.

No processo construtivo o detalhe expõe a sua racionalidade e economia,

num contexto de variadas técnicas construtivas dos elementos e componentes

que caracterizam a edificação em madeira. BITTENCOURT (1995) assinala

que nos países com grande tradição em construções em madeira, os detalhes

estão incorporados às habilidades dos profissionais nos canteiros de obras, o

que permite aos profissionais de projeto uma maior atenção a questões

estéticas e relacionadas ao desenvolvimento de novas tecnologias.

BIGNON (1986) ressalta as múltiplas finalidades do detalhe arquitetônico

na edificação em madeira:

•

Fonte: a partir de BIGNON (1986).

158

5.3. Sobre a interação entre arquitetura e estrutura

A partir da análise dos quatro princípios básicos para se projetar em

madeira, é possível se identificar com clareza que este processo possui

diferenças conceituais em relação aos projetos de alvenaria e concreto, ao

mesmo tempo em que possui grande similaridade com os procedimentos

adotados para se projetar com outros materiais pré-fabricados, como o aço.

Complementando esta abordagem, há um aspecto essencial que permeia o

projetar em madeira e que diz respeito à interação entre a concepção

arquitetônica e estrutural do projeto.

O tema da relação entre arquitetura e estrutura é abordado por diversos

autores e tem sido crescentemente estudado no meio acadêmico,

especialmente nas escolas de arquitetura, onde tem se buscado oferecer um

maior suporte aos estudantes nas questões da técnica e da tecnologia

construtiva das edificações, visando suprir uma deficiência de formação que

invariavelmente resulta em grande rejeição da matéria.

A importância do tema decorre do fato de que a estrutura é um

componente essencial da arquitetura e contribui decisivamente para o

enriquecimento da concepção arquitetônica, conforme se observa em edifícios

referenciais construídos ao longo da história (Figura 129).

Figura 129 – Templo de Parthenon na Grécia, onde se observa a presença marcante

da estrutura trílitica na concepção arquitetônica. Fonte: WIKIPEDIA (2007).

159

Embora a concepção estrutural esteja intrinsecamente ligada à execução

da edificação, pode-se afirmar que o aspecto mais significante da estrutura seja

a sua contribuição para a forma arquitetônica. Da mesma forma, torna-se difícil

dissociar a arquitetura da estrutura. Nas palavras de STROETER (1986):

Também a arquitetura possui estrutura. Tanto isso é verdade que, no

linguajar dos que trabalham com computadores, por exemplo,

constantemente faz-se referência à “arquitetura da máquina”, expressão

que está no lugar de “estrutura interna do computador”. Arquitetura e

estrutura aparecem freqüentemente como sinônimos. Ao dizer que

“arquitetura é música congelada”, Friedrich von Schelling provavelmente

pretendeu fazer uma comparação entre o que há de estrutural na

arquitetura, representado pelo sistema físico que é o suporte do edifício,

e a sua equivalência na música, representada por melodia, harmonia,

timbre e ritmo (Stroeter, 1986 p.61-62).

Do ponto de vista estritamente técnico, a estrutura é definida a partir de

qualquer elemento estrutural que suporta cargas além do seu peso próprio, e a

estrutura em arquitetura é considerada como o conjunto de partes da

edificação capaz de absorver esforços e transmitir cargas preservando a sua

estabilidade, segurança e integridade.

Segundo WILSON (1971), o edifício é uma realização onde o arquiteto

confronta as leis da estrutura com as leis da gravidade, sendo que devido a

possibilidade de ação das cargas chamadas acidentais, cerca de 70% da

resistência deste edifício é conferida a forças que talvez nunca lhe sejam

aplicadas, ou se ocorrerem afetarão a construção por um curto período.

As soluções estruturais consideradas ideais são aquelas em que um

mínimo de material é utilizado para se obter o máximo de resultados, num

princípio chamado de otimização da estrutura.

No entanto, há um enfoque mais apurado que colocar a concepção

estrutural como um elemento estratégico para a valorização da proposta

arquitetônica, conforme CHARLESON (2005):

160

(...)

estrutura é vertical, horizontal, ou uma combinação dos dois, onde

o projetista pode intencionalmente reforçar ou realizar idéias. Neste

contexto, colunas, paredes e vigas podem atender a conceitos de

freqüência, padrão, simplicidade, regularidade, e complexidade. Desta

forma, a estrutura pode ser utilizada para definir espaços, criar

unidades, articular circulações, sugerir movimentos ou desenvolver

composições e modulações. Assim sendo, ela se torna intrinsecamente

ligada aos variados elementos que criam a arquitetura, sua qualidade e

excitamento (Charleson, citando Clark, 2005 p.1).

Este enfoque é pouco observado pelos arquitetos, de modo que no

processo de determinação da forma arquitetônica, geralmente variados

aspectos como a adequação ao programa de necessidades e ao sítio são

valorizados em detrimento da concepção estrutural.

A estrutura é o mais forte e poderoso elemento da forma, tanto que se

esta não é considerada na longa lista de decisões que determinam a

forma, acaba por distorcer ou modificar todos os outros determinantes

do edifício (...) A estrutura direciona todos os outros aspectos do design.

(Charleson, citando Erickson, 2005 p.21).

SALVATORI (1975) contrapõe esta visão ao salientar que uma correta

concepção estrutural não necessariamente irá ditar a concepção arquitetônica,

pois no caso do templo de Parthenon há uma incoerência estrutural que não

inviabiliza aquele notável exemplar da arquitetura grega clássica: o sistema

trilítico utiliza elementos horizontais de pedra, ou seja, vigas, que estão sujeitas

a esforços de tração, e a pedra somente suporta esforços de compressão. Em

sua função de viga esta só atende a pequenos vãos e deve ser suportada por

pesados elementos verticais, como as colunatas do templo.

Este descompasso entre o material e sua função estrutural, que também

resultam em uma obra arquitetônica, é plenamente superado na catedral

gótica, onde, assim como na arquitetura do império romano, a pedra e demais

elementos monolíticos trabalham na forma de arcos, portanto à compressão.

161

CHARLESON (2005) identifica três categorias de relação entre as formas

arquitetônica e estrutural, com identificação dos respectivos sistemas

estruturais que as exemplificam, de acordo com o exposto na Tabela 17:

Fonte: a partir de CHARLESON (2005).

Na sua obra, CHARLESON (2005) também discorre sobre as diferentes

contribuições da estrutura para aspectos da arquitetura, tais como elementos

estruturais expostos nas fachadas (através de modulação, textura, efeitos de

filtro e tela, grelhas e outros), organização espacial, função do edifício,

articulação das circulações, exposição de estruturas internas, composição

arquitetônica com detalhes estruturais, relação entre a estrutura e a luz na

edificação, além da representação e do simbolismo da estrutura na arquitetura.

162

A estrutura não é um elemento neutro da arquitetura. Influencia o

espaço à sua volta e sua presença intensa convida à leitura e análise

arquitetônicas. Os arquitetos deveriam permitir que suas idéias de

desenho pudessem “conduzir” o design estrutural. Deveriam considerar

as estruturas como elementos arquitetônicos, começando com sua

forma e layout para depois avivarem o seu design através do

detalhamento estrutural. O “êxito” arquitetural de qualquer estrutura

deveria ser mensurado pelo quanto que ela realiza como um conceito

de design, ou em outras palavras, como ela enriquece o design. (...) A

percepção da estrutura cria mais oportunidades do que restrições. Esta

atitude positiva destaca a estrutura da prática convencional e dos

pilares da exeqüibilidade e economia, liberando-a para desempenhar

papéis funcionais e estéticos mais substanciais na arquitetura

(Charleson, 2005 p.208).

Sobre os conceitos apresentados repousa grande parte do entendimento a

respeito da concepção e execução da edificação de madeira; em verdade, aos

quatro princípios básicos apresentados por BIGNON (1986) soma-se com

intensidade esta estreita relação entre arquitetura e estrutura.

O primeiro princípio apresentado, da dissociação entre estrutura e

vedações já aponta para a importância da solução estrutural na composição

arquitetônica em madeira: a separação das partes da edificação evidencia cada

uma delas e obriga o projetista a abordá-las com atenção, percebendo, além

disso, que a estrutura do edifício é determinante sobre as demais partes.

O princípio da flexibilidade da obra em madeira também se apóia

incontestavelmente sobre a sua concepção estrutural: a estrutura é o suporte

para as adaptações e evoluções do processo construtivo, servindo quase

sempre de guia para as transformações que serão processadas.

Quanto ao rigor construtivo e ao detalhe, também são conduzidos pela

visão “estrutural” da concepção arquitetônica em madeira. De forma

generalizada, em uma obra de madeira prevalecem os detalhes estruturais,

que inclusive a enriquecem e a destacam, contrapondo-a de forma positiva em

relação a obras executadas com outros materiais.

163

Ao contrário do projeto em alvenaria e concreto, onde o peso da concepção

estrutural pode ser diluído na sua própria materialidade, ou seja, a arquitetura

“camufla” a estrutura, no projeto em madeira ocorre o inverso. Na grande

maioria das técnicas construtivas observadas, a exposição da madeira

enquanto elemento estrutural é intensa, impondo ao projetista a resolução da

relação entre a arquitetura e a estrutura.

Um exemplo clássico desta relação está estampado na obra do Clube

Naval de Brasília, onde o arquiteto Sérgio Bernardes, um dos mais ilustres

representantes da arquitetura moderna brasileira, propôs uma concepção

inovadora com estrutura de madeira ainda no início dos anos de 1970.

Ao se analisar esta obra, pode-se identificar claramente como esta foi

delineada a partir de uma proposição estrutural que se integrou à intenção

plástica do arquiteto. Desde a representação gráfica do projeto de arquitetura

que informa modulação estrutural, vãos e bitolas de peças, até o desenho da

estrutura que expressa o conceito de horizontalidade pretendido pelo arquiteto

para integrar o edifício à paisagem, observa-se uma grande simbiose que

caracteriza as obras referenciais em madeira (Figura 130).

Figura 130 – Vistas interna e externa do Clube Naval de Brasília, onde a estrutura de

madeira define espaços, confere imponência e contribui para integrar a obra

arquitetônica à paisagem do lago. Fonte: MELLO (2005).

164

5.4. Estudo comparativo entre duas edificações de madeira

A seguir é apresentado um estudo comparativo entre duas obras de

madeira executadas em períodos distintos na capital federal. O objetivo deste

estudo é o de analisar as duas obras sob o ponto de vista do atendimento às

especificidades do projeto e da obra em madeira descritas nos itens anteriores,

observando-se a dissociação entre estrutura e vedações, aspectos da técnica

empregada e sua flexibilidade/evolutividade, as implicações do rigor

construtivo, a importância do detalhe e a interação entre a concepção

arquitetônica e estrutural.

A ficha técnica das obras encontra-se descrita a seguir:

OBRA 1 – Centro de Visitantes do Jardim Botânico de Brasília

Local: Brasília – DF

Data de construção: 1984

Área construída: 288,00m2

Sistema estrutural / construtivo: misto com gaiola de madeira e treliça metálica,

vedações em alvenaria; modulação estrutural de 3,00 x 3,00m

Estrutura: pilares e vigas de 15x15cm em madeira tropical serrada

Planta baixa: dois blocos de 12,00 x 12,00m cada, interligados por pergolado, com

mezaninos em tábua de madeira, acessados por escadas de madeira e metal.

SALA DE EXPOSIÇÃO

projeção mezanino

projeção alvenaria

COPA SALA DE AULA

AUDITÓRIO

HALL

SANITÁRIO

MASCULINO

SANITÁRIO

FEMININO

PLANTA BAIXA

1 2 5m

165

OBRA 2 – Centro Nacional de Apoio ao Manejo Florestal (CENAFLOR)

Local: Brasília – DF

Data de construção: 2006

Área construída: 446,96m2

Sistema estrutural / construtivo: pilar-viga em madeira roliça, vedações em

alvenaria e madeira; modulação estrutural de 3,50 x 3,50m

Estrutura: pilares e vigas de ∅ 25 a 30cm em eucalipto roliço autoclavado

Plantas baixas: dois blocos com comprimento de 10,50m e 14,00m, em quatro

níveis de pavimentos, sendo dois pavimentos em alvenaria e dois em madeira,

todos apoiados sobre estrutura em vigas-duplas e pilares inclinados

5m21

PLANTA BAIXA

SALA DE SITUAÇÃO

PRAÇA COBERTA

ELEVADOR

proj. pav. superior

proj. cobertura

proj. pav. superior

WC DEF.

banco

proj. pergolado

proj. pav. superior

12345678

109

COPA

WC MASC.

sobe

WC FEM.

HALL

sobe

descesobe

ELEVADOR

CIRCUL.

SECRETARIA

COORDENAÇÃO

proj. mirante

proj. cobertura

PERGOLADO

30x30cm

CIRCULAÇÃO

TÉCNICOS/APOIO

SALÃO MULTIUSO

J2 J2

1718192021222324

15141312112625 16

divisóriadivisória

divisória

5m21

PLANTA BAIXA

166

O primeiro princípio relativo à concepção e execução da obra em madeira,

de dissociação entre as partes do edifício (estrutura e vedações), é observado

nas duas edificações, ainda que com abordagens diferenciadas.

No Centro de Visitantes do Jardim Botânico, as fachadas apresentam o

sistema construtivo conhecido como gaiola de madeira, onde a estrutura se

articula em várias direções e as vedações completam o vazio entre as peças

estruturais, numa clara derivação do sistema enxaimel (Figura 131).

Figura 131 – Vistas externas do Centro de Visitantes do Jardim Botânico de Brasília,

destacando o sistema construtivo em gaiola de madeira. Fonte: MELLO (2007).

A obra do CENAFLOR atende ao mesmo princípio com uma solução

estrutural diferenciada, definida em um sistema pilar-viga em madeira roliça

sobre o qual se apóiam os blocos de alvenaria e madeira (Figura 132).

Figura 132 – Vistas externas do CENAFLOR, com as “caixas” de alvenaria e madeira

apoiadas sobre a estrutura de madeira roliça. Fonte: MELLO (2007).

167

Em relação ao segundo princípio avaliado, da técnica flexível e evolutiva,

as duas edificações apresentam diferentes abordagens, que não

necessariamente atendem a este preceito.

No Centro de Visitantes, o sistema da gaiola de madeira limita as

possibilidades de expansão e mesmo de adaptação do edifício a novas

necessidades. Trata-se de uma solução compartimentada, portanto definida

pela modulação rígida expressa na fachada, com pilares a cada 3,00m em

todas as direções, não atendendo a necessidade de se vencer vãos maiores.

Como exemplo, no bloco destinado ao salão de exposições, o vão livre é

vencido por estruturas treliçadas metálicas, que sugerem uma adaptação ao

sistema estrutural em madeira (Figura 133).

Figura 133 – A presença da estrutura treliçada metálica demonstra a limitação do

sistema construtivo em relação à necessidade de grandes vãos livres. Fonte: MELLO

(2007).

Afora considerações estéticas sobre o sistema misto resultante, cabe

considerar que a solução da gaiola de madeira é estruturalmente inadequada

para a edificação, não apresenta flexibilidade e limita sua evolução e expansão.

O seu aspecto externo marcante, que exalta a presença da madeira e os

panos de alvenaria, sinaliza para um sistema construtivo “de fachada”, que não

corresponde ao que ocorre no seu interior. A favor da proposta ali apresentada,

esta pode ser interpretada como uma contribuição do arquiteto à evolução da

gaiola de madeira oriunda da arquitetura colonial brasileira.

168

A edificação do CENAFLOR apresenta algumas vantagens com relação à

sua flexibilidade e evolução. A presença da modulação estrutural em uma

direção orienta o crescimento do edifício, num raciocínio semelhante à

estrutura em pórticos (Figura 134).

Figura 134 – Perspectiva estrutural do CENAFLOR, apresentando o sentido de

orientação da estrutura principal em madeira roliça e a possibilidade de expansão em

“pórticos” com pavimentos em diferentes níveis. Fonte: MELLO (2007).

Do ponto de vista da evolução do sistema construtivo, ele rompe com o

conceito da obra com “aspecto de madeira”, uma vez que a estrutura se

apresenta como suporte dos pavimentos e os elementos verticais aparecem e

desaparecem nas fachadas sem estarem amarrados a ela (Figura 135).

Figura 135 – O sistema estrutural se apresenta de forma diversificada nas fachadas,

sugerindo ou expondo a solução construtiva do CENAFLOR. Fonte: MELLO (2006).

169

O terceiro princípio avaliado, sobre o rigor construtivo, é parcialmente

atendido nas edificações, tendo em vista que a falta de tradição na construção

em madeira cria dificuldades de execução da obra, que acabam sendo

minimizadas com adaptações nem sempre feitas com qualidade.

O Centro de Visitantes do Jardim Botânico tem em seu sistema construtivo

predominante, a gaiola de madeira, uma exigência de rigor muito grande

devida aos numerosos encaixes entre pilares e vigas (Figura 136). De modo

geral, foi uma obra relativamente bem executada, embora apresentando

situações de falta de precisão nos encontros de peças de madeira.

Figura 136 – Detalhe do encontro do pilar com peças do corrimão e passagem de

tubulação sob o mezanino: o emprego do enxerto (“bacalhau”) demonstra a falta de

observação do rigor exigido pela obra em madeira, que induz ao uso de soluções

simplistas, resultando na desvalorização do edifício. Fonte: MELLO (2007).

Na edificação do CENAFLOR a exigência do rigor foi responsável por

algumas adaptações no decorrer de sua execução. Um exemplo importante foi

a substituição de trecho da parede de tábuas em escama por parede em

alvenaria, conforme ilustra a Figura 137. Ali, devido à grande interferência de

elementos estruturais não observada no projeto, e que exigiria muita precisão

na execução do trecho de vedação idealizado, optou-se pela alteração.

170

Figura 137 – O rigor da execução em madeira determinou esta alteração: o trecho

de vedação, inicialmente projetado em madeira, foi executado em alvenaria, que não

exige tanta precisão e se “molda” no espaço disponível. Fonte: MELLO (2006).

Na avaliação do quarto princípio, do detalhe, este é considerado

fundamental na concepção arquitetônica em madeira, sendo quase sempre

estrutural ou construtivo e raramente sendo empregado apenas para

acabamento. As duas edificações apresentam diferentes níveis de soluções ou

mesmo falta de soluções adequadas pela ausência do detalhamento.

O Centro de Visitantes apresenta um problema recorrente na ligação entre

estrutura e vedações, certamente devido à falta de detalhamento da solução

construtiva: a inexistência de amarração entre as partes (Figura 138). O

princípio de dissociação entre estrutura e vedações torna obrigatório o

detalhamento deste encontro, sob pena de comprometimento da estética e

segurança do edifício. Isto também decorre da falta de tradição da construção

em madeira, ou seja, ao se empregar mão-de-obra qualificada, torna-se este

detalhe uma desnecessária informação do projeto arquitetônico.

171

Figura 138 – Falta de detalhamento para soluções de amarração entre estrutura e

vedações e de passagem de tubulações compromete e desvaloriza a edificação de

madeira; no Centro de Visitantes as frestas permitem que a poeira e a água das

chuvas invada os ambientes internos causando transtornos. Fonte: MELLO (2007).

No CENAFLOR o detalhe é percebido na composição estrutural, onde o

desenho da estrutura se torna um detalhe também arquitetônico no contexto do

edifício (Figura 139). Observa-se um trabalho conjunto entre arquiteto e

engenheiro de estruturas, onde as possibilidades de composição são

direcionadas pelo atendimento aos requisitos da obra arquitetônica e do

sistema estrutural em madeira.

Figura 139 – Detalhe da estrutura de cobertura em arcos de madeira no

CENAFLOR: o desenho resultante das exigências estruturais pode e deve ser

explorado como um componente da estética arquitetônica. Fonte: MELLO (2006).

172

O último princípio avaliado no estudo comparativo das duas edificações de

madeira diz respeito à relação entre as concepções arquitetônica e estrutural e

o seu resultado nas obras construídas.

Os dois edifícios trazem estampadas em suas fachadas as soluções

estruturais adotadas, embora com graus diferentes de fidelidade a este

princípio. Internamente, também se observa a presença da estrutura, sendo

que no caso do Centro de Visitantes, esta sofre adaptações que alteram o

conceito original e resultam em uma solução estrutural mista.

A edificação do Centro de Visitantes expõe com grande vitalidade a

estrutura de madeira maciça tropical e esteticamente remete à nossa

arquitetura colonial, que ainda hoje causa grande repercussão nas cidades

históricas de Minas Gerais e Goiás, mesmo sendo reproduzida como fachada.

A contemplação de sua arquitetura é também a observação de sua

estrutura, demonstrando a inerência destes dois aspectos no edifício concebido

e construído em madeira (Figura 140).

Figura 140 – Vistas do Centro de Visitantes, destacando a presença da estrutura

de madeira na composição arquitetônica. Fonte: MELLO (2007).

173

No edifício destinado ao CENAFLOR a sua concepção traduz a estreita

relação entre arquitetura e estrutura, de forma que se torna difícil definir onde

começa uma e acaba a outra. Representa uma simbiose que resulta da

necessidade de se expor a solução estrutural e buscar a sua contribuição para

a composição arquitetônica.

As soluções ali encontradas são fruto de inúmeras experiências com

sistemas estruturais em eucalipto roliço e de um desafio: conceber a desejada

obra em alvenaria, que vai de encontro ao senso comum avesso à obra em

madeira, mas suportada por uma estrutura de madeira. Coroando o conjunto, a

parte do edifício totalmente em madeira, onde se pode perceber a qualidade do

ambiente e verificar a sua exeqüibilidade (Figura 141).

Com a sua realização, buscou-se a atender aos conceitos que norteiam a

obra em madeira, numa composição arrojada que pretende unir arquitetura e

estrutura com, dentre outras finalidades, a de expor e promover as

potencialidades da madeira enquanto material construtivo.

Figura 141 – Vistas externa e interna do CENAFLOR, onde se observa a

integração entre arquitetura e estrutura que caracteriza e distingue as obras em

madeira. Fonte: MELLO (2006).

174

CONSIDERAÇÕES FINAIS

CONSIDERAÇÕES FINAISCONSIDERAÇÕES FINAIS

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A amplitude do tema da concepção e execução da edificação em

madeira é inquestionável, proporcionando diferentes abordagens como a

apresentada nesta dissertação.

Uma característica marcante dos temas relacionados à construção civil e

que reflete exatamente o fato desta ser considerada uma das atividades

econômicas que engloba o maior número de atividades, materiais e

tecnologias, é justamente a sua diversidade e complexidade.

Não é diferente no caso da madeira: a sua trajetória como material

construtivo remonta a mais de dois séculos de existência, e os

desdobramentos do desenvolvimento tecnológico sobre o material são os mais

variados possíveis, tornando a abordagem sobre o seu uso nos canteiros de

obras cada vez mais sofisticada e detalhista.

Pretendeu-se nesta dissertação estabelecer uma ponte entre o amplo

conhecimento produzido pelos países com tradição em madeira e a realidade

do Brasil, onde o tema caminha a passos lentos, não obstante o imenso

potencial aqui existente para o desenvolvimento de tecnologias tanto na

produção quanto no uso racional do recurso florestal.

A bibliografia existente é um fator limitante para se abordar o tema sob

o ponto de vista da realidade nacional, pois embora a nossa literatura técnica

seja farta nos trabalhos que enfocam as propriedades físicas e mecânicas da

madeira, ela praticamente inexiste em relação à madeira e a construção, os

requisitos de projeto e concepção dos edifícios.

Desta forma, grande parte dos fundamentos teóricos referentes à

concepção e execução de obras em madeira é extraída da literatura técnica

internacional e adaptada à realidade brasileira, o que representa uma grande

barreira à familiarização com o tema por parte dos profissionais. Resulta daí

que, embora muitas vezes atuando na área de construção em madeira, estes

profissionais não possuem o conhecimento satisfatório do material.

175

Este trabalho está direcionado aos profissionais de projeto, englobando

arquitetos e projetistas, embora também possa ser avaliado por outros

profissionais da construção. Este foco se justifica pela convicção do poder de

transformação que o projeto de arquitetura possui em relação à obra

construída, ou seja, uma vez que o tema do projeto e da obra em madeira seja

debatido e estudado por estes profissionais, maiores as chances de

contribuição para o uso racional e arrojado da madeira na construção civil.

Partindo do princípio da existência de especificidades referentes à

concepção e execução da obra em madeira, se procurou identificar e analisar

as conseqüências da sua adoção, e qual a sua contribuição positiva para o

aprimoramento do projeto de arquitetura em madeira.

De modo sintético estes princípios podem colocados como diretrizes

para se projetar em madeira atendendo aos aspectos que diferenciam a obra

de madeira das obras executadas com outros materiais, e estão assim

definidos:

• Dissociação entre estrutura, fechamentos (vedações) e

paramentos (acabamentos) – princípio técnico básico de abordagem

obrigatória na concepção arquitetônica, demandando a concepção e o

detalhamento de fechamentos e paramentos, o que exige maior

conhecimento sobre o material;

• Técnica flexível e evolutiva – a concepção arquitetônica não

necessariamente deverá resultar em obra com “aspecto de madeira”:

com um “sistema aberto”, a edificação em madeira permite diferentes

composições com diferentes materiais que resultam no desenvolvimento

de novas tecnologias; quanto à evolução a concepção arquitetônica

deverá ponderar sobre a capacidade de expansão da proposta;

• Rigor construtivo – aspecto característico da construção em

peças, deve ser considerado nas tomadas de decisões sobre soluções

estruturais e construtivas que compõem a proposta arquitetônica;

• Detalhe – componente essencial da obra em madeira que

interfere na solução de arquitetura na forma de detalhe estrutural ou

176

construtivo, sua abordagem inicial resulta em ganhos para a estética

arquitetônica e para o processo construtivo;

• Interface entre arquitetura e estrutura - aspecto determinante e

característico da obra em madeira, obriga a abordagem simultânea da

solução estrutural com o projeto de arquitetura e exige conhecimento

prévio do comportamento dos sistemas estruturais em geral; pode e

deve ser atendido em trabalho conjunto com profissionais de cálculo de

estruturas e da construção em madeira.

Este trabalho oferece subsídios para o estabelecimento de

procedimentos de projeto por parte dos profissionais interessados no

aprofundamento no rico tema da construção em madeira, que assim estarão

aptos a contribuir para uma maior divulgação de suas potencialidades e para

um maior aprimoramento deste setor em nosso país.

177

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