A MADEIRA COMO ALTERNATIVA
SUSTENTÁVEL NA CONSTRUÇÃO CIVIL
BRASILEIRA
Gabriel Andrade Gomes de Assis1 Lívia Dal Sasso de Souza1
Larissa Carvalho Santos2 Vitor Dias Lopes Nunes1
Walter Torezani Neto Boschetti1 Déborah Nava Soratto1
Pedro P. de C. BRAGA3
Ana Márcia Macedo Ladeira Carvalho4
1
Universidade Federal de Viçosa 2
Universidade Federal de Viçosa - Departamento de Engenharia Florestal 3
Departamento de Ciências Florestais / Universidade Federal de Lavras 4
A MADEIRA COMO ALTERNATIVA SUSTENTÁVEL NA CONSTRUÇÃO CIVIL BRASILEIRA
Resumo: Há muito o concreto tem sido o principal material utilizado na construção civil, mas
o novo cenário mundial tem exigido sua adaptação a outros materiais que gerem menos resíduos, exijam menor gasto energético em sua produção e possibilitem descarte com menor impacto ambiental. O presente trabalho trata das condições do uso da madeira na construção civil, objetivando analisar o cenário atual. A madeira está presente em inúmeros processos na construção, podendo compor peças decorativas, móveis, esquadrias, objetos arquitetônicos e peças estruturais. Como peças estruturais, apresenta boa resistência mecânica, desde que se conheçam suas características de umidade e homogeneidade, entre outras. Outro aspecto considerável é a baixa relação peso/resistência da madeira, de modo que as estruturas ficam mais leves quando comparadas a elementos de concreto. A vista disso há inúmeras possibilidades de utilização da madeira na construção civil, contudo, esse material não é aproveitado de forma integral no Brasil, devido a aspectos culturais e conservadorismo por parte dos profissionais da área.
Palavras-chave: sustentabilidade, materiais de construção, estruturas de madeira.
MADEIRA AS A SUSTAINABLE ALTERNATIVE IN BRAZILIAN CIVIL CONSTRUCTION
Abstract: Concrete has long been the main material used in construction, but the new world
scenario has required its adaptation to other materials that generate less waste, require less energy expenditure in its production and allow disposal with less environmental impact. The present work deals with the conditions of wood use in civil construction, aiming to analyze the current scenario. The wood is present in numerous processes in the construction, being able to compose decorative pieces, furniture, frames, architectural objects and structural parts. As structural parts, it presents good mechanical resistance, as long as its characteristics of humidity and homogeneity are known, among others. Another considerable aspect is the low weight/resistance ratio of the wood, so that the structures are lighter when compared to concrete elements. In view of this there are many possibilities of wood use in construction, however, this material is not fully utilized in Brazil, due to cultural aspects and conservatism on the part of the professionals of the area.
Keywords: sustainability, construction materials, structures of wood.
1. INTRODUÇÃO
Uma relação homem x ambiente satisfatória, que possibilite a concepção de construções sustentáveis, pode ser alcançada através da aplicação dos mais atualizados conhecimentos teóricos nas práticas já consolidadas. A escolha dos recursos construtivos deve ser pautada
na avaliação do consumo energético, do impacto ambiental e dos aspectos culturais (MADEIREIRA MADECAL, 2014).
Todas essas necessidades são contempladas pela utilização da madeira, um material disponível em abundância, renovável, fixador de carbono e presente no cotidiano de inúmeras comunidades. A primeira utilização de madeiras como material construtivo, no Brasil, foram as cabanas indígenas, porém, com a colonização do país, iniciou-se o uso de concreto, que assumiu lugar de destaque devido à associação de construções em madeira às populações desfavorecidas. Ao longo da urbanização das cidades, a utilização de madeiras em construções se concentrou no sertão nordestino, nas populações ribeirinhas do Norte e nas comunidades tradicionais de origem europeia, no sul do país (ARAÚJO, 2012).
De acordo com a Revista da Madeira (2003), é comum encontrar resistência das empreiteiras em aplicar a madeira como elemento estrutural. Essa rejeição tem alicerce na falta de profissionais especializados em tal matéria-prima no mercado, pois conhecimentos escassos e defasados sobre as propriedades das madeiras, somados ao emprego de métodos antiquados de construção, culminam em desempenhos insatisfatórios frente a outros materiais.
Verdélio (2017) afirma que se tem observado crescente o interesse no emprego de madeiras provenientes de reflorestamentos, em detrimento daquelas extraídas em florestas naturais. É imprescindível o uso racional dessa matéria-prima, dada a importância das áreas verdes para a biodiversidade de fauna e flora, além da contribuição significativa das árvores para o combate ao aquecimento global e ao efeito estufa.
Com isso, objetivou-se realizar um levantamento das atuais condições de extração e utilização da madeira na construção civil brasileira.
2. MADEIRAS PROVENIENTES DE CORTES SUSTENTÁVEIS
De acordo com Governo do Estado de São Paulo, madeiras nativas de origem legal são aquelas de espécies brasileiras que: i) provêm de corte autorizado pelo órgão ambiental responsável; ii) possuem documento de autorização para transporte e armazenamento; iii) acompanham nota fiscal (SÃO PAULO, 2016). Ainda segundo o governo paulista, existem muitos problemas relacionados a extração ilegal de madeira, sendo que esta ocorre, surpreendentemente, até em Áreas de Preservação Permanente (APP) e em Reservas Legais (RL).
Uma pesquisa realizada pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis em 2016 aponta que até 80% da produção madeireira da região amazônica pode ser proveniente de desmatamentos ilegais e predatórios, sendo grande parte dessa madeira destinada à indústria da construção civil.
A indústria de construção civil é comumente associada à danificação da natureza, se dispondo de práticas não sustentáveis. Todavia, a exploração e os danos podem ser controlados através de métodos construtivos eficientes e ecologicamente corretos. Ressalta-se que que a madeira é um elemento indispensável em todos os tipos de construções, Ressalta-seja para fins estruturais ou estáticos e, nesse sentido, existem diversos produtos derivados de madeira de reflorestamento, que permitem a aplicação da madeira além da sua forma natural, maciça, como painéis compensados, aglomerados tipo medium density particleboard (MDP), medium density fiberboard (MDF), e oriented strand board (OSB),
madeira laminada colada (MLC), além dos pisos laminados e esquadrias em geral (ARAÚJO, 2012). Na Figura 1 são apresentadas algumas utilizações de madeiras em construções na forma de esquadrias.
Figura 3 – Materiais madeireiros utilizados em construção civil.
3. VANTAGENS EM RELAÇÃO AOS MÉTODOS CONSTRUTIVOS TRADICIONAIS
A produção das peças estruturais de madeira demanda cerca de duas vezes menos energia que das de alvenaria. Além disso, a produção e instalação das peças também necessitam de menor quantidade de água, ou seja, o emprego da madeira implica tanto em economia de energia quanto de recursos hídricos.
Por ser um material isolante, a madeira é muito utilizada como revestimento acústico e, também, oferece conforto térmico aos ambientes onde é instalada, diferentemente do concreto e do aço.
Em termos de resistência ao fogo, costuma-se ter uma falsa ideia de que madeiras apresentam baixa resistência em situações de incêndio. Entretanto, quando bem dimensionadas, observa-se que o interior das peças permanece intacto devido a formação de uma camada superficial de carvão, que retarda a propagação de calor para o interior do elemento (MADEIRA ESTRUTURAL, 2009). Na Figura 2 observa-se um perfil de madeira submetida à condição de fogo, e na Figura 3, material residual pós incêndio.
Figura 2 – Seção de uma viga de madeira laminada colada, exposta ao fogo por 30 min (MADEIRA ESTRUTURAL, 2009).
Figura 3 - Vigas de madeira e de aço submetida à situação de incêndio (MADEIRA ESTRUTURAL, 2009).
Ao falar sobre a resistência mecânica, ressalta-se que as características de cada peça estão intimamente ligadas à sua matéria prima e aos métodos produtivos pelos quais é obtida. A MLC, por exemplo, apresenta ótimo desempenho mecânico, similar ao de peças em concreto e, considerando-se uma viga composta por tábuas laminadas e outra de concreto armado, ambas com mesmo volume e mesma seção transversal, estas possuem comportamentos parecidos quando submetidas a cargas iguais. As peças de madeira adaptam-se a uma grande variedade de formas, apresentando alta resistência a solicitações mecânicas. Ademais, possuem peso próprio relativamente baixo (ZANGIÁCOMO, 2003).
Outra vantagem em relação aos materiais construtivos mais tradicionais é a racionalização da construção devido ao uso de peças pré-fabricadas. Isso faz com que o desperdício, seja por cortes desnecessários ou erros nos canteiros de obras, seja reduzido. À medida que o processo construtivo torna-se industrializado, as situações não previstas em projeto são evitadas e, consequentemente, o tempo de execução da obra também diminui.
4. DEFEITOS NATURAIS E DE PRODUÇÃO
Os defeitos naturais da madeira afetam diretamente o desempenho das peças na estrutura. É possível classificar tais defeitos através de uma análise visual, identificando possíveis elementos que diminuem a resistência e rigidez do material.
Segundo a norma ABNT NBR 8456:1984, as peças de postes preservados devem estar isentas de defeitos inaceitáveis. É admitida a presença de defeitos, desde que dentro de limitações e que as peças possuam bom acabamento. A norma sugere que a madeira esteja isenta de: i) sinais de apodrecimento, principalmente no cerne; ii) avarias no alburno provenientes do corte ou transporte; iii) fraturas transversais; iv) depressões acentuadas; v) orifícios, pregos, cavilhas ou quaisquer peças metálicas, que não estejam especificamente autorizadas.
Já a ASTM D25-99 (2005) aponta os principais defeitos de degradação em peças roliças de madeira após o abate e expostas ao meio de alta agressividade ambiental. São eles: i) sinais de apodrecimento ao redor do nó (Figura 4.a); ii) sinais de apodrecimento da medula e do cerne (Figura 4.b); iii) separação devido às propriedades diferenciais de retração e fibras retorcidas (Figura 5).
Figura 4 – a) apodrecimento ao redor do nó; b) apodrecimento da medula e do cerne (CALIL, 2007).
Figura 5 – Separação devido às diferenças das propriedades de retração e fibras retorcidas (CALIL et al.,2007).
5. APLICAÇÃO DA MADEIRA NA CONSTRUÇÃO CIVIL
A madeira está presente em quase todas as etapas das obras de construção civil. Algumas espécies possuem propriedades mecânicas suficientes para exercer função portante nas estruturas. Além das peças de madeira serrada, constituem vigas laminadas coladas, caibros, andaimes, escoramentos, formas, esquadrias e assoalhos domésticos.
Nos países europeus fazia-se o uso de arquitetura vernacular, com madeira extraída dos bosques da região, por meio da junção de troncos empilhados. Nos Estados Unidos, o uso de painéis de madeira reflorestada (wood frame, Figura 6) em residências é extremamente disseminado, graças, principalmente, à rapidez possibilitada para a execução (ARAÚJO, 2012). No Brasil, os métodos construtivos que utilizam esse material ainda são embrionários, contudo, promissores.
6. PARÂMETROS QUE INFLUENCIAM O DESEMPENHO DA MADEIRA 6.1. Umidade
A madeira é material higroscópico, e o teor de umidade tem grande importância sobre suas propriedades mecânicas. A quantidade de água das madeiras verdes ou recém cortadas varia muito com as espécies e com a estação do ano. A faixa de variação da umidade das madeiras verdes tem como limites aproximados 30% para madeiras mais resistentes e 130% para madeiras mais macias (PFEIL, 1985).
Face ao efeito da umidade nas outras propriedades da madeira, é comum referirem-se estas propriedades a um grau de umidade padrão; na Europa, adota-se 15%; nos Estados Unidos e no Brasil, 12%. Em complemento, faz-se necessário realizar ensaios tecnológicos rigorosos para identificar os níveis de resistência das peças ‒ que variam de acordo com os fatores climáticos da região na qual ela está inserida.
6.2. Dimensões
As dimensões afetam propriedades determinantes para a estabilidade das peças, como, por exemplo, a inércia. Como a madeira é utilizada em variados formatos na construção civil, de caibros a painéis, é imprescindível a normatização quanto à classificação e dimensionamento. As flechas ocasionadas por carregamentos excessivos na estrutura, fluência ou secagem prematura, são mais críticas para estruturas esbeltas. A NBR 7190:1997 (ABNT, 1997), rege a realização de ensaios que contribuem para o dimensionamento estrutural de peças de madeira.
6.3. Durabilidade e Tratamento
Um grande número de agente ambientais tem potencial para prejudicar a performance da madeira ao longo do tempo. Calil (2016) cita três medidas para combater possíveis problemas relativos a durabilidade: i) melhor detalhamento do projeto, para garantir drenagem e impermeabilidade; ii) tratamento preservativo, impregnando o produto químico no material e submetendo-o a tratamentos superficiais; iii) inspeção, manutenção e reparos, para prevenção e combate de possíveis falhas.
7. CONCLUSÃO SOBRE A CONSOLIDAÇÃO DE CONSTRUÇÕES EM MADEIRA NO BRASIL
Os sistemas construtivos utilizados no Brasil ainda estão afeiçoados a práticas antigas, em sua maioria das décadas de 60 e 70, de forma que a construção civil se encontra entre os setores que mais consome recursos, gera resíduos e menos avança em produtividade.
É preciso inovar para mudar esse cenário, mas a apreensão de falhar mantém o conservadorismo na construção, tanto dos profissionais da área quanto dos clientes. Por isso, torna-se difícil o surgimento de uma nova realidade dentro dessa indústria. A utilização das estruturas em madeiras é afetada por essa estagnação, apesar das suas inúmeras vantagens e versatilidade que apresenta.
O primeiro passo para a conquista de um espaço para a madeira no mercado de construção civil no Brasil é a conscientização dos profissionais envolvidos. Estes devem possuir conhecimentos sobre as propriedades mecânicas, físicas e anatômicas do material, suficientes para discernir que a tecnologia aplicada à madeira não é a mesma que a usada para aços e concretos. Existem muitas espécies arbóreas produtoras de madeira e cada uma delas tem propriedades características que determinarão qual o melhor emprego como material construtivo.
O Brasil é um país continental, ou seja, o território é extremamente vasto. Isso dificulta a fiscalização das florestas de manejo. Por outro lado, há um enorme potencial para a extração da madeira, devido ao clima e as amplas reservas nativas. Portanto, se o controle legal das atividades se tornar efetivo, a construção civil do país será consideravelmente beneficiada.
8. AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao CNPq, à Fapemig e à Capes, pelo apoio prestado ao desenvolvimento deste trabalho.
9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
American Society for Testing Materials. ASTM D 25 – 99 – Specification for Round Timber
Piles. In: Annual Book of ASTM Standards, 2005.
ARAUJO, Rosanne Teixeira. Alternativas sustentáveis de uso da madeira na
construção civil. Especialize, Manaus, AM, v. 4, p. 1-15, dez. 2012. Disponível
em:<https://www.ipog.edu.br/revista-especialize-online/edicao-n4-2012/alternativas-sustentaveis-de-uso-da-madeira-na-construcao-civil/>. Acesso em: 12 maio 2017.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 7190 – Projeto de
estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 8456 – Postes de Eucalipto
Preservado para Redes de Distribuição de Energia Elétrica. Rio de Janeiro, 1984.
CALIL, C. Jr. Madeira Roliça Tratada em Sistemas construtivos. Laboratório de Madeira e Estruturas de Madeira, Departamento Engenharia de Estruturas. Escola de Engenharia de São Carlos. Universidade de São Paulo, SP. 2007.
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ZANGIÁCOMO, André Luiz. Emprego de Espécies Tropicais Alternativas na Produção
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