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Hoje em dia, os principais materiais de construção utilizados na indústria da construção são concreto, aço e madeira. Do ponto de vista da sustentabilidade ecológica, há quatro diferenças importantes entre estes três materiais: em primeiro lugar, a madeira é o único material dentre os três que é renovável; segundo, a madeira precisa apenas de uma pequena quantidade de energia para ser extraída e reciclada em comparação com aço e concreto (mas a implementação de seu potencial não é tão desenvolvida até o momento); em terceiro lugar, a madeira não produz resíduos até o final da sua vida, uma vez que pode ser reutilizada muitas vezes em vários produtos ou ser utilizada como combustível e; quarta, a madeira absorve grandes quantidades de carbono da atmosfera, – uma árvore pode conter uma tonelada de CO2 [1] – e o carbono absorvido permanece incorporado enquanto a madeira estiver sendo utilizada.

Considerando o fato de que 36% das emissões totais de carbono na Europa, durante a última década, vieram da indústria da construção [2], bem como 39% das emissões totais de carbono nos Estados Unidos [3], a materialidade da construção deve ser uma prioridade futura na regulamentação pública como medida contra o aquecimento global. A quantidade de CO2 na atmosfera e o nível de emissões de carbono das grandes economias em todo o mundo são as grandes questões que precisam ser resolvidas com urgência, a fim de evitar maiores catástrofes climáticas, possivelmente mais freqüentes no futuro. O regulamento em vigor em vários países da UE, que incentiva a utilização de materiais renováveis em edifícios, está mostrando a direção que a indústria da construção deve seguir. Se estas medidas forem adotadas em toda a UE e mais – se outros países começarem a seguir esta tendência também – haverá significativamente mais madeira nas cidades.

A fim de aumentar a conscientização sobre construções de madeira em altura, no ano passado, Michael Green Architecture reinventaram o Empire State Building como uma estrutura de madeira. Image © Metsä WoodLimnologen em Växjö, Suíça. Imagem © Midroc Property DevelopmentConstrução de Acton Ostry Architects Brock Commons. Residência Estudantil da Universidade de British Columbia. Quando concluída, em 2017, o edifício de 18 andares será mais alto edifício de madeira do mundo. Imagem © Acton Ostry Architects Inc. & University of British ColumbiaMichael Green Architecture fazia parte de uma equipe que propôs os mais altos edifícios de madeira do mundo como parte da competição Réinventer Paris. Imagem © MGA

 

Michael Green Architecture fazia parte de uma equipe que propôs os mais altos edifícios de madeira do mundo como parte da competição Réinventer Paris. Imagem © MGA

Michael Green Architecture fazia parte de uma equipe que propôs os mais altos edifícios de madeira do mundo como parte da competição Réinventer Paris. Imagem © MGA

No entanto, embora o uso da madeira seja um dos mecanismos mais eficazes para diminuir as emissões de CO2 na construção civil, há outras considerações que devem ser feitas em diferentes escalas do ambiente construído. A densidade da cidade, por exemplo, está diretamente relacionada com as emissões de carbono. Já foi comprovado que as cidades densas são significativamente mais sustentáveis do que cidades que ocupam uma maior porção do território; portanto, um caminho para formas mais sustentáveis de vida pode ser o planejamento e regulamentação das cidades compactas feitas em madeira.

Mas uma cidade densa requer, necessariamente, a construção de arranha-céus, impondo desafios para tecnologias de construção em madeira, uma vez que, a madeira tem sido tradicionalmente usada em pequenos edifícios onde as exigências estruturais são mais baixas. Além disso, a durabilidade da madeira devido à deterioração pela umidade e a resistência contra o fogo tem sido um problema para estruturas de madeira. Felizmente, os novos produtos de madeira são estruturalmente mais fortes e passam por longos períodos de tempo sem quaisquer complicações em relação a umidade e ao fogo. Estes novos produtos nos permitem construir prédios altos, transformando a madeira em uma alternativa viável e conveniente para materiais de construção de arranha-céus tradicionais, tais como concreto e aço. A tecnologia da madeira, sem dúvida, continuará a se desenvolver ao longo deste caminho, tornando possível a construção de arranha-céus no futuro.

 

A fim de aumentar a conscientização sobre construções de madeira em altura, no ano passado, Michael Green Architecture reinventaram o Empire State Building como uma estrutura de madeira. Image © Metsä Wood

A fim de aumentar a conscientização sobre construções de madeira em altura, no ano passado, Michael Green Architecture reinventaram o Empire State Building como uma estrutura de madeira. Image © Metsä Wood

Apesar da inovação de materiais e novas tecnologias terem aumentado significativamente a durabilidade da madeira, ainda há pessoas que argumentam que o aço e concreto são muito mais duráveis e, portanto, mais sustentáveis. No entanto, a dificuldade em reutilizar estes materiais é um problema. Hoje em dia, as cidades são muito dinâmicas, estão em constante mudança, e, portanto, a média de vida de um edifício não é tão longa quanto costumava ser no passado; edifícios hoje morrem jovens. Um estudo de edifícios residenciais no Reino Unido afirma que 46% das estruturas demolidas tinham entre 11 e 32 anos de idade no momento da sua demolição [4]. O mesmo estudo mostra que, no Japão, a vida típica de edifício de escritórios está entre 23 e 41 anos [5]. Os dados são muito semelhantes em muitos outros países ao redor do mundo. Nas circunstâncias atuais, edifícios de aço e concreto são produtores de resíduos – edifícios demolidos – o que significa que as suas propriedades de durabilidade são uma desvantagem, já que, há uma tendência de demolições precoces. Por outro lado, a madeira é um material que pode ser facilmente reutilizado ou reciclado, ou mesmo usado como combustível no final da sua utilização para fins de construção. Esta energia pode ser utilizada para outras construções de madeira ou para a fabricação de produtos à base de madeira. Desta forma, a madeira pode facilmente se tornar um material de carbono neutro.

Para criar arranha-céus de madeira será necessário o desenvolvimento de novos sistemas estruturais, isto se a indústria estiver buscando a construção de edifícios superiores a doze pavimentos- os mais altos edifícios de madeira erguidos até hoje. Novos sistemas estruturais estão começando a utilizar uma variedade de produtos à base de madeira, aproveitando as qualidades e propriedades de cada um para as diversas funções que requerem os sistemas estruturais. Um arranha-céu é uma estrutura muito complexa e não pode ser construída utilizando madeira exclusivamente, portanto, no futuro, os sistemas estruturais, provavelmente, serão misturados, mas mesmo assim, deve-se sempre usar tanta madeira quanto for possível e diminuir a quantidade de aço e concreto.

Construção de Acton Ostry Architects Brock Commons. Residência Estudantil da Universidade de British Columbia. Quando concluída, em 2017, o edifício de 18 andares será mais alto edifício de madeira do mundo. Imagem © Acton Ostry Architects Inc. & University of British Columbia

Construção de Acton Ostry Architects Brock Commons. Residência Estudantil da Universidade de British Columbia. Quando concluída, em 2017, o edifício de 18 andares será mais alto edifício de madeira do mundo. Imagem © Acton Ostry Architects Inc. & University of British Columbia

Hoje em dia, os produtos à base de madeira mais usados disponíveis no mercado são madeira laminada colada, cross-laminated timber  (CLT), laminado Veneer Lumber (LVL), laminado strand lumber (LSL) e parallel strand lumber (PSL) . A madeira laminada colada é produzida por colagem de lâminas de madeira individuais planificada para formar elementos de madeira contínua, criando um material composto homogêneo, sem limitações de largura e comprimento. As peças individuais são unidas com articulações dos dedos, para que não haja potenciais pontos fracos. [6] Devido a isso, é possível padronizar a qualidade da madeira e desenvolver estruturas de madeira com precisão de engenharia, portanto, proporcionando uma alternativa ecológica para o aço e concreto. CLT é um painel maciço de várias camadas individuais coladas em conjunto a 90 graus entre si. A deformação vista na madeira maciça devido a variações nas condições de umidade é praticamente inexistente na CLT, e essa estabilidade pode resultar em tolerâncias muito precisas para aplicações de construção pré-fabricada [7], tornando possível construir com a mesma precisão do aço e concreto. LVL é produzido usando camadas finas de folheado de madeira macia colados uns aos outros e, geralmente, orientados na mesma direção. Pode ser muito forte na direção longitudinal, paralela às fibras da madeira, utilizando em grandes dimensões para pavimentos, telhados e paredes ou como pilares e vigas. [8] LSL é semelhante ao LVL mas, em vez de camadas folheados finas é feito de camadas mais grossas de madeira prensada em conjunto com adesivo. PSL é fabricado a partir de fios ou tiras orientadas na mesma direção e combinadas com o adesivo para formar lingotes de grande formato. É utilizado em aplicações onde é necessária alta flexão e / ou tensão de compressão, como vigas de longa extensão. [9]

O Innovation Design Center de Michael Green Architecture foi o primeiro edifício de madeira em altura no Canadá. Imagem © Ema Peter

O Innovation Design Center de Michael Green Architecture foi o primeiro edifício de madeira em altura no Canadá. Imagem © Ema Peter

Todos os produtos à base de madeira disponíveis no mercado são frequentemente utilizados para diferentes partes dos edifícios, cumprindo as funções específicas de acordo com as características e propriedades de cada produto. Mas todos estes produtos requerem grandes quantidades de madeira, e a preocupação de muitas pessoas sobre o desmatamento à serviço da indústria da construção é mais do que justificada. A demanda de madeira em um cenário onde a ela é o principal material de construção nas cidades pode ser catastrófico para as florestas e para o meio ambiente – se a extração não for bem gerida. A prática de extração e re-extração de madeira – cada vez levando o melhor do que tem crescido ali com nenhuma provisão para o futuro poderia ser um desastre para o ambiente. [10] Quando a eventual rebrota da floresta baseia-se em árvores atrofiadas e malformadas, a nova floresta é de qualidade inferior. Este é atualmente um problema em muitos países, mas o manejo florestal na UE está demonstrando que é possível produzir mais florestas do que o que está sendo colhida está sendo utilizado. Portanto, uma melhor gestão é fundamental, a fim de ser capaz de manter e até mesmo aumentar, a área de nossas florestas enquanto ainda estiver usando-as de forma intensiva para a construção. Melhorias na silvicultura e avanços genéticos têm aumentado a produtividade e aumentarão ainda mais no futuro. Hoje, uma operação integrada moderna pode converter mais de 80% de uma árvore em produtos úteis, com a maioria do resto convertido em combustível. [11] A fim de aumentar a produtividade, a confiança em árvores menores e mais jovens é necessária. Cortar árvores quando são jovens, essencialmente, significa produzir pedaços menores em números maiores. Considerando a avançada tecnologia da madeira de hoje, isso não deve ser um problema, já que produtos muito estáveis e fortes podem ser feitos a partir de peças menores de qualidade inferior. Usando árvores jovens como um material para produtos à base de madeira também é mais sustentável, uma vez que as árvores absorvem CO2 mais rapidamente em seus primeiros anos, dessa forma, mais carbono será incorporado na madeira se forem cortadas árvores jovens e rapidamente serem regeradas novas. Se as florestas são bem geridas e a tecnologia continua se desenvolvendo, a demanda por madeira pode ser coberta pela indústria florestal, sem problemas.

Em 2013 C.F. Møller Architects com DinnellJohansson propuseram um arranha-céu de madeira de 34 andares para Estocolmo. Imagem © C.F. Møller Architects com DinellJohansson

Em 2013 C.F. Møller Architects com DinnellJohansson propuseram um arranha-céu de madeira de 34 andares para Estocolmo. Imagem © C.F. Møller Architects com DinellJohansson

Em conclusão, os desafios do aquecimento global e as emissões de CO2 devem ser resolvidos parcialmente através da densificação das cidades usando a madeira como material principal da construção. A fim de conseguir isso, sistemas estruturais e produtos à base de madeira devem continuar a se desenvolver e a indústria florestal deve estar preparada para responder a uma maior demanda por madeira no futuro, o que pode ser conseguido através do aumento da produtividade e da eficiência da extração deste recurso renovável. As cidades compactas, feitas em madeira, parecem ser uma forma viável e eficaz de criar um ambiente sustentável. No entanto, a adoção da construção de madeira nas cidades precisa acontecer mais rápido do que está ocorrendo no presente. Isso é possível, creio eu, somente através dos regulamentos de construção que promovem a utilização da madeira como material de construção e do desenvolvimento de tecnologias inovadoras de madeira.

Limnologen em Växjö, Suíça. Imagem © Midroc Property Development

Limnologen em Växjö, Suíça. Imagem © Midroc Property Development
  1. Mayo, J. (2015). Solid Wood: Case Studies in Mass Timber Architecture, Technology and Design. New York: Routledge, p. 9.
  2. European Commission for Research and Innovation (2016). Challenges Ahead. Em:http://ec.europa.eu/research/industrial_technologies/eeb-challenges-ahead_en.html
  3. US Green Building Council (2016). Buildings and Climate Change. Em: http://www.eesi.org/files/climate.pdf
  4. O’Connor, J., & Dangerfield, J. (2004, June). The environmental benefits of wood construction. Inproceedings, 8th World conference on timber engineering (Vol. 1, pp. 171-176).
  5. Ibid.
  6. Jeska, S. & Pascha, K. S. (2015). Emergent Timber Technologies: Materials Structures Engineering Projects. Basel: Birkhäuser Verlag GmBH, p. 52.
  7. Mayo, J. (2015). Solid Wood: Case Studies in Mass Timber Architecture, Technology and Design. New York: Routledge, p. 17.
  8. Ibid., p. 15.
  9. Ibid., p. 15.
  10. Hoadley, R. B. (2000). Understanding wood: a craftsman’s guide to wood technology. Taunton press, p. 255.
  11. Ibid., p. 256.

Archdaily

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