Uma matéria-prima para voltar às origens

11 de junho de 2020

Nos últimos anos muitas pesquisas têm sido conduzidas em busca de soluções para a demanda de construção de novas habitações, resultante do crescimento populacional e da migração da população rural para os centros urbanos. Essas pesquisas têm focado no desenvolvimento de novos produtos que tenham eficiência estrutural, que possam ser produzidos sem grande demanda de energia e com mínimo de consumo de recursos naturais. Outras linhas de pesquisa têm trabalhado fortemente para encontrar soluções para as construções que, aplicadas aos ambientes construídos, reduzam as demandas de energia para aquecimento ou refrigeração desses espaços. Arquitetos, psicólogos, pedagogos e médicos têm trabalhado em muitos países em busca de materiais que possam ser aplicados em escolas, hospitais, locais públicos e residências, de forma que melhore a qualidade de vida das pessoas que ali residem ou utilizam esse espaço, fazendo desses ambientes mais acolhedores e tranquilizantes. Muitos trabalhos desenvolvidos separadamente ou em conjunto, e alguns resultados já têm sido apresentados.

Um material estrutural, que vem recebendo muita atenção nessas pesquisas tem apresentado resistência superior à do concreto, mas significativamente mais leve. Trata-se de um compósito fibroso, que tem ótimas propriedades nas direções dessas fibras, que estão em sua maioria alinhadas em uma mesma direção, o que pode ser muito bem aproveitado em muitos tipos de estruturas, como pilares, vigas, pórticos, arcos, treliças, etc. Pesquisas mostram excelentes resultados em fazer composição dessas fibras em camadas de mais de uma direção, criando boas propriedades em elementos planos também, como lajes e paredes.

Material esse que também tem características térmicas de baixa transmissão de calor, ou seja, se usado em uma parede, por exemplo, de um lado pode estar muito calor, mas do outro a temperatura pouco se altera, semelhante a uma garrafa térmica. Isso pode proporcionar muita economia no aquecimento ou refrigeração de ambientes, o que tem se tornado bastante atraente nos países frios, onde o custo do aquecimento no inverno é alto. Esse desempenho térmico também pode ser muito vantajoso nos países quentes, onde o consumo de energia para refrigerar os ambientes é significativo e pode ser reduzido com a aplicação dessa matéria-prima.

Esse mesmo material tem mostrado resultados promissores quando aplicado em escolas, onde já se verificou que crianças em ambientes onde esse está presente se comportam de maneira menos agressivas e até aumentam a capacidade de concentração. Em ambientes de trabalho, a interação com essa matéria-prima no ambiente diminui o estresse e aumenta a produtividade. Incrivelmente, esse material também tem apresentado bons resultados em clínicas psiquiátricas e até em hospitais, onde já se verificou a redução de pressão arterial de pacientes e redução no tempo de internação.

Outra observação científica importante é que esse material, apesar de ser combustível em um primeiro momento, com a queima de uma camada superficial, cria uma proteção que reduz a própria queima interna a uma velocidade controlada, mantendo a parte interna íntegra e com a mesma resistência, o que pode ser um grande recurso nos projetos de segurança contra incêndio, já que a velocidade de queima é conhecida.

Uma grande vantagem competitiva desse grande material é que não necessita de matéria-prima rara, nem jazidas restritas a poucos países. Na verdade, é possível produzi-lo em praticamente todo o planeta, desde o Equador até o Círculo Ártico ou Antártico, tornando-se também um potencial material para atender às demandas de países mais pobres, com poucos recursos energéticos ou desprovidos de jazidas minerais.O que mais surpreende é que esse material se reproduz a partir de uma pequena partícula, sem consumo de energia artificial, ou seja, uma parte dele mesmo se desprende gerando uma nova quantidade desse material. Esse processo pode ser realizado sem grandes controles de condições climáticas no ambiente. Aliás, esta é outra vantagem desse produto: ser um aliado contra as mudanças climáticas, pois verificou-se que a produção dele contribui com a redução dos efeitos dos gases estufa, uma vez que sequestra o carbono do CO2 da atmosfera para sua produção. Outro efeito positivo é que o microclima proporcionado por sua produção cria uma estabilidade de temperatura e umidade no seu entorno. Isso foi conseguido a partir de muitos anos de desenvolvimento. Estou falando de milhares, ou deveria dizer milhões de anos.

Isso mesmo, essa material vem se desenvolvendo naturalmente por milhões de anos, passando por provas e evoluções naturais que permitiram construções de mais de 100m de altura e que duram mais de mil anos. Pesquisadores já registraram que a construção mais antiga com esse material ainda em uso tem 4.650 anos de idade, e o mais interessante é que não foi construído pelo homem. Apesar de já ter sido muito utilizado também pelo ser humano, há milhares de anos, pois tem uma outra vantagem, é um material abundante na natureza e é fácil de ser trabalhado, por isso o ser humano sempre se utilizou muito dessa matéria-prima, que vem sendo redescoberta e utilizada em inúmeras maneiras nos últimos anos.

Esse fantástico material é a madeira, que a natureza desenvolveu e evoluiu em milhares de anos, que a partir de uma simples semente, germina, cresce e se transforma em árvore, que durante a fotossíntese transforma gás carbônico e água em celulose e libera o oxigênio que respiramos, utilizando como energia a luz do sol. É a única matéria-prima renovável e ao invés de prejudicar o meio ambiente, em seu processo de crescimento, é um grande aliado no combate ao efeito estufa.

Para sua evolução, competindo pela luz do sol, a natureza conduziu um processo no qual as árvores precisavam de estrutura para sustentar sua altura, assim evoluiu para uma anatomia interna que é composta por cadeias de celulose que formam camadas de microfibras em estruturas tubulares que formam as fibras e que em conjunto formam a estrutura da árvore. Assim, a natureza deu origem a um material que ao mesmo tempo é resistente e leve, pois não seria eficiente criar muito mais peso para a própria estrutura, mas precisaria de resistência para sustentar o peso da árvore, da sua copa e resistir aos esforços de momento causados pelas forças de vento e de terremotos.

Apesar de já ter sido utilizado pelo ser humano há milhares de anos, as invenções de outros materiais para estruturas pelo ser humano deixaram a madeira de lado. Bom, não tão de lado, a madeira além de tudo é solidária com esses materiais, pois é queimada para a produção do aço e humildemente proporciona a forma do concreto, sendo depois descartada e desperdiçada.

bibloteca em madeira

Biblioteca em escola de Hebei, Er-tai, China (Foto: Wu Qingshan)

Há poucas décadas, felizmente, a madeira voltou a ser avaliada como solução tecnológica em função das buscas por soluções às atuais demandas da nossa civilização, trazendo com inúmeros benefícios uma resposta da natureza para solucionar os danos que nós causamos à ela. Associado à muita ciência, muito conhecimento e alta tecnologia, é possível construir prédios altos, e já estamos comemorando os que chegam à marca dos 80 metros de altura. Apesar de ainda não termos sequer alcançando o que a natureza já faz há milhares de anos, com diversas espécies de árvores que passam os 80m de altura, já desenvolvemos muitas novas tecnologias, novos materiais concebidos a partir do entendimento das características da madeira para atender desempenho desejado. Atingimos conhecimentos que permitem conduzir com extrema segurança o projeto, a execução e a manutenção de edifícios altos estruturados por produtos derivados de madeira.

Considerando também as características de ser extremamente resistente e leve, a madeira e seus derivados se tornaram recursos importantes para o desenvolvimento de soluções para produção industrial de edificações, que podem ser quase 100% produzidas fora da obra, em ambiente industrial, e rapidamente montado na obra, revolucionando a construção civil. Sua aplicação também alcança os desempenhos de edificações compatíveis com as mais altas exigências, sem deixar de ser competitiva em solução para moradias dignas e saudáveis também para as populações de baixa renda.

Os investimentos em pesquisas estão cada vez maiores e certamente ainda há muito a ser explorado no uso da madeira, com o desenvolvimento de novas tecnologias, na engenharia e na arquitetura para o melhor aproveitamento de suas características e benefícios. O uso da madeira e sua presença nos ambientes já representa um retorno do homem urbano ao contato com a natureza. Estimular o uso da madeira nas estruturas e acabamentos estimula o plantio de árvores e amplia as vantagens para nosso clima com o crescimento das florestas. Nesse caminho, mudamos nossa relação com a natureza, deixando de ser vorazes consumidores de recursos para termos uma relação de simbiose e equilíbrio.

Posto de Bombeiros Oyster River em Richmond, Canada – as vigas de teto em madeira contrastam com os outros materiais, trazendo sensação de aconchego (Fotos Bob Matheson)

Hospital Universitário de Akershus é um dos exemplos do uso de elementos naturais (Foto: CFMoller)

Por Guilherme Corrêa Stamato para o Portal Madeira e Construção
Para entrar em contato com o colunista: stamade@terra.com.br
Foto destaque: Instituto de apoio ao câncer Maggie’s (Foster+Partners)
Imagens microscopia:   EFEITO DA CARBONIZAÇÃO DA MADEIRA NA ESTRUTURA ANATÔMICA E DENSIDADE DO CARVÃO VEGETAL DE Eucalyptus (Pereira, Barbara; Márcia, Ana; Oliveira, Aylson;  Santos, Larissa; Carneiro, Angélica; Magalhães, Mateus)

 

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