154 - Elecs 2013

ENCONTRO LATINOAMERICANO DE EDIFICAÇÕES E
COMUNIDADES SUSTENTÁVEIS
CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
DOI: http://dx.doi.org/10.12702/978-85-89478-40-3-a046
REFLEXÕES SOBRE SUSTENTABILIDADE NA COMPOSIÇÃO DE PAINÉIS DE PAREDE
DO SISTEMA CONSTRUTIVO WOOD FRAME
Luciana da Rosa Espíndola1, Akemi Ino2
Resumo
Entre os sistemas construtivos Wood Frame, o sistema Plataforma em madeira é amplamente aplicado nas construções
da América do Norte e da Europa demonstrando as vantagens do mesmo e investigando de forma regular o cumprimento
de princípios de sustentabilidade. No Brasil, com a produção de madeira de florestas plantadas, este sistema começa
a ser mais visado por construtores locais. Isso significa um avanço nas técnicas construtivas em madeira no país.
No entanto, a fim de evitar denegrir a imagem positiva do sistema, faz-se necessário apontar questionamentos,
mesmo que ainda preliminares, com intuito de instigar a evolução e adaptação dos seus componentes constituintes
respondendo critérios de sustentabilidade no Brasil. Tendo em vista este cenário atual, este artigo tem como objetivo
apontar reflexões sobre o tema a fim de contribuir para futuras avaliações de sustentabilidade na composição de
elementos de parede do sistema Wood Frame. Para isso, primeiro, realiza-se uma breve contextualização histórica
deste sistema focando a sua introdução no Brasil. Em seguida, detalham-se os componentes que constituem os painéis
de parede do sistema. A partir destas informações, o artigo elabora uma reflexão sobre a constituição de painéis de
parede do sistema Wood Frame no Brasil.
Palavras-chave: entramado, sistema plataforma em madeira, painel de parede, sustentabilidade.
WALL PANEL PRODUCTION SUSTAINABILITY ON WOOD FRAME CONSTRUCTIONS
Abstract
Among wood frame constructions, the platform system is extensively applied on North America and Canada,
demonstrating its advantage and improving regularly the fulfillment of sustainability principles. In Brazil, based on the
increasing of timber production from planted forests, this wood system is now much required by local builders. This fact
denotes progress on Brazilians wood building techniques. However, in order to avoid the diminishment of the system
advantages, it is necessary to evaluate the actual practice, even though here pointed with preliminary questions, in
an effort to motivate the evolution and adjustment of its components applying sustainability principles on Brazil.
With this scenario, this paper reasons about this theme with the purpose to contribute to future evaluations about
sustainability on the wood frame wall panel composition and production. In order to achieve this objective, first this
paper presents briefly an historical context focusing the introduction of wood frame on Brazil. Next, the authors detail
the components remaining on the wall panel. Based on this information, the paper concludes about the wood frame
wall panel composition on Brazil.
Key-word: Wood Frame, Platform System, wall panel, sustainability.
1 Doutoranda do PPGAU - IAU / USP São Carlos. E-mail: [email protected]
2 Professora do PPGAU - IAU / USP São Carlos. E-mail: [email protected]
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
1
1 INTRODUÇÃO
Questões sobre ponderação das intervenções humanas no ambiente estão em discussão formal
principalmente a partir da segunda metade do século XX, com destaque às seguintes ocorrências iniciais:
ͳͳ em 1972, a popularmente denominada Conferência de Estocolmo, a qual estabeleceu o Programa
das Nações Unidas para o Meio Ambiente (UNEP, 1972);
ͳͳ em 1987, a formalização da comissão Brundtland, a qual conceitua o termo desenvolvimento
sustentável e delineia preliminarmente requisitos necessários para a aliança entre desenvolvimento
econômico e conservação mundial (WCED, 1987);
ͳͳ em 1999, a publicação da Agenda 21 for Sustainable Construction, apontando questões fundamentais
de critérios de sustentabilidade para a construção civil (CIB, 1999).
Estes eventos não são únicos neste campo, porém são considerados os principais contribuintes para
a introdução da discussão formal sobre sustentabilidade no setor da construção civil. Portanto, após os
mesmos, a Agenda 21 for Sustainable Construction in Developing Countries define construção sustentável
como “um processo holístico com o objetivo de restaurar e manter a harmonia entre os ambientes naturais
e construídos, criar assentamentos que afirmem a dignidade humana e incentivar a igualdade econômica”
(CIB, UNEP-IETC, 2002, p. 18). Nesse sentido, os quesitos da sustentabilidade se ampliam e ultrapassam o
foco ambiental, incluindo também os campos social, cultural, político e econômico.
Segundo a Agenda 21, para a construção sustentável, prepondera-se a seleção de materiais locais, nãotóxicos, duráveis, renováveis, reciclados, reutilizáveis, com baixa energia incorporada, mínimo de resíduo,
compondo sistemas facilmente montados e desmontados, com manual de manutenção visando sua vida
útil (CIB, 1999).
O sistema construtivo Wood Frame, especialmente aplicado em países norte-americanos e europeus,
responde de forma positiva à tais critérios postulados para construções sustentáveis. Entre os diferentes
sistemas construtivos Wood Frame, destaca-se o Plataforma em madeira - Platform System - caracterizado
por ser um sistema leve, racionalizado, constituído por componentes de madeira padronizados, facilmente
executados, diferindo em tempo de montagem no canteiro de obras conforme o grau de industrialização
aplicado.
Todavia, no Brasil, apesar do potencial florestal, a prática de construção em madeira ainda é mínima quando
comparada à outros materiais. O preconceito referente à madeira é um dos limites mais frequentes a esta
alternativa do setor. Este preconceito é reforçado pela reprodução de técnicas e produtos inadequados à
realidade brasileira, comprometendo a qualidade da construção, que faz a população associar as construções
em madeira com baixa qualidade e com construções provisórias (ESPINDOLA, 2010).
Entretanto, em meados dos anos 2010, apesar destas contradições populares sobre a utilização da madeira
na construção e, também, visando as vantagens e a possibilidade de apropriação do Wood Frame ao
contexto local, construtores brasileiros estão investindo na aplicação de técnicas e elementos deste sistema
em madeira. Isto pode significar um avanço para o setor de construção em madeira no país.
Porém, apesar das vantagens evidentes nas experiências e práticas internacionais e do significado positivo
para o avanço das técnicas de construção em madeira no Brasil, é necessário compreender como esta
inovação está ocorrendo no país para garantir que a sua propagação não se transforme em banalização do
sistema justificada pela apropriação inadequada de conceitos de sustentabilidade.
Tendo em vista este cenário, o objetivo deste artigo é apontar questionamentos, mesmo que ainda
preliminares, sobre a constituição e a produção de painéis de parede do sistema Wood Frame com intuito
de instigar a evolução e adaptação destes ao contexto brasileiro respondendo critérios de sustentabilidade.
Para isso, primeiro, realiza-se uma breve contextualização histórica deste sistema construtivo e sua
introdução no Brasil. Em seguida, detalham-se os componentes que constituem os painéis de parede
do sistema apontando reflexões sobre como estes podem ser analisados para cumprir os princípios de
sustentabilidade.
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
2
2 INTRODUÇÃO DO SISTEMA WOOD FRAME NO CONTEXTO BRASILEIRO
Os sistemas construtivos do tipo Wood Frame são sistemas em madeira utilizados intensamente em países
norte-americanos e europeus. Apresentam elementos fabricados em diferentes graus de industrialização
que promovem facilidade e rapidez na execução, com pouca mão-de-obra e técnicas racionalizadas. Entre
os sistemas Wood Frame, o mais utilizado é o Platform System, ou Sistema Plataforma, composto por uma
estrutura de elementos de paredes apoiados sobre plataforma de piso, intercalando-os sucessivamente,
atingindo, no máximo, 5 a 6 pavimentos quando esta estrutura é composta apenas por madeira, conforme
representado na Figura 1 (BENOÎT, PARADIS, 2007; SÁNCHEZ, 1995).
Figura 1: Estrutura parede - plataforma de piso - parede (KOLB, 2008)
Entre as vantagens do sistema Plataforma em madeira, destacam-se as principais:
ͳͳ possibilidade de utilização de madeira proveniente de florestas plantadas;
ͳͳ racionalização da construção com aplicação de princípios de coordenação modular;
ͳͳ alto grau de flexibilidade pós-ocupação;
ͳͳ diferentes graus de pré-fabricação dos elementos padronizados, conforme infraestrutura presente;
ͳͳ aumento da produtividade na etapa de execução, com a união simples entre componentes
principalmente através de pregos, parafusos ou conectores metálicos;
ͳͳ pouca mão-de-obra nas etapas de pré-fabricação e de montagem;
ͳͳ redução de espaço necessário para instalação do canteiro de obras;
ͳͳ facilidade na passagem das instalações elétrica e hidrossanitária e no preenchimento com materiais
de isolamento termoacústico, permitidos pelas cavidades existentes na ossatura dos painéis de parede;
ͳͳ peso reduzido da estrutura e consequente economia na execução das fundações.
A simplicidade da composição do sistema Plataforma em madeira demonstra que este pode ser facilmente
adequado e fabricado por indústrias brasileiras de construção em madeira, incorporando mudanças
tecnológicas no setor (ESPINDOLA, 2010). As vantagens são percebidas por algumas empresas brasileiras
que, atualmente, estão investindo no sistema. Porém, por causa da falta de normatização brasileira
específica sobre o sistema, consequentemente, enfrentam-se dificuldades para a garantia da reprodução
fidedigna desta técnica.
Todavia, uma mudança significativa no cenário brasileiro para possibilitar o financiamento de construções
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
3
com inovações tecnológicas pela Caixa Econômica Federal (CEF) parece contribuir para a implementação de
critérios normativos para a construção do Wood Frame no país. Em 2007, foi instituído o Sistema Nacional
de Avaliação Técnica (SINAT) vinculado à Secretaria Nacional de Habitação do Ministério das Cidades. O
SINAT, baseado no conceito de desempenho do PBQP-H, cria diretrizes técnicas para produtos inovadores
para a construção civil, ou seja, sistemas ou subsistemas que não possuem normatização brasileira e não
são aplicados tradicionalmente no território nacional (BRASIL, 2007).
Com isso, em 2009, a fim de normatizar o sistema Wood Frame para obter o parecer favorável de
financiamento dos agentes brasileiros, uma comissão foi composta por representantes da construção civil e
do setor madeireiro, com apoio do Sistema Federação das Indústrias do Estado do Paraná (FIEP - SENAI-PR)
em parceria com o Ministério da Economia de Baden-Würtemberg, da Alemanha. Esta comissão, intitulada
Casa Inteligente, trabalhou para que o sistema Plataforma em madeira fosse reconhecido como tecnologia
com desempenhos adequados nas condições brasileiras (TECHNE, 2009; TECVERDE, 2011).
Por fim, em 2011, o SINAT aprovou a diretriz nº 005 intitulada “Sistemas construtivos estruturados em
peças de madeira maciça serrada, com fechamentos em chapas delgadas – Sistemas leves tipo “Light Wood
Framing” ” (BRASIL, 2011).
Este é considerado um avanço para a introdução de novas técnicas em madeira no mercado da construção
civil. Com essa base, desde meados de 2010, algumas empresas disseminam de forma mais intensa o
investimento no sistema Wood Frame, com construções direcionadas para diferentes demandas sociais. Estas
localizam-se, principalmente nas regiões sul e sudeste do país, próximas à oferta de madeira proveniente de
florestas plantadas.
3
REFLEXÃO SOBRE A RELAÇÃO ENTRE SUSTENTABILIDADE E WOOD FRAME NO BRASIL
A disseminação do termo sustentabilidade não raro está atrelada às estratégias empresariais visando lucro.
A banalização do assunto se multiplica com práticas contrárias aos requisitos de sustentabilidade. Isto ocorre
frequentemente no mercado da construção civil, onde isso significa sobretudo marketing. Esta tendência
crescente não será discutida no presente artigo, porém vale notar sua importância. Portanto, deve haver
uma investigação mais profunda para conferir se a afirmação de uma técnica sustentável é correspondente.
Seguindo este cenário, a propagação do sistema construtivo Wood Frame no Brasil, geralmente, tenta
se validar por seus resultados sustentáveis demonstrados em outros países. No entanto, considerado
um sistema inovador no Brasil, deve ser gradualmente adequado ao contexto local tanto referindo-se às
técnicas de execução e produção quanto ao tipo de material utilizado nos componentes constituintes.
Assim, mediante reflexões, alterações necessárias podem ser realizadas.
A seguir, apresenta-se a composição do painel de parede do sistema Plataforma seguido por uma reflexão
apontando questões preliminares sobre esta composição em um recorte da produção dos painéis de parede
em fábrica.
3.1
Composição do painel de parede
Conforme ilustrado nas Figura 2 e Figura 3, a ossatura do painel de parede do sistema Plataforma é composta
por travessas e montantes, unidos por pregos ou parafusos auto-atarraxantes. Estas peças de madeira
apresentam seções, geralmente, de 4 cm × 9 cm. Os montantes tem alturas curtas que variam conforme o
pé-direito da edificação e o espaçamento entre si é estabelecido de acordo com a carga suportada pelos
mesmos, variando em 30 cm, 40 cm ou 60 cm. Entre os vazios desta ossatura, preenche-se com material
isolante termoacústico, como lã de rocha ou lã de vidro (IRC, 2009; EUROCODE 5, 2003).
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
4
Figura 2: Exemplo de construção com técnicas do Sistema Wood Frame (ESPINDOLA, 2010)
Figura 3: Detalhes da composição do painel de parede do Sistema Plataforma (ESPINDOLA, 2010)
Internamente, o painel recebe revestimento de chapas de gesso acartonado para proteção contra incêndio.
Externamente, a ossatura é fechada por chapas estruturais de madeira, geralmente Oriented Strand Board
- OSB, proporcionando estabilidade e rigidez ao painel, o qual suporta e transfere as cargas atuantes para a
fundação. A seleção da espessura das chapas de gesso e de OSB devem respeitar o espaçamento máximo
entre os montantes, os esforços solicitantes, o posicionamento da chapa e o tipo de revestimento a ser
aplicado sobre as mesmas (IRC, 2009).
Após o fechamento externo com chapa OSB, é aplicado sobre esta um material impermeabilizante contra
umidade, uma membrana hidrófuga. Então, peças de pequena seção, como ripas, são fixadas sobre o
conjunto para permitir a circulação de ar no exterior do painel, mantendo-o seco. Um revestimento externo
final, comumente denominado sidings, visa a proteção do painel contra intempéries (ESPINDOLA, 2010). Os
sidings estão sendo, frequentemente, substituídos por revestimentos como placas cimentícias.
Observa-se que, apenas focando a composição do painel de parede do sistema Wood Frame, coexistem
diferentes materiais. A ossatura de madeira é acrescida de OSB, gesso acartonado, lã de rocha ou de vidro,
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
5
membrana hidrófuga, placa cimentícia e conectores metálicos como pregos ou parafusos galvanizados.
Geralmente, quando o sistema construtivo é constituído principalmente por madeira, logo, se assume seu
caráter sustentável. Pois, quando comparada com outros materiais construtivos, como concreto, aço e
cerâmica, a madeira destaca-se como material inteiramente natural e renovável, especialmente quando
proveniente de florestas corretamente manejadas. Enquanto árvore, absorve água e dióxido de carbono,
produzindo oxigênio e carboidratos. Ao ser beneficiada, geralmente, gasta pouca energia. Após a extração e
beneficiamento, a madeira retém o dióxido de carbono capturado até a decomposição do material, por isso,
o material deve ser utilizado por um tempo mais longo possível. Por fim, mantendo sua constituição natural,
pode ser reciclada e reutilizada em outros produtos ou queimada para produzir energia (KOLB, 2008).
De forma resumida, muitos fatores apoiam a utilização da madeira como material principal na construção
civil, entre estes: ampla disponibilidade, captura e estoque de dióxido de carbono, não requer aditivos
poluentes para sua fabricação sendo um produto natural, o processamento consome pouca energia,
excelente relação peso/resistência, permite reutilização, apresenta bons desempenhos térmico e acústico e
aplica os princípios de construção enxuta (KOLB, 2008; CANADIAN WOOD COUNCIL, 2000).
Estas observações positivas referem-se à madeira como material isolado. No entanto, deve-se cuidar para
não generalizar ao analisar sistemas construtivos de madeira que agregam componentes provenientes de
materiais distintos.
Mesmo ao se considerar a madeira de forma isolada, conforme pesquisado por Yuba (2005), deve-se
observar condicionantes de sustentabilidade envolvidas no processo de plantio florestal, nas operações
de beneficiamento, desdobro, secagem, usinagem e tratamento preservativo. Esta análise deve continuar
nos processo de projeto da edificação, processo de produção e montagem, manutenção pós-ocupação,
processo de desmontagem, reaproveitamento, reuso e reciclagem.
Cada etapa contém seu grau de complexidade em corresponder os critérios de sustentabilidade nas
dimensões ambiental, cultural, social, política e econômica. Para aprofundar as reflexões sobre o assunto, a
seguir, apresenta-se uma breve análise sobre a produção em fábrica do painel de parede do sistema Wood
Frame.
3.2 Produção do painel parede
Segundo O’BRIEN et al (2000), os principais processos de fabricação do sistema Wood Frame são: unidades
tridimensionais, painéis e kits.
Atualmente, no Brasil, ocorrem, principalmente, produções não industrializadas deste sistema em madeira
por meio de kits de elementos cortados e montados inteiramente no canteiro. No entanto, empresas
específicas possuem instalações e maquinários específicos para pré-fabricar os elementos da construção.
A pré-fabricação apresenta vantagens de acréscimo de desempenho para a construção em madeira e, por
isso, deve ser incentivada. Portanto, destaca-se neste artigo reflexões que podem contribuir para futuras
análises da sustentabilidade na produção de painéis de parede em fábrica.
Na fábrica, os painéis de parede são precisamente cortados e montados em sequência. Esta fabricação pode
ocorrer de duas formas principais: painéis abertos ou painéis fechados. Conforme a Figura 4, são considerados
abertos quando a ossatura da parede é revestida por chapas OSB apenas no lado exterior, enquanto o lado
interior permanece sem a vedação de gesso, para facilitar a adição das instalações elétrica e hidráulica
no canteiro. E os painéis fechados, ilustrados na Figura 5, são aqueles nos quais a parede é inteiramente
montada na fábrica, inclusive as instalações elétricas e hidráulicas, vedado interna e externamente com as
respectivas chapas de gesso e OSB.
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
6
Figura 4: Montagem da casa composta por painéis abertos
(PATH, 2005)
Figura 5: Exemplo de painel fechado com instalações
hidráulicas (BENSONWOOD, 2006)
Para instigar a necessidade da análise da sustentabilidade na cadeia da produção de edificações em Wood
Frame, este artigo exemplifica com um recorte na etapa de produção em fábrica dos painéis de parede
abertos, ou seja, produção em fábrica da ossatura de madeira acrescida de isolante termoacústico e chapa
OSB, conforme observado na Figura 6.
Figura 6: Recorte na cadeia produtiva dos painéis abertos de parede do sistema Plataforma em madeira
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
7
Ao focar a produção do painel de parede aberto, além de questionar a procedência e a composição de
cada insumo, este processo deve ponderar as atividades específicas realizadas em fábrica: seleção de
maquinário industrial especializado, condições dos trabalhadores incluindo a necessidade de conhecimento
específico por ser um sistema inovador no país, avaliação do consumo de energia com o aumento do grau
de industrialização, redução do preço final do produto para incluir clientes de todas as demandas sociais e
proposição de finalidade adequada para os resíduos gerados.
Deve-se ter em mente que este recorte pertence a uma cadeia produtiva global deste sistema construtivo em
madeira, a qual perpassa desde a extração para produção dos insumos primários ainda como matéria-prima
até a montagem, utilização, manutenção, desmontagem, reutilização e reciclagem de cada componente que
o constitui. Da mesma forma, analisar o contexto geográfico dos fornecedores de insumos, da fabricação
dos elementos e da implantação da edificação é extremamente necessária para avaliar a logística entre
estes, incluindo a distância e a o tipo de transporte equivalente.
Por exemplo, abordando este contexto geral, comentando sobre a madeira como caso isolado, pode-se
contribuir para o cumprimento da sustentabilidade por: instigar políticas públicas para plantios florestais
contribuindo para diminuir o custo da madeira, minimizar o deslocamento do material, elaborar projeto
de produção para reduzir e reutilizar resíduos gerados, selecionar tratamentos preservativos alternativos
com menor toxidade, oferecer treinamento para mão de obra em todo ciclo da cadeia produtiva e, por
fim, reeducar os usuários para utilização e manutenção adequada dos produtos em madeira, incluindo os
painéis de parede e toda a edificação.
Por fim, é importante aprofundar os questionamentos sobre a validação da sustentabilidade do Wood
Frame no Brasil incluindo toda a cadeia de produção da edificação. Assim, contribui-se para aprimorar esta
prática inovadora no país contextualizando com a situação local.
4 CONCLUSÕES
Tendo em vista a introdução de uma técnica construtiva em madeira considerada inovadora no contexto
brasileiro, este artigo apresentou reflexões que confirmam a necessidade de análise mais aprofundada
sobre a condição de sustentabilidade do sistema Wood Frame no país.
A apresentação do componente painel de parede demonstrou que além da madeira, presente essencialmente
na ossatura, outros insumos devem ser considerados na análise de sustentabilidade, entre estes: gesso
acartonado, OSB, membrana hidrófuga, placa cimentícia e conectores metálicos.
Além da caracterização dos insumos de forma individual, questionando a procedência e a composição
de cada, demonstrou-se, através do enfoque na produção de painéis abertos de parede em fábrica, que
a análise da sustentabilidade não deve ser isolada em um ponto, mas deve abranger toda a cadeia de
produção ponderando os critérios ambiental, político, social, cultural e econômico.
Dessa forma, ampliar e aprofundar a análise do caso específico do Wood Frame no Brasil, pode contribuir
para sua propagação adequada ao contexto local, confirmando princípios de sustentabilidade de forma
efetiva.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BENOÎT, Y.; PARADIS, T. Construction de maisons à ossature bois. Centre Technique du Bois et de
l’Ameublement (CTBA). Groupe Eyrolles, 2007.
BENSONWOOD. Reinventing the House. Fine Homebuilding october/november. Walpole, New Hampshire,
U.S., 2006.
BRASIL. Ministério da Cidade. Regimento geral do Sistema Nacional de Avaliações Técnicas de produtos
inovadores. Portaria MCid nº 345. Brasilia, 2007.
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
8
_______. Ministério da Cidade. Diretriz Sinat nº 005 : Sistemas construtivos estruturados em peças de
madeira maciça serrada, com fechamentos em chapas delgadas (Sistemas leves tipo “Light Wood
ELECS 2013 - CURITIBA - PR | 21 A 24 DE OUTUBRO
9