Primer para madeira maciça

TEXTO E DIAGRAMAS J. David Bowick

O material arquitetônico mais novo no Canadá atualmente é o antigo: a madeira. Mas quando transformado em vigas e painéis de madeira maciça, o material milenar ganha qualidades estruturais e de resistência ao fogo que abrem novas possibilidades de construção. Pedimos ao engenheiro estrutural David Bowick que nos explicasse os princípios básicos do trabalho com estruturas de madeira maciça. Aqui está o que ele nos disse.

A construção em madeira maciça – que utiliza vigas e colunas laminadas coladas (MLC) com produtos como madeira laminada cruzada (CLT), madeira laminada com pregos (NLT) e madeira laminada com cavilha (DLT) – está nos seus primórdios. Com concreto e aço, existem modelos claros para construção comercial - a laje plana de concreto de 9x9 vãos, com 4 metros de piso a piso, e para o grande varejo, o vão 9x12 com vigas de aço e vigas de aço de alma aberta. Com madeira maciça, parece que cada projeto é construído utilizando um sistema estrutural único. Há uma oportunidade de ir além das preocupações puramente pragmáticas com a madeira maciça. A singularidade do sistema pode se tornar uma meta de design.

Quais são as regras básicas para trabalhar com esta família de materiais? Os sistemas de madeira maciça seguem regras inerentemente diferentes dos sistemas de concreto e aço. Os vãos quadrados são eficazes quando você tem um sistema que tem resistência e rigidez semelhantes em ambas as direções, mas são ineficientes com madeira, que é necessariamente “construída em bastão” com elementos “unidirecionais” (elementos que são muito maiores em uma dimensão do que o outros, ou decks que são muito mais fortes em uma direção do que na outra) empilhados em elementos perpendiculares unidirecionais. Como os sistemas de madeira maciça dependem de vigas, eles são necessariamente mais profundos do que os sistemas de laje, exigindo maiores alturas de piso a piso. A beleza da madeira e o custo elevado na construção com madeira maciça significam que os arquitetos e proprietários muitas vezes desejam expor e expressar a estrutura. Proteger estruturas de madeira expostas contra fogo e protegê-las dos elementos durante a construção cria desafios de projeto e pode ser caro.

Também é preciso considerar a economia da construção. Na construção em madeira maciça, o custo da fibra representa cerca de dois terços do custo da estrutura. Os elementos de madeira maciça são fabricados fora do local em peças grandes, muitas vezes aproveitando a fresagem CNC, o que minimiza o trabalho na fábrica e no local. O impacto é que os sistemas que minimizam a utilização de materiais podem revelar-se económicos, mesmo que resultem num aumento da complexidade do sistema.

À medida que o uso de madeira maciça se torna mais difundido, pode tornar-se mais acessível. Durante muitos anos, na América do Norte, o custo da construção foi dominado pelo custo da mão-de-obra. As estimativas actuais colocam a mão-de-obra em mais de 50% dos custos globais de construção. Quando são considerados outros custos contribuintes, tais como equipamento e condições gerais, o custo do material de construção representa uma parte relativamente pequena do orçamento global de um edifício.

Além disso, a mudança inevitável para uma economia baseada no carbono significa que as tecnologias que têm a menor contribuição para as emissões de gases com efeito de estufa acabarão por revelar-se as mais económicas. A madeira é um recurso renovável que encapsula carbono. É parte da solução, e não parte do problema. A única questão é quanto tempo levará esta mudança e quão grave será a crise climática primeiro.

Entretanto, oportunidades e desafios aguardam os arquitectos e engenheiros que trabalham com madeira maciça. Na concepção deste artigo, planejei apresentar os méritos relativos de meia dúzia de maneiras de montar um piso de madeira maciça. Rapidamente percebi que há muito, muito mais do que isso. Aqui estão alguns.

1 deck curto de viga longa

Se existisse um sistema “normal” na madeira maciça, seria este. Na verdade, o “primeiro edifício comercial de madeira em 100 anos” de Toronto, na 80 Atlantic, usa esta configuração, por isso vale a pena discuti-la primeiro.

Gary Williams, presidente do fabricante Timber Systems, uma vez me disse que “o sistema que tiver o deck mais barato será o sistema mais barato”. Isto pode parecer contra-intuitivo, uma vez que, em geral, as vigas são os componentes mais caros dos pavimentos. Mas com a madeira maciça, as vigas representam a minoria do material – portanto, é o deck que determina o custo do sistema. Considere, também, o fato de que para reduzir o custo do tabuleiro é necessário reduzir o vão do tabuleiro, o que significa adicionar vigas. Mas à medida que as vigas são adicionadas, a demanda por essas vigas cai proporcionalmente. Assim, enquanto o volume de madeira utilizado no deck diminui, a quantidade de material nas vigas permanece praticamente a mesma.