Aplicações do Sistema Estrutural Tipo Árvore – SETA em programas funcionais com viés de interesse social: ocupação sustentável do uso em terrenos de difícil topografia
Artigo de Décio Gonçalves
Infohabitar, Ano V, n.º 267
Apresenta-se nesta edição do Infohabitar o artigo de um nosso novo colaborador da nossa revista o Doutor Décio Gonçalves que nos apresenta um tema inovador na concepção habitacional numa perspectiva de grande ligação entre os aspectos de concepção espacial e construtiva e com um impacto ambiental minimizado.
Damos as boas-vindas a este novo colega do Infohabitar, graduado em Engenharia mecânica e civil, Mestre e doutor em Arquitectura e Urbanismo, e esperamos que a temática por ele abordada possa ajudar no "velho" caminho do Grupo habitar, que sempre foi o de tornar a nossa revista, quer num espaço de divulgação plural, relativamente às muitas maneiras desejáveis no (re)pensar as temáticas da habitação e do habitar, quer num fórum cada vez mais alargado de encontro e discussão por parte dos muitos colegas do espaço da lusofonia, e neste caso, numa contribuição directamente enquadrada pela excelente FAUUSP.
Décio Gonçalves, é doutorado pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo - FAUUSP, São Paulo – São Paulo, e-mail: dg@usp.br
No final do artigo anexa-se uma breve resenha curricular.
O editor do Infohabitar
António Baptista CoelhoAplicações do Sistema Estrutural Tipo Árvore – SETA em programas funcionais com viés de interesse social: ocupação sustentável do uso em terrenos de difícil topografia
Artigo de Décio Gonçalves
Resumo
As Habitações de Interesse Social – HIS quando consideradas de forma conceitual e objetiva são destinadas às camadas da população de baixo poder aquisitivo. Lamentavelmente, nas grandes cidades brasileiras prevalece a improvisação, convivendo com um certo descaso da sociedade como um todo. O tema deve envolver e ser permeado por uma nova aproximação conceitual que privilegie uma cultura de valores voltada para conciliar avanço tecnológico e exercício da cidadania, ou seja, todo cidadão tem o direito a morar e viver com dignidade.
Este é o propósito do SETA, chamar a atenção para o tema, e de forma concreta, sugerir uma alternativa singular de concepção projetual e construtiva. O SETA tem esta pretensão, pondo à discussão uma resolução possível para se pensar e construir artefatos arquitetônicos com características diferenciadas, empregando material madeira, legal e certificada, de forma ecológica e sustentável. Este sistema estrutural modular e pré-fabricado necessita de apenas três pontos de apoio no solo, causando um mínimo impacto ao ambiente, requerendo exíguo espaço para canteiro de obras, reduzido número de equipamento e pessoal para o sistema de montagem, sendo que o prazo estimado para sua implantação é de 90 a 120 dias.
Abstract
Social Interest Housings - SIH, just thought in objective and conceptual contexts, are destined for the low-income people. Unfortunately, in the big Brazilian cities, prevails the improvisation of thinking about it, in a whole sense. The central theme has to involve and to be permeated with a new conceptual approach that privileges a valuable culture having the concern to put together technological advance and citizenship exercise, in other words, each citizen has the right to dwell and live in dignity. This is the purpose of the structural system, named SETA, to pay attention to the SIH issues, and in concrete way, to suggest a singular alternative of projetual and construction conceptions.
SETA has this intention as well, to put it right at possible resolution to think and construct architectonic artifacts with differential characteristics, using the legal and certificated wood material, in ecological and sustainable ways. This modular and prefabricated structural system needs only three support points on the soil, causing minimal impact to the environment, requires short space for the working area, reduced number of equipments and tools for the assembly system and the estimated time for its implementation is 90 to 120 days approximately.
Keywords: magazine, wood, architecture, engineering, structural system, social interest housings, citizenship exercise, hard topography lands.
1. Introdução
A realidade da ocupação urbana no Brasil, no que se refere às Habitações de Interesse Social – HIS reflete a tendência acentuada de localizar-se no entorno das grandes cidades em terrenos considerados difíceis (região de morros).
Sua característica predominante é alojar uma população de menor poder aquisitivo e carente de informações para reivindicar seus próprios direitos. Histórica e culturalmente resta a esta população os piores terrenos, devido aos seus parcos recursos financeiros e técnicos para construção de moradias.
Ainda que, a criação do Estatuto da Cidade em 2001 no Brasil tenha dado um alento à questão, constata-se que a maior parte dos empreendimentos para HIS carece de mínimas qualidades projetuais aceitáveis, nos seus mais variados aspectos, tais como: interferência no ambiente inadequada, flexibilidade e personalização projetual inexistentes, total falta de sintonia com os anseios e necessidades dos usuários.
Estas edificações são constituídas basicamente por três tipos de habitações: 1) simples barracos em favelas alocados nas encostas, em áreas invadidas sujeitas à desocupação judicial; 2) casas humildes desprovidas de um mínimo conforto, executadas pelo processo de autoconstrução, nos loteamentos ditos populares; 3) habitações uni ou multifamiliares construídas através de programas habitacionais com a participação do Estado. Via de regra, neste último tipo, de forma exemplar, os projetos arquitetônicos, pensados para implantações em terraplanos, são reutilizados ipse literis em terrenos ditos difíceis, acarretando desastres de grandes proporções, ocasionando prejuízos financeiros, além de irreparáveis perdas humanas.
Figura 1 – Desastre em encosta – Fonte: Farah (2003) (1)
Dentro deste panorama, seria redundante relatar o número crescente e alarmante de acidentes gerados a partir deste procedimento, causando, entre outros: 1) desastres nas encostas; 2) presença de solos erodidos, resultando assoreamento de fundos de vales e várzeas, criando assim, condições favoráveis de inundações nas baixadas.
A “entrega das chaves” passou a ser um simples ato sem nenhum comprometimento com as obrigações inerentes em relação aos usuários destas habitações. Esta “entrega” deve ser precedida pela interação de uma equipe multidisciplinar de suporte aos usuários, como: médicos (as), assistentes sociais, psicólogos (as), sanitaristas, técnicos (as) em construção e manutenção do artefato arquitetônico, entre outros. Além do mais, deve ser seguido de acompanhamento técnico através de avaliação da pós-ocupação – APO, eficiente e constante, tudo isto, visando às questões essenciais e primordiais, ou seja, a segurança e o bem estar destes usuários.
Este artigo propõe, como um objetivo geral, uma abordagem alternativa para este tema, que leva em consideração a concepção projetual de um programa funcional para HIS, que ausculte a necessidade, a vontade e o desejo do usuário; feita através da proposição do emprego de um sistema estrutural que utiliza um material renovável, como a madeira legal e certificada, portanto extraída de modo sustentável.
2. Metodologia
Definido o tema do SETA (sistema estrutural tipo árvore), foram iniciados experimentos no laboratório do LAME/FAUUSP para a resolução da questão proposta, através da elaboração de uma maquete inicial (sem preocupações dimensionais, apenas tendo o foco da configuração espacial que atendesse hipóteses e condicionantes colocadas). Concluída esta fase, partiu-se para a análise inicial do projeto estrutural, onde foram determinadas as dimensões dos elementos estruturais relevantes, como também verificada a estabilidade geral do sistema estrutural, e em seguida, elaboradas as respectivas representações gráficas.
Estabelecidas as dimensões básicas, foi confeccionada uma maquete final (baseada na inicial que já havia definida a configuração espacial do sistema estrutural) na escala 1:50, com varetas de plástico de quatro milímetros de diâmetro - que se aproximou da realidade dos cálculos estruturais estabelecidos nesta análise inicial: quatorze centímetros para a primeira laje e quinze para as demais lajes, inclusive a da cobertura (fig. 5).
A seguir, foram elaboradas maquetes específicas de elementos estruturais relevantes como o módulo, onde aparece o pilar, dito “diamante” de apoio [DA], a treliça espacial [TE] e demais elementos (fig. 3), bem como uma maquete na escala 1:25 de uma Residência unifamiliar (fig. 4).
Também, foi executada uma ligação metálica [LM], em plástico, na escala 1:10 para se ter uma ideia espacial da resolução de um elemento estrutural essencial ao sistema, onde são alojadas vinte e quatro barras em uma só ligação (as dimensões das [LM]s e os demais elementos constituintes faltantes, serão definidas na análise final) (fig. 6).
Estão previstos testes de laboratório com maquetes já com o material madeira e suas ligações metálicas em escalas convenientes, tomando-se como pressupostos teóricos, o texto do Professor Lobo Carneiro (1993) (2) da UFRJ, que trata da “análise dimensional e da teoria da semelhança e dos modelos físicos”. Neste estágio, prevê-se que os cálculos estruturais estejam concluídos em nível de análise final.
Para a realização destes eventos, estão sendo mantidos contatos com a Escola Politécnica da USP – EPUSP/LEM e Agência de Inovação da USP, pensando-se em um possível Pós-Doutorado, assim como, a construção de um protótipo através da parceria privada e a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP, via Programa de Apoio à Pesquisa em Parceria para Inovação Tecnológica - PITE.
3. Características do seta: especificidades que potencializam o seu uso para HIS
Figura 2 – Concepção dos pilares: Obra: Sagrada Família – Fonte: INSTITUTO TOMIE OHTAKE (2004) (3)
3.1Concepção projetual
O projeto do SETA foi pensado segundo abordagem que privilegiou uma Arquitetura que tivesse sérias preocupações com a Natureza, sua preservação e que causasse o mínimo impacto ao ambiente. Para tal, tornou-se fundamental a escolha de um sistema construtivo que atendesse tais requisitos, a começar por ter poucos pontos de contato com o solo, fosse um sistema modular, pré-fabricado, dotado de racionalidade construtiva, e empregasse um material renovável no seu elemento constituinte mais relevante (a estrutura), e também, confortável ao tato. Ao mesmo tempo, exigisse o menor dispêndio de energia para o seu processamento, recaindo a escolha na madeira legal e certificada (entendida como de origem legal e com certificação pelo IBAMA, através de selo verde, atendendo as normas do FSC – Conselho de Manejo Florestal).
Colocadas todas estas hipóteses e condicionantes, além de outras, o sistema estrutural ideal escolhido foi o que remeteu a imagem metafórica da árvore, fazendo-se alusão à obra do Arquiteto catalão Antoni Gaudí, na obra Sagrada Família, em Barcelona na Espanha.
Outra característica projetual relevante é a questão dos aspectos bioclimáticos envolvidos na concepção deste sistema estrutural, entre outros, a aeração natural, que em função das características específicas (vazios) do sistema estrutural projetado. Este sistema é composto por planos de laje [PL] com envergaduras superiores a 30 m (fig. 5), sustentados por três pilares, “diamantes” de apoio [DA], caracterizando as três treliças espaciais [TE], que ligam estes “diamantes”, resultando assim a aeração natural, tanto no aspecto da ventilação cruzada [1], quanto do efeito “chaminé” [2] (fig. 3).
Figura 3 – Módulo do SETA na escala 1:25 – Foto do LAMEM/FAUUSP – (setembro de 2007)
3.2 Caracterização da Tecnologia
Função da Tecnologia
O SETA é uma estrutura espacial que possui um design diferenciado das estruturas normalmente utilizadas. Ela tem por principais características ser modularizada, ser feita em madeira e poder ser implantada em terrenos de declividade variada.
O fato de a estrutura ser modular possibilita a otimização do processo de montagem de mega-estruturas, pois requer espaços exíguos no canteiro de obras, redução da mão de obra não especializada e não há a necessidade de uso de equipamentos pesados. O desenho desse sistema estrutural é singelo por possuir estruturas de sustentação e nós (I) particulares, além de possibilitar a aplicação da estrutura em terrenos de alturas variadas, já que as colunas ajustam-se em função de diferentes declividades do solo, como mostrado na fig. 4.
Figura 4 – Detalhes de modelo de construção utilizando SETA – Fonte: foto do autor (2007)
Figura 5 – Maquete na escala 1:50 da concepção do sistema estrutural – Fonte: foto do autor (2009)
Figura 6 – Maquete de uma ligação metálica na escala 1:10 – Fonte: foto do autor (dezembro de 2007)
Figura 7 – Maquete digitalizada pelo Engenheiro Marcos Monteiro, autor do projeto estrutural, em nível de análise inicial (2005)
As ligações metálicas [LM] (fig. 6) transladam os esforços nas barras, de maneira a simular, as fibras dos componentes de uma árvore (no caso da árvore, nós rígidos, enquanto que, nas treliças espaciais, nós articulados). Desta forma, possibilitam que estes esforços sejam contínuos ao longo da estrutura, resultando em reduções das dimensões das peças, trazendo como conseqüência, uma esbelteza das formas da estrutura (os comprimentos das peças de madeira são no máximo de quatro metros, para compatibilizar com os comprimentos das carrocerias usuais de caminhões).
Estas ligações apresentam-se como um dos elementos constituintes do SETA de maior relevância na função desta tecnologia, pois tornam possível uma configuração espacial do sistema estrutural agradável ao olhar e essencialmente lógica.
Esta constatação pode ser notada na fig. 7, uma maquete digitalizada deste sistema estrutural, resultado de um pensar sob o enfoque da aparência orgânica da árvore, de forma metafórica, apresentando nuanças plásticas das mais variadas de: leveza, fluidez e ritmo, isto graças a sua concepção, permeada de racionalidade e simplicidade projetual e construtiva.
3.3 Maquetes físicas e modelos reduzidos
As maquetes físicas (ou simplesmente maquetes, a menos que se refira neste artigo às digitalizadas) e os modelos reduzidos foram desenvolvidos em escalas convenientes, com dimensões já definidas em projeto estrutural, em nível de análise inicial, resultando a estabilização geral do sistema. As dimensões dos elementos principais da estrutura foram calculadas pelo Engenheiro e Professor da E. E. MAUÁ/SP, e titular da firma PLANEAR ENGENHARIA, Marcos Monteiro, através do software MIX, nacional, desenvolvido pelo Engenheiro Sérgio Pinheiros de Medeiros, com larga aceitação nos escritórios de projetos estruturais, e segundo a NBR 7190 de agosto de 1997 – Projeto de estruturas de madeira (1997) (4).
Cabe aqui uma abordagem, ainda que rápida, devido ao próprio propósito do artigo, das especificidades complexas que envolvem trabalhar-se com modelos físicos com finalidades de aferições de propriedades físicas em testes de laboratório.
Recorre-se ao Professor Lobo Carneiro como suporte teórico para esclarecer boa parte desta complexidade que envolvem aspectos relacionados à modelagem, suas interações, similitudes ou mesmo desvios quanto aos resultados definidos em cálculo que pressupõe a aplicação da escala 1:1. Iniciando com o conceito fundamental, o da homogeneidade dimensional. Lobo Carneiro acentua que: “O princípio da homogeneidade dimensional consiste em que toda equação que exprima uma lei física ou descreva um processo físico deve ser homogênea, relativamente a cada grandeza de base. Desse modo, essa equação continuará válida, se forem mudadas as magnitudes das unidades fundamentais”.
Segundo este Professor, quando se trata de análise dimensional, “adota-se comumente a forma explícita em que uma das variáveis, a variável dependente, é a incógnita do problema”. Enfatiza, também em seu texto que, mesmo que a análise dimensional seja incapaz de descobrir a formulação completa da lei física, ele provê indicações valiosas “sobre combinações dos parâmetros envolvidos, de modo a reduzir o número de variáveis a incluir nas equações”. Continuando, afirma que “se dois processos físicos são semelhantes, é possível prever o comportamento de um deles quando é conhecido o comportamento do outro”. Lobo Carneiro vai mais além, quando escreve: “Na experimentação por meio de modelos, os dois processos físicos semelhantes são o protótipo e seu modelo; neste caso, utiliza-se o modelo por ser mais fácil ensaiá-lo em laboratório do que ensaiar diretamente o protótipo”. De seu texto apreende-se, também que, a primeira condição para esta abordagem, é a semelhança geométrica, apesar de não ser esta em si suficiente, pois “um modelo não é simples maquete”.
No desenvolvimento do SETA, foi executada uma maquete na escala 1:25 como prova, entre outras, da possibilidade do sistema atender diversos programas funcionais, no caso, uma Residência unifamiliar de 385 m2 (fig. 4), com a resolução de vedos internos e externos em dry-wall.
Neste estudo de caso foram empregados beirais de 1,20 m que protegem a estrutura das intempéries de forma adequada, pisos (internos: tábuas largas, e externos: placas moduladas de concreto leve), fechamentos com caixilhos de madeira em vidro e venezianas, e trama geométrica estrutural de 1,20 m na forma de triângulo equilátero, entre outros.
O SETA remete através das ramificações verticais sucessivas, a imagem da aparência orgânica da árvore, possibilitando atingir-se, sob o enfoque de uma abordagem nova, em que:
. Cargas horizontais provenientes primordialmente dos ventos sejam estabilizadas pelo conjunto de treliças espaciais dispostas segundo um triângulo equilátero, portando os esforços escoam ao longo dos lados desse triângulo;
. Grandes vãos (superiores a 12 m) entre pilares, adequados a suportar estruturas de porte.
Além destas características que o diferenciam, segundo Dias (2008) (5): “O SETA tem um grande potencial de gerar recursos no mercado de créditos de carbono, e ser registrado como uma tecnologia limpa na Organização das Nações Unidas - ONU, uma vez que a utilização de madeira na construção é uma garantia efetiva de sequestro de carbono pelas plantas”.
Resultou deste projeto, o Pedido de Patente depositado junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial - INPI sob no P.I. 0.600.454-7 com o título “SISTEMA ESTRUTURAL MODULAR TIPO ÁRVORE”, em 27/01/2006, do qual a Universidade de São Paulo - USP figura como Titular.
Também desenvolveu-se, uma Tese de Doutorado (defesa em 12/12/2007) na Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da USP - FAUUSP sob a orientação do Arquiteto, Professor e Doutor Arnaldo Antonio Martino, cujo título é “SISTEMA ESTRUTURAL TRELIÇADO MODULAR EM MADEIRA – SET 2M.
A par desse fato, o referido Projeto foi encaminhado pela Agência de Inovação da USP para a sua inserção no Programa de Investigação do Estado de São Paulo – PIT/SP, sendo que o Relatório de Investigação da Tecnologia foi concluído em setembro de 2007.
O mesmo sistema foi premiado em Concurso Público Federal pelo Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia – CONFEA, sendo a certificação ocorrida durante o WORLD ENGINNER’S CONVENTION 2008 – WEC 2008 (2-6 dezembro de 2008). A segunda parte do prêmio prevê a participação em evento correlato no território nacional em 2009 (o autor optou pelo CTHab´ 2009, a realizar-se na cidade de Florianópolis, em novembro).
3.4 Representações gráficas do SETA – Programa funcional HIS
Esclarece-se que, na banca de Qualificação da Tese do autor, realizada com a presença dos Arquitetos Arnaldo A. Martino (orientador) e Marcos Acayaba, ambos da FAUUSP, e do Engenheiro Nilson Franco do IPT/SP, foi recomendada à elaboração de provas com programas funcionais, pois a concepção em si do sistema proposto atendia aspectos da área da Engenharia, enquanto elemento essencialmente estrutural, mas não caracterizava o viés de Arquitetura, com toda a tensão que o termo carrega, além do que, o Doutorado era em Arquitetura.
Para tornar factível essa demanda foram pensados cinco estudos de casos: 1) Estudo de caso I: “Residência unifamiliar” com dois pavimentos mais a cobertura, com área construída de 385,70 m2 (fig. 7); 2) Estudo de caso II: “Residência multifamiliar” com dois pavimentos mais a cobertura, área construída 815,70 m2; 3) Estudo de caso III: ”Pousada” com dois pavimentos mais a cobertura, área construída de 815,70 m2; 4) Estudo de caso IV: “Residência unifamiliar térrea II”, com um pavimento mais a cobertura, área construída de 192,80 m2 e 5) Estudo de caso V: “Residência unifamiliar térrea I” com um pavimento mais a cobertura, área construída de 188,90 m2.
Para contextualizar este artigo, foi escolhido o Estudo de caso II, acrescentando-se mais um pavimento para comportar maior aproveitamento de células habitacionais (nove no total), fazendo com que sua área total atinja algo em torno de 1.200,00 m2 (áreas: úteis + comuns). Esta decisão foi em função de sua interface com o tema das Habitações de Interesse Social – HIS, tão caro às Universidades de Arquitetura e Engenharia.
A seguir, seguem algumas pranchas digitalizadas do projeto arquitetônico, enquanto Estudo de caso II, contendo dois pavimentos tipos mais a cobertura (a Residência multifamiliar – para HIS, foco deste artigo, prevê três pavimentos mais a cobertura, sendo que o pavimento tipo é comum a ambos os estudos de casos):
Figura - 8
Figura - 9
Figura – 10
3.5 Maquetes do SETA do programa funcional: Residência multifamiliar para HIS
Foram confeccionadas duas maquetes para este programa funcional (fig. 11): à esquerda, um SETA (módulo estrutural) com três pavimentos mais a cobertura na escala 1:100 e à direita, uma implantação com três SETA´s na escala 1:1000.
Figura 11 - Maquetes das HIS – Fonte: Foto do autor (Junho 2009)
4.Madeira legal e certificada: de uso predominante no SETA
O material empregado no SETA é a madeira legal e certificada (além dela, apenas o aço está presente, pois constitui as ligações metálicas) proveniente de reserva renovável, sendo que sua produção contribui para a melhoria ambiental, além de ser, um material orgânico, agradável ao tato e confortável ao ser humano.
As florestas, das quais provêm à madeira, sequestram o gás carbônico durante a noite e o devolvem durante o dia na forma de oxigênio, minimizando as conseqüências danosas ao meio ambiente do efeito estufa (aquecimento da temperatura da crosta da Terra com o passar do tempo devido, prioritariamente, às atividades humanas desordenadas).
A madeira é provida de qualidades de excelência para construções civis, dotada de características únicas de aplicabilidade, pela sua facilidade de manuseio e alto índice de trabalhabilidade, apresentando, apesar de sua densidade diminuta em relação a outros materiais, grande resistência mecânica.
Embora suscetível ao apodrecimento e ao ataque de organismos em circunstâncias específicas, a madeira tem sua durabilidade natural prolongada quando previamente tratada com substâncias preservativas.
Deve ser salientada, neste ponto, a relevância do projeto estrutural ser desenvolvido de modo a serem previstos detalhes construtivos que garantam maior durabilidade do material empregado, evitando-se a exposição excessiva aos raios solares e à chuva.
Com relação à resistência ao fogo, apesar da madeira ser considerado um material inflamável, quando apresenta dimensões superiores a 25 mm ela é mais lentamente consumida pelo fogo. Isto ocorre porque, quando o fogo atinge a madeira destrói rapidamente a superfície, formando uma fina camada de compostos resistentes ao fogo que retarda sua propagação em direção ao interior da peça, fazendo também com que o incêndio perca velocidade.
Com relação à tecnologia em si, na etapa de projeto já é possível visualizar uma vantagem do sistema, pois seu design favorece a distribuição de esforços, de forma a diminuir o número de apoios necessários. Além disso, ainda nesta etapa, na realização dos cálculos estruturais verifica-se que a estrutura possui menor peso, o que acarreta em fundações menos robustas.
Como se pôde ver, até então a tecnologia, além de uma inovação de produto pode ser observada como uma inovação de processo, dado que este processo de montagem é muito particular frente o das tecnologias similares. Em comparação ao processo padrão realizado pelas tecnologias similares, a mesma requer pouco espaço no canteiro de obras, isso porque os módulos da estrutura podem ser transportados em pallets (II), o que ocupa menos espaço no veículo de carga.
A quantidade de mão de obra não especializada (operários) pode ser diminuída. Contudo, faz-se necessário ao menos um profissional carpinteiro no canteiro de obras. A quantidade de equipamentos no canteiro de obras também é reduzida, dado o menor peso da estrutura, o que exclui a necessidade de tratores e máquinas de içamento pesadas, sendo necessária apenas uma pequena grua (guindaste menor, mais simples).
Além disto, a madeira possui grande flexibilidade ao meio ambiente, apresentando possibilidades de aproveitamento, com perda irrelevante de material nas reformas e ampliações, além de um fator altamente relevante - a baixa demanda de quantidade de energia para a sua extração e processamento quando comparado a outros materiais. Segundo o Arquiteto Murcutt (2003) (6):
Nós estamos caminhando para um ponto no qual, dentro de vinte e cinco anos, onde tudo o que projetarmos, terá que ser pensado em termos de seu impacto sobre o meio ambiente. Necessita-se de 1 (um) quilojoule para produzir 1 (um) quilograma de madeira serrada e, 5 (cinco) quilojoules para uma madeira trabalhada (como por exemplo, uma cadeira). Necessita-se de quarenta e dois quilojoules para produzir 1 (um) quilograma de aço e 140 kg (cento e quarenta), para produzir 1kg de alumínio.
Apesar de todas estas especificidades que fazem da madeira um excelente material nas construções civis, seu emprego no Brasil é pífio, em relações aos países ditos desenvolvidos.
Para se ter uma noção do emprego racional da madeira, segundo Freitas (1982) (7) em termos construtivos, comparativamente em relação à situação das construções em madeira no Brasil e no mundo, por exemplo, nos EUA e Canadá, 90% das habitações isoladas são construídas em madeira. No Japão, (1986) (8), conforme pesquisa, 77,4% do total de unidades habitacionais foram construídas com estrutura de madeira. Para o mesmo ano, 81,5% das novas unidades de casas isoladas e geminadas foram construídas em madeira.
5. Conclusões
Pelo exposto, tem-se a pretensão de afirmar que o SETA se apresenta como uma interessante alternativa para aplicação na temática que envolve as HIS. Esta suposição se fundamenta nas características projetuais singulares, na relação custo benefício adequada, bastando lembrar que em se aplicando o conceito Rendimento estrutural da construção (R), definido pela relação: área construída (m2) por material madeira empregado (m3), (R) é da ordem de 14,50. Isto significa que são necessários apenas 1 m3 de madeira para se obter 14,50 m2 de área construída.
O SETA tem especificidades singulares para se pensar em HIS de forma racional e ecológica, competindo em condições, no mínimo, em pé de igualdade com os materiais usuais de mercado: concreto armado, concreto protendido, aço, entre outros. Foram aferidos custos por m2 de estrutura (material + mão de obra): madeira = R$ 363,23 e o aço = R$ 353,70 (levantamento de junho de 2007). Estes valores mostraram-se compatíveis, apesar do preço do aço já se encontrar nos dias atuais em patamar de economia de escala, o que ainda infelizmente não ocorre com a madeira, quando considerada para uso em sistemas estruturais.
Deve-se também considerar neste processo, todo o envolvimento de fatores ecológicos, bem como a inserção do artefato arquitetônico no solo, se verificar através de somente três pontos de apoio. As montagens dos elementos constituintes do SETA processam-se através da utilização de: 1) recursos simples, exigindo equipamentos e ferramentais disponibilizados correntemente no mercado da construção civil; 2) equipe composta por um número reduzido de pessoal; 3) prazo de execução exíguo (da ordem de 90 a 120 dias), devido às suas características projetuais de concepção e de construção.
Possibilita o completo reuso da estrutura em outros locais, dependendo das conveniências pública ou privada, com exceção dos elementos de concreto fixados no solo. Salienta-se, também, que o SETA, insere-se no conceito que para se pensar e construir uma obra de qualidade com baixo custo de construção deve-se introduzir altos níveis de racionalidade e criatividade na concepção do espaço e da construção.
6. Notas
(I) Nó é um elemento da construção que tem por função reunir e fixar os componentes longitudinais da estrutura (as arestas).
(II) Pallet é um estrado de madeira, metal ou plástico que é utilizado para movimentação de cargas. A função do pallet é otimizar o transporte de cargas, que é conseguido através da empilhadeira e a paleteira.
7. Referências bibliográficas
(1) FARAH, Flavio (2003). HABITAÇÃO E ENCOSTAS. São Paulo: Publicação Instituto de Pesquisas Tecnológicas – IPT/SP, São Paulo.
(2) LOBO CARNEIRO, (1993), Fernando. Análise Dimensional e Teoria da Semelhança e dos Modelos Físicos. 2a. Edição, Editora UFRJ, Rio de Janeiro.
(3) INSTITUTO TOMIE OHTAKE (Org), 2004. GAUDÍ: A PROCURA DA FORMA. Instituto Tomie Ohtake. São Paulo.
(4) NBR 7190 (1997). Projeto de estruturas de madeira. Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, Rio de Janeiro.
(5) DIAS, Susana (2008) SETA – tecnologia que une chance de lucro e preocupação socioambiental. In: Revista CONECTA da ciência ao mercado, Programa de Investigação Tecnológica – PIT/SP, São Paulo.
(6) MURCUTT, Glenn (2003). A dialogue with editor: interview. GA Global Architecture –houses. Tokyo, n.75, p.8-15.
(7) FREITAS, A.R. de (1982). Potencial de utilização de madeiras em construções. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM PRESERVAÇÃO DE MADEIRAS. São Paulo, Anais... São Paulo: ABPM.
(8) JAPAN, Ministry of Construction (1986). Housing in Japan '86. Tokyo: Ministry of Construction.
8. Bibliografia básica
(1) CARNEIRO, Fernando L. (1980). Galileo e a Teoria da Semelhança Física. Seminário Internacional 350 Anos dos Discorsi Intorno a Due Nuove Scienze, de Galileu Galilei, São Paulo, Marco-Zero e COPPE/UFRJ.
(2) LANGHAAR, H.L. (1965). Dimensional Analysis and Theory of Models. New York, Johs Wiley & Sons.
(3) NATTERER, Julius. (1998). Construire en bois II. Lausanne, Suisse, Presses Polytechniques et universitaires.
(4) OTTO, Frei. (1985). Architecture et BIONIQUE: constructions naturelles. Éditions Delta & Spes.
(5) PALÁCIOS, J. (1960). Analyse Dimensionale. 1a. Ed. Paris. Guthier-Villars.
(6) PFEIL, Walter; Michèle. (2003). Estruturas de Madeira. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC.
(7) REBELLO, Yopanan Conrado Pereira. (2000). A Concepção Estrutural e a Arquitetura. São Paulo: Zigureta.
(8) VASCONCELOS, Augusto Carlos de. (2000). Estruturas da Natureza: Um estudo da interface entre Biologia e Engenharia. São Paulo.
Resenha curricular:
Décio Gonçalves é graduado em Engenharia Mecânica pelo Instituto Mauá de Tecnologia (1966) e tem também uma graduação em Engenharia Civil pela Faculdade de Engenharia Armando Álvares Penteado (1976).
É Mestre em Arquitetura e Urbanismo pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo do Instituto Presbiteriano Mackenzie (2002) e Doutor em Arquitetura e Urbanismo pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo - USP com a tese "Sistema estrutural treliçado modular em madeira - SET 2M" (dezembro/2007).
Este sistema estrutural recebeu registro de patente junto ao Instituto Nacional de Propriedade Industrial - INPI, sendo a USP titular do invento, com o título "Sistema estrutural tipo árvore - SETA". O mesmo sistema foi premiado em novembro de 2008 pelo Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia - CONFEA na área de Engenharia para produtos patenteados ou patenteáveis com viés inovativo.
O autor é consultor em Engenharia e Arquitetura de projetos arquitetônicos e execuções de obras civis de pequeno, médio e grande porte, pesquisador nas áreas de Arquitetura e Engenharia, especificamente na adequação do SETA aos diversos programas funcionais arquitetônicos entre os quais se destacam: residências uni e multifuncionais, shoppings centers, centros de pesquisa, centros de convivência , entre outros, programas estes, de carácter público ou privado. Salienta-se que a adequação do SETA aos diversos programas funcionais apresenta uma interface bem definida com questões recorrentes relacionadas aos interesses sociais.
Infohabitar, Ano V, n.º 267
Lisboa, Encarnação – Olivais Norte, 11 de Outubro de 2009
Edição de António Baptista Coelho
Pubicado por José Baptista Coelho
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