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2 INTRODUÇÃO Depois de três anos de pesquisa sobre tipologias de habitação modular em madeira, os arquitectos Alexandre Teixeira da Silva e Miguel Ribeiro de Sousa da Arquiporto elaboraram um sistema modular de casas, baseado na conjugação de um sistema construtivo inovador em madeira com um conceito espacial de agregação de módulos multifunções. A modular system é um produto inteiramente desenvolvido em Portugal, sendo o processo criativo ao cuidado de uma equipa de arquitectos e as fases construtivas ao cuidado de engenheiros e trabalhadores especializados. DESCRIÇÃO DO SISTEMA A pesquisa sobre tipologias de habitação modular e possibilidades construtivas da madeira conduziu à elaboração de um sistema modular de casas que podem ser personalizadas mediante a agregação de módulos predefinidos. Apesar de as casas terem uma base comum (o módulo) o sistema desenvolvido possibilita múltiplas soluções com resultados totalmente personalizados. Fig.02 módulo mais As casas em planta e alçado seguem uma regra rigorosa que se traduz em numa métrica de espaços com medidas fixas; a medida base é um módulo rectangular que juntamente com outros componentes espaciais auxiliares cria a grelha de elementos com a qual se compõem as casas. Fig.03 corte longitudinal As casas desenvolvem-se num único piso apoiadas sobre sapatas isoladas de betão. O grupo de projecto conseguiu aplicar as técnicas típicas do design industrial à arquitectura habitacional: a Fig.01 módulo standard preocupação com o pormenor é

3 constante e a pesquisa de materiais e das componentes arquitectónicas é apurada. acabamento escolhidos. Esta flexibilidade permite ajustar as casas modulares ao ambiente em que se inserem. SOLUÇÃO ARQUITECTÓNICA Concebidas para serem facilmente transportadas e rapidamente construídas, as casas modular system inspiram-se na filosofia de desenho de arquitectos do Movimento Moderno tais como Mies van Der Rohe, Craig Ellwood, Richard Neutra, Charles e Ray Eames. Fig.04 casa composta por seis módulos Têm ainda presente a tradição da arquitectura vernacular, bem como a pesquisa arquitectónica dos anos 30 que criou o conceito do Existenz Minimum, o qual baseava a sua investigação em parâmetros mínimos a casa mínima para garantir um nível de habitabilidade e conforto aceitável. A partir do modular system desenvolveuse um conceito de edifícios baseados na conjugação de um sistema construtivo inovador em madeira com um conceito espacial de agregação de módulos multifunções. As variações modulares e os graus de liberdade do sistema permitem obter várias tipologias, que assumem características diferentes segundo os elementos e materiais de Fig.05 casa composta por nove módulos As casas modular system estabelecem uma dialéctica com o terreno onde se localizam, por isto a escolha do lugar é um factor decisivo. O recurso de elevar a casa é uma consequência intrínseca do conceito que visa sublinhar a oposição formal entre natural e artificial, ao passo que pelo contrário, o uso da madeira contradiz esta postura e transforma a casa num objecto integrado na paisagem reduzindo impacto visual pela adaptação ao terreno e pela utilização de materiais próprios das regiões onde se situam as casas. Fig.06 alçado lateral

4 As casas modular system contextualizamse através da relação interior exterior. A casa funciona como um receptor de forças, energias e imagens através dos grandes envidraçados, reflecte-as e amplifica criando uma relação dinâmica entre interior e exterior. O sistema permite também escolher dentro de um leque de opções os espaços exteriores habitáveis tais com decks em madeira, cobertos ou não por pergolas, protegidos por sombreadores e brise-soleil, e eventual instalação de piscinas. A modular system analisa todas as informações necessárias sobre a geografia, geologia, cultura e tradição local, do lugar onde vai ser desenvolvido o projecto para formular uma resposta adequada à envolvente. As casas têm um desenho simples e contemporâneo e utilizam também alguns dos materiais da arquitectura vernacular, como a madeira, a ardósia e o reboco. Fig.07 varanda coberta A solução arquitectónica prevê acessos, zonas de comunicação horizontal, eventuais caminhos de evacuação de acordo com o tipo de projecto. Fig.08 revestimento exterior em ardósia IMPLANTAÇÃO E VOLUMETRIA A implantação no sítio é conseguida através de estudos que têm em conta a topografia, as vistas as características climáticas, nomeadamente: direcção dos ventos dominantes, ângulo máximo e mínimo de incidência do sol nas diferentes estações do ano. A construção é implantada no terreno seguindo os princípios acima enunciados. A composição volumétrica da casa/edifício pode variar tendo sempre como base o módulo rectangular. Como consequência as casas têm sempre uma volumetria rectangular e podem desenvolver-se numa única banda, em duas ou várias bandas associadas por módulos de ligação.

5 As casas possuem em opção um módulo especial de diferente composição com a função de garagem que pode ser coberto e fechado. SISTEMA CONSTRUTIVO E MATERIAIS Fig.09 casa com sombreadores O sistema no seu conceito revela uma grande adaptabilidade na distribuição dos espaços graças à sua modularidade, às diferentes utilizações dentro da mesma forma e ainda à possibilidade de expansão no tempo. Os edifícios são implantados segundo o instrumento urbanístico vigente no local específico de cada projecto (afastamentos, cérceas, etc.). Num terreno plano a cércea do edifício é de cerca 3,2 metros. Fig.10 varanda semi-coberta em balanço A equipa da modular system fornece ainda consultoria sobre o tratamento da restante parte do terreno tendo em vista os princípios de sustentabilidade enunciados no parágrafo em baixo. Faz parte da génese do projecto a opção de materiais e sistemas construtivos de alta qualidade, garantia de elevada durabilidade e conforto. Fig.11 casa em construção As fundações são constituídas por sapatas isoladas. Este sistema permite reduzir o impacto ambiental uma vez que não é necessário construir lajes térreas maciças nem fazer grandes escavações, permitindo que os solos onde são implantadas as casas modular system não fiquem impermeabilizados. Trata-se de uma capacidade de intervenção localizada, quase cirúrgica no terreno. A estrutura principal da casa é em pilares e vigas de madeira lamelada Glulam. A estrutura secundária é em paredes exteriores e interiores duplas com caixa-de-ar. Esta opção construtiva possibilita também a passagem de qualquer tipo de instalação ou cablagem dentro das paredes tornando

6 as casas extremamente flexíveis em termos de equipamentos. A cobertura é plana e as caixilharias ocupam quase inteiramente o plano vertical do módulo rectangular. permitem elevar a estrutura da casa do solo e ajustar-se a este. - Madeira lamelada colada classificada de acordo com a EN1194 como GL28h. A espécie de madeira utilizada no fabrico do lamelado colado é a epícea nórdica (Scandinavian Spruce), seleccionada e classificada de acordo com a resistência como C30. - Ligações metálicas realizadas em aço Fe360 (S235 de acordo com a EN 10025) e galvanizadas a quente. Fig.12 casa composta por cinco módulos As casas são construídas inteiramente no sítio e a modularidade reflecte-se no ritmo arquitectónico e não tem implicação directa na forma de construir a casa. A modular system segue um critério cuidadoso de escolha na selecção dos materiais e na análise de certificação de proveniência, o que conduz a uma selecção criteriosa de materiais com elevada durabilidade. Por conseguinte, segue a listagem dos matérias standard utilizados nas casas modular system, havendo sempre a possibilidade de optar por materiais, equipamentos ou acabamentos de nível superior. Paredes exteriores - A solução de parede exterior pode ser escolhida dentro da gama proposta pela modular system, nomeadamente: Isolamento Térmico pelo Exterior, fachada ventilada, revestimento em réguas de madeira, em lajetas de ardósia grampeada, e ainda zinco ou cobre. - Isolamento térmico de lã de rocha de alta densidade ou poliestireno extrudido. Fig.13 casa com piscina Estrutura - Fundações em sapatas isoladas de betão armado sobre as quais são fixados distanciadores metálicos reguláveis que Paredes interiores - Placas duplas de gesso cartonado pintado

7 - Isolamento térmico lã de rocha de alta densidade Pavimentos - Soalho em madeira maciça - Lã de rocha de alta densidade - Película termo-reflectora - Painéis de OSB Fig.15 pormenor de caixilharia Fig.14 tecto em madeira Tectos - Painel contraplacado de madeira (cara interior do painel sandwich) - Gesso cartonado pintado (montado na face superior da viga) Caixilharias - Lamelado de madeira (Glulam) - Ferragem (marca GU) - Vidros duplos laminados Fig.16 porta de correr

8 Casa de banho - Pavimento em painéis GFRC - Revestimento em mosaico cerâmico - Louças sanitárias suspensas - Torneiras mono comando Fig.17 casa de banho SUSTENTABILIDADE E MEIO AMBIENTE O objectivo fundamental é a adaptação do edifício ao terreno, a protecção do solo, visando limitar os movimentos de terra. Por consequência as casas são construídas sobrelevadas do terreno, ligadas através de distanciadores metálicos que permitem ajustar-se a qualquer topografia, respeitando-a e mantendo a permeabilidade do solo, com pouco impacto na drenagem e infiltração das águas. O impacto ambiental é reduzido devido à utilização de materiais naturais e recicláveis, ao baixo dispêndio energético da construção e ao respeito pelo meio ambiente. As características intrínsecas dos materiais que constituem os edifícios permitem a sua utilização com baixo consumo energético. Ainda na fase de projecto prefere-se a utilização de tintas, e materiais ecológicos e recicláveis. A modular system tem em conta o factor de preservação ambiental atendendo à vegetação e espécies locais existentes, assegurando o respeito pela preexistência arbórea da paisagem, promovendo estudos dos recursos locais disponíveis (bosques, etc.) Fig.19 revestimento exterior em madeira A fase construtiva das casas é planeada de forma a ter em conta a redução de emissão de substâncias contaminantes, reduzindo a distância e o transporte dos elementos e também na redução do impacto no terreno, pelo facto de a construção ter pouca necessidade de Fig.18 alpendre meios mecânicos.

9 É também reduzida a emissão de CO2 pelo pouco tempo de execução de obra (aproximadamente 6 semanas) comparativamente à construção tradicional e à redução de resíduos em obra pelo elevado nível de preparação dos materiais em oficina. Fig.20 casa série S A modular system utiliza de preferência, materiais e mão-de-obra local para minimizar deslocações, emissões de Co2 e dinamizar a economia local. automática para controle de luminosidade e qualidade do ar ou qualquer tipo de domótica. As casas utilizam elementos de sombreamento (sombreadores e brise-soleils) e ventilação à escolha do cliente. Os edifícios modular system possibilitam ainda a utilização de energias renováveis e reaproveitamento de recursos naturais, nomeadamente: energia solar, energia eólica, geotermia, assim como a reutilização de águas pluviais. Como já foi referido, este controlo depende da análise da exposição solar naconcepção e da implantação das casas no terreno. Fig.21 quarto de casal Uma das características principais destas construções é a luminosidade obtida pelos grandes envidraçados. Esta característica permite reduzir o dispêndio de energia em iluminação. O sistema permite colocar dentro das caixas-de-ar das paredes duplas qualquer tipo de cablagem para gestão Fig.22 varanda de topo coberta com sombreador

10 O conforto térmico e acústico interior é garantido pela utilização de soluções evoluídas ao nível dos isolamentos e colocação de vidros especiais baixo emissivos, bem como a possibilidade de utilização de soluções economizadores de consumos energéticos e utilização de tecnologia de gestão de energia. As casas possibilitam a instalação de vários tipos de ar condicionado, recuperador de calor, salamandra, aquecimento central e instalação de painéis solares e foto voltaicos, De um modo geral a utilização de energias renováveis de forma a garantir a sustentabilidade energética. O sistema possibilita a ventilação natural das casas de acordo com o regulamento vigente. Fig.24 casa no bosque O sistema de esgotos depende das infraestruturas urbanísticas existentes e das condicionantes locais e regulamentares. O terreno pode dispor de um compartimento destinado a contentores de deposição de resíduos sólidos urbanos com recolha selectiva, este compartimento será executado conforme os regulamentos municipais. A flexibilidade do sistema possibilita a adaptação do espaço para satisfazer as normas sobre a acessibilidades para pessoas com mobilidade reduzida. Fig.23 casa de cinco módulos A modular system possibilita ainda a escolha de instalação de sistemas de recuperação de águas pluviais para rega, para máquinas de lavar, bem como o tratamento natural das águas limpas. A utilização de coberturas vegetais e a utilização de meios de reciclagem de águas e resíduos, atenuam o seu impacto no terreno.

11 NORMATIVAS Segue uma nota sobre as normativas utilizadas na concepção e construção das casas. resistência ao fogo) e a NP ENV :2000 (Eurocódigo 1: Bases de Projecto e acções em estruturas - Parte 2-2: Acções em estruturas - Acções em estruturas expostas ao fogo). Resistência ao fogo Ao contrário do que se possa pensar a madeira é um dos materiais com melhor comportamento em caso de incêndio. Fig.25 pátio interior ajardinado Cálculo estrutural:. Regulamento de Segurança e Acções para Estruturas de Edifícios e Pontes (RSA);. Eurocode 5: Design of timber structures (EC5);. Eurocode 3: Design of steel structures (EC3); O que normalmente se exige a uma estrutura sujeita a um incêndio é que possa cumprir com a sua função estrutural, isto é, manter-se estável, durante o maior espaço de tempo possível para que assim permita a total evacuação do edifício. Neste aspecto a madeira leva larga vantagem em relação a outros materiais como o aço ou mesmo o betão armado. Fig.26 casa com piscina Fig.27 estrutura Estabilidade do fogo: A estrutura das casas modular system foi calculada de forma a garantir uma estabilidade ao fogo EF30. Na verificação da estabilidade ao fogo, foi seguida a norma NP ENV :2000 (Projecto de Estruturas de Madeira - Parte 1-2: Regras gerais - Verificação da Quando exposta a uma situação de incêndio, a madeira produz inicialmente uma combustão rápida da sua superfície originando uma camada superficial carbonizada que vai funcionar como barreira á passagem de gases e calor, dificultando assim a propagação em profundidade.

12 fortemente dependente da resistência mecânica do aço das armaduras. A maior ou menor resistência ao fogo dos elementos de madeira está directamente relacionada com a dimensão da sua secção transversal. É por esta razão que os elementos estruturais devem ser convenientemente dimensionados para cumprir com as exigências regulamentares de estabilidade em situação de incêndio. Fig.28 varanda lateral coberta Pouco abaixo dessa camada carbonizada encontra-se madeira intacta pelo fogo que mantém as suas propriedades físico-mecânicas originais constantes. Assim, a perda de resistência das peças estruturais deve-se mais á redução da secção transversal do que propriamente á diminuição da capacidade resistente da madeira. Comparativamente, no caso de estruturas metálicas expostas a altas temperaturas, o aço diminui rápida e drasticamente a sua resistência mecânica entrando em cedência e fazendo colapsar a estrutura. Situação semelhante ocorre nas estruturas de betão armado uma vez que a sua capacidade resistente está também Fig.29 módulo de ligação No caso das casas modular system e apesar de estarem dispensadas de qualquer exigência regulamentar a este nível, todas elas são dimensionadas de acordo com a norma NP ENV :2000 (Projecto de Estruturas de Madeira - Parte 1-2: Regras gerais - Verificação da resistência ao fogo) e a

13 NP ENV :2000 (Eurocódigo 1: Bases de Projecto e acções em estruturas - Parte 2-2: Acções em estruturas - Acções em estruturas expostas ao fogo) de forma a garantir uma estabilidade ao fogo de 30 minutos, EF30. pormenores construtivos, que permitam manter a madeira seca e ventilada. Preservação de elementos estruturais durabilidade: A durabilidade da madeira, tal como dos outros materiais, está fortemente dependente das condições ambientais em que estas se encontram. Se forem tomadas as devidas precauções ao nível do projecto, através da utilização de correctas disposições construtivas e de produtos preservadores adequados à classe de risco em que a estrutura se encontra, a durabilidade da estrutura é, teoricamente, infinita. Há, na Europa, exemplares de estruturas com mais de cem anos de vida, que confirmam a madeira como um material com grande durabilidade. Fig.31 varanda de topo coberta O tratamento da madeira da estrutura é feito de acordo com o ambiente onde se encontra inserida a obra, observando as normas EN (definição das diferentes classes de risco), EN (ocorrência dos agentes biológicos nas classes de risco), EN (durabilidade natural e tratabilidade de algumas espécies de madeira mais comuns na Europa) e EN's 351 e 460 (guia das classes de durabilidade de espécies de madeira apropriadas para a utilização nas classes de risco), todas as peças de madeira são tratadas por pincelagem com velaturas de base aquosa incorporando já componentes fungicidas e insecticidas que lhes confira a protecção adequada. No caso particular das casas, modular Fig.30 espaço interior A durabilidade das casas modular system é garantida primeiramente pela cuidadosa concepção da estrutura em madeira lamelada colada e respectivos system temos presente três classes de risco distintas, 1, 2 e 3, tendo no entanto sido aplicado tratamento adequado á classe de maior risco, classe 3 (teor de humidade frequentemente superior a 20%).

14 Fig.32 corredor de distribuição Fig.33 estore de segurança exterior Manutenção As operações periódicas de manutenção e conservação são essenciais neste e em qualquer outro tipo de construção, em madeira ou em qualquer material, estando a vida útil da estrutura directamente relacionada com a regularidade dessas operações. A simplicidade das operações de manutenção é outra das vantagens das casas modular system. Essencialmente nos elementos que se encontrem fortemente expostos ao sol e devido á degradação da sua cor provocada pela acção dos raios UV, é necessário proceder a uma repintura (velatura com pigmento) com uma periodicidade de aproximadamente três anos, dependendo do grau de exposição solar da casa. Esta operação é no entanto bastante simples e pouco dispendiosa, podendo ser executada por qualquer pessoa não especializada, consistindo na lavagem da superfície da madeira com água limpa para remoção de poeiras e após secagem, na aplicação de duas demãos de velatura. As madeiras no interior da habitação e por isso abrigadas das intempéries, não necessitam de operações de manutenção.