1. INTRODUÇÃO COHAPAR LIGHT WOOD FRAME PINUS

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1 1 1. INTRODUÇÃO 1.1. OBJETIVO GERAL : Esta dissertação objetiva a determinação da viabilidade técnica e econômica de se adotar um processo construtivo com uso de madeira de reflorestamento, disponíveis em nosso Estado, comparativamente ao processo construtivo convencional em alvenaria, para casas populares OBJETIVOS ESPECÍFICOS : a) Determinar a viabilidade técnica e econômica do uso de madeira na construção de casas populares, comparado com o modelo padrão em alvenaria da Companhia de Habitação do Paraná (COHAPAR), a Casa da Família CF-40, com 40 m 2 de área construída. b) Determinar os parâmetros/requisitos estruturais mínimos para construção da habitação em madeira. c) Determinar o custo básico da construção da planta CF-40, pelo sistema LIGHT WOOD FRAME, com o uso da madeira de PINUS, autoclavado e tratado, reproduzindo a mesma configuração da construção convencional, em concreto e alvenaria de tijolos JUSTIFICATIVAS : A casa de madeira é um produto sustentável, que atende a um requisito dos mais procurados na moderna Construção Civil. Mesmo que os custos de sua implantação fossem superiores à da casa convencional, uma política de visão no futuro levará os governos a assumirem tal postura. Aqui no Brasil, de maneira muito especial, o uso da madeira que já está disponível, e que pode ser reposta a qualquer tempo, através de projetos de Reflorestamento, é fator de integração entre políticas sociais com recursos naturais. As reservas de madeira que não são pequenas, podem até mesmo ser bastante ampliadas. Existem fronteiras enormes de áreas que não são ideais para a agricultura e

2 2 que podem ser manejadas adequadamente pela vasta inteligência disponível na área da silvicultura, incrementando ainda mais as reservas. Estudos já realizados e implementados, como foi A Construção Habitacional em Campos do Jordão, utilizando madeira de Reflorestamento (LIMA,1988), são indicativos de que o sucesso obtido já em 1988, quando ainda não se dava tanto destaque no Brasil a este assunto, justifica o processo construtivo. Tratou-se de uma iniciativa da Prefeitura municipal de Campos do Jordão, com o suporte do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do estado de São Paulo S/A IPT, usando madeira de PINUS. Outro estudo, de 1983, anterior ao citado, que foi Casa de Madeira Modular : Manual de Montagem (ASSINI et al,1983), mostrou uma solução com madeira de PINUS, de interesse social, com a grande praticidade e rapidez de montagem, que embasou o estudo que ora se inicia. Um aspecto positivo adicional às razões já expostas, é a migração de mão de obra da Construção Civil convencional para a especialidade da carpintaria, fator de grande promoção social. É comum na mídia a afirmativa de que a mão de obra da Construção Civil é a mais desqualificada no Brasil. Devemos buscar, através de políticas equilibradas, canalizar o contingente disponível de mão de obra especializando-o cada vez mais, para que haja ascensão dos padrões de vida da população como um todo. Cria-se também uma demanda por profissionais especializados na construção civil de madeira, que representa um salto significativo na alocação de profissionais no mercado de trabalho. Caso tenha este trabalho significância na esfera da solução de alguns dos grandes problemas nacionais, ao menos se colocam dados que merecem reflexão, e que são dados numéricos, não subjetivos.

3 3 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1. O uso da madeira na construção civil A madeira é material usado na construção desde a Antiguidade, como atestam obras seculares, que até hoje perduram, e têm sua manutenção assegurada pelo valor histórico, mas que apontam claramente para o fato de que a solução é tecnicamente viável, conveniente sob o ponto de vista ambiental, econômica, e adequada ao uso que lhe é destinado. A solução técnica sofreu muita evolução, especialmente no século XX, com o desenvolvimento das idéias e processos de pré-fabricação, que permearam fortemente todas as áreas da construção. A busca por soluções práticas, rápidas, de execução simples, encontrou na madeira campo fértil para o desenvolvimento de processos construtivos que se consagraram de forma especial para as moradias, isoladas ou coletivas, em unidades de pequeno ou médio porte. Esta consagração verificou-se de forma efetiva em países desenvolvidos, onde reconhecidamente o custo de mão de obra impregna de forma mais importante o custo final das construções. Países como os Estados Unidos, Canadá, na América do Norte, e países como Inglaterra, França, Alemanha, Dinamarca, Suécia, Noruega e Finlândia na Europa, possuem como solução mais comum a casa de madeira. Foram criadas soluções que contornam problemas importantes tais como o isolamento térmico, viabilizando a solução. É oportuno ressaltar que o uso de madeiras de florestas nativas no processo construtivo enfocado retira dele uma das principais virtudes : a sustentabilidade. O enfoque está no uso de madeiras de reflorestamento. O período de crescimento da floresta nativa é muito superior ao da floresta plantada, o que inviabiliza aquelas. Isto sem contar o aspecto de preservação ambiental puro e simples que cada vez mais as pessoas enfatizam, nas suas manifestações ecológicas. O aspecto ecológico, longe de ser um inimigo da exploração da madeira,

4 4 é um aliado : a grande quantidade de energia empregada na produção, a devastação ambiental, as dificuldades com o transporte por seu grande peso, fazem do aço e do cimento soluções desfavoráveis. Sob o ponto de vista ambiental, a madeira é o elemento que oferece a melhor relação com as idéias que atualmente orientam grande parte das discussões neste sentido. A facilidade de reposição da matéria prima, que hoje se caracteriza como atividade econômica de alta rentabilidade, vem ao encontro de muitas expectativas que cada vez mais se acentuam nos países desenvolvidos. A vasta tecnologia e conhecimento científico na área Florestal têm transformado tal atividade em investimento econômico cada vez mais efetivo, por parte até de grupos econômicos que muitas vezes não têm a menor conexão com a mesma. O estudo A casa Ecológica Coerência entre Tecnologia, Conforto e Meio Ambiente (ALVAREZ et al, 2000), desenvolvido no Brasil, idealizado pela Secretaria de Estado para Assuntos do Meio Ambiente do Estado do Espírito Santo, levou em conta, como o próprio título atesta, aspectos que vêm ao encontro das premissas que ora apontamos, e cuja solução utilizou a madeira de EUCALIPTO. O aspecto econômico da solução em madeira para construção de habitações fica devidamente qualificado quando se comparam os custos de uma construção de caráter popular na solução em alvenaria e na solução em painéis de madeira. Os custos são parecidos para solução de painéis de madeira de fechamento, compostos por superfícies interna e externa diferentes, associadas por um processo qualquer. Não se está falando da solução praticada comumente no Brasil, de colocação de tábuas verticais simples, arrematadas por ripas nas junções. Tal solução é muito mais econômica que a solução com painéis, mas esbarra em uma série de inconvenientes, tais como o baixo desempenho térmico, extremamente crítico nas regiões quentes ou frias. Se tais argumentos não parecem suficientes, constate-se pura e simplesmente, de que nos referidos países desenvolvidos, a solução

5 5 adotada é a construção de madeira, considerada mais econômica que outras soluções. A adequação ao uso destinado da construção é conseguida em muitos graus diferentes de sofisticação, quanto aos aspectos térmico, acústico, arquitetônico e funcional. A versatilidade de configurações finais encontra na indústria grande variedade de alternativas, desde construções simples, para habitações populares, passando por habitações regulares, para a classe média. Atinge até mesmo as configurações muito sofisticadas, com residências de alto padrão, para consumidores abastados. Nenhuma das referidas categorias de construções encontra falta de soluções apropriadas por parte da indústria. Segundo The Best of Fine Homebuilding (NEWTON,1996), podem ser conseguidas soluções de arquitetura que fujam bastante do convencional em construções de madeira, tais como tetos curvos, paredes curvas e muitas outras, com o uso de técnicas e ferramentas adequadas. Quanto ao aspecto relativo ao isolamento térmico, os processos construtivos atuais, usados em países desenvolvidos, que empregam paredes duplas, com um espaço entre elas, possibilitam um incremento significativo no desempenho, quando se tornar necessário, ao se aplicarem materiais isolantes no espaço confinado. O aspecto acústico, desfavorável na solução em madeira, que tanto preocupa os brasileiros da classe média, já vem sendo gradualmente rompido com o uso cada vez mais expressivo de divisórias em gesso acartonado e painéis dry-wall nas construções convencionais. O foco deste trabalho está nas habitações da classe popular. Nesta camada da população, as habitações normalmente já não têm isolamento acústico significativo. É muito mais importante conseguir o isolamento térmico, já que isto proporcionará melhoria significativa na salubridade das construções. Um programa de desenvolvimento de habitações populares com as características que são apontadas neste trabalho, pode fazer parte não só das políticas habitacionais, mas também das políticas de saúde. As políticas de saúde constituem-se na época atual na maior demanda por parte das populações de baixa renda.

6 6 Em nosso país, encontramos uma situação em que as soluções disponíveis são, em sua grande maioria, soluções em que não se incorporam parâmetros técnicos adequados de Engenharia. Acabado o ciclo econômico da madeira (de lei) em nosso país, após a exploração pura e simples das nossas reservas com o conseqüente esgotamento, seja para o mercado interno ou para as exportações, não houve mais interesse em desenvolver e aprimorar esta solução. O maior interesse verificado na reposição florestal deveu-se principalmente ao atendimento de uma florescente indústria de papel, verificada no final do século passado. A reposição florestal foi tão acentuada, que supriu com excesso a demanda da indústria de papel, resultando em volume considerável de madeira que acabou sendo direcionada para a construção civil. Veio, no entanto, sem incorporar conceitos técnicos arraigados na indústria internacional da madeira reflorestada, que são os tratamentos para garantir principalmente a sua durabilidade. Sem durabilidade garantida por estes meios artificiais, a indústria do cimento, fortemente organizada e competente como sempre foi no Brasil, tratou de explorar semanticamente esta deficiência do material. Aliado a isto, as grandes empreiteiras de obras públicas também vêm como de alto interesse as soluções de moradias populares construídas com concreto e paredes de alvenaria. É fácil entender esta posição, visto que a mão de obra correspondente em nosso país tem baixa qualificação e é mal remunerada. A inexistência de uma indústria madeireira organizada, tecnicamente aparelhada e economicamente forte faz com que a solução consagrada em países desenvolvidos não encontre no Brasil terreno para prosperar e adquirir volume suficiente que a torne competitiva com a solução convencional. Segundo DOMEL JR,1997, as construções de madeira são uma solução muito conveniente, pela facilidade de corte, leveza e disponibilidade do material.

7 Entraves ao uso da madeira na construção civil Sendo a madeira material orgânico, apresenta uma série grande de características que podem ser encaradas como inconvenientes ao seu uso. Para os cientistas desta área, no entanto, os inconvenientes podem e devem ser tratados sob o enfoque tecnológico, resultando em procedimentos que eliminem ou atenuem tais dificuldades. Não se deve omitir que todas as opções de materiais usados na construção civil apresentam em maior ou menor grau, inconvenientes a serem encarados. O principal obstáculo ao uso da madeira na construção civil tem sido apontado como a sua baixa durabilidade, quando desprotegida. Este é um fato real, mas não deve estar dissociado do fato também real que os demais materiais, tais como o aço e o concreto padecem da mesma característica. O custo para tornar os três principais materiais duráveis é diferenciado. No aço, a proteção por pintura ou por galvanização, no concreto, a proteção por revestimentos ou películas, e na madeira, a proteção por secagem e tratamentos aplicados, devem ser devidamente quantificados quando do estabelecimento do custo da obra. Não devemos esquecer de computar a necessidade de manutenção periódica e reaplicação dos processos. Sob este ponto de vista mais abrangente, e tecnicamente mais adequado, o tratamento da madeira pode se tornar o menos dispendioso entre os materiais comparados. Estão disponíveis no mercado produtos tecnicamente qualificados para garantir por longos períodos (até 20 ou 30 anos) a imunização da madeira contra vários fatores que podem causar a sua deterioração. Existem até mesmo produtos que retardam a ação do fogo, e oferecem uma condição mais favorável até do que o aço, nestas circunstâncias, assegurando tempo suficiente para ações de proteção aos usuários da construção. Outro obstáculo importante apontado ao uso da madeira na construção civil é a falta de homogeneidade das suas propriedades físicas e mecânicas, mesmo considerando uma determinada espécie. É

8 8 conhecida a desproporção de suas propriedades, conforme a direção que se considera da madeira. No entanto, a ciência da Mecânica das Estruturas de Madeira, aponta que o uso da madeira na construção se faz através de peças serradas do tronco, em que predomina uma das dimensões, a longitudinal, exatamente a direção em que a maioria dos parâmetros mecânicos é mais favorável. Também é de se salientar que na citada ciência da Mecânica das Estruturas de Madeira, a criação de elementos resistentes de grande capacidade se faz através de sistemas treliçados, compostos por barras, de grandes comprimentos e pequenas seções transversais, exatamente como apontamos ser de grande conveniência no uso da madeira. O fato de que cada espécie de madeira tem propriedades diferentes das outras, não deve ser motivo de impedimento técnico : ensaios simples cuidam de estabelecer adequadamente tais parâmetros. Uma terceira restrição comumente apontada é a apresentação de defeitos nas peças de madeira. Ressalve-se que há, de acordo com a NBR-7190/1997, uma definição clara da qualidade da madeira a ser empregada : tratam-se de peças com limitação de ocorrência de defeitos, de tal modo a proporcionar desempenho mecânico compatível com a destinação da madeira. Esta definição de qualidade do material acontece com os demais materiais também, a saber, o aço e o concreto. Estes entraves apontados, no entanto, acabam deixando de ser significativos quando se trabalham com as chapas compostas, de madeira compensada ou reconstituída, tais como os painéis OSB (Oriented Strand Board) e similares. A técnica construtiva das chapas acabam homogeneizando o material, dando-lhes uma conotação uniforme, tanto em termos de suas propriedades físicas como mecânicas. No Brasil, a aparência da madeira é motivo suficiente para que a solução seja repudiada pelo usuário, sob a alegação de que a casa de madeira é casa de pobre. Este estigma se justifica exatamente pela observação já feita de que em nosso país, via de regra, casas de

9 9 madeira industrializadas ou não, são soluções sem grande preocupação no uso de critérios de engenharia e arquitetura. Sendo portanto soluções precárias, acabam tendo sua imagem associada à solução em madeira, genericamente falando. Segundo GRIEGER,1990, no seu trabalho Casa de Madeira para a Amazônia, são levantadas as condições de moradia na Amazônia e a constatação é que a casa é na sua quase totalidade, de madeira. Naquele trabalho, fica claro, nas observações locais, que a solução é precária sob muitos pontos de vista, e surpreendentemente, não se procuraram no decorrer do tempo formas de evoluir a solução existente, de madeira, mas sim, mudar o processo construtivo. Como também já se afirmou, determinados setores da construção civil no país têm interesse em denegrir a solução em madeira, por não convir aos seus propósitos comerciais. A solução para tal dificuldade, passa por dois tópicos : em primeiro lugar, a conscientização da população de baixa renda, quanto ao fato de que a solução é universal, não está destinada apenas a camadas economicamente mais desfavorecidas. Trazendo-se ao conhecimento desta população, que a solução é mundial e bem aceita, grande parte da restrição pode ser afastada. Em segundo lugar, a incorporação de revestimentos externos que aproximem a aparência da construção de madeira com a aparência das construções convencionais. Esta solução, que parece contrariar os princípios da Engenharia, se justifica no Brasil, em função do baixo grau de informação e escolaridade das populações de baixa renda, que repudiam uma solução diferente daquela que está estabelecida na paisagem urbana, seja no aspecto da moradia, do vestuário, do comportamento, etc. É missão dos cientistas abordar em seus projetos, mesmo que de áreas tão específicas como a Engenharia, aspectos sociológicos como os apontados, que acabam tendo tanta significância na apresentação de soluções ao seu público específico. É mais fácil convencer com argumentos pessoas com nível intelectual superior do que pessoas menos favorecidas neste aspecto. Ao longo do tempo, dando-se soluções convenientes de moradia à população, e tornando estas soluções familiares aos mesmos, podem

10 10 ser removidas estas providências de caráter psicológico, concentrandose apenas nos aspectos de Engenharia e arquitetura das habitações. O que não pode ser deixado de lado é o aspecto arquitetônico das construções, seja na configuração da planta, por menor área que tenha, como no aspecto subjetivo, da aparência externa. Uma habitação também agradável aos olhos externos provoca uma significativa ampliação da auto-estima dos usuários, desdobrando-se os benefícios para muitas outras facetas do problema social que atinge as populações de baixa renda. Este trabalho busca estabelecer parâmetros de qualidade e desempenho nas construções de edifícios de madeira, para habitação residencial, de pequeno e médio porte, de tal modo que sejam avaliados os problemas e os inconvenientes, dando-lhes soluções adequadas. Segundo LAROCA,2002, no seu trabalho Habitação Social em Madeira : uma alternativa viável, são enumerados muitos dos parâmetros que definem o desempenho da construção de madeira, e que apontam para a conclusão que o título sugere. O sentido é de se criar uma expectativa de produção em larga escala, o que acabará trazendo significativa redução nos custos de produção. No Brasil, a carência de moradias é tão acentuada, da ordem de quase sete milhões de casas populares, que um vasto programa de moradias populares, com base nas prerrogativas que são apontadas, fará florescer uma necessidade por operários tão importante que atingirá outra das maiores demandas sociais de nossa população : a geração de empregos. Complementando estas idéias, a criação de políticas habitacionais como as apontadas, atingirá a Economia como um todo, porque serão impactados setores como o trabalho, a moradia, e a saúde. Junto a estes impactos, o transporte será levado como componente indispensável, faltando apenas a questão da Educação. A Educação, de forma indireta, acaba sendo gerada pelas informações veiculadas, e a organização dos espaços urbanos que fatalmente um grande programa gerará. Tais programas podem acontecer

11 11 simultaneamente na esfera federal, estadual e municipal. A figura 1 estabelece a interdependência entre as ações geradas pela criação de um grande programa de habitação, a geração de melhores condições de saúde, o crescimento da disponibilidade de trabalho, e conseqüentemente, melhores estruturas de transporte e educação, sendo que todo este encadeamento realimenta todo o processo. FIGURA 1 DIAGRAMA DAS AÇÕES CORRELATAS 2.3. Processos construtivos pré-fabricados utilizando madeira São conhecidos muitos processos construtivos em madeira, sendo os mais empregados os chamados LOG HOUSE e LIGHT WOOD FRAME, a saber, respectivamente, casa de troncos e estrutura leve de madeira. Aqui no Brasil, emprega-se o processo de vedação, principalmente na chamadas casas pré-fabricadas, exploradas comercialmente por muitas indústrias de pequeno porte. Nenhum dos dois primeiros alcançou ainda repercussão ou alcance comercial significativo no Brasil. O sistema LOG HOUSE é feito de troncos empilhados horizontalmente em seqüência, ligados a peças verticais, dentro de uma modulação pré-estabelecida. É considerado em países

12 12 do exterior uma construção de alto padrão, dadas as suas aptidões estéticas e de desempenho da moradia. Já o processo LIGHT WOOD FRAME, é muito utilizado em vários países do mundo, especialmente nos Estados Unidos, onde se caracterizam como a solução convencional para moradias. Dada esta característica, as indústrias locais desenvolveram satisfatoriamente o processo, que já tem um histórico superior a um século, de acordo com THALLON,2000, e com a disponibilidade de adaptação do sistema praticamente a qualquer tipo de configuração arquitetônica e das respectivas instalações e sistemas. Uma das principais características do processo construtivo é a racionalização das etapas, com todo o material sendo encaminhado à obra na seqüência correta de execução, desde infra-estrutura até a cobertura, num processo encadeado de execução que requer pouca supervisão para operários com razoável treinamento. As instalações são aplicadas com grande facilidade, no espaço entre as duas faces das paredes, o que torna a obra muito limpa, durante a execução, já que quase não existem sobras. Todos estes atributos podem perfeitamente ser reproduzidos no Brasil, porque os produtos empregados neste processo construtivo já se encontram disponíveis comercialmente, apenas os custos de alguns deles ainda são um pouco altos, se comparados relativamente com outros países, dada a pequena demanda ainda existente pelos mesmos. Na verdade, o processo construtivo LIGHT WOOD FRAME já está sendo utilizado no Brasil, mas de uma forma que ainda não é tão automatizado como em outros países. O processo de vedação, ou Canadense, é constituído por montantes verticais com ranhuras para encaixe de pranchas horizontais com encaixe macho e fêmea. Tal processo, do ponto de vista da engenharia, tal como existe no Brasil, é considerado inadequado : a madeira utilizada é quase sempre madeira de lei, não tratada, para que se evitem as despesas com autoclavagem, produtos químicos e secagem, na busca de um preço mais acessível. O que resulta é um sistema que não tem grande precisão nos encaixes, pois a madeira, no processo natural de secagem que ocorre desde a serragem da mesma

13 13 até a montagem definitiva, apresenta muitos dos inconvenientes que são bastante conhecidos da Construção Civil : empenamento, variação nas dimensões, trincas, etc. A madeira utilizada no processo construtivo LIGHT WOOD FRAME pode ser o PINUS ou o EUCALIPTO, espécies reflorestadas disponíveis aqui no Brasil. Existem reservas já consolidadas em volume suficiente para a adoção de um processo construtivo de casas de madeira em nível nacional, e o mais importante de tudo, temos uma comunidade científica na área Florestal altamente capacitada, experiente, e preparada para dar uma continuidade à reposição das reservas já existentes. Muitos núcleos científicos e industriais estão plenamente capacitados até mesmo a ampliar consideravelmente a produção de madeira das espécies apontadas. O que facilita muito esta decisão, é que a atividade de reflorestamento já é um processo economicamente rentável, constituindo-se em alternativa autosustentável para o uso da madeira. Faz parte de qualquer política governamental séria, a exploração adequada de madeira do tipo renovável, tanto no sentido da manutenção do equilíbrio ambiental, como no aspecto da abertura de novos setores de produção nacional, com o incremento do número de postos de trabalho. Temos no Brasil um enorme potencial para aproveitar a grande quantidade de profissionais das áreas afins, tais como Engenharia Civil e Florestal, que hoje encontram-se sub-aproveitados, dada a grande estagnação do ramo da Construção Civil. Um dado concreto é o déficit de residências no país : quase sete milhões de unidades, segundo dados do Governo Federal. A maioria das famílias que necessitam de unidades habitacionais estão localizadas nas classes de baixa renda. Uma pequena parte refere-se à classe média, que também pode ser atendida por unidades construídas segundo o mesmo processo, mas isto deve acontecer como uma conseqüência da implantação do processo construtivo nas populações de baixa renda, e não como um dos objetivos a serem perseguidos. Nos países desenvolvidos, a solução que é tida como padrão atende a

14 14 classe média (que constitui a grande maioria da população) e a classe alta também. Nos Estados Unidos, desenvolveu-se de tal modo o processo construtivo, que a construção é possível de ser executada obedecendose simplesmente a prescrições geométricas, que estão disponíveis na forma de um manual, logicamente direcionado a engenheiros. Trata-se do Wood Frame Construction Manual-WFCM, 2001, ou Manual Construtivo de Estruturas de Madeira. É um manual restrito a habitações de dimensões limitadas, para uma ou no máximo duas famílias. É uma ferramenta simples, de fácil aplicação, e que depende apenas de uma ambientação por parte do usuário (engenheiro) à forma do manual para rapidamente estabelecer a configuração estrutural necessária à construção em foco. É um grande passo dado na simplificação da construção de casas. No Brasil, o processo tradicional de construção de casas sob encomenda é reconhecidamente trabalhoso, partindo-se para a contratação de múltiplos profissionais, tais como o arquiteto, os engenheiros de projeto das instalações, que são cada um deles especializado (eletricista, hidráulico, estrutural, etc) e do engenheiro construtor. Para as construções populares, toda esta tarefa pode ser ainda mais simplificada. Deseja-se tratar da construção de casa populares, que apontam no Brasil para um enorme déficit na demanda. É possível estabelecer soluções arquitetônicas padronizadas, como de fato já é feito, porém em caráter regional. O estabelecimento de políticas Nacionais, com configurações padronizadas no processo construtivo, mesmo que com soluções arquitetônicas variadas, pode ser implantado de forma regional (Estadual ou Municipal), obedecendo-se às peculiaridades do local. As peculiaridades são múltiplas : disponibilidade de uma certa espécie de madeira, solução de fundação, clima, temperaturas médias anuais, terrenos maiores ou menores, relevo (plano ou inclinado), e muitos outras. Sabe-se que no Brasil, os programas habitacionais padecem de um reconhecimento claro por parte da população em relação à sua

15 15 autoria. Mesmo que esta premissa seja um vetor a ser abolido, em uma política habitacional séria, é possível imprimir um aspecto de autoria a tais projetos, na forma da configuração arquitetônica das fachadas individuais, por exemplo. Este aspecto de autoria acaba sendo uma ferramenta que leva a população a reconhecer a vontade de uma certa administração em dar ênfase à solução habitacional. Se não for um aspecto meramente eleitoral, contribui no seu aspecto global a motivar as pessoas para esta política. Este projeto tem uma conotação de causa social, e não apenas de política habitacional, dada a gravidade do problema no Brasil. Simplificar o processo como se pretende, é reduzir o custo das habitações, é estimular o aumento do atendimento da população, é criar um círculo virtuoso de ações que levam à solução de outros problemas sociais também. O déficit habitacional na área da população de baixa renda deve merecer solução que mesmo comprometendo recursos acentuados, seja efetivamente implementada, pois desafoga em curto e médio prazo outros setores de governo que são altamente solicitados, tais como a criação de emprego e a área da saúde Requisitos da madeira para uso na construção de habitações. São bem conhecidas as propriedades da madeira, no seu aspecto geral, pela população, e perfeitamente definidas as metodologias para reconhecimento numérico de tais propriedades, por parte da comunidade técnica e científica. A Norma Brasileira correspondente, Projeto de Estruturas de Madeira, NBR 7190, ABNT, agosto/1997, especifica com propriedade tais procedimentos. Está disponível no Brasil uma norma de Estruturas de Madeira que se configura como absolutamente compatível com suas similares nos países desenvolvidos, não se encontrando portanto obstáculos a adaptar um processo construtivo de tanto sucesso no exterior, como é o LIGHT

16 16 WOOD FRAME. Pode ser criada uma referência ao sistema com termos na nossa língua, o Português, e a sugestão é Sistema Leve de Casas de Madeira. O termo leve é estimulador da idéia de que se trocará um sistema pesado por outro leve, mas tão eficiente quanto o outro, o que sugere um custo menor. O que também pode ser posto nesta discussão é o fato de que as madeiras utilizadas em países do exterior para a construção de casas apresentam propriedades (ver tabela 1, na pg. 20) muito similares às madeiras que dispomos no Brasil. As principais madeiras de reflorestamento no Brasil são o PINUS, madeira oriunda dos Estados Unidos e o EUCALIPTO, madeira oriunda da Austrália, trazidas e adaptadas ao nosso ambiente com muita competência pela comunidade técnica e científica Brasileira da área Florestal. De maneira objetiva, podemos apontar os principais requisitos da madeira para uso na construção de habitações : Propriedades Físicas da Madeira A Norma NBR 7190, ABNT, 1997, aponta no seu Anexo B, a metodologia para a determinação das principais propriedades físicas : a umidade, a densidade, a estabilidade dimensional ou retratibilidade, e a dureza Umidade A umidade contida no interior das peças de madeira é um dos principais inconvenientes, típicos do material, para a construção. Não só o aspecto da presença da umidade, como também a característica inconveniente da variação do volume da madeira em função da presença em maior ou menor quantidade de umidade. A presença da umidade, gera na madeira uma série de problemas. Um dos mais importantes é o ambiente propício ao aparecimento e desenvolvimento de fungos e insetos, inclusive o do apodrecimento, com todas a suas conseqüências. É um fator que muitas vezes, para o leigo, atrapalha a visão que se possa ter da madeira como um material efetivo de construção, com os respectivos atributos de resistência e durabilidade. Trata-se de adequar o produto,

17 17 através de processos de secagem e estabilização adequados, para que o mesmo possa oferecer o desempenho esperado Densidade A densidade é a propriedade que vai estipular o peso da construção de madeira, em função do volume empregado de material. Todas as madeiras conhecidas apresentam densidades diferentes entre si, o que dificulta um pouco o processo de avaliação. Não é possível uma padronização de parâmetros, tal como se faz com o aço e o concreto. Entretanto, é razoável estabelecer que ao estipular um processo como o que pretende este projeto, trabalhe-se com um universo de espécies de madeira muito reduzido, abrangendo duas, três ou no máximo quatro espécies diferentes de madeira Retratibilidade A retratibilidade da madeira é o atributo que a mesma possui de variar o seu volume, em função da variação do teor interno de umidade. Sabendo-se que mesmo o ambiente normal de utilização das construções possui graus variáveis de umidade no ar, tais variações podem ser incorporadas ou desincorporadas à madeira, propiciando variações de volume. No entanto, é um atributo que pode ser controlado devidamente, por meio do estabelecimento de um teor adequado prévio, através de secagem natural ou artificial, e tornado constante, pela estabilização das superfícies, por meio de pintura ou tratamentos equivalentes Dureza A dureza é a propriedade que reflete o comportamento da madeira, quando solicitada por ações que tendem a deformá-la dimensionalmente. É como outras propriedades, indicativa de usos que se pretendem dar à madeira, esperando um desempenho adequado naquelas circunstâncias.

18 18 Existem ainda outras propriedades físicas da madeira, que variam de espécie para espécie, e que seu conhecimento contribui para um uso racional da mesma. São elas: Resistência ao fogo Resistência da madeira ao fogo, cuja atribuição nem sempre é reconhecida pelos usuários da madeira, leigos ou técnicos. A madeira possui boa capacidade de resistir às temperaturas elevadas, contribuindo em certas circunstâncias de incêndio, para promover a ocorrência de um tempo razoável entre o começo do mesmo e a ruína do material. Por menor que seja este intervalo, se ele ocorrer, pode propiciar a evacuação da construção. Nas casas de madeira, talvez a maior preocupação de caráter técnico existente, nos países que já consagraram esta solução, está relacionada à possibilidade de fogo. As instalações elétricas, se forem sobrecarregadas, podem induzir a ocorrência de altas temperaturas que em seqüência levam ao incêndio. Desde logo, é positivo relatar que a sobrecarga na rede elétrica é conseqüência de desinformação do usuário : mantidas as previsões iniciais do projeto, o uso da eletricidade não deve ocasionar maiores problemas, as alterações e incremento de utilitários na construção é que promovem a ocorrência de problemas. Não temos no Brasil uma cultura adequada de manutenção das construções, muito menos de adequação a alterações promovidas no uso das mesmas. É um problema que deve ser resolvido de forma técnica : como são imóveis de caráter popular, e que terão um correspondente financiamento, o uso do imóvel originalmente projetado, com as finalidades previstas deve ser fiscalizado, não só no sentido de promover uma consciência de manutenção, para garantir a sua durabilidade, mas também educativa, ressaltando a inconveniência de eventuais ampliações ou alterações não controladas. O trabalho Análise de Normas de Projeto para Estruturas de Madeira considerando a resistência ao fogo MORAES et al, 2000, mostra a comparação entre os critérios de Normas Internacionais

19 19 (Francesa, Americana, Britânica e Australiana), para a consideração do efeito do fogo. No Brasil, estas Normas são inexistentes, mas fica demonstrado no trabalho referido a possibilidade de adoção daqueles critérios em nosso país Resistência química Resistência química, que tem se revelado um atributo muito conveniente da madeira, principalmente nas aplicações industriais, em que a presença de gases ácidos atacam as estruturas que não são de madeira. Esta qualificação natural da madeira a coloca como fator decisivo na escolha do material, em determinadas construções Durabilidade natural Durabilidade natural, que pode ser assegurada através de um manejo adequado do material em termos de Engenharia Florestal, cuja comunidade científica domina o conhecimento do comportamento das várias espécies existentes no Brasil. Tratamentos preservativos aumentam consideravelmente tal propriedade, assim como uma grande ajuda pode ser dada quando o projeto torna as situações críticas em termos de durabilidade da madeira menos vulneráveis. É um bom exemplo desta situação o projeto adequado de paredes e acabamentos externos que encaminham naturalmente eventuais acúmulos de água da chuva, aumentando a durabilidade Propriedades Mecânicas da Madeira A Norma Brasileira também aponta no seu Anexo B, a metodologia para a determinação das principais propriedades mecânicas, a saber : resistências à compressão paralela e normal às fibras, resistências à tração paralela e normal às fibras, resistência ao cisalhamento, fendilhamento, flexão e embutimento. A tabela 1, na página 20 e gráficos 1 a 4, na página 20, mostram as respectivas propriedades mecânicas de duas espécies de PINUS e duas espécies de EUCALIPTO.

20 20 fcok ftok fvok Ecom (dan/cm2) (dan/cm2) (dan/cm2) (dan/cm2) Pinus taeda Pinus elliotti Eucalyptus citriodora Eucalyptus grandis TABELA 1 PROPRIEDADES MECÂNICAS DE MADEIRAS fcok - dan/cm2 (RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO) GRÁFICO 1 pinus taeda pinus elliottii eucalytus citriodora eucalyptus grandis ftok - dan/cm2 (RESISTÊNCIA À TRAÇÃO) GRÁFICO 2 pinus taeda pinus elliottii eucalyptus citriodora eucalyptus grandis fvok - dan/cm2 (RESIST. AO CISALHAMENTO) GRÁFICO 3 pinus taeda pinus elliottii eucalyptus citriodora eucalyptus grandis Ecom - dan/cm2 (MÓDULO DE ELASTICIDADE) GRÁFICO 4 pinus taeda pinus elliottii eucalyptus citriodora eucalyptus grandis fonte : NBR-7190,ABNT, Resistências à compressão As resistências à compressão paralela e normal às fibras, e que servem de base para o cálculo da resistência à compressão inclinada às fibras, são uma das propriedades mecânicas mais mobilizadas no tipo de construção que abordamos, as unidades habitacionais pelo processo construtivo LIGHT WOOD FRAME. O processo trabalha com montantes de pequena seção transversal, mas que recebem cargas reduzidas, dada a distribuição das mesmas por todas as paredes. Estes montantes são solicitados à compressão paralela às fibras. A ação do vento, que é transversal, é dimensionada para ter estabilidade à

21 21 compressão e tração das paredes verticais, consideradas como um painel, devidamente amarradas nos seus cantos Resistências à flexão e cisalhamento As resistências à flexão e cisalhamento serão mobilizadas pelas peças componentes das lajes, ou seja, caibros ou vigas e painéis, funcionando predominantemente à estas solicitações Resistência ao embutimento A resistência ao embutimento, que é a resistência ao esmagamento da madeira nas ligações, na área de contato com os pinos das mesmas, será utilizado no critério de dimensionamento das uniões. Todas estas propriedades mecânicas são suficientemente elevadas, para resistir às tensões que se geram nas peças das construções. A propósito destas afirmações, uma comprovação matemática é mostrada no item 4.1, pg. 53, deste trabalho. De qualquer modo, saliente-se que a classe de resistência estabelecida na norma NBR-7190, ABNT, 1997, para as Coníferas, na sua classificação mais baixa, ou seja, classe C-20, fornece valores característicos de resistência à compressão paralela às fibras, da ordem de 20 Mpa (200 dan/cm 2 ). São valores consideráveis, levando em conta que o concreto, também na sua classificação de resistência mais baixa, é da mesma ordem : C-20 (200 dan/cm 2 ) Propriedades Térmicas da Madeira A madeira tem reconhecidas propriedades de condutibilidade térmica, quando comparada com outros materiais. Para as Coníferas, valores médios para a condutibilidade térmica são equivalentes 2 o a 0,100(kcal m.hora. C). O concreto tem valores da ordem de 1,200(kcal m 2.hora. o C), enquanto que o material cerâmico apresenta

22 22 0,700(kcal m 2.hora. o C). Como se vê, são valores muito significativos os da madeira. O que não se compara muitas vezes são as espessuras construtivas equivalentes. Uma parede de alvenaria de quinze centímetros de espessura não pode ser comparada a uma parede de tábuas de dois centímetros. No processo construtivo em foco, LIGHT WOOD FRAME, as paredes são duplas, com painéis externos e internos, separados por um vão livre da ordem de 10 centímetros, que pode eventualmente até ser preenchido com materiais que aumentem consideravelmente o isolamento. Nos países em que este sistema construtivo é adotado, a injeção de espuma de poliuretano, entre outros materiais, proporciona conforto térmico interno adequado, mesmo para temperaturas externas da ordem de vinte graus centígrados negativos ou até menos. Efetivamente, conforto térmico não é um problema incontornável nas construções de madeira. De acordo com SUGINOHARA,1985, é possível estabelecer condições físicas na construção da casa de madeira, que melhoram em muito as condições de conforto interno, em função das condições climáticas do local de implantação Propriedades Acústicas da Madeira A madeira não apresenta propriedades de isolamento acústico tão acentuados como outros materiais utilizados nas construções convencionais aqui no Brasil. Talvez esta característica venha a ser o maior desafio para implantação do processo que este projeto propõe. No entanto, a finalidade deste trabalho é a busca por solução para moradias populares, que se constituem na grande demanda existente no país, e que esta parcela da população, hoje habita construções muito precárias, até mesmo em favelas, onde barracos improvisados são a solução que está estabelecida para tal população. Tais habitações oferecem, efetivamente, isolamento acústico precário. Não se trata de justificar uma má solução baseados na existência de uma situação anterior que já é inadequada, mas apenas de buscar

23 23 caracterização para o problema, tornando o fato aceitável ou não, baseados em premissas, tais como, a referência das construções praticadas no exterior, que não consideram este fator como obstáculo preponderante. Há, nos países do exterior, uma aceitação cultural deste inconveniente, e que se resolve através de auto-educação ou educação dirigida, no nosso país, indispensável ao sucesso do projeto. Também é importante assinalar que a solução proposta vai incorporar uma delimitação de espaços internos (através da arquitetura) que já é um grande salto na qualidade de vida das pessoas que compõem a faixa de renda a que se destinam estas moradias. Quase sempre, esta população convive em unidades familiares em que filhos de idades muito diferentes convivem em um mesmo dormitório, até mesmo com o casal. A simples delimitação da família em espaços mais apropriados já traz uma grande evolução no aspecto da convivência, sendo que a solução acústica, pode perfeitamente ser postergada para uma fase posterior da implantação deste projeto. A solução oferecida contempla anseios de melhoria na acomodação das famílias de baixa renda A madeira como alternativa na construção de habitações. A madeira é uma alternativa econômica na construção de moradias no Brasil; tanto isto é verdade que muitas vezes, a primeira casa de uma família das classes de renda mais baixas no Brasil é uma casa de madeira. Em outras faixas de renda, há uma opção pelo aluguel de um imóvel, de padrão mais elevado, em detrimento da aquisição da casa própria. Não se pode esquecer que, em um passado não muito distante, a maioria das casas no Brasil eram de madeira, e somente as famílias abastadas desfrutavam da solução das casas de alvenaria. A modernização do estilo de vida e da produção no Brasil, encarregaram-se de refutar a solução da casa de madeira, sob a pretensa alegação de que não seria possível industrializar a construção. Esta motivação é infundada, o processo industrializado de

24 24 construção de casas de madeira é muito mais rápido, limpo, eficiente e econômico que o processo das casas de alvenaria. Nos Estados Unidos, país onde o desenvolvimento da solução da casa em madeira mais se desenvolveu, de acordo com DOMEL JR,1997, mais do que duas em três casas são de madeira. A casa de madeira é muito mais leve do que a construção convencional de alvenaria de tijolos, da ordem de 70%, o que possibilita soluções de fundação muito mais econômicas. Levando em conta o fato de que os terrenos que são destinados às moradias populares no Brasil são as áreas mais desvalorizadas, em terrenos baixos quanto à sua topografia, com presença de umidade, o pequeno peso passa a ganhar uma conotação ainda mais significante no aspecto econômico. No Brasil, os principais processos construtivos em madeira são, em primeiro lugar, o sistema tradicional de paredes de tábuas justapostas, seladas por uma ripa de vedação, colocadas verticalmente. Em segundo lugar, vem o sistema de pré-fabricação de colocação de montantes preenchidos por tábuas horizontais (sistema canadense). A figura a seguir ilustram tais soluções : FIGURA 2 PRINCIPAIS PROCESSOS CONSTRUTIVOS EM MADEIRA

25 25 O primeiro proceso é o mais utilizado no Brasil para a construção de casas de madeira. Apresenta como grande inconveniente a pequena espessura das paredes, o que não permite um adequado isolamento térmico, imprescindível no clima variado do Brasil : temos temperaturas variando de altas a baixas, dependendo da estação e da localização, o que requer soluções mais consistentes. Um aspecto desta solução, que também ajudou a rotulá-la como solução pobre, foi o fato de que sempre se utilizou a madeira bruta simplesmente serrada, sem qualquer tipo de preocupação com a durabilidade, com um tratamento preservativo qualquer. Após pequeno tempo de uso, o apodrecimento da madeira, que recebe o contato direto da chuva, começa a acontecer. O segundo sistema é uma adaptação do sistema praticado em outros países, conhecido como canadense em que se usam troncos maciços. É um sistema muito superior ao mostrado anteriormente, que fornece um razoável isolamento, em que os espaços entre peças são vedados, mas que no Brasil não é construído com madeira tratada: usam-se Dicotiledôneas, para tentar evitar o tratamento da madeira, e com isto aparecem uma série de inconvenientes: empenamentos, cheiro desagradável de algumas espécies, dificuldade de funcionamento de esquadrias, causada pela retratibilidade da madeira ao secar naturalmente, dentre outros. Não se trata de denegrir soluções existentes, mas de caracterizar adequadamente sob o ponto de vista técnico, os processos construtivos existentes no país, na busca de soluções mais adequadas às nossas necessidades. No exterior, os principais sistemas construtivos são os já mencionados, LIGHT WOOD FRAME e LOG HOUSE, respectivamente estrutura leve de madeira e casa de troncos, numa tentativa de tradução literal. O grande diferencial de tais sistemas em relação aos que são praticados no Brasil é o uso de Coníferas tratadas e preservadas, além de se constituírem exclusivamente em espécies reflorestáveis. Como o peso das construções de madeira é significativamente mais baixo, a resistência das peças estruturais de

26 26 madeira não necessita ser muito elevada, o que vem perfeitamente ao encontro dos atributos das Coníferas. FIGURA 3- ASPECTOS DA PAREDE ESTRUTURAL DA CONSTRUÇÃO NO PROCESSO FRAME 2.6. Vantagens e Desvantagens do Processo Construtivo em Madeira. A construção de madeira apresenta muitas vantagens em relação ao sistema convencional de alvenaria de tijolos : A principal delas é o fator econômico, a casa de madeira produzida industrialmente pode ser significativamente mais barata que a convencional. Apesar da necessidade de secagem adequada e tratamentos preservativos, a produção em série revela-se economicamente viável. Uma outra vantagem de enorme valia é a praticidade da adaptação da casa para novas configurações, como por exemplo, a

27 27 inclusão de mais um cômodo. É uma operação que não implica nos transtornos habituais na solução de alvenaria de tijolos : além de rápida, a intervenção causa menos resíduos. Este aspecto pode parecer irrelevante mas deve ser avaliado com bastante cuidado : a população de baixa renda apresenta estatisticamente uma tendência a constituir famílias maiores, e a oportunidade da aquisição da casa própria nem sempre contempla a solução desejada de espaços, tanto no presente como no futuro. As classes economicamente mais privilegiadas podem dar solução a este problema com relativa facilidade, como a troca do imóvel por outro maior, o que já não ocorre com as demais. Como se percebe, a questão habitacional deve ser encarada como fator de promoção social, de cidadania, e não apenas como foco de interesse comercial, pela sociedade organizada. Uma característica muito relevante, apontada como vantagem, é a possibilidade de manutenção ser feita pelos próprios usuários nas construções de madeira : eventuais trocas de revestimento ou esquadrias podem ser executadas com facilidade por leigos, especialmente quando se tratarem de edificações padronizadas, e que possuam por esta característica peças de reposição à disposição dos mesmos com certa facilidade e a preços acessíveis. Com especial interesse podemos apontar a facilidade de transporte que apresentam os produtos de madeira para a manutenção das casas : sendo leves, podendo vir desmontados, veículos convencionais podem servir de meio de transporte até o local. Outro aspecto importante do desenvolvimento de uma política habitacional que use o processo construtivo em madeira, é o aparecimento de muitos profissionais carpinteiros, o que eleva sensivelmente o nível profissional dos trabalhadores na construção. É muito freqüente na mídia a informação de que a construção civil é uma grande empregadora de mão de obra desqualificada, no sentido de que é fácil criar muitos empregos com o estímulo da mesma. É fácil criar muitos empregos porque os salários na Construção Civil são baixos. Esta idéia é uma distorção que se apregoa relativamente a políticas de

28 28 emprego e promoção social no Brasil. É muito característica a circunstância que pode ser observada nos trabalhadores da Construção Civil em países desenvolvidos : sua condição social e econômica é compatível com trabalhadores de outros setores também muito importantes da Economia, como o comércio e a indústria, fato que não se observa no Brasil. Uma vantagem que também não é desprezível é a grande diferença de cargas para a fundação na solução de madeira, comparativamente à solução convencional. As cargas na fundação da casa de madeira são da ordem de 150 quilos por metro quadrado, contra 400 quilos por metro quadrado na solução convencional. Sabese muito bem que a característica dos terrenos destinados à construções populares no Brasil são, via de regra, terrenos com características menos favoráveis em termos de solução de fundação, razão pela qual, uma substancial redução de cargas ajuda grandemente. Tais terrenos são geralmente menos favoráveis porque os melhores terrenos são sempre escolhidos para empreendimentos destinados a faixas da população com poder aquisitivo mais elevado. A solução de fundação que se pretende padronizar é o radier, ou seja uma laje de pequena espessura, que além de promover baixas tensões de contato com o terreno, favorecendo a fundação, também traz para a obra uma limpeza muito favorável para as etapas seguintes da mesma. A ausência de terra entre os baldrames ou sapatas corridas, que se constituem na solução convencional, faz com que a execução das paredes, que se constituem também na estrutura principal da casa, possa ser executada com grande facilidade.

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