ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA DO SISTEMA WOOD FRAME NA CONSTRUÇÃO DE UNIDADES UNIFAMILIARES NO BRASIL

Transcrição

1 ANÁLISE DE VIABILIDADE TÉCNICA DO SISTEMA WOOD FRAME NA CONSTRUÇÃO DE UNIDADES UNIFAMILIARES NO BRASIL Felipe Negrão Antunes Rocha., Gustavo Bittencourt Pereira. 2, Nara Oliveira Yokoyama. 3 Universidade do Vale do Paraíba, FEAU, Av. Shishima Hifumi, 29 - Urbanova - São José dos Campos - SP felipec.grafica@gmail.com, ²bittencourtgustavo@hotmail.com, 3 narayokoyama@gmail.com Resumo Este trabalho apresentará uma pequena revisão bibliográfica a respeito do Wood Frame e sua metodologia de aplicação. Serão apresentados os itens que compõe uma estrutura de Wood Frame, sua viabilidade para a aplicação em residências de pequeno porte no Brasil. Também será apresentada uma pequena análise sobre a utilização de Wood Frame voltada para a norma de Desempenho, a NBR O objetivo deste trabalho é apresentar de modo claro a aplicabilidade do Wood Frame em construções de pequeno porte no mercado brasileiro, visando o conforto do usuário, bem como a adequação dos projetos à NBR Este trabalho faz parte do Trabalho de Conclusão de Curso dos autores, na Universidade Vale do Paraíba, no curso de Engenharia Civil. Palavras-chave: Wood Frame, Desempenho, Construção Civil. Área do Conhecimento: Engenharias Introdução Atualmente no Brasil existe um déficit habitacional, que, segundo a Fundação João Pinheiro (205), era de 5,846 milhão de habitações em 203, assim é notória a necessidade de construir moradias em todo país, cumprindo os deveres de zelar pelo bem-estar da sua população. É necessária a construção de moradias para combater o atual déficit populacional. No atual cenário mundial existe uma tendenciosa preocupação com o meio ambiente, tendo a construção civil como uma forte contribuinte para o aumento do desequilíbrio ambiental, tanto na obtenção de matéria prima quanto na emissão de gases para produção de materiais.com tudo isso, tem-se a necessidade de sistemas construtivos que apresentem maior eficiência, rapidez de execução e menor impacto ambiental que os empregados atualmente, mas com qualidade igual ou superior as existentes. Considerando o exposto acima, estudou-se a utilização de sistemas construtivos alternativos, àqueles comumente utilizados no Brasil, e que possuam características de baixa agressividade ao meio ambiente e de reutilização. O Wood Frame, que Calil Junior e Molina (202, p. 44) definem como um [...] sistema construtivo industrializado, durável, estruturado em perfis de madeira reflorestada tratada, formando painéis de pisos, paredes e telhado que são combinados e/ou revestidos com outros materiais [...], ou seja, aumentando o conforto térmico e acústico, e protegendo a edificação das intempéries e com baixa agressividade ao meio ambiente foi adotado neste estudo. O Objetivo principal deste trabalho será analisar a viabilidade técnica do sistema Wood Frame quanto ao atendimento da Norma de Desempenho ABNT NBR 5575: 203 através do estudo da metodologia de construção utilizada pelo sistema de Wood Frame voltado para edificações de pequeno porte. Metodologia Este trabalho foi elaborado e desenvolvido através de pesquisas de normas brasileiras regulamentadas, como a ABNT NBR, normas internacionais e artigos de pesquisadores e revistas conceituadas da construção civil. Devido ao sistema Wood Frame ser novo no Brasil, foi desenvolvido

2 uma diretriz que definiu os critérios e padrões a serem seguidos. Esta diretriz, SINAT nº 005 revº 206, substitui a Norma NBR, pois esta última se encontra em fase de atualização. Os materiais que envolvem o sistema de construção de Wood Frame são basicamente os mesmos da construção convencional de tijolos ou blocos estruturais quando se trata de fundação, telhados, esquadrias, acabamentos e instalações elétricas, hidráulicas e sanitárias. A diferença portanto está na estrutura da construção, no material utilizado, porém o comportamento estrutural do Wood Frame assemelha-se muito ao da alvenaria estrutural. No Wood Frame, cada elemento recebe esforços de diferentes naturezas, sempre conjugados com outros elementos. SACCO e STAMATO (2008). Nesta pesquisa serão focados os três itens que mais diferem do método convencional, a estrutura, o isolamento térmico/acústico e o fechamento com placas de OSB. Resultados Estrutura Wood Frame Perfis de Madeira As paredes no Wood Frame são autoportantes, dividem a carga igualmente, são compostas de perfis de madeira, conjunto com placas estruturais (OSB), pregos do tipo ardox ou tipo anelado galvanizados a fogo. Os perfis de madeira são usualmente oriundos da madeira pínus tratada, o tratamento desta é de autoclave, que consiste em um moderno processo industrial de tratamento de madeira, que incorpora tecnologia desenvolvida nos campos da mecânica e da química. De acordo com a Norma ABNT NBR 790 Projeto de estruturas de madeira, a preservação mínima recomendada é: Em virtude da grande variabilidade da incidência de agentes biológicos de deterioração da madeira, bem como pela existência de espécies com boa durabilidade natural, recomenda-se, na falta de outras informações, os seguintes procedimentos mínimos de preservação: - dicotiledôneas: pincelamento; - coníferas: impregnação em autoclave. Na estrutura de Wood Frame, dizemos que existem os perfis Montantes e Guias, assim como no sistema Light Steel Frame, os Montantes são perfis verticais ao longo da estrutura, enquanto as Guias (Superiores e Inferiores) são perfis horizontais, ambos tipos de perfis com dimensões de 38x89mm (2 x4 ) e 38x40mm (2 x6 ). De acordo com a Tabela do SINAT nº 005 item A.3 a seção transversal nominal mínima para Peças de madeira dos quadros estruturais é de 38mm x 89mm (tolerância de -,5mm). Tabela Espaçamento entre montantes. Modificado do US Wall Guide (Autoria Própria) Paredes Estruturais Paredes Não Estruturais Dimensão do Montante Altura do Montante sem suporte lateral telhado e teto somente um andar, telhado e teto dois andares, telhado e teto um andar somente Altura do Montante sem suporte lateral 38x90 mm 3 m 60 cm 40 cm - 60 cm 4,2 m 40 cm 38x40 mm 3 m 60 cm 60 cm 40 cm 60 cm 6 m 40 cm Fonte: Os autores A Tabela foi modificada para medidas métricas e traduzida do U.S Wall Guide, que está de acordo com as normas americanas (Wood Frame Construction Manual 2006), guia padrão para as construções norte americanas de Wood Frame. Pode-se observar que para construções de pequeno porte são utilizados montantes com dimensões de 38x90 mm e com de 40 cm entre eles quando feitos para suportar outro pavimento. 2

3 A Figura apresenta um detalhe de uma estrutura em Wood Frame onde podem ser vistos os montantes e as placas de OSB para o fechamento da parede, ainda sem os acabamentos de pintura e acessórios. Figura Estrutura Wood Frame Perfis de Madeira Chapas de OSB Fonte: Revista Téchne Ed As Chapas de OSB (Oriented Strand Board) são painéis estruturais para diversas aplicações em construções e indústrias. É formado de tiras de madeira orientadas perpendicularmente, em diversas camadas, e são ligadas por um ligante adesivo sob calor e pressão. (STRUCTURAL BOARD ASSOCIATION 2005) Segundo o SINAT nº005 rev 206 a definição das chapas de OSB é: Chapa estrutural constituída por tiras de madeira, unidas com resinas resistentes à água, orientadas em três ou cinco camadas perpendiculares entre si e prensadas sob alta pressão e temperatura. Os requisitos do SINAT nº005 na Tabela item B são Classificação quanto ao uso, Índice de umidade, Resistência à flexão e Inchamento da chapa. Estes requisitos foram retirados da norma europeia EN 300: 2006, seus respectivos indicadores de conformidade são atendidos pelos fabricantes, um exemplo é a LP Brasil onde lista em seu catálogo técnico todos as especificações das chapas e certificações de acordo com APA Wood, a associação desenvolvedora da norma EN 300: A figura 2 apresenta um detalhe das chapas OSB utilizadas para o fechamento das paredes em construções de Wood Frame. Figura 2 Chapas OSB Isolantes Térmicos/Acústico Fonte: Site LP Brasil ( 206) Os isolantes acústicos e térmicos são materiais como placas de lã de rocha ou lã de vidro, poliestireno expandido ou outro material com condutividade menor que 0,06W/mºC e (condutividade 3

4 térmica máxima de um material considerado isolante) e resistência térmica 0,5m2K/W (SINAT nº005 rev 206) De acordo com alguns construtores são muito utilizadas também lã de PET, um isolante térmico acústico ecologicamente correto, proveniente de matéria-prima reciclada, e que satisfaz as exigências mínimas do sistema. Os níveis aceitáveis de conforto sonoro, medidos em decibéis (db), para diversos ambientes são especificados na norma NBR 0.52:987 - Níveis de Ruído para Conforto Acústico Procedimento. O assunto também é tratado na NBR 5.575:2008, que traz requisitos de desempenho para prédios residenciais. (LOURENÇO N, A. C. 202) Na Figura 3 estão os tipos de isolamentos térmicos e acústicos adotados em estruturas tipo Wood Frame. Figura 3 Isolamentos térmicos/acústicos. Discussão Fonte: Equipe Obra Ed (Modificado) As estruturas do tipo Wood Frame têm como principal característica o ótimo isolamento acústico e térmico, itens, geralmente, que não eram considerados na construção civil convencional no Brasil. Com o advento da NBR o conforto acústico passou a ser um item obrigatório nos novos projetos de residências, sejam eles em edifícios de grande porte ou em pequenas construções. Desta forma, técnicas construtivas alternativas passaram a ter mais viabilidade aos olhos do construtor. O isolamento térmico e acústico que é introduzido no interior de todas as paredes, lajes e coberturas, faz com que a casa fique muito mais confortável térmica e acusticamente. O nível de isolamento de uma parede de Wood Frame chega a ser 2 vezes superior ao de uma parede de alvenaria convencional. Estanqueidade é outro item favorável, o sistema conta com o uso de uma membrana hidrófuga que é colocada na face externa das paredes, possui função de controlar a umidade que atinge a estrutura. Esta membrana impede que a umidade externa intensa entre na estrutura, porém possibilita que a umidade interna da casa saia pela estrutura. É um dos pontos cruciais para termos a excelente durabilidade que o sistema permite além da grande redução de incidência de mofo e bolores nas paredes. O comportamento estrutural do wood frame assemelha se muito ao da alvenaria estrutural. No wood frame, cada elemento recebe esforços de diferentes naturezas, sempre conjugados com outros elementos. Além disso, as estruturas em Wood Frame apresentam redundância e hiperestaticidade, à rigidez das paredes e pisos nos seus planos fazem com que o Wood Frame tenha grande capacidade de resistir aos esforços de vento, todos esses fatores são favoráveis para se atender à NBR Todas as demais exigências da norma de desempenho NBR 5575 são atendidas usando as diretrizes SINAT, que foi elaborado recentemente, e contou com a participação de representantes da NBR, engenheiros, comerciantes e interessados. Com o uso do SINAT os construtores e os proprietários tiveram o direito ao financiamento junto a caixa, o que facilita a venda, e a comercialização das casas construídas nesse método. 4

5 Conclusão O sistema construtivo Wood Frame é um dos sistemas mais eficientes térmica e acusticamente do mundo para construção de casas. Com o intuito de possibilitar a construção de moradias com recursos naturais locais, de fácil manuseio e que possibilitam conforto térmico tanto nas regiões frias como quentes. Com o tempo o sistema foi se aprimorando e ganhando novos elementos para aumentar ainda mais a durabilidade, segurança, conforto e desempenho das casas. A tecnologia que no início era usada nos Estados Unidos e Canadá passou a ser aplicada em grandes proporções na Europa, África do Sul, Japão, Nova Zelândia, Chile, Mongólia, Indonésia, Austrália e agora no Brasil. Ainda são poucos os que aderiram ao sistema Wood Frame no Brasil, que tem um déficit habitacional alto, sendo um sistema rápido de construção que apresenta um desempenho superior em vários aspectos exigidos pela norma NBR Com o SINAT os construtores e os proprietários tem a possiblidade de financiamento junto a caixa, o que, torna uma ótima oportunidade para construtores e proprietários. Referências ABNT. Projeto de estruturas de madeira NBR 790. Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ ABNT. Edifícios habitacionais - Desempenho NBR Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro, RJ LOURENÇON, A. C. Planejamento Tratamento acústico. Revista Equipe de Obra, São Paulo, ed. 43: Jan, 202 MINISTÉRIO DAS CIDADES, (PBQP-H), SINAT Diretriz nº 005 Diretriz para Avaliação Técnica de sistemas construtivos estruturados em peças de madeira maciça serrada, com fechamentos em chapas delgadas (Sistemas leves tipo "Light Wood Framing"). Brasília Junho/206. MOLINA, J. C.; CALIL JUNIOR, C. Sistema construtivo em Wood Frame para casas de madeira. Semina: Ciências Exatas e Tecnológicas, Londrina, v.3, n.2,p.43-56, Julho, 200. SACCO, M. F.; STAMATO, G. C. Light wood frame - construções com estrutura leve de madeira. Revista Téchne, São Paulo, ano 6, ed. 40: Nov, TRUS JOIST U.S. Wall Specifier's Guide, Abril 205 5