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Departamento de Arquitetura e Urbanismo Estudo de Tecnologias para o Desenvolvimento de um Abrigo Auto- Sustentável Aluna: Carmem Bonilla Comino Orientador: Fernando Betim Paes Leme Introdução Um abrigo é um espaço que pode ser utilizado tanto como um refúgio em uma área remota, como também como moradia temporária emergencial em casos de cataclismos naturais. Esta pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de novas tecnologias que viabilizem a construção de abrigos sustentáveis, a partir da atuação em estudos experimentais e conceituais de sistemas construtivos. O presente estudo teve como enfoque o desenvolvimento de uma nova técnica de construção com terra, a partir de rocamboles de fibrobarro. Esses rocamboles são objetos construtivos constituídos de terra crua, folhas de bambu trituradas e água enrolados com uma gaze industrial. Objetivo Atuação em estudos experimentais e conceituais de sistemas construtivos para a construção de abrigos de emergência. Metodologia A metodologia deste trabalho se conduz por meio de revisão bibliográfica referenciada ao tema, bem como a análise empírica a partir do desenvolvimento de um protótipo em um canteiro experimental. Referencial Teórico A pesquisa iniciou-se a partir da revisão bibliográfica das principais técnicas amplamente utilizadas com o uso de terra. Segundo Lengen (2008), quase todos os tipos de terra podem ser usados na construção. Ele ressalta algumas preocações ao coletar e utilizar a terra. Primeiramente, ele afirma a necessidade de dispensar a camada superficial que não é boa para a construção devido ao excesso de matéria vegetal. Além disso, o autor afirma que as terras negras e brancas não servem para construção, devendo utilizar terra de cor vermelha, castanha ou amarelo claro. Algumas técnicas amplamente utilizadas com o uso de terra são apresentadas a seguir. Taipa de Pilão Segundo Weimer (2012), a técnica da taipa de pilão é encontrada em diversas culturas em todos os continentes. Essa técnica consiste na compressão da terra entre dois tabuados laterais (chamados de taipas), utilizando um pilão. Para que não se soltem, as taipas são amarrados entre si, na parte superior e inferior com peças chamadas de cangalhas ou agulhas. A terra deve ser colocada aos poucos e apiloada uniformemente (Weimer, 2012).

Estudo de Tecnologias para o D esenvolvimento de um Abrigo ... · Super Adobe Superadobe é uma técnica de biocontrução que utiliza sacos de ráfia com terra comprimida para fazer

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Estudo de Tecnologias para o Desenvolvimento de um Abrigo Auto-Sustentável Aluna: Carmem Bonilla Comino Orientador: Fernando Betim Paes Leme Introdução

Um abrigo é um espaço que pode ser utilizado tanto como um refúgio em uma área remota, como também como moradia temporária emergencial em casos de cataclismos naturais.

Esta pesquisa tem por objetivo o desenvolvimento de novas tecnologias que viabilizem a construção de abrigos sustentáveis, a partir da atuação em estudos experimentais e conceituais de sistemas construtivos.

O presente estudo teve como enfoque o desenvolvimento de uma nova técnica de construção com terra, a partir de rocamboles de fibrobarro. Esses rocamboles são objetos construtivos constituídos de terra crua, folhas de bambu trituradas e água enrolados com uma gaze industrial.

Objetivo Atuação em estudos experimentais e conceituais de sistemas construtivos para a

construção de abrigos de emergência.

Metodologia A metodologia deste trabalho se conduz por meio de revisão bibliográfica referenciada

ao tema, bem como a análise empírica a partir do desenvolvimento de um protótipo em um canteiro experimental.

Referencial Teórico A pesquisa iniciou-se a partir da revisão bibliográfica das principais técnicas

amplamente utilizadas com o uso de terra. Segundo Lengen (2008), quase todos os tipos de terra podem ser usados na construção.

Ele ressalta algumas preocações ao coletar e utilizar a terra. Primeiramente, ele afirma a necessidade de dispensar a camada superficial que não é boa para a construção devido ao excesso de matéria vegetal. Além disso, o autor afirma que as terras negras e brancas não servem para construção, devendo utilizar terra de cor vermelha, castanha ou amarelo claro.

Algumas técnicas amplamente utilizadas com o uso de terra são apresentadas a seguir.

Taipa de Pilão Segundo Weimer (2012), a técnica da taipa de pilão é encontrada em diversas culturas

em todos os continentes. Essa técnica consiste na compressão da terra entre dois tabuados laterais (chamados de

taipas), utilizando um pilão. Para que não se soltem, as taipas são amarrados entre si, na parte superior e inferior com peças chamadas de cangalhas ou agulhas. A terra deve ser colocada aos poucos e apiloada uniformemente (Weimer, 2012).

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Weimer (2012) ressalta que a maestria da execução se dá na dosagem da quantidade de água deve ser exata. Isso é importante, já que é necessário ter água suficiente para dar liga, porém o seu excesso gera excesso de fissuras que comprometem a estrutura.

Como as fissuras são inevitáveis para dar maior solidez são misturados a terra outros substratos, tais como: pedras, fibra vegetal ou animal (Weimer, 2012).

Figura 1: Componentes da Técnica da Taipa de Pilão

Fonte: http://www.visionarte.pt/index.php?/-contactos/2/

Figura 2: Foto Representativa da Técnica Taipa de Pilão

Fonte: http://www.recriarcomvoce.com.br/blog_recriar/a-construcao-com-terra-em-portugal/

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Taipa de Mão Segundo Weimer (2012), a taipa de mãos está diretamente relacionada às construções

de pau-a-pique. A técnica consiste em fazer um trançado com varas, taquaras, bambus inteiros ou

partidos e aplicar terra sob elas (Lengen, 2008). A terra deve ser molhada e amassada previamente, até adiquirir a consistência

adequada, sendo após pressionado entre as frestas com a mão. Ela pode ser aplicada apenas na parte interna ou externa, ou em ambos os lados (Weimer, 2012).

Figura 3: Casa construída com a Técnica de Taipa de Mão

Fonte: https://gammarica.wordpress.com/2012/03/10/pau-a-pique

Adobe Adobe são blocos de barro moldados, produzidos a mão e secados ao ar livre. A técnica

de construção constitui da compressão de barro molhado em uma molde em formato de paralelepídos, tradicionalmente de madeira. Contudo, existem prensas manuais metálicas para a elaboração do Adobe. Atualmente, os adobes de 10x20x40cm são os mais comuns (Mink, 2005).

Segundo Lengen (2008) são vantagens do adobe serem: Bons isolantes do frio, do calor e do ruído. Resistentes aos insetos e ao fogo. Fáceis de moldar Fáceis de trabalhar, perfurar ou consertar.

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Figura 4: Prensa de Adobe Mecânica

Fonte: Mink, 2005

Figura 5: Moldes de Madeira para Adobe

Fonte: Lengen, 2008

Super Adobe Superadobe é uma técnica de biocontrução que utiliza sacos de ráfia com terra

comprimida para fazer paredes e coberturas. As fieiras de sacos de ráfia são empilhadas formando-se a parede (Prompt, 2008).

Em cima de uma fundação feita de pedra, concreto ou terra compactada é colocado os sacos de super adobe (Prompt, 2008).

Coloca-se um balde sem fundo na extremidade do saco e o preenche com terra. A medida que a parede vai se tornando mais comprida é necessário pilar até que a fieira esteja bem dura (Prompt, 2008).

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Figura 6: Técnica de Superadobe

Fonte: Prompt, 2008

Figura 7: Casa construída com Super Adobe

Fonte: Prompt, 2008

Blocos de Pasto (Terrón) Se denomina terrón, paralelepípedos compostos de terra com pasto. A técnica consiste

na sobreposição dos tijolos formando um muro ou parede monolítica, gerando construções rígidas e duráveis .

Segundo o manual de consSão necessárias ferramentas simples. são elas estacas, martelo, barbante ou linha e uma pá.

Para cortar os tijolos de grama uma área de pasto é delimitada com estacas com largura de 50 cm. Com o auxílio de uma pá a área é demarcada perpendicularmente com a linha com profundidade igual a altura da pá.

Para retirar a primeira linha de tijolos de pasto é necessário retirar uma zona horizontal e vertical do entorno da área demarcada de 10 cm para não deformar os tijolos de pasto. Desta área são retirados os tijolos de terra com o auxílio da pá.

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Figura 8: Técnica de Blocos de Pasto (Terrón)

Fonte: Manual práctico de la técnica del terrón – Universidad de La Repuplica (2012)

Estudo em Canteiro Experimental Nesta pesquisa encontra-se em estudo uma nova tecnologia para construção com terra a

partir de rocamboles de fibrobarro. O estudo foi realizado em um canteiro experimental localizado na PUC-rio.

Para verificar a viabilidade do uso de rocamboles de fibrobarro na construção de um abrigo, foi realizada uma análise empírica de seu comportamento em um canteiro experimental. Diversos testes foram realizados para analisar o comportamento dos rocamboles de fibrobarro de acordo com a sua composição, bem como com o método construtivo utilizado.

Estrutura Compositiva do Rocambole de Fibrobarro. Como mencionado anteriormente, os rocamboles de fibrobarro são estruturados a partir

de terra crua, fibras de bambu e água envoltos por uma gaze industrial. Segue abaixo o detalhamento do processo de preparo dos materiais utilizados no

canteiro experimental.

Terra Crua A terra crua utilizada foi coletada nas matas adjacentes do canteiro experimental. Foi

realizado um reconhecimento do terreno, afim de encontrar locais ideais para a coleta do material, onde havia terra aparente com pouca vegetação. Primeiramente, foi retirada com enxada a camada superficial da terra que contém excesso de matéria orgânica. Foi utilizada a terra mais profunda com aparência mais avermelhada, coletada com o uso de pás. Após coletada, a terra foi levada ao canteiro experimental onde foi peneirada manualmente a fim de retirar componentes não desejados, tais como: pedras, folhas e gravetos.

Água Foi utilizada água encanada fornecida pela CEDAE.

Folhas de Bambu Trituradas As folhas de bambu foram coletadas nas matas adjacentes do canteiro experimental e

armazenadas em latões plásticos de lixo. Para serem utilizadas elas passam por um processo de trituração, utilizando-se um Liquidificador Industrial (marca Croydon, modelo TR04-B6525-6). Nas fotos a seguir, são apresentados o processo de trituração das folhas de bambu e o liquidificador utilizado. Percebe-se a mudança de textura das folhas de bambu após o processo de trituração, onde suas fibras são quebradas em pedaços menores de forma a poder ser utilizado na liga do rocambole de fibrobarro.

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Figura 9: Processo de Trituração das Folhas de Bambu

Fonte: Acervo Pessoal

Figura 10: Liquidificador Industrial

Fonte: Acervo Pessoal

Gaze Industrial A gaze industrial é uma trama formada por microfios de algodão cru vendidas em rolo

com 1,5m de largura. Para o experimento elas foram cortadas com uma tesoura em pedaços medindo aproximadamente 75cm x 90cm (Figura 4).

Figura 11: Gaze Industrial

Fonte: Acervo Pessoal

Forma Metálica Uma forma metálica foi utilizada como como base para a confecção dos rocamboles de

fibrobarro, medindo 60 cm x 60 cm.

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Figura 12: Forma Metálica

Fonte: Acervo Pessoal

Análise Empírica Foram realizados diversos experimentos, onde variou-se a porcentagem dos materiais na

composição, bem como foram alteradas algumas etapas do método construtivo com o intuito de comparar diferenças no resultado final.

De forma geral, para a sua confecção a gaze é colocada centralizada em uma forma metálica e é preenchida com a terra crua, folhas de bambu triturado e água. O método construtivo do rocambole e sua composição variam em cada experimento e são detalhados a seguir.

Experimento I: Primeiro Estudo de Composição do Rocambole de Fribrobarro Resumidamente, neste experimento a terra o e as fibras de bambu triturados são misturados anteriormente em um recipiente e são enformados na gaze industrial que está depositada em uma forma metálica. Ao enrolar, o rocambole está pronto para ser depositado na estrutura a ser construída. A seguir, são apresentados a porcentagem compositiva dos rocamboles de fibrobarro e o detalhamento das etapas do método construtivo do Experimento I.

Composição do Rocambole de Fibrobarro: 50% terra crua; 50% folhas bambu trituradas; e água.

Etapas do Método Construtivo: 1. Coloca-se a gaze na forma e a molha com um borrifador. 2. A terra e as folhas bambu são misturados em um recipiente. De maneira gradativa, é

colocado o mínimo de água necessário pata obter liga entre os dois materiais. (Figura 5)

3. A massa é colocada sob gaze manualmente, sendo comprimida com os dedos formando uma camada de cerca de 0,5 cm de espessura. (Figura 6)

4. As laterais da gaze são recolhidas cobrindo as extremidades da massa de fibrobarro. A parte inferior da gaze também é recolhida.

5. Enrola-se a gaze a fim de formar um rocambole, borrifando água para manter a gaze colada.

6. Posiciona-se o rocambole na estrutura e aguarda-se a secagem

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Figura 13: Processo Construtivo

Fonte: Acervo Pessoal

Resultado do Experimento I Percebe-se que devido as características dos materiais utilizados o rocambole de

fibrabarro é bem maleável quando confeccionado, se tornando rígidos ao secar. Dessa maneira, ele deve ser produzido in loco e deve ser ajustado na posição desejada assim que confeccionado.

Ademais, ao secar, não foi evidenciado fissuras ou redução de tamanho dos rocamboles de fibrobarro que comprometessem a estrutura.

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Experimento II – Segundo Estudo de Composição do Rocambole Neste segundo experimento adotou-se uma nova composição para o rocambole de

fibrobarro, aumentando a quantidade de folhas de bambu triturado em relação à terra crua. Contudo, foi mantido o mesmo método construtivo do Experimento I.

A seguir, são apresentados a porcentagem compositiva dos rocamboles de fibrobarro e o detalhamento das etapas do método construtivo do Experimento II.

Composição do Rocambole de Fibrobarro: 25% terra crua; 75% folhas de bambu trituradas; e Água.

Método Construtivo: O mesmo apresentado no Experimento I, modificando apenas o percentual compositivo

dos materiais.

Resultado do Experimento II Os rocamboles de fibrobarro confeccionados no Experimento II não apresentaram

variação significativa em relação aos do Experimento I. Apesar da massa de fibrobarro apesar de possuir uma textura mais fibrosa, por haver

menos terra crua em sua composição possuiu liga suficiente para aderir na gaze e manter características similares às apresentadas no rocambole de fibrobarro desenvolvido no experimento I.

Da mesma forma que no experimento I, ao secar, não foi evidenciado fissuras ou redução de tamanho dos rocamboles de fibrobarro que comprometessem a estrutura.

Experimento III – Terceiro Estudo de Composição dos Rocamboles No terceiro experimento adotou-se uma nova composição para o rocambole de

fibrobarro, incluindo uma camada de folhas de bambu triturado. Apesar desta variação, no geral, o método construtivo utilizado é similar ao anteriores.

A seguir, são apresentados a porcentagem compositiva dos rocamboles de fibrobarro e o detalhamento das etapas do método construtivo do Experimento III.

Composição do Rocambole de Fibrobarro: 25% terra crua; 75% folhas de bambu trituradas; água; e acréscimo de camada de folhas de bambu trituradas

Método Construtivo: O processo construtivo é similar aos Experimentos I e II acrescido de etapa 4. Segue abaixo:

1. Coloca-se a gaze na forma e a molha com um borrifador. 2. A terra e as folhas bambu são misturados em um recipiente. De maneira gradativa, é

colocado o mínimo de água necessário pata obter liga entre os dois materiais. 3. A massa é colocada sob gaze manualmente, sendo comprimida com os dedos

formando uma camada de cerca de 0,5 cm de espessura. 4. Acrescenta-se uma camada uniforme de folha de bambu triturada de 0,5 cm.

Umidifica-se com um borrifador.

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5. As laterais da gaze são recolhidas cobrindo a massa das extremidades da massa de fibrobarro. A parte inferior da gaze também é recolhida.

6. Enrola-se a gaze a fim de formar um rocambole, borrifando água para manter a gaze colada.

Resultado do Experimento III: Os rocamboles de fibrobarro confeccionados no Experimento III não apresentaram

variação significativa em relação aos do Experimento I e do Experimento II. A camada de folhas de bambu triturado umidificada não comprometeu a aderência da

massa de fibrobarro à gaze, mantendo características similares às apresentadas no rocambole de fibrobarro desenvolvido nos Experimento I e II. Da mesma forma que nos experimentos anteriores, ao secar, não foi evidenciado fissuras ou redução de tamanho dos rocamboles de fibrobarro que comprometessem a estrutura.

Experimento IV – Terceiro Estudo de Composição dos Rocamboles No quarto experimento optou-se por não misturar os materiais antecipadamente. Desta

forma a terra crua e as folhas de bambu triturado foram depositadas secas sob a gaze industrial, de onde foram umidificadas.

A seguir, são apresentados a porcentagem compositiva dos rocamboles de fibrobarro e o detalhamento das etapas do método construtivo do Experimento IV.

Composição do Fibrobarro: 25% de terra crua; 75% de folhas de bambu triturado; e água.

Método Construtivo: 1. Coloca-se a gaze industrial na forma e a molha com um borrifador. 2. Espalha-se a terra uniformemente sob a gaze. Umidifica-se com o borrifador. 3. Espalha-se as folhas de bambu triturado uniformemente sob a terra. Umidifica-se com

o borrifador. 4. As laterais da gaze são recolhidas cobrindo a massa das extremidades da massa de

fibrobarro. A parte inferior da gaze também é recolhida. 5. Enrola-se a gaze a fim de formar um rocambole, borrifando água para manter a gaze

colada.

Resultado do Experimento IV Os resultados não foram satisfatórios. No experimento IV, observou-se uma perda

considerável de aderência dos materiais com a gaze industrial. A umidificação da terra crua e das folhas de bambu triturada realizada diretamente na gaze, não foi suficiente para aderi-las a mesma.

Ademais, o rocambole não adquiriu a consistência adequada para o processo de enrolar o rocambole de fibrobarro. Adicionalmente, constatou-se uma maior fragilidade de sua estrutura, desmontando-se com facilidade.

Experimento V - Reaproveitamento de Rocamboles de Fibrobarro Este experimento teve por objetivo observar o comportamento dos rocamboles de

fibrobarro reaproveitados.

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Como mencionado anteriormente, os rocamboles de fibrobarro são maleáveis quando úmidos, se tornando rígidos ao secar. Dessa forma, para reaproveita-los é necessário torná-los novamente maleáveis por imersão em água.

Os rocamboles foram reaproveitados seguindo o método descrito abaixo:

Método de Reaproveitamento: 1. Os rocamboles secos foram imersos em água até se tornarem novamente maleáveis. 2. Coloca-se a gaze industrial esticada e centralizada sob a forma metálica e a molha com

um borrifador. 3. Coloca-se o rocambole alinhado com a lateral inferior da forma metálica. 4. As laterais da gaze são recolhidas cobrindo as extremidades do rocambole de

fibrobarro. A parte inferior da gaze também é recolhida. 5. Enrola-se a gaze a fim de envolver o rocambole, molhando-a para mantê-la colada.

Resultado do Experimento V: Constatou-se que os rocamboles de fibrobarro reaproveitados mantém as características

originais. Contudo, ao secar evidenciou-se uma redução considerável em seu tamanho o que ocasionou fendas de cerca de 1,5 cm entre os rocamboles. Estes vãos tiveram que ser vedados, posteriormente, com massa de fibrobarro.

Conclusões Houve êxito no desenvolvimento da estrutura do abrigo a partir de rocamboles de

fibrobarro, com base nos resultados dos experimentos I, II e III. Tendo em vista que a mudança na proporção de folhas de bambu triturado e terra crua

nos experimentos I, II e III não alterou o resultado estrutural do rocambole de fibrobarro, conclui-se que a proporção deve ser escolhida com base na oferta dos materiais in loco.

Não obstante, não é recomendável a utilização de terra crua sem ser umidificada previamente, já que os resultados do experimento IV não foram satisfatórios.

Ademais, a reutilização de rocamboles de fibrobarro deve ser feita com cautela, já que a redução de seu tamanho pode comprometer a estrutura do abrigo.

Referências Arquitetura Popular Brasileira/ Günter Weimer - 2ª ed – São Paulo: Editora WMF

Martins Fontes, 2012 Curso de Bioconstrução/ Cecília Prompt – Brasília: MMA, 2008 Manual do Arquiteto Descalço/ Johan van Lengen – São Paulo: Editora Empório do

Livro, 2008 Manual de Construccion para viviendas antissísmicas de tierra/ Gernot Minke – Kassel:

Universidad de Kassel, 2005