ESTUDO SOBRE O SISTEMA CONSTRUTIVO LOG HOME

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

THAYNÁ GEYSSI CALDINI COSTA

ESTUDO SOBRE O SISTEMA CONSTRUTIVO LOG HOME

CAMPO MOURÃO

2018

THAYNÁ GEYSSI CALDINI COSTA

ESTUDO SBRE O SISTEMA CONSTRUTIVO LOG HOME

Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação

apresentado à Disciplina de Trabalho de Conclusão de

Curso 2, do Curso Superior de Engenharia Civil do

Departamento Acadêmico de Construção Civil –

DACOC da Universidade Tecnológica Federal do

Paraná – UTFPR, para obtenção do título de Bacharel

em Engenharia Civil.

Orientador: Profa Dr.a Fabiana Goia Rosa de Oliveira

CAMPO MOURÃO

2018

TERMO DE APROVAÇÃO

Trabalho de Conclusão de Curso

ESTUDO SOBRE O SISTEMA CONSTRUTIVO LOG HOME

por

Thayná Geyssi Caldini Costa

Este Trabalho de Conclusão de Curso foi apresentado às 16h do dia 20 de junho de 2018

como requisito parcial para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL, pela Universidade

Tecnológica Federal do Paraná. Após deliberação, a Banca Examinadora considerou o

trabalho aprovado.

Prof. Dr. Jorge Luís Nunes de Góes Prof. Me. Angelo Giovanni Bonfim

Corelhano

( UTFPR )

( UTFPR )

Profª. Drª. Fabiana Goia Rosa de

Oliveira

(UTFPR)

Orientadora

Responsável pelo TCC: Prof. Me. Valdomiro Lubachevski Kurta

Coordenador do Curso de Engenharia Civil:

Prof. Dr. Ronaldo Rigobello

A Folha de Aprovação assinada encontra-se na Coordenação do Curso.

Ministério da Educação

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Câmpus Campo Mourão

Diretoria de Graduação e Educação Profissional

Departamento Acadêmico de Construção Civil

Coordenação de Engenharia Civil

AGRADECIMENTOS

Sou extremamente grata aos meus pais, Márcia e Edson, por me darem todo o suporte

necessário para que eu chegasse até aqui. Sem eles nada disso seria possível. Agradeço ao

meu irmão, Rhuan, por servir de incentivo para que eu trilhasse o caminho da engenharia.

Gratidão também à minha orientadora, Fabiana Goia, por todos os conselhos,

conversas e toda a paciência ao longo da elaboração deste trabalho, e que além de professora,

tornou-se amiga e exemplo de dedicação aos seus orientandos.

Agradeço à Pórticos Empresa Júnior de Engenharia Civil, pelo tempo que pude estar

presente entre seus membros. Sem dúvidas, ter feito parte dessa empresa contribuiu para o

meu crescimento como ser humano e como profissional.

Sou grata também aos meus amigos, por tornarem minha caminhada mais tranquila,

me apoiarem nos momentos difíceis da graduação e por serem minha segunda família ao

longo dos últimos anos.

Por fim, agradeço ao corpo docente do curso de Engenharia Civil e a todos que direta

ou indiretamente contribuíram para minha formação.

RESUMO

COSTA, Thayná G. C. Estudo sobre o sistema construtivo log home. 2018. 66 f. Trabalho

de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica

Federal do Paraná. Campo Mourão, 2018.

O sistema construtivo log home é um método de construção onde as paredes são executadas

com toras de madeira encaixadas horizontalmente. Este trabalho apresenta a descrição das

principais etapas envolvidas na execução de uma log home, sendo elas a construção da

fundação, construção das paredes, a instalação de portas e janelas, instalações hidrossanitárias

e elétricas, cobertura, acabamento da madeira e vedação entre as toras. As informações

apresentadas têm por objetivo difundir o conhecimento sobre esse sistema construtivo que

ainda é pouco explorado no meio acadêmico. A elaboração desse trabalho baseou-se em

pesquisa teórica através de levantamento bibliográfico e consultas em manuais internacionais

de construção com toras.

Palavras-chave: Sistema construtivo. Madeira. Log home.

ABSTRACT

COSTA, Thayná G. C. Study about the log home construction system. 2018. 66 f. Trabalho

de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica

Federal do Paraná. Campo Mourão, 2018.

The log home construction system is a construction method whereby the walls are erected

with horizontally embedded wooden logs. This work presents a description of the main steps

involved in the execution of a log home, such as the construction of the foundations,

construction of walls, installation of doors and windows, hidrosanitary and electrical

installations, roofing, wood finishing and log sealing. The information presented aims to raise

awareness of this constructive system, as it remains little explored in the academic field. This

work was based on theoretical research through bibliographical examinations and through

consultation of international manuals for construction with logs.

Keywords: Construction system. Wood. Log home.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Templo Yingxian ..................................................................................................... 16

Figura 2 - Programas de incentivo ao uso da madeira na construção civil .............................. 17

Figura 3 - Edifício da Universidade da Columbia Britânica .................................................... 19

Figura 4 - Ciclo de produção da madeira ................................................................................. 22

Figura 5 - Viga de madeira submetida ao fogo ........................................................................ 23

Figura 6 - Produção e preços unitários da madeira em tora no Brasil ...................................... 24

Figura 7 - Log home construída com toras circulares ............................................................... 26

Figura 8 - Log home construída com toras retangulares ........................................................... 26

Figura 9 - Modelo de log home primitiva ................................................................................. 28

Figura 10 - Fundação de uma log home ................................................................................... 29

Figura 11 - Fundação Perimetral .............................................................................................. 30

Figura 12 - Fundação tipo faixa ................................................................................................ 31

Figura 13 - Fundação tipo jangada ........................................................................................... 31

Figura 14- Fundação com bloco de concreto ........................................................................... 32

Figura 15 - Fundação tipo píer ................................................................................................. 33

Figura 16 - Fundação moderna ................................................................................................. 33

Figura 17 - Detalhamento da fixação da tora na fundação ....................................................... 34

Figura 18 - Ligação com vergalhão .......................................................................................... 34

Figura 19 - Ligação com cavilha ou parafuso .......................................................................... 35

Figura 20 - Parede de uma log home em fase de construção .................................................... 35

Figura 21 - Alinhamento da parede .......................................................................................... 37

Figura 22 - Espaçamento mínimo entre abertura e parede ....................................................... 39

Figura 23 - Representação da abertura para portas e janelas .................................................... 39

Figura 24 - Entalhe na lateral das aberturas para portas e janelas ............................................ 40

Figura 25 - Representação do entalhe para instalação de esquadrias ....................................... 40

Figura 26 - Representação de esquadria com pingadeira ......................................................... 41

Figura 27 – Banheiro com parede secundária .......................................................................... 42

Figura 28 - Banheiro com cabine de banho .............................................................................. 42

Figura 29 – Fiação elétrica no entalhe da porta ........................................................................ 43

Figura 30 - Fiação elétrica no meio do batente ........................................................................ 44

Figura 31 - Representação da instalação de tomadas ............................................................... 44

Figura 32 - Estrutura de cobertura com elementos circulares .................................................. 45

Figura 33 – Estrutura de cobertura com elementos retangulares.............................................. 45

Figura 34 - Representação de cobertura ventilada.................................................................... 46

Figura 35 - Beiral de um telhado ventilado .............................................................................. 46

Figura 36 - Representação de cobertura não ventilada ............................................................. 47

Figura 37 - Protótipo de cobertura sem ventilação ................................................................... 47

Figura 38 - Detalhamento do isolamento da cobertura ............................................................. 48

Figura 39 - Cobertura com telha asfáltica ................................................................................ 48

Figura 40 - Cobertura com telha metálica ................................................................................ 49

Figura 41 - Pigmentações de stain ............................................................................................ 50

Figura 42 - Aplicação de stain na madeira ............................................................................... 50

Figura 43 - Log home em fase de pintura ................................................................................. 51

Figura 44 - Aplicação de selante a base de água ...................................................................... 52

Figura 45 - Parede em perfil retangular com vedação aparente ............................................... 53

Figura 46 - Parede em perfil circular com vedação aparente ................................................... 54

Figura 47 - Vedação com espuma autoadesiva entre os perfis ................................................. 54

Figura 48 - Vedação com espuma autoadesiva na borda do entalhe ........................................ 55

Figura 49 - Detalhe da ligação entre as toras............................................................................ 56

Figura 50 - Log home mais antiga dos Estado Unidos ............................................................. 56

Figura 51 - Centro de Vivência do Horto Florestal de Ecoporanga ......................................... 57

Figura 52 - Centro de Vivência do Horto Florestal de Ecoporanga - Vista Lateral ................. 58

Figura 53 - Unidade de Hospedagem Reserva Natural do Vale ............................................... 58

Figura 54 – Construção com tora retangular pertencente ao Memorial ................................... 59

Figura 55 - Construção com tora circular pertencente ao Memorial ........................................ 60

LISTA DE QUADROS

Quadro 1 - Produção total de florestas plantadas no Brasil ................................................ 25

Quadro 2 - Principais perfis de toras no sistema log home ................................................ 36

Quadro 3 - Principais tipos de ligação no sistema log home .............................................. 37

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Consumo de madeira serrada amazônica pela construção civil no estado de São

Paulo em 2001 ............................................................................................................. 14

Tabela 2 - Estimativa de geração de resíduos da construção civil em alguns países ............. 20

Tabela 3 – Índice energético na produção de materiais de construção no Brasil .................. 21

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO................................................................................................................. 10

2 OBJETIVOS ..................................................................................................................... 11

2.1 Objetivo Geral .............................................................................................................. 11

2.2 Objetivos Específicos .................................................................................................... 11

3 JUSTIFICATIVA ............................................................................................................. 12

4 METODOLOGIA ............................................................................................................. 13

5 MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO E O SISTEMA

CONSTRUTIVO LOG HOME ........................................................................................... 14

5.1 Uso da madeira na construção civil ............................................................................ 14

5.2 Histórico da madeira na construção civil ................................................................... 15

5.3 Vantagens do uso da madeira na construção civil ..................................................... 19

5.3.1 Vantagens ambientais ................................................................................................... 19

5.3.2 Vantagens construtivas ................................................................................................. 22

5.4 Potencial brasileiro para a produção de madeira ..................................................... 23

5.5 Log homes ...................................................................................................................... 25

5.5.1 Histórico das construções log home ............................................................................. 27

5.5.2 Sistema construtivo ...................................................................................................... 29

5.5.2.1 Tipos de fundação ...................................................................................................... 29

5.5.2.2 Construção das paredes .............................................................................................. 35

5.5.2.3 Instalação de portas e janelas ..................................................................................... 38

5.5.2.4 Instalações hidrossanitárias ....................................................................................... 41

5.5.2.5 Instalações elétricas ................................................................................................... 43

5.5.2.6 Cobertura ................................................................................................................... 45

5.5.2.7 Acabamento da madeira ............................................................................................ 49

5.5.2.8 Vedação entre as toras ............................................................................................... 52

5.6 Estudos de Caso ............................................................................................................ 55

5.6.1 Log home mais antiga dos Estados Unidos ................................................................... 55

5.6.2 Construção com madeira roliça no Espírito Santo ....................................................... 57

5.6.3 Memorial da Imigração Polonesa em Curitiba ............................................................. 59

6 CONCLUSÃO ................................................................................................................... 61

REFERÊNCIAS .................................................................................................................. 62

10

1 INTRODUÇÃO

A madeira é um dos materiais mais antigos utilizado pelo ser humano na concepção de

habitações. Existem inúmeras formas de empregá-la na construção civil, seja para fins

estruturais, de vedação ou em acabamentos. Ao longo da história foram desenvolvidos

diferentes sistemas construtivos que utilizam esse material, desde a madeira em seu estado

bruto, até os derivados que passam por processo industrial.

Um dos métodos construtivos que utiliza a madeira como material fundamental na sua

execução é o log home. Sua principal característica são as paredes formadas por toras

sobrepostas na horizontal que desempenham, simultaneamente, papel estrutural e de vedação.

Essa técnica construtiva originou-se durante a era Viking, há quase um milênio, e perdura-se

até a atualidade. Ao longo do tempo sofreu alterações que contribuíram para que a eficiência

das construções fosse garantida, evoluindo até atingir os padrões das log homes

contemporâneas.

O presente trabalho objetiva aprofundar o conhecimento sobre as técnicas construtivas

mais aplicadas na execução das log homes. Para tanto, serão detalhadas as maneiras mais

usuais de construir-se os principais elementos que constituem uma residência, em que são

eles: fundação, paredes, portas e janelas, instalações hidrossanitárias e elétricas, telhado e

acabamentos. Também será apresentado um breve panorama histórico desse tipo de obra.

Ademais, é de fundamental importância conhecer as propriedades da matéria prima que as

constituem, portanto, o desempenho da madeira como material construtivo e o seu papel

socioambiental no cenário da construção civil também serão objetos de estudo dessa pesquisa.

11

2 OBJETIVOS

2.1 Objetivo Geral

Realizar um estudo bibliográfico sobre o sistema construtivo log home, a fim de

compreender a execução desse tipo de obra e as técnicas empregadas em cada uma de suas

etapas.

2.2 Objetivos Específicos

- Pesquisar o histórico e a evolução dos sistemas construtivos em madeira.

- Estudar as vantagens do uso da madeira na construção civil.

- Estudar o histórico e as características das construções com toras de madeira.

- Descrever as etapas do sistema construtivo log home.

12

3 JUSTIFICATIVA

A busca por alternativas sustentáveis torna-se cada vez mais recorrente nas diversas

esferas da economia, inclusive na construção civil, em razão da sua alta contribuição aos

impactos ambientais. Estima-se que de todos os resíduos sólidos gerados no planeta, 60% são

oriundos das obras civis. Outro fator negativo, que está aliado ao setor das construções, é o

alto consumo de energia elétrica, que corresponde a 40% do total de energia produzida. Além

de ser o maior gerador de resíduos e grande consumidor de energia, a indústria da construção

civil também é responsável pela emissão de 47% dos gases que causam o efeito estufa

(WWF-Brasil, 2016).

Por conta dos altos impactos causados pelos processos construtivos convencionais, é

de grande importância buscar-se opções eficientes e sustentáveis dentro da arquitetura e da

engenharia. A solução para a redução de tais problemas ambientais é encontrada na madeira,

pois entre os materiais empregados na construção, é o que gera menos resíduo e a energia

despendida no seu beneficiamento é significativamente menor. Também é importante

considerar que os processos construtivos em madeira consomem uma quantidade irrisória de

água, desde a extração da matéria prima até a finalização da obra. Além disso, a madeira

segue em sentido oposto ao dos demais materiais quando se trata do 𝐶𝑂2, pois enquanto estes

o emitem para a atmosfera, as árvores o absorvem.

A madeira é um excelente isolante térmico, possui alta resistência mecânica, é leve e

de fácil manuseio, além de ser reutilizável, reciclável e um recurso renovável. Por conta disso,

atualmente, é vista como o material do futuro para a construção civil. Diante dos fatos

expostos, é conveniente expandir-se o conhecimento a respeito dos processos de construção

em madeira. Portanto, este trabalho visa estudar o sistema construtivo log home, por ser

considerado um dos mais eficientes entre os que utilizam madeira e ser um tema ainda pouco

explorado entre as pesquisas acadêmicas.

13

4 METODOLOGIA

A metodologia de elaboração do presente trabalho foi constituída de levantamento

bibliográfico e restringiu-se a pesquisas teóricas. Inicialmente fez-se um estudo sobre as

propriedades da madeira, suas vantagens e um breve comparativo entre esse material e os

demais utilizados na construção civil, por meio de pesquisa em teses, dissertações e artigos

científicos. Em seguida, buscou-se estudar o histórico do uso da madeira na construção civil,

assim como a evolução dos sistemas construtivos que a empregam.

Após obter-se maior conhecimento sobre a madeira e sua aplicação na construção, fez-

se então um estudo aprofundado sobre o sistema construtivo log home, com o objetivo de

descrever as etapas envolvidas nesse tipo de obra e suas principais características. Para a

realização dessa etapa do trabalho, além das fontes de pesquisa já citadas acima, foram

utilizados também revistas, sites e catálogos de empresas e organizações nacionais e

internacionais que atuam no setor da construção de log homes.

14

5 MADEIRA COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO E O SISTEMA

CONSTRUTIVO LOG HOME

5.1 Uso da madeira na construção civil

No Brasil, a madeira é amplamente utilizada na construção civil, porém grande parte

dessa matéria prima é destinada a usos temporários como formas, andaimes, escoras e na

execução de depósitos nos canteiros de obra para armazenagem de materiais e ferramentas.

Em obras já finalizadas, a madeira está presente principalmente na estrutura do telhado, em

alguns acabamentos, portas, janelas e forros. Apesar de desempenhar papel fundamental na

construção, o potencial da madeira como material construtivo ainda é pouco explorado, o

emprego da madeira em obras definitivas corresponde a uma pequena parcela do total

destinado ao setor da construção, conforme demonstrado na Tabela 1.

Tabela 1 - Consumo de madeira serrada amazônica pela construção civil no estado de São Paulo em 2001

Usos na Construção Civil Consumo

1000 m³ %

Estrutura de cobertura 897,7 50

Andaimes e formas para concreto 594,4 33

Forros, pisos e esquadrias 233,5 13

Casas pré-fabricadas 63,7 4

Total 1783,3 100

Fonte: SOBRAL et al (2002) apud ZENID (2009)

Ao passo que no Brasil a madeira ainda é destinada em sua maioria a fins temporários

ou acabamentos, em países da Europa o número de construções residenciais em madeira

cresceu substancialmente nas últimas décadas. De acordo com o The Timber Trends Reports,

publicado pela Structural Timber Association (STA), em 1998 na Inglaterra apenas 2% das

novas residências construídas eram em madeira. Em menos de 10 anos esse número passou a

ser quase oito vezes maior e em 2007 representava 15% das novas obras, para o ano de 2017 a

expectativa era de que atingissem cerca de 27%. Na Itália, também em 1998 a quantidade de

edificações em madeira era mínima, já em 2009 alcançou cerca de 10% e a previsão era de

que em 2015 chegasse a 15%.

Ao longo dos últimos 30 anos a Alemanha, a Áustria e a Suíça são exemplos de países

que investiram no desenvolvimento de tecnologias de industrialização das construções em

15

madeira. Como consequência, atualmente cerca de 35% das residências desses países são

construídas em madeira. Alguns países, ainda que em porcentagens menores, também

apresentam crescimento no emprego de madeira na construção, como Portugal, Espanha e

Chile, sendo que o último possui uma produção 10 vezes maior que o Brasil (FNBF, 2017).

5.2 Histórico da madeira na construção civil

A madeira está entre um dos mais antigos materiais de construção utilizados pelo

homem. Com o passar do tempo, as construções com esse material evoluíram de acordo com

as necessidades de cada sociedade, do clima e da região que se encontravam.

Por volta de 5000 a.C., no período Neolítico, a madeira já era empregada na

construção de abrigos para os seres humanos, em que troncos e galhos serviam como apoio

para coberturas feitas com folhas, palhas e peles de animais. A partir de então, iniciou-se a

concepção de habitações com estruturas que utilizavam a madeira em seu estado mais

próximo ao natural, ou seja, madeiras roliças, que eram unidas por fibras vegetais.

No século XV, houve o desenvolvimento da técnica da serragem, que contribuiu para

um progresso ainda maior nas edificações em madeira e permitiu que fatores inconvenientes

que eram observados nas edificações precedentes fossem amenizados, como por exemplo, era

possível obter ligações mais estanques entre as tábuas que formavam a construção. No final

desse mesmo século, na Europa, já era possível encontrar edifícios de até seis pavimentos

construídos com madeira serrada. Os alemães construíam em um sistema misto que utilizava

madeira serrada para a formação da estrutura e a vedação era feita em alvenaria

HOFFMANN; PELEGRINI, 2009).

A China e o Japão se tornaram grandes países construtores em madeira, pelo fato de

ser um material leve e capaz de resistir a terremotos. Os orientais construíam no sistema de

vigas e pilares e com ligações encaixadas. Uma grande construção chinesa feita integralmente

em madeira é o Templo Yingxian, localizado em Shanxi, que possui cerca de 67 metros,

concluído em 1056 é a construção em madeira com múltiplos pavimentos mais antiga do

mundo (Figura 1).

16

Figura 1 - Templo Yingxian

Fonte: Yuanfang Magazine (2017)

A utilização da madeira na construção sofreu um declínio no século XX e com o

advento da Revolução Industrial passou a ser substituída por materiais como o aço e o

concreto. Porém, nos países do norte europeu, no Japão e na América do Norte, a madeira

ainda é amplamente empregada na construção civil, correspondendo a certa de 80% das

construções residenciais (TORRES, 2010).

No Brasil, os primeiros registros da utilização de madeira são as construções

indígenas. Com a chegada dos imigrantes, houve a mistura das técnicas europeias com as

empregadas pelos índios, mas a cultura de construir em madeira não foi muito difundida no

Brasil, o que acarretou em preconceito em relação ao material e muitas vezes, associa-se casas

de madeira à população de baixa renda.

Nos últimos anos, as obras em madeira destacam-se novamente, por conta de

programas de incentivo a esse tipo de construção, principalmente nos países europeus e

asiáticos, após a percepção da necessidade de reduzir os efeitos da construção civil ao meio

ambiente. Na Figura 2, são apresentadas e descritas algumas dessas iniciativas.

17

Figura 2 - Programas de incentivo ao uso da madeira na construção civil

18

Fonte: Dovetail Partners (2016)

Com o desenvolvimento das técnicas construtivas e dos produtos derivados da

madeira, atualmente é possível encontrar-se grandes prédios executados com esse material.

Como por exemplo, o edifício para residência estudantil da Universidade da Columbia

Britânica, em Vancouver, Canadá, inaugurado em 2017 (Figura 3). A estrutura do prédio foi

executada em madeira laminada colada com 18 pavimentos.

19

Figura 3 - Edifício da Universidade da Columbia Britânica

Fonte: ArchDaily (2017)

5.3 Vantagens do uso da madeira na construção civil

5.3.1 Vantagens ambientais

A construção civil causa grande impacto ao meio ambiente, visto que é o maior

consumidor de recursos naturais não renováveis, como a areia, brita, minério de ferro e argila.

O consumo pode chegar a 75% de toda a matéria-prima produzida no planeta. De acordo com

Partel (2006), nos Estados Unidos o uso desses recursos naturais é de cerca de seis toneladas

por habitante ao ano. No Brasil, estima-se que o consumo anual de agregados que compõem

as argamassas é de 210 milhões de toneladas, o que resulta em aproximadamente uma

tonelada por habitante.

Além de ser a maior consumidora de matéria-prima não renovável, a indústria da

construção civil é responsável por mais da metade dos resíduos sólidos gerados em todo o

mundo. Na Tabela 2, demonstra-se uma estimativa da quantidade de Resíduos da Construção

Civil gerados em alguns países.

20

Tabela 2 - Estimativa de geração de resíduos da construção civil em alguns países

País Quantidade anual

Em milhões ton/ano Em kg/hab/ano

Suécia 1,2 – 6 136 – 680

Holanda 12,8 – 20,2 820 – 1.300

Estados Unidos 136 – 171 463 – 584

Reino Unido 50 – 70 880 – 1.120

Bélgica 7,5 – 34,7 735 – 3.359

Dinamarca 2,3 – 10,7 440 – 2.010

Itália 35 – 40 600 – 690

Alemanha 79 – 300 963 – 3.658

Japão 99 785

Portugal 3,2 – 4,4 325 – 447

Brasil 31 230 - 760

Fonte: IPEA (2012)

Utilizar madeira nas construções é uma alternativa sustentável, pois além de ser um

recurso renovável, é reciclável e biodegradável, o que diminui significativamente os danos à

natureza e a geração de resíduos quando comparada aos demais materiais empregados nas

obras.

Segundo Barbosa (2003), a madeira demanda baixo consumo de energia em todas as

etapas do ciclo de uma construção, desde a sua extração na natureza até a demolição, por ser

um material que necessita de pouco processamento e de fácil manuseio. O consumo de

energia, em comparação com outros materiais, é mais baixo também durante a vida útil da

construção, pois a necessidade de resfriamento ou aquecimento dos ambientes internos é

menor, devido ao isolamento térmico proporcionado pela madeira.

A energia requerida pela madeira, ao considerar-se todas as etapas de sua produção, é

significativamente menor que a de outros materiais utilizados na construção civil, conforme

demonstrado na Tabela 3.

21

Tabela 3 – Índice energético na produção de materiais de construção no Brasil

Material KWh/Kg KWh/𝒎𝟑

Madeira serrada 0,7 350

Cimento 1,4 1.750

Concreto 0,3 700

Tijolo 0,8 1.360

Aço 5,9 46.000

PVC 18,0 24.700

Alumínio 52,0 141.500

Fonte: CIB & UNEP-IETC (2003) apud BARBOSA (2003)

Durante o processo produtivo desses materiais, além do demasiado consumo de

energia, a quantidade de dióxido de carbono emitido é expressiva. De todo esse composto que

é lançado na atmosfera, as indústrias cimenteiras são responsáveis por até 10%. A madeira

apresenta-se novamente mais vantajosa que os demais materiais, tendo em vista que o dióxido

de carbono é consumido do meio ambiente durante o crescimento das árvores, pois

necessitam de carbono para sua formação e desenvolvimento. Assim, grande parte desse

elemento que seria nocivo à natureza, fica estocado nas árvores. A cada tonelada de madeira,

1,4 toneladas de gás carbônico é absorvida.

O ciclo de produção da madeira, conforme apresentado na Figura 4, é altamente

sustentável e com o mínimo de desperdício. Os resíduos gerados no seu manuseio e

processamento podem ser reaproveitados na produção de materiais derivados, na indústria

moveleira ou como fonte de energia para as próprias serrarias. Diferente da alvenaria, por

exemplo, que gera muitos resíduos e pouco pode ser aproveitado.

Outro aspecto importante a ser considerado é o consumo de água. A quantidade de

água demandada na produção do concreto é extremante alta e o grande consumo se estende

aos canteiros de obra. Já no caso da madeira, não há praticamente consumo de água no seu

processamento e nem nas etapas da construção.

22

Figura 4 - Ciclo de produção da madeira

Fonte: CEI-Bois (2013)

5.3.2 Vantagens construtivas

A madeira possui inúmeras vantagens não só do ponto de vista ambiental, mas

também da execução da obra, por possuir alta resistência mecânica, leveza e ductilidade, o

que permite que sofra grandes deformações sem comprometer a estrutura da edificação. Além

do mais, o tempo de duração de uma obra em madeira é menor, pois as peças podem ser pré-

fabricadas na indústria e montadas rapidamente no local da obra.

Outra característica da madeira que a torna mais vantajosa em relação aos demais

materiais construtivos é a sua capacidade de isolamento térmico. Seu desempenho como

material isolante é cinco vezes maior que o concreto, dez vezes maior que o bloco cerâmico e

trezentos e cinquenta vezes maior que o aço. Paredes de madeira menos espessas que as

convencionais construídas em alvenaria são capazes de promover isolamento térmico maior,

uma tábua de madeira com 2,5 centímetros de espessura apresenta resistência térmica maior

que uma parede de 11,4 centímetros construída em alvenaria (FSC Brasil, 2014).

A madeira também possui alta resistência ao fogo. Quando dimensionadas

corretamente, em caso de incêndio a estrutura de madeira permanece estável e não apresenta

distorção, como ocorre com as estruturas de aço, por exemplo (CALIL; BRITO, 2010).

23

De acordo com Pinto (2001), as estruturas em aço perdem 50% de sua resistência

quando submetidas a temperaturas entre 500ºC e 700ºC, as estruturas em concreto a 540ºC

têm sua resistência à compressão diminuída em 90% e o alumínio aos 200ºC perde sua

resistência e funde aos 600ºC. As estruturas em madeira, por sua vez, resistem à incêndios

pois quando estão sob ação do fogo, forma-se uma camada de carvão ao redor da peça de

madeira, que possui papel isolante pois impede a saída de gases inflamáveis e a propagação

de calor para o interior da peça. A velocidade de carbonização da madeira é em média 0,63

milímetros por minuto. Na Figura 5, demonstra-se a seção transversal de uma viga de madeira

laminada colada, submetida ao fogo durante 30 minutos, onde é possível observar-se a

camada de carvão formada e o interior do elemento intacto.

Figura 5 - Viga de madeira submetida ao fogo

Fonte: Carpinteria (2007)

5.4 Potencial brasileiro para a produção de madeira

Segundo o Serviço Florestal Brasileiro (2014), mais da metade do território brasileiro

é coberta por florestas, estima-se que a área seja de 463 milhões de hectares, sendo constituída

de 98,5% de florestas naturais, principalmente na região Norte, e 1,5% de florestas plantadas.

Apesar das florestas plantadas representarem uma pequena porcentagem dentro da cobertura

vegetal do país, elas possuem grande papel no setor madeireiro.

A partir de 2009, registrou-se um aumento na produção de toras de madeira de

florestas plantadas e diminuição do uso de madeira de florestas nativas, e em relação aos

custos, o aumento do preço das madeiras de florestas plantadas foi menor que o das nativas

(Figura 6), o que incentiva a diminuição do desmatamento.

24

Figura 6 - Produção e preços unitários da madeira em tora no Brasil

Fonte: Serviço Florestal Brasileiro (2014)

Na década de 60, foi implantado pelo governo brasileiro um programa de incentivo

para o plantio de árvores no país. Por consequência, houve um significativo aumento nas

áreas de reflorestamento, sendo que as principais espécies plantadas são o pinus e o eucalipto

(CALIL et al., 2006). No Quadro 1, demonstra-se a produção de madeira em cada região do

país em 2012, onde é possível observar-se que as regiões Sul e Sudeste são as maiores

produtoras de madeira plantada. Apesar de ser um grande produtor de madeira de

reflorestamento, cerca de 79% das florestas plantadas é destinada à indústria de papel e

celulose.

Atualmente, o plantio de eucalipto possui um papel fundamental na economia do

estado do Espírito Santo, por conta do Programa Produtor Florestal da ARACRUZ, que dá

suporte para produtores rurais cultivarem essa espécie em áreas inativas. O uso das toras de

eucalipto para a construção de casas no sistema log home no Espírito Santo teve início na

década de 90 (ALTOÉ; ALVAREZ, 2007).

25

Quadro 1 - Produção total de florestas plantadas no Brasil

Região Espécie Produção 2012 (𝒎𝟑)

Sul

Pinus 11.696.842,43

Eucalipto 3.674.297,12

Araucária 110.693,18

Acácia 69.300,00

Sudeste

Eucalipto 11.162.185,43

Pinus 665.870,15

Cupressus Lusitanica 36.526,38

Araucária 12.88,47

Cunninghamia Lanceolata 6.186,50

Cryptomeria Japonica 196,86

Centro-Oeste Eucalipto 4.867.667,10

Nordeste Eucalipto 2.965.800,00

Amazônia Legal

Eucalipto 1.783.347,00

Pinus 111.267,00

Tectona 2.058,34

Total 37.167.125,96

Fonte: FSC Brasil (2014)

5.5 Log homes

As log homes são construções em que suas paredes são feitas com toras de madeira

sobrepostas umas às outras. Nesse sistema, as paredes têm tanto função de vedação quanto

estrutural e são autoportantes. As toras podem ser utilizadas na forma circular, onde preserva-

se seu aspecto natural ou na forma retangular, que passa por processo de serragem e possuem

entalhes em pelo menos uma de suas faces, a fim de aumentar a estabilidade das ligações

entre as peças de madeira (MARQUES, 2008), Figuras 7 e 8.

26

Figura 7 - Log home construída com toras circulares

Fonte: Wako Wooden Houses (2012)

Figura 8 - Log home construída com toras retangulares

Fonte: Re-Flat (2017)

A madeira mais empregada atualmente na construção das log homes é a da espécie

pinus, devido à sua facilidade de corte. Além de ser mais fácil de manuseá-la, quando se

utiliza pinus há um alívio de carga nas fundações, por se tratar de uma madeira de baixa

densidade (CALIL; BRITO, 2010).

27

Ao construir no sistema log home, a atenção deve voltar-se principalmente para os

entalhes das ligações e os encaixes entre as seções longitudinais das toras, para garantir o

devido desempenho da construção, como o isolamento térmico, a estabilidade estrutural e a

estanqueidade contra intempéries. A rigidez das ligações entre as peças é conseguida através

de entalhes e do próprio peso da madeira (VALLE, 2011).

As log homes apresentam algumas vantagens em relação aos demais métodos

construtivos em madeira. Uma pesquisa realizada pelo National Bureau of Standards que

comparou a eficiência energética entre residências construídas no sistema log home e no

sistema wood frame, constatou que durante a primavera, as log homes consumiram 46%

menos energia para aquecimento dos ambientes e no verão consumiram 24% menos energia

para resfria-los (Timberhaven Log & Timber Homes, 2017).

As obras em madeira maciça, além do maior isolamento térmico em comparação aos

demais sistemas construtivos, apresentam também maior índice de isolamento acústico, por

possuir paredes mais densas. Outra característica importante é que nas log homes, se

submetidas a incêndio, as chamas se propagarão com menor velocidade do que nas demais

construções.

Construir com as toras na horizontal não só propicia maior estabilidade para a

estrutura das residências, como também ajuda a prevenir patologias causadas por umidade.

Tal vantagem acontece porque as fibras da madeira estão perpendiculares ao solo, assim o

efeito de capilaridade não é tão evidente (ALTOÉ, 2009).

5.5.1 Histórico das construções log home

A origem da técnica de construir casas com toras de madeira foi nos países nórdicos:

Finlândia, Suécia e Noruega. A população dessa região necessitava de residências que

isolassem as baixas temperaturas a que estavam submetidos e que fossem capazes de

armazenar calor nos ambientes. Grande parte do território era coberta por florestas, assim,

começaram a tomar proveito da matéria prima que possuíam em abundância e iniciaram a

construção de casas com madeira maciça (ALTOÉ, 2009).

Por volta de 700 a.C., os poloneses construíam suas casas dispondo troncos na vertical

e a partir de 1000 d.C, na Escandinávia, as casas passaram a ser construídas com troncos

também na horizontal, que futuramente seriam conhecidas como log homes (SOUTO, 2011).

A mudança da posição dos troncos na construção das paredes das moradias aconteceu

para que fosse garantida a estabilidade. Mesmo com as paredes estáveis, ainda havia uma

28

falha nesse tipo de construção, a estanqueidade. As toras não se encaixavam perfeitamente

umas sobre as outras, como consequência disso, era frequente a presença de fendas entre elas,

o que deixava o interior das residências expostos ao vento e à umidade. Para resolver tal

problema, passou-se a utilizar musgos e argila para preencher os vazios entre as toras e pele

de animais para cobrir as paredes (ESPÓSITO, 2017). Na Figura 9, exemplifica-se como as

primeiras log homes eram construídas.

Figura 9 - Modelo de log home primitiva

Fonte: Old Europe Culture (2015)

No século XVIII, as log homes ganharam visibilidade no Canadá e nos Estados

Unidos, os quais mais tarde estariam entre os países com maior número de residências

executados nesse sistema. O sistema construtivo com toras de madeira foi trazido para o

Brasil pelos imigrantes europeus, principalmente os poloneses, que chegaram aos estados do

Sul do País no século XIX, sendo que Curitiba foi a capital que mais recebeu imigrantes dessa

nacionalidade (LAROCA, 2001).

29

5.5.2 Sistema construtivo

A seguir serão descritas e exemplificadas as principais etapas da construção de uma

log home, como a execução e fixação das paredes nos elementos da fundação, os perfis mais

utilizados, as diferentes maneiras de realizar a ligação entre as toras, a instalação de portas e

janelas, recomendações para instalações elétricas e hidrossanitárias e a vedação entre as toras

das paredes.

5.5.2.1 Tipos de fundação

Quanto às fundações das log homes, não existe um único método de construí-las.

Podem ser feitas com tijolos maciços, concreto ou rocha. A escolha da fundação depende de

alguns fatores como o tamanho da construção e o tipo de solo. A primeira fiada de toras deve

ser executada a pelo menos 15 centímetros de distância do solo, para evitar que a madeira

entre em contato com a umidade (MARQUES, 2008). A seguir serão apresentados alguns dos

modelos mais comuns de fundações utilizados na construção das log homes. Na Figura 10,

demonstra-se uma das maneiras possíveis de executar-se a fundação.

Figura 10 - Fundação de uma log home

Fonte: Lincoln Logs International (2015)

30

Fundação perimetral

São constituídas por uma parede de tijolos em que a face interna é mais baixa que a

externa, para que as vigas de madeira que sustentam o piso da edificação possam ser apoiadas,

conforme mostrado na Figura 11. Nesse tipo de fundação o ar circula por baixo do piso, o que

impede o acúmulo de umidade na madeira. Sobre o solo é estendida uma manta de polietileno

que em seguida é coberta por cascalhos. Essa combinação de manta e cascalhos tem a

finalidade de evitar que qualquer tipo de vegetação cresça sob a construção.

Figura 11 - Fundação Perimetral

Fonte: Adaptado de Log Cabins Revealed (2015)

Fundação tipo faixa

Esse tipo de fundação é caracterizado por uma camada de concreto, de

aproximadamente 15 centímetros, sobre uma base constituída de agregados compactados, que

deve ter altura suficiente para evitar problemas relativos à umidade do solo. Ao redor dessa

camada é erguida uma pequena parede de tijolos, que se inicia abaixo do nível do solo, sobre

uma fundação de concreto e que servirá de base para as toras que formarão as paredes da

residência, Figura 12.

31

Figura 12 - Fundação tipo faixa


Fundação tipo jangada

Nesse método de construção é feita uma base com agregados graúdos, em seguida uma

camada de areia e por fim uma camada de concreto que nas laterais adentra o solo e serve

como base para as fiadas de tijolo que irão suportar as paredes de tora, como é possível

observar na Figura 13. Esse tipo de fundação requer um volume maior de concreto, porém

diminuiu o trabalho em relação à construção da parede de apoio, visto que ela começa a ser

construída no nível do solo.

Figura 13 - Fundação tipo jangada


32

Fundação com bloco de concreto

A fundação com bloco de concreto é um dos mais populares e simples entre os

métodos de construção da fundação de uma log home. Sua construção é semelhante à das

fundações tipo faixa, por ser constituída de uma camada de agregados compactados e uma de

concreto, porém é mais rasa, Figura 14. A quantidade de concreto utilizado nesse tipo de

fundação é maior, mas em contrapartida o volume de solo que deve ser escavado é menor.

Figura 14- Fundação com bloco de concreto


Fundação tipo píer

Nas fundações do tipo píer são construídas colunas curtas sobre blocos de concreto

que se prolongam até determinada altura da superfície do solo, de acordo com a Figura 15.

Tais colunas são comumente construídas de tijolo, mas também é possível encontra-las feitas

com pedras, apesar de não ser muito utilizado devido ao alto custo. As colunas são

posicionadas de modo que fiquem sob pontos onde a solicitação devido aos carregamentos é

maior, como por exemplo nas ligações entre uma parede e outra.

33

Figura 15 - Fundação tipo píer


Fundação moderna

Recentemente surgiram alternativas mais modernas para as fundações das log homes,

entre essas alternativas existe uma criada pela companhia Swift do Reino Unido, que consiste

em um kit pré-moldado que pode ser ajustado e instalado sem necessidade de mão de obra

especializada. As camadas que precisam ser executadas antes da instalação do suporte pré-

moldado são demonstradas na Figura 16.

Figura 16 - Fundação moderna


34

Após escolhido o tipo de fundação mais adequado para a construção, deve-se atentar-

se em como será feita a fixação da primeira camada de toras nessa fundação. O manual de

construção com toras Alaska Log Building Construction Guide (2017), apresenta algumas

maneiras de realizar essa fixação, que são explicadas através das Figuras 17, 18 e 19.

Figura 17 - Detalhamento da fixação da tora na fundação

Fonte: Adaptado de Alaska Log Building Construction Guide (2017)

Figura 18 - Ligação com vergalhão


35

Figura 19 - Ligação com cavilha ou parafuso


5.5.2.2 Construção das paredes

Há diversas maneiras de se construir as paredes das log homes, os perfis utilizados

podem variar tanto em sua forma quanto em tamanho. A norma para construções com tora,

publicada em 2000 pela International Log Builders’Association, estipula que a espessura

mínima da parede deve ser de 20 centímetros. Na Figura 20, retrata-se uma parede sendo

executada com perfil tipo D. No Quadro 2 são apresentados os perfis de toras mais usuais.

Figura 20 - Parede de uma log home em fase de construção

Fonte: Timberpeg (2018)

36

Quadro 2 - Principais perfis de toras no sistema log home

Perfil

Retangular

Circular

macho-fêmea

D

Circular com

entalhe

Descrição

Toras com seus

quatro cantos

quadrados e

possuem

encaixe macho-

fêmea.

Toras em

formato circular

nas laterais e

encaixe macho-

fêmea.

Toras

arredondadas

em uma das

faces e planas

na outra, com

encaixe macho-

fêmea.

Toras circulares

com entalhe na

base.

Fonte: Cabin Life (2017)

Cada modelo de perfil apresenta vantagens e desvantagens que devem ser levadas

em consideração na hora da sua escolha. Os perfis circulares, por exemplo, possuem como

vantagem o fato de que necessitam menos manuseio, pois preservam o formato natural dos

troncos. Por conta disso, o tempo gasto com a preparação da madeira para o uso é menor, o

que acarreta no custo mais baixo do perfil circular em comparação ao perfil retangular.

Porém, os perfis circulares são menos vantajosos quando o assunto é transporte, porque

ocupam mais espaço durante esse processo. Já os perfis retangulares se encaixam mais

facilmente e pelo fato das paredes serem planas, a instalação de algum isolamento, quando

necessário, é mais fácil. Mas uma desvantagem desse tipo de perfil é que ele, muitas vezes

tem uma espessura menor que o perfil circular devido a parcela de madeira que é retirada

durante o processo de serragem para transformar o tronco, que originalmente possui formato

circular, em um perfil com faces retas (Log Cabin Hub, 2017).

Alguns cuidados precisam ser tomados principalmente quando se trabalha com perfis

circulares que preservam o aspecto mais rústicos e não possuem todos os diâmetros do mesmo

tamanho. Uma falha construtiva que não deve ser cometida pois compromete tanto o aspecto

estético quanto a estabilidade da parede, é erguê-la com alinhamento tomado pela face das

toras. É de extrema importância que o alinhamento seja tomado pelo centro das toras, como

exemplificado na Figura 21.

37

Figura 21 - Alinhamento da parede

Fonte: The Owner-Built Log House (2011)

Após escolhido o perfil que será utilizado, é necessário definir como serão feitas as

ligações entre as toras. Assim como os modelos de perfis, as maneiras de realizar o encaixe

entre as toras são inúmeras, as técnicas mais comumente utilizadas são apresentadas no

Quadro 3.

Quadro 3 - Principais tipos de ligação no sistema log home

Ligação Descrição

Ligação butt and pass: o

prolongamento das toras é alternado

entre uma peça e outra.

Ligação cauda de andorinha (dove tail):

as peças são retangulares com as

pontas cortadas de forma triangular.

38

Ligação intertravada: o local onde será

feita a ligação é cortado em faces

planas, de modo que o encaixe

permaneça rígido em todas as direções.

Ligação com cantoneiras: as toras não

se prolongam e os cantos são

arrematados com uma tora disposta na

vertical.

Ligação intertravada por entralhe: são

feitos entalhes na parte inferior da

madeira e todas as toras se prolongam.

Fonte: Cabin Life (2017)

5.5.2.3 Instalação de portas e janelas

As portas e janelas devem ser instaladas de maneira que não fique nenhuma falha que

permita a troca de ar com o exterior da residência. O trabalho deve ser realizado de forma que

a estanqueidade da parede não seja comprometida devido à retração da madeira ao redor das

esquadrias. O corte nas toras para a instalação das portas e janelas pode ser feito antes das

paredes serem formadas, como também podem ser feitos quando as paredes já estão

construídas.

Ao realizar-se uma abertura para porta ou janela próxima a uma parede perpendicular,

a distância entre tal abertura deve ser de no mínimo 25 centímetros acrescido de metade do

diâmetro da parede, conforme exemplificado na Figura 22, e a distância entre duas aberturas

na mesma parede deve ser de pelo menos 92 centímetros (Log Building Standards, 2000).

39

Figura 22 - Espaçamento mínimo entre abertura e parede

Fonte: Adaptado de Log Building Standards (2000)

Após as aberturas que darão lugar as portas e janelas serem executadas, é feito um

entalhe nas toras ao longo de todo o comprimento da abertura, para que sejam instaladas as

esquadrias, Figuras 23 e 24. As esquadrias podem ser fixadas apenas com madeira encaixada

no entalhe ou então com madeira e anéis de aço, conforme representado na Figura 25.

Figura 23 - Representação da abertura para portas e janelas

Fonte: Alaska Log Building Construction Guide (2017)

40

Figura 24 - Entalhe na lateral das aberturas para portas e janelas

Fonte: Great Lakes Log Crafters Association (2001)

Figura 25 - Representação do entalhe para instalação de esquadrias


41

Na parte superior das aberturas das portas e janelas, em alguns casos, deixa-se um

espaçamento entre o batente e a tora, para que sejam instaladas pingadeiras, de modo a evitar

que a água penetre entre a esquadria e a parede, conforme exemplificado na Figura 26.

Figura 26 - Representação de esquadria com pingadeira

Fonte: Adaptado de Beaver Montain Log & Cedar Homes (2007)

5.5.2.4 Instalações hidrossanitárias

Para as instalações hidrossanitárias, recomenda-se que nenhuma tubulação seja

executada entre as toras. As tubulações devem ser dispostas do lado de fora das paredes e caso

desejar-se escondê-las, é aconselhável que seja feita uma parede secundária em wood frame e

instale os canos dentro dessa. Na Figura 27 é possível observar-se um banheiro de uma

residência construída no sistema log home, onde foi executada uma parede não estrutural em

todo o perímetro do ambiente, a fim de esconder as instalações hidráulicas. Na Figura 28

nota-se que o encanamento do chuveiro localiza-se entre a parede de madeira e a cabine de

banho.

Em log homes que possuam mais de um pavimento, os sanitários do pavimento

superior devem estar alinhados aos inferiores, assim, todo o encanamento que fizer parte do

sistema de esgoto do banheiro superior poderá ser escondido nas paredes de wood frame do

banheiro que está logo abaixo. Caso essa recomendação não seja seguida, haverá dificuldade

em esconder as tubulações que sairão do piso superior (Log homes by CM Allaire & Sons,

2018).

42

Figura 27 – Banheiro com parede secundária

Fonte: Pan-Abode (2018)

Figura 28 - Banheiro com cabine de banho

Fonte: Mountain Edge (2018)

43

5.5.2.5 Instalações elétricas

Para a execução das instalações elétricas as toras são pré furadas na vertical, por onde

passarão eletrodutos flexíveis. A fiação que vem das lâmpadas do teto pode ser escondida

atrás do batente das portas e janelas ou no meio deles, até chegar ao interruptor. Na Figura 29,

demonstra-se a passagem dos fios no entalhe da porta, onde posteriormente será instalado o

batente, e na Figura 30, demonstram-se os fios instalados no meio do batente. Já a fiação das

tomadas que ficam próximas ao chão pode ser passada dentro das toras ou então por fora

delas e depois coberta por um rodapé, conforme apresentado na Figura 31.

Figura 29 – Fiação elétrica no entalhe da porta

Fonte: Montana Specialty Log Construction (2015)

44

Figura 30 - Fiação elétrica no meio do batente

Fonte: Log Cabin Connection (2018)

Figura 31 - Representação da instalação de tomadas


45

5.5.2.6 Cobertura

A cobertura é um dos principais acabamentos externos das log homes pois se essa for

mal executada, pode comprometer o desempenho da construção. É preciso atentar-se à

inclinação do telhado, ao tipo de telha que será usada e ao modo de execução da estrutura. O

modelo de telhado mais utilizado é o de duas águas e os elementos estruturais que o compõem

podem ser executados tanto com peças roliças quanto retangulares, como demonstrado nas

Figuras 32 e 33.

Figura 32 - Estrutura de cobertura com elementos circulares

Fonte: North American Log Crafters (2018)

Figura 33 – Estrutura de cobertura com elementos retangulares

Fonte: Quick-garden (2018)

46

Nas coberturas, comumente utiliza-se isolamento térmico. Uma das maneiras de

executá-la, é de forma ventilada, conforme exemplificado na Figura 34. A circulação de ar no

telhado ventilado acontece entre a camada de isolamento térmico e a telha, isso faz com que a

umidade presente no sistema de isolamento seja removida. Na Figura 35, demonstra-se o

beiral de um telhado ventilado, onde é possível observar-se a abertura denominada

respiradouro.

Figura 34 - Representação de cobertura ventilada


Figura 35 - Beiral de um telhado ventilado

Fonte: Artisan Log and Timber Homes (2017)

47

Outra possibilidade de execução da cobertura, é de maneira não ventilada, onde não há

circulação de ar dentro do telhado, conforme exemplificado na Figura 36. Na Figura 37,

observa-se um protótipo que demonstra como é feita uma cobertura sem ventilação com

isolamento em espuma rígida.

Figura 36 - Representação de cobertura não ventilada


Figura 37 - Protótipo de cobertura sem ventilação

Fonte: Maine Cedar (2018)

48

Em qualquer tipo de cobertura, ventilada ou não, deve haver uma barreira para

proteger contra o vapor e a junta entre a viga e a placa de cobertura deve ser selada ao longo

de toda sua extensão, conforme exemplificado na Figura 38.

Figura 38 - Detalhamento do isolamento da cobertura


Quanto às telhas, assim como nas construções em alvenaria, nas log homes é possível

utilizar-se diversos materiais. Atualmente, o tipo de telha mais empregado é a telha asfáltica,

Figura 39, seguida das telhas metálicas, Figura 40 (Log Home Living, 2018).

Figura 39 - Cobertura com telha asfáltica

Fonte: DaVinci Roofscapes (2017)

49

Figura 40 - Cobertura com telha metálica

Fonte: Wapper (2011)

5.5.2.7 Acabamento da madeira

Para que a durabilidade da madeira não seja afetada, é importante que sejam aplicados

produtos a fim de dar acabamento na madeira e protege-la contra os raios UV, contra a água e

contra agentes biológicos. Esses produtos podem ser classificados em penetrantes, como os

stains e alguns produtos à base de óleo, e formadores de película, como é o caso do verniz,

tintas e alguns produtos à base de água. Normalmente os penetrantes são mais utilizados, pois

esses proporcionam acabamento quase imperceptível, preservando-se o aspecto natural da

madeira (Forintek Canada Corporation, 2003).

Os repelentes de água são um exemplo de acabamento penetrante. Não possuem

coloração e oferecem proteção contra a infiltração de água na madeira e a formação de mofo.

Não há necessidade de utilizar-se outros produtos após a aplicação do repelente, mas esse, em

alguns casos, é utilizado como tratamento antes da pintura.

Os stains são classificados também como repelentes de água, mas possuem

pigmentação, que é adicionada ao produto para melhorar a proteção contra os raios UV, sendo

que, quanto mais escuro o pigmento, maior a proteção oferecida. Por propiciar tal proteção, o

stain é ideal para dar acabamento à parte externa da construção. Na figura 41, demonstra-se as

pigmentações mais usuais de stain. Na Figura 42, observa-se o contraste entre a madeira sem

acabamento e a madeira com stain aplicado.

50

Figura 41 - Pigmentações de stain

Fonte: Messmer’s Natural Wood Finishes (2017)

Figura 42 - Aplicação de stain na madeira

Fonte: Log Home Restorations (2018)

Os acabamentos com produtos que formam películas, como as tintas, não são

utilizados com frequência nas log homes, pois encobrem a aparência natural da madeira e a

dificuldade de aplicação e reparo é substancialmente maior em relação aos produtos

penetrantes. Na Figura 43, demonstra-se a parede de uma log home em fase de pintura, onde

evidencia-se que esse tipo de acabamento não mantem o aspecto natural das toras. Além

51

disso, esse tipo de produto não permite que a madeira troque umidade com o ambiente, o que

pode acarretar em aparecimento de bolhas e descamação da película devido a umidade do

interior da madeira (Forintek Canada Corporation, 2003).

Figura 43 - Log home em fase de pintura

Fonte: Ironwood log home restoration & finishing LLC (2018)

Assim como em qualquer edificação, a manutenção nas log homes deve ser um

trabalho constante. Recomenda-se que sejam feitas inspeções semestrais nas residências, a fim

de identificar possíveis rachaduras, mofo, manchas ou infestação de algum inseto,

principalmente perto de portas, janelas, conexões e nas extremidades das toras que ficam

expostas. Também é aconselhável que suas paredes sejam lavadas uma vez ao ano para

remover impurezas superficiais, além disso, a reaplicação de stain, verniz ou tinta deve ser

refeita ao menos a cada três anos (Log Cabin Hub, 2016).

52

5.5.2.8 Vedação entre as toras

O sistema de vedação entre as toras de uma log home é importante para proteger a

residência contra a infiltração de água, ar e contra a degradação da madeira. Existem

diferentes maneiras de promover a calafetagem na parte externa das paredes, a seguir serão

apresentados dois métodos que utilizam produtos selantes, onde um é executado de modo que

a vedação fique aparente, com espessura considerável e outro de maneira que a vedação fique

quase imperceptível.

Há cinco tipos de selantes não aparentes, são eles selante acrílico, butílico, a base de

óleo, silicone e uretano. Os mais utilizados nas residências são os acrílicos a base de água e os

a base de uretano, que possuem propriedades e requisitos diferentes para aplicação. Alguns

selantes podem ser aplicados antes do acabamento das paredes e outros devem ser aplicados

depois (Log Home Living, 2018).

As vantagens dos selantes a base de água, Figura 44, são que possuem compatibilidade

com inúmeros tipos de conservantes utilizados no tratamento da madeira, são de fácil limpeza,

resistentes aos raios ultravioletas e sua fixação se dá em poucas horas. Em contrapartida,

necessita ser aplicado sob temperaturas mais elevadas, não são todos tipos de tintas, vernizes

e stains que aderem a esse selante e caso chova após a aplicação, sua aderência é

comprometida.

Figura 44 - Aplicação de selante a base de água

Fonte: Sashco (2017)

53

Já os selantes a base de uretano não são afetados se molhados após sua aplicação, pelo

contrário, a água contribui para a fixação do produto na madeira. Também apresenta como

vantagem maior resistência às pragas que os selantes a base de água, sua cura não necessita de

altas temperaturas, além de poder ser pintado, lixado e envernizado sem risco de danos ao

produto. Como desvantagem, esse selante apresenta odor característico, não é compatível com

todos os produtos utilizados no tratamento da madeira e necessita de produtos específicos para

sua limpeza.

As paredes com vedações aparentes, Figuras 45 e 46, assemelham-se visualmente às

primeiras log homes, onde havia grandes vãos entre as toras. Nas log homes primitivas

utilizava-se comumente argila para realizar a vedação. Mais recentemente, houve a tentativa

de vedar-se utilizando argamassa, porém o desempenho não foi satisfatório pois ao endurecer,

a argamassa afastava-se dos troncos e não promovia total vedação. Atualmente são utilizados

produtos de base acrílica, flexíveis, com boa aderência e durabilidade, que podem ser

utilizados tanto no exterior quanto no interior da construção. É recomendado que a aplicação

do produto seja feita após a execução dos outros acabamentos e pode ser realizada com

espátulas ou bisnagas.

Figura 45 - Parede em perfil retangular com vedação aparente

Fonte: Log home Super Center (2018)

54

Figura 46 - Parede em perfil circular com vedação aparente

Fonte: Prolog Construction & Restoration (2018)

Além das vedações externas, existe também um método de vedação interna, que

consiste na aplicação de espumas de poliuretano autoadesivas impregnadas com emulsão

asfáltica acrílica. Esse tipo de vedação é aplicado entre os entalhes dos perfis das toras

conforme demonstrado na Figura 47, de maneira que não fique visível após a finalização da

parede. Também pode ser aplicado na borda dos entalhes das ligações onde as paredes se

cruzam, conforme exemplificado na Figura 48.

Figura 47 - Vedação com espuma autoadesiva entre os perfis

Fonte: Emseal (2017)

55

Figura 48 - Vedação com espuma autoadesiva na borda do entalhe

Fonte: Emseal (2017)

5.6 Estudos de Caso

5.6.1 Log home mais antiga dos Estados Unidos

Construída pelos imigrantes finlandeses em 1638, a log home mais antiga que se tem

registro nos Estados Unidos está situada no Condado de Gloucester, em Nova Jersey. Sua

estrutura foi feita utilizando-se carvalho e as dimensões da residência eram de

aproximadamente 4,8 x 6,7 metros, totalizando cerca de 32 metros quadrados. Em sua

construção não utilizou-se pregos e parafusos, apenas ligações encaixadas no formato cauda

de andorinha (Figura 49).

Em meados de 1940 a residência foi adquirida por um casal americano que a

restaurou, realizou ampliações e reforço do teto e do piso. Atualmente a propriedade

conhecida por C.A. Nothnagle Log Home está a venda por 2,9 milhões de dólares e é um

patrimônio histórico dos Estados Unidos. Na Figura 50, demonstra-se a residência após o

processo de restauração.

56

Figura 49 - Detalhe da ligação entre as toras

Fonte: Historic Homes, New Jersey (2017)

Figura 50 - Log Home mais antiga dos Estado Unidos

Fonte: Historic Homes, New Jersey (2017)

57

5.6.2 Construção com madeira roliça no Espírito Santo

No Brasil, o estado do Espírito Santo tem se destacado no emprego de madeira roliça

na construção civil, sendo que a principal espécie utilizada é o eucalipto. As primeiras obras

executadas foram por volta de 1991 e entre as principais estão o Centro de Vivência do Horto

Florestal de Ecoporanga e a Unidade de Hospedagem da Reserva Natural Vale, no município

de Linhares (ALTOÉ, 2009).

Os projetos executivos de ambas as construções foram realizados pelo Laboratório de

Madeiras e Estruturas de Madeira (LaMEM) da Escola de Engenharia de São Carlos – USP,

em 1991. Na execução do Centro de Vivência do Horto Florestal de Ecoporanga, Figuras 51 e

52, foi utilizado um sistema de fundação elevada com toras cravadas, sem tratamento e com a

camada externa da madeira, alburno, removida. A remoção do alburno foi uma alternativa

para garantir a durabilidade da estrutura, pois essa camada da madeira, por ser mais jovem, é

menos resistente ao ataque de agentes biológicos. O piso foi construído elevado em laje de

concreto, as paredes com toras de diâmetro médio de 16 a 20 centímetros e fixadas com

vergalhões de diâmetro de 3/8”. As tesouras da cobertura são em madeira roliça e as terças e

caibros em madeira serrada (INO; SHIMBO, 1997).

Figura 51 - Centro de Vivência do Horto Florestal de Ecoporanga

Fonte: Terra Capixaba (2016)

58

Figura 52 - Centro de Vivência do Horto Florestal de Ecoporanga - Vista Lateral

Fonte: Terra Capixaba (2016)

A Unidade de Hospedagem da Reserva Natural Vale, Figura 53, teve sua fundação

executada em brocas de concreto, o piso é em assoalho de eucalipto tratado e as ligações

estruturais feitas com cavilha. As paredes foram executadas no sistema de encaixe macho-

fêmea e as ligações dos cruzamentos entre as toras em entalhes curvos. O acabamento das

paredes internas e externas foi realizado com cera de carnaúba e cera branca (INO; SHIMBO,

1997).

Figura 53 - Unidade de Hospedagem Reserva Natural do Vale

Fonte: Folha Vitória (2016)

59

5.6.3 Memorial da Imigração Polonesa em Curitiba

No estado do Paraná, uma importante demonstração do sistema construtivo com toras

é o Memorial da Imigração Polonesa, no Bosque do Papa, localizado na capital do estado. De

acordo com a Fundação Cultural de Curitiba, o Memorial possui sete casas feitas com troncos

de pinheiro, construídas por volta de 1878. Inicialmente as casas pertenciam às colônias de

imigrantes Tomás Coelho, no município de Araucária e Muricy, em São José dos Pinhais.

Após a inauguração do Memorial, em 13 de dezembro de 1980, as casas foram transferidas

para o local e hoje compõem um museu que abriga móveis e utensílios históricos, que

remetem ao modo de vida dos poloneses que chegaram na região em 1871. Na Figura 54,

observa-se uma das construções, feita com toras retangulares, e na Figura 55, outra construção

pertencente ao Memorial, feita com toras circulares.

Figura 54 – Construção com tora retangular pertencente ao Memorial

Fonte: Fundação Cultural de Curitiba (2018)

60

Figura 55 - Construção com tora circular pertencente ao Memorial

Fonte: Fundação Cultural de Curitiba (2018)

61

6 CONCLUSÃO

A partir do estudo realizado neste trabalho, pode-se concluir que a madeira possui

papel de suma importância na construção civil. Esse material faz-se presente na estruturação

de moradias desde os primórdios da humanidade e foi a partir da madeira que o ser humano

passou a desenvolver suas técnicas construtivas. Embora, após a Revolução Industrial, tenha

ocorrido a diminuição do uso da madeira como principal material de construção, ela jamais

deixou de estar presente nas obras.

Constatou-se também que a madeira é uma alternativa promissora para a construção

civil em vários aspectos, em virtude das suas inúmeras vantagens apresentadas. É o material

de construção mais sustentável que existe, mas os benefícios de seu emprego nas obras civis

não delimitam-se ao ponto de vista ambiental. Seu desempenho construtivo é superior ao dos

demais materiais em diversos casos, como isolamento térmico e acústico, resistência ao fogo,

resistência mecânica, além de canteiros de obras mais limpos e construções concluídas mais

rapidamente.

O sistema construtivo log home é, dentre os métodos de construção que existem na

atualidade, o mais antigo, tendo origem há quase mil anos. O aprimoramento das técnicas

empregadas na execução das log homes contribuiu para o desenvolvimento desse tipo de obra,

onde com o passar dos anos transformou-se residências simples, com layout retangular e

pouco trabalho de preparação da madeira, em construções das mais variadas formas e

tamanhos.

Evidenciou-se através da descrição das principais etapas construtivas, que as

alternativas para execução das log homes são diversas, tanto nas formas e perfis da madeira,

quanto nas alternativas de materiais para acabamentos, além dos variados métodos de

execução das fundações. A respeito das vantagens das log homes, pode-se concluir que

possuem alta eficiência energética em relação às demais construções, além das diversas

vantagens ambientais e construtivas que as obras em madeira apresentam.

62

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ESTUDO SOBRE O SISTEMA CONSTRUTIVO LOG HOME