TECNICAS CONSTRUTIVAS SUSTENTVEIS: GENERALIDADES DO BAMBU E SUAS IMPLICAES

Emanuelle Trevizani, Thiago Pinheiro e Yara Borges.

ORIENTADOR: Prof. Rubens SantAnna Filho

Resumo

Esse trabalho possui como intuito o estudo aprofundado da utilizao do Bambu enquanto tecnologia construtiva sustentvel e a anlise da sua efetivao de uso enquanto material estrutural para a arquitetura. Esse estudo se torna coerente quando se percebe a necessidade de se repensar o consumo de materiais na construo para torna-la mais sustentvel no ponto de vista ambiental. Dessa forma, tal contexto acaba acarretando a explorao de novas alternativas construtivas.Nesse artigo ser analisada especificamente a utilizao do bambu como uma tecnologia da construo e sua viabilidade alm do seu poder de adaptao que foram explicitadas atravs de estudo de caso.Todo esse estudo teve como objetivo mostrar a capacidade construtiva do bambu - material pouco usado no Brasil at ento - mas que possui grandes possibilidades de se tornar uma tecnologia eficiente, se bem empregada.

1.Introduo

A Arquitetura e Engenharia Civil, atualmente, tm sido contextualizadas pelo discurso da reduo do impacto ambiental em suas aes e construes, e um dos meios de se chegar a solues concretas e eficientes o uso de novos materiais cujas fontes so renovveis. Assim, a compreenso desses processos se torna fundamental para obter uma concepo projetual que alie desenvolvimento e sustentabilidade. Inmeras tcnicas construtivas sustentveis esto sendo estudadas e desenvolvidas baseadas nesse discurso. O que se pode perceber que as solues para promover uma melhor preservao ambiental podem ser provenientes da prpria natureza, como o caso da utilizao da potencialidade estrutural da madeira, especificamente o bambu. O bambu, enquanto elemento estrutural e arquitetnico descartado pelas principais referncias da rea da construo civil no Brasil, o que dificulta o estudo aprofundado sobre suas caractersticas, impedindo o aproveitamento de sua potencialidade.Outro subterfgio encontrado na utilizao do bambu a busca crescente de sistemas pr-fabricados e industrializados, que se adaptam ao ritmo do crescimento do setor imobilirio nas reas urbanas, o que contribui para a real marginalizao de tcnicas construtivas mais artesanais. Esses fatos fazem com que essas alternativas construtivas no fiquem em evidencia e se percam em meio a tantas alternativas mais industrializadas e compatveis com o panorama urbano.

1.1 Objetivo

O objetivo desse artigo, portanto, salientar a utilizao da tcnica do bambu dentro da construo civil, sua potencialidade e o desenvolvimento de sua cultura no solo brasileiro, que possui condies de solo e clima totalmente favorveis para o seu uso enquanto elemento arquitetural/estrutural.

1.2 Metodologia

A metodologia utilizada para chegar a concluses significativas ser o estudo de algumas obras que se utilizaram deste mtodo, com o intuito de investigar e avaliar as possibilidades de aplicao do bambu estrutural na construo civil. Ao contrrio do Brasil, as tcnicas utilizadas com o bambu existentes em outros lugares do mundo, como na sia, so milenares, e isso demonstra o grande potencial do material. As recentes pesquisas publicadas pelas principais universidades do pas, embora ainda no acessveis a um pblico mais generalizado, revelam o grande potencial do Brasil neste campo de conhecimento e produo arquitetnica.

2. Caractersticas

O bambu considerado uma planta lenhosa e monocotilednea. constitudo como as rvores, sendo parte area e parte subterrnea. A parte area chamada de colmo no bambu, sendo normalmente oco. A subterrnea constituda de rizoma e razes.Os colmos possuem forma cilndrica e uma sequncia de entrens ocos separados transversalmente. De crescimento rpido (em trs anos, est pronto para o corte), tambm possui grande resistncia a compresso, flexo e trao, que j foram testados e aprovados em laboratrio. Se tiver o tratamento qumico adequado, ele apresenta durabilidade superior a 25 anos, equivalente a do eucalipto. Dentro do conceito de desenvolvimento sustentvel, o bambu se mostra uma alternativa construtiva que substitui madeira, j que esta cresce de forma mais lenta. O uso da madeira acaba causando graves danos como desmatamento e degradao de floras nativas; j o bambu se apresenta como uma alternativa que reduz o consumo de energia e a produo de resduos, e consequentemente de poluio causados pelo canteiro de obras.

O bambu a planta que cresce mais rpido, podendo crescer at 25 centmetros por dia. Algumas espcies completam seu crescimento em 40 dias, mas apenas depois de 3 anos se inicia o processo de lignificao e silificao. (MORADO, 1994)

Ensaios feitos em universidades mostram que os mais indicados para uso estrutural so bambus pertencentes aos gneros Guadua (conhecido no Brasil como Taquaruu), Dendrocalamus (fig. 01) (denominado Bambu gigante ou Bambu balde) e Phyllostachyspubescens, pois so esse que apresentam melhores propriedades fsicas e mecnicas e, portanto so mais adequados para esse especfico uso. Alm disso, as estruturas so leves, resistentes e flexveis. Uma fita de bambu, quando comparada a uma de ao de iguais dimenses, tem maior resistncia trao, por exemplo.

Fig. 01 Dendrocalamus Giganteus, Bambu giganteFonte: ExosticHezaden

Disponvel em quase todo o mundo, adequado a construes de baixo custo, o popular bambu pode ser integrado produo moderna de edificaes e estruturas. Vigas, arcos, cpulas, prticos, telhados; tendas, casas, templos, vilas inteiras so produzidos h centenas de anos por uma arquitetura tradicional. Um olhar atento a essa produo pode revelar solues novas, que incorporem tecnologia, como as juntas estruturais desenvolvidas no Joint Research Programam on Natural Structures (MORADO, 1994).

2.1 Utilizao na Construo CivilO uso do bambu no Brasil no muito difundido e ainda h bastante preconceito com a sua utilizao na construo civil, isso se deve ao fato do mesmo estar associado a equipamentos temporrios e sem muito valor agregado, alm do desconhecimento sobre suas propriedades fsicas e mecnicas.Entretanto em pases como o Equador, Colmbia e Costa Rica, por exemplo, o bambu tem um papel socializador servindo de matria-prima para a construo de casas para populaes carentes, enquanto na sia, constata-se sua larga utilizao por japoneses, chineses e indianos em estruturas de pontes com enormes vos tensionados com corda de bambu e grandes templos, como o Taj Mahal que inicialmente teve sua cpula construda em bambu.Estudos atuais comprovam que com o devido tratamento, o bambu possui resistncia igual qualquer outra madeira e tambm isolante trmico e pode entrar na armao das lajes de edifcios. Quando usado em paredes, combina com argamassas de diversos tipos e reduz o tempo de execuo de residncias em at 50% do tempo se esta fosse feita de forma convencional; reduz tambm os custos iniciais com material por metro quadrado na obra acabada.Apesar dessa reduo no custo e o bambu mostra um uso favorvel, a tecnologia de execuo exige mo de obra especializada porque mesmo tendo um processo construtivo simples ele ainda praticamente artesanal por ainda no haver grandes fornecedores e todo o processo de tratamento e corte ser feito na obra. Para reduzir custos com transporte e manuteno, aconselhvel que sua utilizao seja feita em locais prximos sua extrao.O bambu um material muito verstil e seu uso pode ser empregado em fabricao de mveis, vedao atravs de painis laminados (fig. 02), forros, esquadrias, revestimento, pilares, vigas, conteno de encostas e at para determinados encanamentos.

Fig. 02 Painis laminados de Bambu

2.2 Vantagens

A principal vantagem do uso do bambu a economia que ele traz, muito mais barato do que outros sistemas construtivos. Possui baixo peso prprio, grande vida til (cerca de 30 anos), alta flexibilidade (viabilizando seu uso mesmo em projetos ousados), alta resistncia mecnica, tempo reduzido entre plantio e colheita reduzindo assim a explorao da madeira, um material renovvel e ao mesmo tempo ecolgico e no apresenta nenhum tipo de implicaes poluentes em sua produo, apresenta uma grande capacidade de adaptao climtica, quando bem tratado resiste muito bem umidade, ataque de insetos e seu plantio no agride a terra e ele no precisa ser replantado pois ele prprio gera brotos que mantm a plantao ativa.

2.3 DesvantagensPara o Brasil que ainda no possui esse sistema difundido, a principal desvantagem a falta de conhecimento e mo de obra especializada. No geral muito vantajoso o uso do bambu na construo civil e as desvantagens so mais em relao ao baixo conhecimento sobre as possibilidades do uso desse material, e necessrio que haja um conhecimento prvio porque para se ter um bambu de qualidade necessrio cuidados especiais no plantio e no corte.

3. Caractersticas mecnicas do bambu

3.1Compresso

Peas curtas de bambu podem suportar tenses superiores a 50 MPa, superando a resistncia dos concretos convencionais. Alm disso, o concreto tem densidade superior a 2 e o bambu apresenta 1/3 desse valor. Desse modo, se for considerada a resistncia em relao densidade (resistncia especfica), o bambu mostra-se mais eficiente do que o concreto.

3.2Trao paralela s fibras

O mdulo de elasticidade do bambu situa-se em torno de 20.000 MPa, cerca de 1/10 do valor alcanado pelo ao. Cabos de bambus tranados oferecem resistncia similar ao ao CA-25 (2.500 kgf/cm2). O peso, no entanto, 90% menor.

3.3 Flexo esttica

O bambu apresenta rigidez suficiente para que possa ser utilizado em estruturas secundrias, na forma de trelias e vigas. Na Colmbia, Equador e Costa Rica foram desenvolvidos importantes projetos estruturais com o Guaduaangustiflia.

(FONTE: Revista Techne, edio 108: http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/108/artigo31710-1.asp)

4. Descrio da execuo

Antes de todo o processo de execuo da edificao, necessrio que haja um cuidado especial no plantio e no tratamento que ocorre no primeiro corte quando a vara j est adulta (em torno de 3 anos). O corte deve ser feito no segundo n deixando assim um n no local com a parte superior fechada para no acumular agua e apodrecer, comprometendo assim a vida da plantao. A ferramenta utilizada para o corte o serrote com dentes e no o faco porque ele pode rachar a vara. Depois do corte o bambu deve ser levado ao local de cura.O primeiro processo de cura a secagem, que demora entre 2 e 3 semanas e deve ser realizado em local seco, preferencialmente coberto e elevado cerca de 15cm do solo (fig. 03) para evitar que o mesmo seja atingido por umidade proveniente do solo. Aps a secagem o bambu passa por um processo de cura para que no sofra futuramente com ataque de insetos e se torne vivel para edificaes que necessitam de grande vida til.

Fig. 03 Secagem do bambu

Depois da realizao destes processos o bambu j pode ser utilizado de fato para construo de edificaes. No aconselhvel utilizar o bambu diretamente no solo, porque apesar de resistir umidade, no interessante que ele fique em contato integral com locais midos uma vez que pode apodrecer mesmo aps ter tido o tratamento adequado. Tambm no indicado o uso de pregos pois estes podem rachar o bambu; o indicado fazer uso de parafusos para a juno das peas. (fig. 04). Outra alternativa para essa juno fazer uso de fibras naturais enroladas atando as varas. (fig. 05)Fig. 04 Juno de peas de bambu com parafusos

Fig. 05 Fibras naturais atando varas

No necessrio uso de transporte pesado para realizar o deslocamento da carga at o local de uso pois o bambu um material relativamente leve e que no precisa de condies especiais para ser transportado.Os equipamentos necessrios para usar o bambu so bem simples e facilmente encontrados, a serra que serve para cortar as peas nos tamanhos necessrios de acordo com o projeto e a plaina que serve para alinhar as peas que podem ficar desalinhas devido a pequenas diferenas das varas.A mo de obra ainda mais trabalhosa, pois no existem indstrias empenhadas na sua produo voltada para construo e ento por enquanto essa mo de obra praticamente artesanal pelo fato do material ser ecolgico e no possuir dimenses perfeitas como madeiras aparelhadas e tambm as tcnicas de construo so um pouco diferenciadas. J existem cursos voltados para preparao de profissionais em construes de bambu e isso j um grande passo. Em relao ao custo com a mo de obra o bambu extremamente barato, pois mesmo para construes de grande porte, um grupo com 4 pessoas consegue facilmente executar uma grande estrutura pelo fato do material ser muito e leve e de fcil manipulao.

5. Estudos de Caso

Os estudos de caso so anlises de obras que tem o objetivo de mostrar a aplicabilidade da matria-prima na construo civil.O objetivo inicial era encontrar edificaes locais que adotassem o uso do bambu para estudos mais prximos realidade da nossa regio, porm no foram encontradas edificaes que adotam o bambu como uma tcnica construtiva. Houve a necessidade, ento, de se fazer um estudo de vrios casos de fora do pas j que no Brasil no h muita aplicao.Em pases como Colmbia, Japo, Coria, entre outros, o bambu uma tcnica construtiva bem aplicada, com mo de obra qualificada e matria-prima de fcil acesso e comrcio.

Residncia Ojeda uma casa localizada em Cundinamarca, a 70 km de Bogot, Colmbia e foi projetada pelo escritrio ZUARQ. Arquitetos.Esse escritrio marcado pelo portflio repleto de obras realizadas com tcnicas construtivas sustentveis, sobretudo o bambu.

Fig. 06 e 07 - Vista Externa e interna da casa ( com destaque para o bambu usado em sua cor natural)

Atravs da imagem interna da casa nota-se que o bambu est presente em todas as partes. Funciona como esquadria quando somado ao vidro, como estrutura da cobertura e de outras partes (vista na imagem externa), como guarda-corpo visto em primeiro plano na imagem acima de escada e vazio.Os arquitetos exploraram bem todas as potencialidades do bambu bem como sua esttica j que no houve tratamento de colorao preservando a cor real da matria-prima.

Residncia Dinastia del SolEssa outra residncia tambm a cargo do escritrio ZUARQ tem aplicabilidade do bambu em vrios elementos arquitetnicos, assim como na Casa Ojeda apresentada acima.

Fig. 08 e 09 - Vista da fachada voltada para a parte de trs do terreno e vista da fachada externa

O bambu est presente na mo francesa que apia a cobertura nota-se que tem espessura mnima , nas esquadrias onde o material associa-se ao vidro, no deck ao redor da piscina em forma de laminado, na estrutura onde o pilar tem a forma de V, nos prprios mveis externos. Deve-se destacar que h uma preocupao de que essa tcnica construtiva seja visvel adotando a cor original do bambu e os demais elementos em cores slidas para que haja um contraste com a matria-prima principal.

Hotel do Frade & Golf ResortA obra do Hotel do Frade est localizada em Angra dos Reis RJ e foi construda toda em bambu. A equipe tinha como integrante o famoso arquiteto Simm Vlez e a empresa Bambu-Jungle. Para executar essa obra, o prprio arquiteto teve que formar a equipe j que o Brasil tem mo-de-obra muito deficiente quando se trata da aplicao de bambu na construo civil.O conjunto de edificaes formado por: restaurante, recepo, casa no Condomnio do Frade e quiosques.

Fig. 10 e 11 Recepo do Hotel do frade. Fonte: Marquez, 2007

Para a anlise da obra foi prefervel utilizar a anlise do prprio autor do artigo que teve o privilgio de fazer a visita ao local:

O projeto de Vlez para a recepo se constitui de um polgono de oito lados, com uma estrutura dividida em duas linhas circulares e concntricas contendo os pilares que apiam a cobertura. Esta cobertura uma estrutura espacial, que tambm poderia ser chamada de cpula de linhas retas. As peas estruturais so dispostas de forma circular e radial, sendo que no encontro delas h o anel de rigidez como travamento. A concepo arquitetnica da cobertura uma das caractersticas da arquitetura de Simm Vlez.Entre a sobreposio dos telhados existe um espaamento vertical que constitui o sistema de ventilao natural do edifcio. O bambu utilizado para a construo foi o Dendrocalamus giganteus, ou bambu gigante, fornecido pela fazenda do hotel e tratado quimicamente em autoclave.Os pilares externos so inclinados de forma que suportam um grande beiral.Assim, tanto o pavilho aberto quanto estrutura ficam protegidos da chuva. J os pilares internos possuem uma inclinao seguindo a direo das cargas atuantes advindas da cobertura.

Fig. 12 e 13 Vista interna da estrutura em bambu

Os elementos que suportam a parte inferior do telhado so dispostos como ramos, levando de toda a rea da cobertura as cargas para a disposio dos pilares. No anel central da estrutura o arquiteto utiliza as vigas como feixes estruturais, os quais so compostos por vrios colmos que so travados por parafusos. Os colmos parafusados so preenchidos com concreto nos entrens das ligaes, soluo j reconhecida na literatura, como ligaes Tipo Vlez. Nesta construo tambm so utilizadas barras de ao internamente nos colmos de bambu, fazendo a ligao de peas, e principalmente a ligao dos pilares fundao. Esta tecnologia que foi proposta por Vlez, at ento inovadora, o colocou na vanguarda da produo da arquitetura em bambu ao permitir a realizao de construes impressionantes, com grandes vos, grandes balanos, e maiores cargas na estrutura, na execuo de construes com dois ou mais pavimentos.Fbio Lanfer Marques

Restaurante do Hotel do Frade & Golf Resort

A diferena bsica entre o restaurante e a recepo est na forma j que o uso se torna diferente do primeiro. Basicamente a estrutura do restaurante e da recepo so as mesmas. Aqui ainda vale ressaltar a anlise do autor:

O sistema que compe toda esta construo projetada por Vlez semelhante ao sistema utilizado na recepo do hotel, porm com diferenas no aspecto geral e no desenho dos feixes de peas estruturais. O restaurante se constitui de um pavilho retangular, com uma estrutura dividida tambm, assim como a recepo, em duas linhas principais de apoio contendo os pilares que suportam a cobertura.Os pilares perifricos so constitudos de dois colmos de bambu cada, separados por um outro segmento de colmo entre eles. Os pilares internos so compostos de quatro varas, sendo que uma delas se destina ao apoio da parte inferior da cobertura (junto com os pilares perifricos), e as outras trs formam um desenho triangulado que apoia a parte superior da cobertura, um telhado mais elevado e que possui um grande beiral em balano.Fbio Lanfer Marques

Fig. 14 - Imagem do restaurante. Nota-se em primeiro plano o pilar robusto e em segundo plano os pilares inclinados.

Casa no condomnio do Frade

A casa no condomnio do Frade tem estrutura baseada em trs prticos grandes que vencem o vo das salas, trs menores que vencem o vo das reas molhadas e dois anexos laterais que contem os quartos.A diferena bsica entre as outras obras que a casa possui fechamento na maior parte da edificao (e no deveria ser diferente considerando o uso) e Simm utiliza o sistema estrutural de prticos com ligao de concreto injetado.

Fig. 15 - Vista externa da casa

Simm Velez tem toda essa importncia pois um arquiteto pioneiro na Amrica Latina com o uso arrojado do bambu. Ele abusa sem medo das formas mirabolantes e dos imensos vos que o bambu capaz de vencer.A ele deve-se o fato de que o material se tornou mais usual na Europa aps a Expo 2000 em que o arquiteto projetou o pavilho colombiano todo em bambu. A partir de ento, Vlez se tornou referencia mundial.Em outros locais pelo mundo o bambu tambm muito usado, no s em projetos residenciais, mas tambm em Igrejas, Prdios de uso pblico, Comrcio, etc. Abaixo alguns projetos realizados em bambu pelo mundo:

Estacionamento do zoolgico em Leipzig, AlemanhaO projeto do edifcio realizado pelo escritrio de arquitetura HPP - Hentrich-Petschnigg & Partner GmbH de Dsseldorfinaugurado em 2012 uma expanso do estacionamento do zoolgico preexistente (inaugurado em 2004) devido ao nmero bem elevado de visitantes. So mais 800 lugares de estacionamento em cinco nveis que no so utilizadas s pelos visitantes do zoolgico mas tambm por pessoas com afazeres nas proximidades.A fachada do novo edifcio foi construda com enormes varas de bambu presas em cintas de ao.

Fig. 16, 17 e 18 Vistas externas do edifcio de estacionamento do zoolgico de Leipzig na Alemanha.

Terminal 4 do Aeroporto de Barajas, Madri EspanhaAeroporto Internacional de Barajas possui um surpreendente e enorme forro feito em bambu, que torna leve o visual da estrutura de concreto e ao.Nesse caso o forro em bambu funciona como uma parte do elemento da cobertura e no tem funo estrutural. Basicamente o material leve e exige menos esforos das vigas primrias e do pilar permitindo o uso de grandes vos e o uso do pilar de forma menos rgida. Na imagem abaixo nota-se claramente os pilares em escala de cor policromtica que se conectam com as vigas que possuem forma orgnica.

Fig. 19 - Imagem do terminal 4 do aeroporto de Barajas, Espanha.

Concluso

Para que o uso do bambu ganhe espao e destaque dentro da indstria da Construo Civil necessrio que haja uma maior divulgao e explorao das tcnicas construtivas alternativas e das possibilidades de seu uso em projetos. Alm de uma sustentabilidade ambiental, o uso do bambu acarreta a possibilidade de introduo de uma cultura de plantio em reas degradadas, criando sustentabilidade para a comunidade local. Os estudos realizados indicam que o bambu, enquanto produto uma opo extremamente vivel para explorao no Brasil e na construo civil em geral. O seu uso, porm, depende da criao de linhas de produo para que seja atendida a demanda comercial com a inteno de suprir uma necessidade cada vez mais crescente no setor imobilirio: a utilizao de tcnicas construtivas sustentveis e eficientes.Atravs dos estudos realizados se torna perceptvel que o bambu um material de alta qualidade esttica, de fcil acesso, com custo relativamente baixo, possui uma fora estrutural considervel alm de ser um dos materiais mais sustentveis que existe. Desde casas, passando por hotis at aeroportos e outras grandes edificaes, o bambu se destaca em meio ao concreto e edificaes metlicas no s devido sua cor e materiais nicos mas tambm s enormes cargas que ele suporta.Portanto, o uso do bambu nos projetos de arquitetura deveria partir das escolas, das matrias de projeto para que os estudantes tenham um maior contato com a matria-prima e para que as futuras geraes possam continuar sua utilizao.

Referencias

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