Revista Wood Art

WOOD ART MAIO DE 2021 | EDIÇÃO 24 | WOODART.COM.BR

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A TECNOLOGIA E O USO DA MADEIRA LAMINADA COLADA (MLC)

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CROSS LAMINATED TIMBER (CLT) PARA PROJETO E CONSTRUÇÃO DE EDIFICAÇÕES.

Edição Especial

ARQUITETURA E URBANISMO

A TECNOLOGIA E O USO DA MADEIRA LAMINADA COLADA (MLC) E CROSS LAMINATED TIMBER (CLT) PARA PROJETO E CONSTRUÇÃO DE EDIFICAÇÕES.

ISABELA ALVES E VÂNIA SILVA

POÇOS DE CALDAS, 2021

"O desenvolvimentocapaz de suprir as necessidades da geração atual, sem cpmprometer a capacidade de atender as necessidades das futuras gerções, é o desenvolvimento que não esgota os recursos para o futuro."

Madeira Laminada Colada (MLC)

A Madeira Laminada Colada – MLC é um produto engenheirado, formado a partir de lâminas de madeira unidas entre si por adesivos industriais, geralmente de resina de melamina ou poliuretano, certificados para uso estrutural, à prova d’água. As peças resultantes oferecem alta durabilidade e resistência à umidade, podendo vencer grandes vãos e conformar formas únicas.

A MLC surgiu há mais de 100 anos como produto industrial na Alemanha e, desde então, vem sendo utilizada em todos os tipos de estruturas, de pontes à residências; de estádios a edifícios. Utilizando-se pequenos pedaços de madeira para formar uma peça maior, resistente e durável, a MLC permite um uso racional das florestas plantadas, garantindo assim a sustentabilidade no fornecimento.

Embora venha crescendo a cada ano, o uso da MLC no Brasil ainda é considerado baixo em comparação a países do hemisfério norte, que contam com madeira de fácil trabalhabilidade em abundância.

No Brasil, a falta de conhecimento sobre o material é o principal obstáculo que precisa ser vencido. Tal observação se deve muitas vezes ao fato de que as escolas não formam engenheiros e arquitetos cientes dos benefícios da madeira, como nos países com grande experiência em seu uso, (Estados Unidos, Austrália, Canadá e nações da Europa).

Possibilidades de aplicação O material, é indicada para utilização em vigas, pilares, pergolados, coberturas, passarelas, escadas, painéis e em revestimentos diversos, uma das grandes vantagens deste tipo de peça de madeira estrutural é a facilidade com que pode reproduzir formatos arqueados ou curvos, em vigas ou pilares. Outra característica interessante é o fato da diversidade de tonalidades que pode apresentar já que há uma infinidade de espécies de madeira disponíveis, sendo as mais frequentes o eucalipto: nas versões castanhorosado claro ou bege-rosado; e o pinus.

A conexão entre as peças pode ser feita através de parafusos ou buchas e chapas de aço. Para projetos feitos no Brasil recomenda-se que, antes de especificar este tipo de produto, que se atente para a Norma ABNT NBR 7190/1997. Para projetos internacionais, é aconselhável utilizar como base a norma americana AITC 115-2009 – Standard for Fabricated Structural Glued Laminated Timber Components and Assemblies.

1 - Na primeira fase do processo fabril, as tábuas de madeira são refiladas para as larguras padrão da ITA – 4, 6, 8, 12, 15 ou 18cm. Após o desdobro, cada régua é classificada mecanicamente e separada de acordo com sua rigidez. Dessa forma, podemos criar um produto “engenheirado” de qualidade superior e com características técnicas predeterminadas. As réguas mais rígidas são utilizadas nos quartos superior e inferior, para melhorar a eficiência da peça final.

PROCESSO DE 3 -Para compor as peças estruturais, as réguas de madeira são unidas no comprimento até atingir a dimensão final e, então, cortadas. Essa união, mais conhecida como finger-joint ou emenda dentada, se inicia com a usinagem do topo das réguas e posterior aplicação de cola e prensagem. As emendas dentadas obedecem à normatização específica, com dimensões e padrões rigorosos estabelecidos para madeiras laminadas coladas de uso estrutural.

2 - A otimização tem por objetivo retirar qualquer defeito que interfira na qualidade final do produto, principalmente nós e esmoados de dimensões superiores às permitidas por norma.

Inclinação das fibras, rachas e fendilhados, encurvamento, encanoamento, arqueamento e torcimento são igualmente aferidos, para que estejam dentro dos limites estabelecidos.

FABRICAÇÃO 4 - Após a união no comprimento, as lâminas da MLC precisam ser aplainadas para ficarem com espessura padrão ITA, de 30mm. Antes de seguirem para a próxima fase, e assegurar uma colagem eficiente, as lâminas passam pelo controle de qualidade para garantir que a variação da espessura e o teor de umidade estejam dentro dos padrões estabelecidos, atendendo às especificações do adesivo utilizado.

5- Cada lâmina passa, então, pela coladeira, que despeja linhas de cola do tipo poliuretano, monocomponente. Utilizamos cola certificada para uso estrutural, com propriedades físicas monitoradas para garantir uma correta aplicação. Após a aplicação da cola, as lâminas são dispostas na prensa uma sobre a outra para a aplicação da pressão necessária à união dessas, durante um determinado intervalo de tempo que varia conforme o adesivo utilizado, temperatura e umidade relativa do ar. Dispomos de duas prensas, que se destinam a usos distintos: na prensa vertical, de maior velocidade e utilizada essencialmente para peças retas, são produzidas peças de até 18cm x 120cm x 12m. Toda a pressão é exercida e controlada automaticamente por pistões hidráulicos. Na prensa horizontal, o processo é mais lento devido à aplicação da pressão ser por meio de um processo manual. Nessa prensa são produzidas as vigas curvas, com dimensões até 18cm x 200cm x 21m.

7- A maior parte das ferragens é colocada na fábrica, garantindo um ajuste e uma montagem perfeitos na montagem. Todas as ferragens são galvanizadas a fogo e produzidas de acordo com normas específicas do material. Sempre que possível são inseridas internamente às peças, o que melhora o aspecto visual e o desempenho ao fogo, pois a madeira serve de capa protetora para o aço em caso de incêndio.

6 - Após a colagem, todas as peças produzidas são aparelhadas para garantia das dimensões finais. Excluídas as peças de grandes dimensões (h>50cm) e as peças curvas, que são usinadas manualmente, todas as demais são usinadas em nossa máquina de controle numérico, a Hundegger K2®, com altíssima velocidade e precisão. Cada peça é extraída de um modelo CAD tridimensional e exportada diretamente para o software proprietário da CNC, garantindo a precisão desejada.

A identificação de cada peça, por sua vez, é parte essencial para a garantia de rastreabilidade e montagem perfeita.

8 -Todas as peças de MLC da ITA recebem tratamento contra organismos xilófagos, apodrecimento, água e envelhecimento, com os produtos da Montana Química. Todos os produtos são certificados e ambientalmente corretos.

9 - Após terminado o processo de fabricação, as peças são embaladas para transporte, garantindo a qualidade do produto para a entrega na obra.

Fixação do Pilar na Fundação

Fixação do Pilar na Fundação em Área Interna Seca

Fixação do Pilar na Fundação em Área Interna Molhada

Fixação do Pilar na Fundação em Área Interna Seca e Molhada

Fixação do Barrote Coplanar na Viga com Entalhe Andorinha

Fixação do Pilar na Fundação no Limite da Construção (área interna/externa)

Fixação da Viga no Pilar

Fixação da Viga no Pilar (área interna/externa)

Fixação do Barrote Sobreposto na Viga

Contraventamento de Pilares

Vantagens do Uso da MLC DIMENSÕES SINGULARES: Graças à sua alta capacidade de carga e um baixo peso próprio, permite componentes de pequenas dimensões e grandes envergaduras.

RESISTÊNCIA Possui resistência satisfatória a substâncias químicas diversas. Ela também mostra desempenho superior com relação a alterações de umidade como empenamento e/ou torção; FLEXIBILIDADE É possível reproduzir formas curvas, arqueadas e dobradas com bastante facilidade. Há também a possibilidade de obter seções de peças sem a limitação de precisar seguir a geometria do tronco das árvores; ALTA RESISTÊNCIA AO FOGO Isso porque uma camada carbonizada forma-se ao redor do núcleo, diminuindo a entrada de oxigênio e retardando a combustão.

ESTABILIDADE DIMENSIONAL: Produzido em umidade de 12%, o que corresponde a uma umidade de equilíbrio de 20°C e 65% de umidade relativa. O comportamento de contração e inchamento se reduz ao mínimo; MENOR NECESSIDADE DE CONEXÕES Uma vez que são dimensionados promove grandes vãos;

LEVEZA Estudos comprovam que uma viga de MLC possui a mesma resistência que uma viga de concreto (de mesmo volume), no entanto, o peso da peça em madeira chega a ser, aproximadamente, cinco vezes menor; SUSTENTABILIDADE Fornecedores sérios atuam com madeira produzida com madeira de reflorestamento. Atente a esse tipo de informação quando for especificar alguma empresa de MLC em seu projeto! Uma dica é procurar pelo selo de certificação FSC (Forest Stewardship Council).

Casa Catuçaba Modernista Caipira FICHA TÉCNICA Localização: Catuçaba – SP Escritório Responsável: Studio mk27 Área Total: 30.000 m² Área Construída: 309 m² Ano de Conclusão: 2016 MLC: 70 m³ Espécie: Angelim Premiações: menção honrosa na categoria de Projetos Residenciais, no World Arquitecture Festival 2013, em Singapura.

Debruçada sobre o vale, numa altitude de 1.500 metros, a casa tem uma forte relação com a natureza local, os ventos, as chuvas e o sol, abundante na maior parte do ano. Estes são os elementos que permitem autonomia na geração de energia. A principal premissa do projeto é tornar o consumo energético eficiente e ao mesmo tempo oferecer conforto ao usuário.

Sua estrutura pré-fabricada de madeira FSC, ao passo que permite apoiá-la no terreno através de alguns pilares, sem que toque diretamente o solo, responde bem à necessidade de construir em um terreno acidentado, distante da cidade e de difícil acesso. Sobre ela, o piso externo é um deck também de madeira certificada e o piso interno é de tijolo maciço feito com a terra do local. Dessa mesma terra são feitos os muros laterais de adobe que delimitam o espaço da casa.

As divisórias da casa são de wood frame com isolamento de lã de PET que, assim como o impermeabilizante a base de água utilizado nos banheiros, é um material ambientalmente correto.

Caixilhos com vidros duplos garantem o conforto térmico interno, equilibrado através de salamandras e aberturas altas para ventilação e a renovação do ar. A cobertura é uma plataforma de madeira com vegetação, que integra a construção ao entorno recompondo a área de terreno sombreada por ela.

Sobre o teto estão placas solares térmicas e fotovoltaicas e sob o piso, acomodada no terreno, prevê-se uma pequena área técnica para equipamentos e baterias. Uma turbina Eólica complementa o sistema tornando-o mais confiável. O projeto pretende materializar a sustentabilidade não apenas tecnicamente, mas também na integração da casa com o seu contexto.

Na vasta paisagem, a implantação a favor da curva de nível e a delimitação deste lugar com os muros laterais de adobe criam um vínculo entre o construído e o natural. A casa é o primeiro e, até então, único projeto com certificado Platina pelo Referencial Casa do Green Building Council Brasil.

Cross Laminated Timber (CLT)

A CLT é um material composto por tábuas (ou lamelas) de madeira serradas, coladas e prensadas em camadas, onde cada camada de lamela orienta-se perpendicularmente à anterior. Ao unir camadas de madeira em ângulos perpendiculares, obtém-se uma maior rigidez estrutural para o painel em ambas as direções, funcionamento similar às chapas de compensado, mas com componentes mais espessos.

Dessa forma, o painel apresenta boa resistência para tração e compressão. Devido à orientação transversal de cada uma das suas camadas longitudinal e transversal, os graus de contração e dilatação da madeira ao nível dos painéis são reduzidos a um mínimo irrelevante, enquanto a carga estática e a estabilidade da forma são consideravelmente melhoradas.

Popularizada na Europa e aos poucos ganhando espaço no restante do mundo, a Madeira Laminada Cruzada, mais conhecida como Cross-laminated timber (CLT), destaca-se por sua resistência, aparência, versatilidade e sustentabilidade.

Desde a sua introdução no mercado no início doa anos 90, a produção de CLT cresceu rapidamente. A maioria das estimativas coloca a produção anual global de CLT em mais de 600.000 m3 para o ano de 2014, número que deverá ultrapassar um milhão de m3 em 2018, quando operações na Finlândia, Letônia, Japão e EUA estiverem em operação total. As estimativas globais estimam que em 10 anos a produção global do CLT deve atingir 3 milhões de m³, com a maior parte do crescimento previsto pra ocorrer fora da Europa, inclusive no Brasil.

Possibilidades de aplicação Os painéis podem ser funcionar como paredes, pisos, mobiliários, forros e telhados, e sua espessura e comprimento podem ser adaptáveis às demandas de cada projeto. Geralmente os painéis feitos de CLT são montados e cortados no próprio fornecedor, já prevendo as junções, aberturas e furações especificadas em projeto. As peças são, então, transportadas ao terreno e apenas a montagem é realizada no canteiro de obras.

Silvio Lagranha Machado, sócio do MAPA, aponta que “sendo um painel sólido composto de um único material, a estrutura já é o acabamento da obra, diminuindo a necessidade de mão de obra e materiais para o aspecto final da obra. Ou seja, a própria parede que recebe os esforços estruturais da cobertura, permanece exposta. Ainda assim, há a possibilidade de revesti-la, sem maiores problemas.” Geralmente, as superfícies recebem apenas a aplicação de um impermeabilizante transparente, tornando evidentes os desenhos naturais das fibras da madeira.

1- Material Básico – Madeira Serrada : Geralmente, as placas de CLT são formadas por peças prismáticas de madeira serrada com espessuras que variam de 1245mm e larguras que variam de 40-300mm. Na Europa a norma estabelece lâminas de espessura 20, 30 e 40mm. Devido às tensões de cisalhamento entre as lâminas, a norma estabelece que a largura das tábuas seja maior ou igual à 4 vezes a espessura, adotando como padrão lâminas de 150mm de largura.

PROCESSO DE

3- Aplicação do adesivo nas faces das lâminas : De forma geral os adesivos são aplicados com aplicadores de adesivos que regulam a quantidade de produto que será aplicado nas faces de colagem. Eles podem ser aplicados em cada lamela de madeira individualmente, normalmente correndo numa esteira rolante ou diretamente na mesa de prensagem sobre as lamelas já dispostas lado à lado.

2 - Colagem de topo com “finger-joints” : Para o CLT o finger-joint pode variar de um comprimento de 15-20mm. Colagens com fingerjoints de comprimento superior à 20mm devem ser estudados caso a caso pois podem reduzir a resistência quando a placa é submetida à momentos fletores. A posição dos finger-joints podem ser tanto transversais como longitudinais.

FABRICAÇÃO 4 - Após a união no comprimento, as lâminas da MLC precisam ser aplainadas para ficarem com espessura padrão ITA, de 30mm. Antes de seguirem para a próxima fase, e assegurar uma colagem eficiente, as lâminas passam pelo controle de qualidade para garantir que a variação da espessura e o teor de umidade estejam dentro dos padrões estabelecidos, atendendo às especificações do adesivo utilizado.

5- Acabamento das placas : Depois da prensagem as placas de CLT são requadradas nas bordas. Pode-se futuramente aplicar placas de OSB, gesso ou cimentíceas sobre as placas de CLT.

7 - Montagem dos painéis: as camadas são fixadas umas às outras, por meio de cavilhas de madeira e adesivo poliuretano.

6 Cortes em CNC : Assim que as placas são requadradas, faz-se os cortes, encaixes, furos e usinagens das placas CLT numa router CNC ou manualmente.

9 - Identificação e carregamento do caminhão: os painéis são identificados e colocados no caminhão para encaminhamento ao canteiro de obras.

Detalhes Construtivos

1- É essencial entender que todo o processo prévio à construção com CLT deve ser cuidadosamente desenvolvido. O desenho, planejamento e colaboração permanente entre os diferentes atores é fundamental, uma vez que a própria construção será realizada conforme definido nas etapas anteriores.

2- Durante sua fabricação, a CLT deve ser feito com madeira estrutural - conhecendo o grau estrutural de cada placa - já que a qualidade do painel será o resultado da qualidade da madeira utilizada.

3- É necessário considerar que a alta precisão da CLT deve poder ser combinada com as fundações que a receberão, evitando, por exemplo, lajes de concreto que apresentem imperfeições. Mesmo variações milimétricas podem gerar enormes dores de cabeça durante a instalação.

Vantagens do Uso da CLT PRODUÇÃO E PRÉ-FABRICAÇÃO A placas de CLT na indústria não é afetada pelas condições climáticas. A madeira é colada seca e portanto não vai trazer umidade pra obra.

RESISTÊNCIA Permite que a madeira seja usada em prédios nunca vistos antes, como por exemplo os de 30 andares. A laminação cruzada cria propriedades de resistência perfeitamente uniformes, como aço e concreto. Cria novas possibilidades em balanços e suporte de carga.

FOGO O desempenho de incêndio do CLT é melhor do que qualquer outro sistema de construção de madeira, concreto ou aço.

SÍSMICA Combinação de força, ductilidade e peso leve formam o sistema ideal à prova de terremotos. Testes de tabela de vibração de até 7 andares provam que os edifícios de CLT têm excelente desempenho.

ACÚSTICO E VIBRAÇÃO Painéis de madeira massiva dão excelente isolamento acústico. O design de vibração pode satisfazer os códigos de construção mais rigorosos. O processo de construção é quase silencioso, perfeito para projetos urbanos.

DURABILIDADE Com design e manutenção adequados, as estruturas de madeira podem proporcionar uma vida útil longa e equivalente a outros materiais de construção.

ISOLAMENTO TÉRMICO Sistema de construção ideal para casas passivas – que não exigem sistemas de aquecimento. Pode capturar 90% do ar aquecido que escapa das casas normais.

AMBIENTA A madeira é o único material de construção importante que cresce naturalmente e é renovável. Estudos mostram consistentemente que a madeira supera o aço e o concreto em termos de energia incorporada, poluição do ar e poluição da água. O CLT também tem uma pegada de carbono mais leve.

Edifício Amata FICHA TÉCNICA Localização: I. São Paulo - Capital Escritório Responsável: Triptyque Arquitetura Área Construída: 4700 m² Tipo de Obra: Edifícios Residenciais Materiais predominantes: Madeira

A MDGP Incorporações tem como premissa a sustentabilidade em seus projetos e o objetivo não é só oferecer um empreendimento exclusivo e confortável, mas, acima de tudo, proporcionar a experiência de morar em uma construção que impacta minimamente o meio ambiente, com as mais diversas tecnologias que proporcionam tais condições.

Os impactos positivos da construção sustentável são incontáveis e muitas vezes difíceis de serem rastreados e mensurados, atingindo direta ou indiretamente a natureza e os indivíduos em diferentes níveis. Para os moradores, por exemplo, garante menores custos operacionais, ambientes mais saudáveis, conforto térmico, visual e olfativo, além de uma maior consciência ambiental.

O edifício será construído de forma rápida, benefício trazido pelo emprego de Madeira CLT e Glulam na sua estrutura, resultando em um projeto que carrega benefícios empíricos. Estar dentro de um edifício envolvido por materiais naturais melhora as emoções, alivia o estresse além de aumentar a produtividade e concentração. A proposta apresenta soluções inovadoras não apenas em função do material empregado, a madeira, mas também por sua rápida construção e longa durabilidade. O edifício é a aplicação da naturalização da arquitetura e propicia uma experiência sensorial total, metáfora de uma floresta urbana habitável, a madeira visível e invisível, o uso da vegetação e da paisagem.

Os painéis de CLT utilizados foram fabricados e preparados pela empresa Structurlam, fora do local da obra, permitindo instalação imediata no canteiro e um processo de precisão industrial, através de máquinas de CNC. Esta precisão permitiu quase nenhum desperdício de material.

Além disso, o uso da madeira trouxe vários benefícios ambientais, como o armazenamento de carbono, o uso de material renovável e ainda de forma economicamente viável. Os arquitetos responsáveis declaram que “cada vez mais arquitetos tem optado pela construção em madeira em vez de concreto e aço, também por causa da crescente conscientização à respeito das questão climáticas.”

REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS Madeira Laminada Colada (MLC)

https://mailchi.mp/b870e0c54b51/caderno-de-detalhes-construtivos https://www.itaconstrutora.com.br/madeira-e-tecnologia/madeiralaminada-colada/ https://www.archdaily.com.br/br/928061/o-que-e-madeira-laminadacolada-mlc-ou-glulam https://www.aecweb.com.br/prod/e/mlc-madeira-laminadacolada_25120_19693 https://carpinteria.com.br/2018/11/02/conheca-as-vantagens-da-mlcmadeira-laminada-colada https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/madeira-laminada-coladavence-grandes-vaos-e-permite-estruturas-curvas_15174_10_0 https://www.aecweb.com.br/revista/materias/madeira-laminadacolada-vence-grandes-vaos-e-permite-estruturas-curvas/15174 https://www.aecweb.com.br/revista/materias/solucoes-prefabricadasde-madeira-ainda-sao-pouco-exploradas/13107 https://www.archdaily.com.br/br/791282/fazenda-catucaba-studiomk27-marcio-kogan-plus-lair-reis https://rewood.com.br/wp-content/uploads/2018/08/case-casacatucaba-rewood.pdf

Cross Laminated Timber (CLT) https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/16/16132/tde-09012019144057/publico/MEGABRIELALOTUFOOLIVEIRA_rev.pdf https://www.publicacoes.uniceub.br/pic/article/view/5807/4069 https://carpinteria.com.br/2018/04/08/madeira-laminada-cruzada-clt/ https://www.archdaily.com.br/br/922665/a-madeira-laminadacruzada-clt-e-o-concreto-do-futuro https://www.archdaily.com.br/br/893433/madeira-laminada-cruzadao-que-e-e-como-utiliza-la https://www.mdgp.com.br/blog/edificio-projetado-em-madeira/ (https://www.archdaily.com.br/br/900624/projetos-ganhadores-doconcurso-da-semana-da-madeira-2018-no-chile)

ARQUITETURA E URBANISMO - 2021