Uso de Madeira - Vantagens e desvantagens

Usadas com consciência ambiental, estruturas de madeira são práticas, belas e duráveis
A madeira é um dos materiais de utilização mais antiga nas construções, foi utilizada por todo o mundo, quer nas civilizações primitivas, quer nas desenvolvidas, no oriente ou ocidente. Com o advento da revolução industrial, a Inglaterra, como grande potência, impôs a arquitectura em metal. Com a invenção do concreto armado os técnicos de nível superior concentraram seus estudos no novo material.
Apesar dos "novos materiais" os empreiteiros ainda guardaram por muitos anos o conhecimento prático sobre as estruturas de madeira. Entretanto, este conhecimento se perdeu com o tempo, ficando restrito a estruturas de telhados.

Vantagens
As vantagens do uso da madeira como material de construção são muitas, nomeadamente:

  • Produto Natural - a madeira é um produto de origem natural e renovável, cujo processo produtivo em relação a outros produtos industrializados, exige baixo consumo energético e respeita a natureza. Constitui, um dos escassos materiais de construção de origem natural, o que à partida lhe proporciona uma série de vantagens em relação aos demais. A madeira de uso corrente não é tóxica, não liberta odores ou vapores de origem química, sendo portanto segura ao toque e manejo. Ao contrário de outras matérias-primas a madeira quando envelhece ou deixa de desempenhar a sua função estrutural, não constitui qualquer perigo para o meio ambiente, já que é facilmente reconvertida.
  • Renovável - fazemos uso da madeira como matéria-prima há milhares de anos. No entanto este recurso contínua disponível e a crescer em novos povoamentos florestais. Enquanto novas árvores forem plantadas de forma conscienciosa e sem comprometer os recursos naturais e, repor as abatidas, a madeira vai continuar a estar disponível.
  • Armazéns de Carbono - para a formação da madeira, as árvores captam o carbono da atmosfera, e libertam oxigénio. Ao fazermos uso da madeira, estamos a armazenar o carbono absorvido durante o tempo de vida da obra ou edifício no estado sólido e portanto, a evitar que este se liberte para a atmosfera e, agrave o problema ambiental do efeito de estufa.
  • Excelente Isolante - o isolamento é um aspecto importantíssimo para a redução da energia usada no aquecimento e climatização de edifícios. A madeira é um isolante natural que pode reduzir a quantidade de energia necessária na climatização de espaços especialmente quando usada em janelas, portas e pavimentos. Apresenta boas condições naturais de isolamento térmico e absorção acústica.
  • Fácil de Trabalhar - trata-se de uma matéria-prima muito versátil que pode ser usada de forma muito variada e que cumpre com certas e determinadas especificações, de acordo com o tipo de aplicação pretendida. Permite ligações e emendas fáceis de executar.
  • Durabilidade - Os arqueólogos pesquisam peças antigas ainda existentes em madeira tais como: sarcófagos, embarcações, esculturas, utensílios domésticos, armas, instrumentos musicais, elementos de construções. É possível observar-se algumas dessas peças em perfeito estado.
  • Segurança - A madeira não oxida. O metal quando é levado a altas temperaturas pela ocorrência de fogo deforma-se, perdendo a função estrutural. Naturalmente, se o ferro do betão armado não estiver com o revestimento adequado, também este perde a função estrutural quando submetido a altas temperaturas. A madeira na natureza já desempenha uma função estrutural. Depois de serrada, quando utilizada como estrutura de um edifício, funciona como um elemento pré-moldado, de fácil montagem (leve, macio), que não passou por processos de fabrico que determinem sua resistência. O que determina a sua resistência é apenas a sua espécie.
  • Versatilidade de uso - pode ser produzida em peças com dimensões estruturais que podem ser rapidamente desdobradas em peças pequenas, de uma delicadeza excepcional.
  • Reutilizável - Capacidade de ser reutilizada várias vezes.
  • Propriedades físico-mecânicas - Foi o primeiro material empregue, capaz de resistir tanto a esforços de compressão como de tracção. Tem uma baixa massa volúmica e resistência mecânica elevada. Pode apresentar a mesma resistência à compressão que um betão de resistência razoável. A resistência à flexão pode ser cerca de dez vezes superior à do betão, assim como a resistência ao corte. Não se desfaz quando submetida a choques bruscos que podem provocar danos noutros materiais de construção.
  • Textura - no seu aspecto natural apresenta grande variedade de padrões.

Desvantagens

Em oposição, apresenta as seguintes principais desvantagens, que devem ser cuidadosamente levadas em consideração no seu emprego como material de construção:

  • Variabilidade - é um material fundamentalmente heterogéneo e anisotrópico. Mesmo depois de transformada, quando já empregue na construção, a madeira é muito sensível ao ambiente, aumentando ou diminuindo de dimensões com as variações de humidade.
  • Vulnerabilidade - é bastante vulnerável aos agentes externos, e a sua durabilidade é limitada, quando não são tomadas medidas preventivas.
  • Combustível.
  • Dimensões - são limitadas: formas alongadas, de secção transversal reduzida.

    Estes inconvenientes fizeram com que a madeira fosse, numa determinada época, ultrapassada pelo aço e pelo betão armado, e substituída na execução de estruturas provisórias, como por exemplo cofragens.


No entanto, a madeira apenas adquiriu reconhecimento como material moderno de construção, com condições para atender às exigências de técnicas construtivas recentemente promovidas, quando os processos de aperfeiçoamento foram desenvolvidos e permitiram anular as características negativas que a madeira apresenta no seu estado natural:

  • A degradação das suas propriedades e o aparecimento de tensões internas decorrentes de alterações da humidade são anulados pelos processos desenvolvidos de secagem artificial controlada;
  • A deterioração da madeira em ambientes que favoreçam o desenvolvimento dos seus principais predadores é contornada com os tratamentos de preservação;
  • A marcante heterogeneidade e anisotropia próprias de sua constituição fibrosa orientada, assim com a limitação das suas dimensões são resolvidas pelos processos de transformação nos laminados, contraplacados e aglomerados de madeira.

A Madeira na História

As estruturas de madeira existem desde os primeiros tempos de vida do Homem.
Conhecendo a pedra, e tendo provavelmente já noção das suas possibilidades de suporte ao contemplar o tecto da caverna onde habitava, a primeira viga ter-lhe-á surgido sob a forma de um tronco de árvore caído de margem a margem de um curso de água e sobre o qual pôde passar confiadamente. A madeira, sendo leve, resistente, fácil de trabalhar, existindo em abundância, com comprimentos e diâmetros variáveis, deu ao Homem a possibilidade de abandonar a caverna, construindo inicialmente cabanas cuja estrutura seria constituída por ramos e canas sendo a cobertura realizada de folhas aglomeradas com argila ou então com peles. A mais elementar estrutura de madeira surgiu a seguir, com a forma de dois paus cravados no solo e ligados nas extremidades superiores, em forma triangular, por elementos vegetais fibrosos, como o vime, por tiras de pele ou, mais tarde, por elementos de ferro ou bronze.

A necessidade de cobrir espaços cada vez mais amplos tornou a estrutura mais complexa; ou seja, as peças inclinadas exigiam um apoio intermédio, surgindo assim as escoras e o contra nível, uma peça horizontal.
Para um maior aproveitamento do espaço e maior facilidade para realizar aberturas para o exterior, as peças de suporte directo da cobertura deixaram de estar directamente ligadas ao solo, passando ser apoiadas em elementos verticais, realizando assim o esqueleto de paredes, isto é, um conjunto de vigas e pilares.




A arte de trabalhar a madeira é antecedente à de pedreiro, que só surge quando o Homem decide dividir a pedra em blocos facilmente manuseáveis que, sobrepostos, davam longas paredes resistentes.

Durante muitos séculos foi a carpintaria a arte mais importante na construção dos edifícios, cuja arquitectura foi fortemente influenciada por este material. Desde as habitações às primeiras fortificações, os seus sistemas de defesa (pontes levadiças, catapultas, etc.), e edifícios religiosos, cuja cobertura dos mesmos e estruturas das torres trouxeram problemas, relativamente ao vão, cuja resolução era problemática. Os muitos carpinteiros transmitiam de geração em geração a sua própria experiência somada à experiência anterior. Os seus conhecimentos sobre as características da madeira e sobre o comportamento das estruturas, permitiram-lhe realizar, na Idade Média e nos séculos XVI, XVII e XVIII, verdadeiras obras-primas quer do ponto de vista de concepção como de realização.

Não podemos falar do uso da madeira sem especificar cada civilização. Cada clima, terreno, cataclismos que determinavam um método diferente no uso da madeira. O ser humano viu neste elemento uma fonte de intermináveis aptidões. Vejamos, a madeira flutua, portanto os primeiros barcos surgiram dela e foram aperfeiçoados com o tempo. É fácil de trabalhar, logo utensílios domésticos, ou de trabalho, móveis, e esculturas. Cada local tem com os seus tipos e espécies de árvores. Desta forma o Homem adaptou suas necessidades ao que lhe era disponível.
Algumas civilizações o uso da madeira na arquitectura destacou-se de uma forma diferente, como por exemplo o Extremo Oriente, com uma arquitectura leve é feita para suportar os terramotos frequentes, sendo, portanto, utilizados encaixes frágeis mas resistentes. Já a arquitectura Norueguesa é caracterizada pela largura das paredes capazes de isolar o frio, um uso de madeira maciça em grandes dimensões na construção, bem diferente da Oriental. Porém muito interessante o diferente tipo de uso.

Vejamos algumas diferenças.
Extremo OrienteAs civilizações orientais levam consigo a fama de “mistério”, do desconhecido”, de crenças fortes, uma cultura rica que permanece praticamente intacta. Em alguns lugares podemos ter a impressão que globalização não existiria nunca nestes locais. Pois a cultura enraizada é muito forte. Por isso a História da Arquitectura Oriental ainda é pouco conhecida. Os cataclismos ajudaram muito a ocultar o passado, e dificultar a datação das obras (pois depois de incêndios, ou terramotos,...), com todos os cataclismos que as cidades tiveram (e têm) que passar, e ainda que mesmo destruído os orientais possuem o dom de reaproveitar (os elementos se mantêm, e por isso fica difícil datar alguma coisa). A madeira exposta à variação climática pode não se manter, porém temos alguns exemplos de construções japonesas que datam de 670 e 714. Nessa arquitectura o que é mais valorizado é o térreo (símbolo da terra), e o telhado (símbolo do céu). Dos países orientais o que mais se destaca é o Japão no extremo oriente. Pelo fato de ser isolado pelo mar e pelo oceano. Este complexo de ilhas tornou-se impenetrável, logo conservou-se por muito mais tempo. Tendo como arquitectura inicial a chinesa e a coreana, manteve-se fiel (enquanto que os outros não).

Civilizações EuropeiasUma arquitectura marcante em madeira, é a Norueguesa, onde há muitas florestas, e o clima é frio. Os habitantes locais utilizavam a madeira como principal elemento construtivo devido à sua característica isolante, térmica. Além das casas os “Vikings” (civilizações anteriores da mesma região) utilizavam a madeira na construção de seus barcos: “Drakkars”. O estilo mais utilizado nas casas Norueguesas é o “laft”, onde as paredes são erguidas com troncos de madeira empilhados horizontalmente. O isolamento total era obtido com ripas coloridas entre os troncos, ou uma pasta elaborada (nas casas mais pobres). A casa permanecia inabitada por um ano aproximadamente para que os troncos se assentassem uns nos outros, o que fazia com que as casas perdessem alguns centímetros de altura. As esquadrias eram colocadas depois.

Nos fins do século XIX o grau de evolução já atingido pareceu não permitir maiores progressos. O aparecimento do aço, com perfis de forma e dimensões extremamente variadas, foi possibilitando a realização de novas e mais arrojadas estruturas, correspondendo às exigências do desenvolvimento industrial como as grandes oficinas, hangares para aviação, pontes de grande vão, por exemplo. Verificou-se, paralelamente, um rápido e grande progresso no domínio do cálculo das estruturas e do conhecimento das propriedades dos materiais. A madeira, de emprego empírico e tradicional, começou a ceder o seu lugar ao novo material. A crise acentuou-se com o progresso do betão armado, estando as aplicações da madeira, em muitos países, em grande decadência.
No entanto, nos últimos anos, tem sido feito um esforço no sentido de reabilitar a madeira como material principal de construção. Inevitavelmente abandonou-se os sistemas construtivos clássicos, uma vez que nos dias de hoje se dispõe de meios mais eficazes para realizar as ligações. Apareceram novas ideias, novas concepções estruturais, com peças de secções compostas, cujas características se aproximam cada vez mais das do aço. O emprego de estruturas laminadas coladas, o progresso nos contraplacados e aglomerados, um melhor conhecimento das suas propriedades mecânicas, são outras tantas formas que levam novas perspectivas de um maior emprego da madeira à sua origem, construção.