Trabalho Resolvido Uso do Bambu Construção Civil-2023 1

O BAMBU COMO MATERIAL ESTRUTURAL NA CONSTRUÇÃO CIVIL Aluno: XXXX 1. INTRODUÇÃO Com a globalização e a grande urbanização das cidades, acompanhadas pelo crescimento populacional, a construção civil acresceu nos últimos anos. Concomitantemente, ao incremento do setor, surgiram discussões relacionadas à sustentabilidade no desenvolvimento da indústria. Tendo em vista, que a construção civil é o maior consumidor de recursos naturais, promovendo a poluição, dissipando a energia e sendo culpado pelo grande armazenamento de escombros lançados nos canteiros de obra (JOHN, 2002). Assim, tornou-se necessário nortear a construção civil para práticas mais sustentáveis, por ser a responsável por grandes impactos ambientais, provenientes da extração de recursos naturais, fabricação dos materiais de construção, execução e da destinação dos resíduos, acarretando problemas ambientais, econômicos e sociais. A construção civil atualmente procura adotar medidas que arrefeçam a problemática proveniente de sua atividade, por intermédio da substituição de materiais convencionais por materiais sustentáveis, propondo o gerenciamento e a reciclagem de seus resíduos. Por esse motivo, o bambu é uma opção como material estrutural, substituindo o aço e o concreto. O bambu é uma matéria prima de baixo custo, um material renovável, com baixa energia de produção e beneficiamento e possui alto desempenho, além de ser material leve e resistente, se comparado a outros materiais utilizados na construção civil. Além dos seus processos de pré-fabricação contribuírem para que um canteiro de obras mais limpo e racionalizado, aperfeiçoa tempo e recursos. Outra vantagem é a variedade de espécies, sendo cada uma indicada para fins específicos na construção civil, tornando o bambu uma ótima matéria prima que serve para qualquer fim, estruturais ou arquitetônicos. Mesmo com essas possibilidades, sua utilização no Brasil é baixa, pela falta de conhecimento tecnológico e científico, além de uma visão tática de exploração econômica racional (BERALDO; AZZINI, 2004). Novos estudos sobre o bambu salientam a avaliação de suas potencialidades, transformam a realidade existente no Brasil atual, tendo em vista que o bambu ainda não é muito usado em nosso país, mas em países como o Japão. China e Indonésia existem obras importantes com o material. Um problema para seu uso no Brasil é a falta de normas específicas para sua utilização, mas a tendência existente é o incremento de pesquisas sobre o material, para a sua difusão, viabilização e a aplicação em obras. O trabalho objetiva analisar estudos existentes na literatura relacionadas ás diversas aplicações do bambu, suas limitações e benefícios como material construtivo feito por uma análise teórica de suas propriedades e utilização como material estrutural em substituição aos materiais convencionais, buscando-se elucidar as possibilidades de suas aplicações na construção civil, bem como, a existência de normas específicas para a sua utilização, demonstrando que o bambu é capaz de substituir os insumos tradicionais da construção, 2.DESENVOLVIMENTO 2.1 Bambus O bambu é faz parte da Família das Gramíneas, Gramineae ou Poaceae, Subfamília Bambusoideae, que se divide em duas subfamílias: a primeira é a Bambuseae com espécimes de maior porte e colmos lenhosos e a segunda é a Olyreae com espécimes de menor porte colmos herbáceos. Pertence a Ordem Poales, Subclasse Commelinidae, Classe Liliopsida, Divisão Magnoliophyta, Superdivisão spermatophyta, Reino Plantae e Domínio Eukaryota (PEREIRA; BERALDO, 2008). Sua fibra possui grande resistência mecânica a esforços de tração, diversos estudos indicam sua viabilidade técnica e econômica, ou a substituição como material alternativo em alguns segmentos da construção civil, com a promoção de estudos, ensaios e cálculos devidos, o bambu pode ser usado sem maiores problemas na construção de pontes, casas, cercas, escadas, mourões, esteiras de vedação, elementos de estruturas (vigas, pilares, treliças, engradamento de telhado) além de mobiliários e acabamentos diversos (PEREIRA; BERALDO, 2008). Os mesmos autores afirmam que estudos, testes e ensaios são obrigatórios para seu melhor aproveitamento e rendimento, sendo considerada uma alternativa ecologicamente viável e sustentável, pois, seu cultivo possui rendimento, podendo substituir peças em madeira. Outro destaque é sua contribuição para retirada de toneladas de gás carbônico do ar atmosférico, tendo em vista, possuir um alto consumo deste gás, ocorrendo, principalmente, durante seu desenvolvimento e se tornando uma contribuição uniforme e significativa. 2.1.1 Espécies de bambu O número de espécies existentes no planeta não é conhecido, devido a sua grande dispersão nos continentes e por novas espécies descobertas, mas, aproximadamente, existem 1.200 tipos de bambu conhecidos, divididos em mais de 90 gêneros, espalhados pelos continentes, com exceção da Antártida e Europa (LONDOÑO, 2004). O bambu se localiza em regiões de relevos caracterizados, desde o nível do mar até altitudes acima de 4.000 metros e em climas diversificados, mas, é localizado, na maioria das vezes, em áreas temperadas e zonas tropicais, com chuvas e temperaturas mais elevadas, condições que ajudam o desenvolvimento da maior parte das espécies (PEREIRA; BERALDO, 2008). No Brasil existem diversas espécies, possuindo cerca de 230 espécies de 34 gêneros e dentre estas, três quartos ou 174 são endêmicas, sendo o Bambusae e o Olyreae os mais indicados para o uso na construção civil, por suas características de porte mais robusto Y. Algumas espécies são exploradas comercialmente para diversas finalidades, entre elas estão: Dendrocalamus latiflorus ou Bambusa mitis, Dendrocalamus giganteus, Dendrocalamus strictus, Dendrocalamus asper, Guadua angustifólia ou taquaruçu, Guadua chacoensis, Phyllostachys castillonis, Phyllostachys nigra e Chusquea capituliflora, entre outros (FILGUEIRAS; GONÇALVES, 2004; VASCONCELLOS, 2000). A Taquara é outra denominação usada no Brasil para indicar espécimes diversos de bambu, mas refere-se, principalmente a espécimes de porte mediano, com colmos arbóreos entre cinco e sete metros e diâmetro de varas em torno dos cinco a sete centímetros em média. As exceções são alguns espécimes de maior porte, mas estes são minoria (FILGUEIRAS, 1988). A Bambusa taquara e Bambusa vulgaris são dois exemplos de taquara, a primeira, possui colmos que ultrapassam os 6 metros de altura e 5 centímetro de diâmetro e a outra possui medidas similares, mas possui uma coloração diferenciada típica, o amarelo sendo mais utilizada em reflorestamentos, Figura 1: Bambusa taquara e Bambusa vulgaris Fonte: www.flckr,com/photos 2.2 A resistência mecânica das fibras do bambu A principal função estrutural nas construções seja de concreto, aço ou madeira é sua resistência aos esforços de compressão, tração e cisalhamento ou sua ação combinada. Assim, para que um sistema tenha a eficácia almejada é necessário ocorrer à transferência de esforços entre seus elementos e componentes, que devem ser calculados para a garantia de seu equilíbrio e integridade. Assim, Lima Jr et al. (2000) afirma que esse material é possuidor de propriedades mecânicas ajustadas aos materiais usados em estruturas de concreto armado. Moizés (2007) relata problemas nas características mecânicas dos colmos, pois o bambu foi considerado anteriormente, como árvore. Comumente, não se considera essa material como gramínea gigante possuidora de resistência mecânica variável ao longo do colmo e transversalmente na parede do colmo. O bambu é um material anisotrópico, ou seja, seu comportamento é influenciado pelo eixo das diferentes direções principais (PEREIRA E BERALDO, 2008). Segundo Ghavami; Barbosa (2007) suas características de resistência mecânica são: tração, compressão e cisalhamento, forças paralelas às fibras, comparando essa resistência a do aço e geralmente, sua densidade varia de 800 kg/m3 a 950 kg/m3. Além da resistência mecânica, sua flexibilidade é uma das explicações para o grande uso do bambu em construções na Ásia oriental, região com abalos sísmicos e incidência de fortes ventos e devido pequeno peso e à sus flexibilidade natural, templos, pontes e casas podem ficar incólumes mesmo após grandes terremotos e tempestades significativos (VASCONCELLOS, 2000). 2.2.1 Resistência à tração Segundo estudos feitos por Ghavami; Marinho (2001) montou-se uma tabela com dados relativos à esforços aplicados à uma determinada espécie, a Guadua angustifólia. A tabela 1 indica dados de resistência à tração, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson, obtidos em corpos de prova com os nós e sem os nós nas partes da base, do centro e do topo do colmo: Tabela 1 - Dados de resistência à tração, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson. Parte do Bambu Resistência à tração δt (Mpa) Módulo de Elasticidade – E (GPa) Coeficiente Poisson μ Base sem nó 93,38 16,25 0,19 Base com nó 69,88 15,70 ------ Centro sem nó 95,80 18,10 0,25 Centro com nó 82,62 11,10 ------ Topo sem nó 115,84 18,36 0,33 Topo com nó 64,26 8,00 ------ Valor médio 89,96 14,59 0,26 Variação 64,26 – 115,84 8,0 – 18,36 0,19 – 0,33 Fonte: Adaptado de Ghavami; Marinho (2005) Ainda conforme os autores, a resistência média à tração conseguida foi quase 90 MPa, onde os corpos de prova sem o nó apresentaram maior valor e os corpos de prova com o nó obtiveram valores inferiores, acontecendo devido à descontinuidade natural das fibras que ocorre nos nós, ponto onde advieram rompimentos. Por sua vez, Culzoni (1986) realizou seus estudos de resistência mecânica com a Guadua superba, observando corpos de prova com nós possuem valores para teste de tração superiores a 110 MPa e o módulo de elasticidade próximo a 9,0 Gpa. Já nas amostras sem nós os valores passaram de 135 MPa e módulo de elasticidade superior à 11,0 GPa. Nessa espécie, o módulo de elasticidade longitudinal aos feixes das fibras foi de 14,59 GPa e o coeficiente de Poisson apresentou um valor médio de 0,26. Assim, entende-se que a resistência à tração paralela é a capacitação para suportar esforços de tração no eixo longitudinal das fibras, propriedade que os bambus possuem e em algumas espécies atinge até 370 Mpa, fazendo desse material, uma atração para substituição do aço, especialmente considerando-se a razão entre sua resistência a tração e sua massa específica aparente. Na maioria das vezes, a resistência a tração com ou sem nó está entre 40 e 215 MPa e o seu módulo de elasticidade entre 5,5 e 18 GPa (PEREIRA; BERALDO, 2008). Por conseguinte, o módulo de elasticidade para a tração é referente à deformação de alongamento do material. Ferreira (2007) em seus estudos com a espécie Dendrocalamus giganteus obteve resultado de 130 MPa, excedendo importantes madeiras brasileiras, usadas como elementos estruturais. Nesse estudo, o problema foi a ponderação da pressão, pois quando é muito elevada rompe a ligação das garras com o corpo de prova e quando sutil, proporciona o deslizamento do colmo. 2.2.2 Tensão axial de compressão A resistência à compressão paralela às fibras é a competência do material suportar esforços de compressão na direção longitudinal das fibras, mas em sentido contrário. O módulo de elasticidade do material refere-se à alteração de seu encurtamento, relacionado às tensões de compressão aplicadas. Para produção do módulo de elasticidade no bambu, devem ser feitos ensaios de compressão, onde se junta o extensômetro, para a medição de deformações na parede do colmo. Mas, quando este é juntado próximo a um nó ou à camada externa, existem modificações na sua taxa de deformação. Na maioria das vezes, a camada interna se deforma mais que a externa, por uma presença maior de tecidos parenquimatosos na região, promovendo um valor de resistência nas camadas externas de 2 a 3 vezes superior que a média da espécie, pois a camada interna intervém negativamente nos resultados. Seu diagrama de deformação, em ensaio de compressão paralela, indica uma comportamento linear, resistindo à compressão paralela na faixa de 20 a 120 MPa e módulo de elasticidade à compressão paralela varia de 2,6 a 20 GPa (PEREIRA; BERALDO, 2008). Outra tabela foi montada pelos autores Ghavami; Marinho (2005) com dados referentes aos testes de tensão axial de compressão, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson, demonstrado na Tabela 2: Tabela 2 - Dados de resistência à compressão, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson. Parte do Bambu Resistência à compressão δt (Mpa) Módulo de Elasticidade – E (GPa) Coeficiente Poisson μ Base sem nó 28,36 14,65 0,27 Base com nó 25,27 9,00 0,56 Centro sem nó 31,77 12,25 0,36 Centro com nó 28,36 12,15 0,18 Topo sem nó 25,27 11,65 0,36 Topo com nó 31,77 15,80 0,33 Valor médio 29,48 12,58 0,34 Variação 23,27 – 34,52 9,00 – 15,80 0,18 – 0,56 Fonte: Adaptado de Ghavami; Marinho (2005) Para os testes de compressão os valores medidos foram de quase um terço do valor para a resistência à tração: 29,48 MPa contra 86,96 MPa. A média dos valores para o módulo de elasticidade longitudinal aos feixes das fibras foi de 12,58 GPa sendo que nas amostras com nós e da parte superior os valores foram mais elevados. Para o coeficiente de Poisson o valor médio na compressão foi 0,34. 2.2.3 Tensão de cisalhamento O bambu por ser natural e heterogêneo indica nas mesmas condições de ensaio, valores discrepantes de resistência ao cisalhamento. Ghavami e Marinho (2002) explicam que a resistência ao cisalhamento não é diferente ao longo do colmo, mas que a presença de nós desfavorece a resistência do bambu Guadua angustifolia. Na Tabela 3 estão apresentados os resultados para cada parte específica, base, centro e topo do colmo, com os nós e sem os nós. Tabela 3 - Resistência ao cisalhamento interlaminar Parte do Bambu Tensão de Cisalhamento τ (Mpa) Base sem nó 1,67 Base com nó 2,20 Centro sem nó 1,43 Centro com nó 2,27 Topo sem nó 2,11 Topo com nó 2,42 Valor médio 2,02 Variação 1,42 – 2,42 Fonte: Adaptado de Ghavami; Marinho (2005) Os mesmos autores demonstram, que as amostras sem os nós possuem maior resistência não ocorrendo variações significativas entre as partes da base, do meio e da ponta. Em contrapartida, nos corpos de prova com os nós a resistência é menor, havendo grande variação nos resultados. Salientam ainda, que o Guadua angustifólia possui menor resistência ao cisalhamento que o Dendrocalamus giganteus. Detectando que mesmo com as grandes variações de resistência entre as espécies, o estudo confirmou o grande potencial deste material ecologicamente correto. Moreira (1991) obteve uma tensão média de 7,0 MPa para corpos de prova do bambu Dendrocalamus giganteus, enquanto Ghavami; Marinho (2001) encontraram um valor de tensão de cisalhamento médio de 3,1 MPa, para a mesma espécie de bambu. Sabe-se que os nós ao longo do colmo promovem rigidez resistindo à tendência de flambagem lateral, pois os colmos dos bambus são bastante esbeltos, proporcionando um equilíbrio estrutural natural, detalhes indicam sua fragilidade, mas, em outra análise demonstrou-se uma resistência equilibrando todo o conjunto. Diante dessas variáveis, recomenda-se a feitura de ensaios de resistência para cada lote de bambus utilizados, assim, ocorrerá um cálculo estrutural mais preciso, não havendo imprevistos. 2.2.4 Resistência à flexão Ao contrário da resistência à compressão paralela e a resistência ao cisalhamento, a resistência à flexão, não tem relação com a altura dos colmos. O ensaio de flexão no bambu promove tensões de compressão paralela à parte superior do colmo e tensões de tração paralela à parte inferior. Geralmente, as tensões promovidas por esses ensaios são suportadas nesta direção. Mas, seu condicionante é a força de ligação entre suas fibras, pois no ensaio são aplicadas forças concentradas, promovendo tensões perpendiculares às fibras. Assim, a falha do material é realizada pela aplicação de tensões perpendiculares, onde o bambu indica valores inferiores na resistência. Outra característica do material é não sofre deformações permanentes quando existem cargas aplicadas em longos interregnos temporais, ou seja, não apresenta flechas provenientes de sua fluência, característica comum na madeira (JANSSEN, 2000) Vasconcellos (2000) explica que estruturas, peças, componentes submetidos a esforços e movimentações constantes necessitam de uma resiliência maior, podendo localizar no bambu uma opção satisfatória, com um material leve e de baixo custo. Por isso o bambu é usado amplamente para finalidades construtivas diversas e outras aplicações, principalmente na Ásia. 2.3 Vantagens e desvantagens dos bambus 2.3.1 Vantagens Existem diversas vantagens da utilização do bambu na construção civil, entre elas destacam-se:  Alta resistência à tração;  Boa resistência à compressão;  Leveza;  Flexibilidade associada à sua resistência;  Flexibilidade do bambu.  Material alternativo e ecologicamente correto;  Rápido crescimento;  Alta produtividade 2.3.2 Desvantagens do bambu Apesar de suas vantagens em relação à materiais similares e equivalentes, o bambu apresenta algumas desvantagens e pontos fracos, destacados a seguir:  Tratamento e cuidados;  Grande variação de formas e resistência;  Baixa resistência a forças cortantes;  Inflamabilidade; 2.4 Tratamento e preservação do bambu O bambu deve receber tratamentos pré-uso, garantindo maior vida útil e para seu uso são obrigatórios cuidados na manutenção. Mesmo com os tratamentos aplicados, deve-se evitar a exposição à umidade, por ser matéria prima de origem vegetal, sua exposição à variações bruscas de temperatura e fontes intensas de calor que podem desencadear fissuras ou rachaduras ao longo do colmo (GHAVAMI; BARBOSA, 2007). Nesse material ocorrem ataques de insetos e fungos, por ter amido nas células parenquimáticas, tornando-se alvo de ataques do caruncho ou broca-do- bambu, principalmente, por sua exposição às intempéries e contato com a umidade. Para verificação do tratamento adequado, consideram-se diversos fatores, existindo espécies de bambu com alto teor de amido, sendo menos resistentes ao ataque de organismos xilófagos, além do que, a época de seu corte influencia na quantidade de amido existente, assim como o tempo entre o corte do colmo e o seu tratamento, interferindo na sua na eficiência (AZZINI; BERALDO, 2001). Por conseguinte, a eficácia para o tratamento dependendo de suas características, da substância preservativa e do método aplicado (ESPELHO, 2007). 2.4.1 Tratamentos tradicionais (naturais): Para tornar o material mais durável, considera-se sua idade, pois, os colmos mais maduros são mais resistentes ao ataque de fungos e insetos até certa idade, posteriormente, degradam-se. Como material estrutural, os colmos devem ser usados maduros e lignificados (AZZINI; BERALDO, 2001). Os tratamentos tradicionais podem ser:  Cura no bambuzal;  Imersão em água;  Tratamento pelo fogo;  Tratamento pela fumaça. 2.4.2 Tratamentos químicos Os tratamentos químicos são mais eficientes que os tradicionais com a aplicação de substâncias para proteção do bambu de organismos xilófagos, resguardando o bambu quando colocado em contato com o solo. Os produtos químicos, se usados em quantidade adequada são tóxicos unicamente, aos organismos xilófagos. Para obtenção da eficácia adequada, o produto deve ser inserido profundamente no material, evitando sua evaporação e sua eliminação pela chuva e umidade (AZZINI; BERALDO, 2001). Os tratamentos químicos podem ser:  Tratamentos Químicos Oleosos;  Tratamentos Químicos Oleossolúveis;  Tratamentos Químicos Hidrossolúveis. 2.4.3 Tratamentos sob pressão Esses tratamentos podem ser pelo método de Boucherie Modificado que é o mais eficaz, feito por um dispositivo sob pressão hidrostática, ou pela autoclave, com procedimento análogo ao da madeira. 2.5.4 Tipos de preservativos Podem ser os hidrossolúveis e o mais eficiente é o ácido bórico com bórax, promovendo menos agressão ao meio ambiente, mas, esses preservativos podem ser oleosos, como o creosoto, oleossolúveis e o pentaclorofenol (pó da China). 2.5 Técnicas utilizadas para as ligações feitas no bambu As ligações são pontos críticos no bambu, sendo primordiais para uma maior eficiência na garantia e segurança da construção e sua adequação aos esforços solicitados na estrutura. 2.5.1 Ligações parafusadas Arranz, Braga e Caminhola (2011) afirmam que as peças parafusadas são mais indicadas que as pregações, pois, nessa primeira técnica existe um corte nas fibras, sem ocorrer o afastamento, evitando as fissuras e o cisalhamento. Segundo Moré (2003) nesse tipo de ligação deve-se evitar o contato direto entre o bambu e o parafuso, sendo indicado o uso de silicone ou borracha para evitar fissuras e esmagamentos, impedindo a entrada de água e insetos. 2.5.2 Ligações amarradas Essas ligações devem vir atreladas a elementos que contribuam com o enrijecimento, como os parafusos, pinos para evitar a dilatação e a instabilidade (MORÉ, 2003). Por sua vez, Cardoso Júnior (2000) afirma que essa técnica é muito utilizada, mas não apresentando o rigor necessário para uma eficiência da ligação. 2.5.3 Ligações encaixadas As ligações encaixadas com a utilização do entalhe devem estar atreladas a diversos elementos como amarras, pinos, parafusos, cola, entre outros (SOARES, 2011) exisitndo grande problema de encaixe entre peças de bambu, por sua variação de diâmetro, que se torna instável pela tendência de rotação, mas essa técnica é necessária em qualquer tipo de ligação de bambu (CARDOSO JÚNIOR, 2000). 2.5.4 Ligações Simón Vélez Cardoso Júnior (2000) explana que o arquiteto Simón Vélez criou um tipo de ligação, por meio da injeção do concreto nos entrenós das ligações, ou seja, nos segmentos com ligações aparafusadas, assim a ligação é a feitura de um orifício na parte superior do colmo após ser parafusado ao travamento da estrutura, onde é injetado o concreto. 2.6 Normas para a utilização do bambu na construção civil Pelo bambu fazer parte da cultura de alguns países, e o Guadua é nativo dos mesmos houve necessidade de normatizar o seu uso, com a redação de diversas normas, para garantia de seu uso correto na construção civil. A Índia, país que possui uma grande variedade de bambus, usa-os em habitações desde a antiguidade, sendo pioneira em normas técnicas, que se iniciou pela norma INDIAN STANDARD 6874. Mas, a ISO (International Organization for Standardization) é a mais utilizada, sendo o pilar para a criação de outras normas existentes, pela adição de informações sobre os sistemas estruturais e problemas relacionados a terremotos e ventos, englobando 3 normas: Structural design - ISO 22156: 2004; Determination of physical and mechanical properties - Part 1: Requirements - ISO 22157-1: 2004; Determination of physical and mechanical properties - Part 2: Laboratory manual - ISO 22157-2: 2004 (MARÇAL, 2018). O mesmo autor explana que na Colômbia existe o Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente: NSR-10, no Peru o Reglamento Nacional de Edificaciones: Norma NTE E.100 e Equador a Norma Ecuatoriana de la Construcción: NEC - Estructuras de Guadúa (GaK) além de possuírem norma técnica para o uso do bambu na construção civil. Em contrapartida, no Brasil não existe norma regulamentadora para o uso do bambu em construção civil, mesmo sendo vantajosa sua utilização, pela fácil adaptação ao clima tropical úmido e usado em diversas obras estruturais, torna-se necessária sua regulamentação normatização na construção civil (MARÇAL, 2018). Mas, em janeiro de 2020 no Brasil, elaborou-se pelo Comitê de Estudo de Estruturas de Bambu (CE-002:126.012) dois projetos com normas técnicas para construção em bambu, até agora, sem valor. O Projeto ABNT NBR 16828-1 explana os requisitos básicos para projetos estruturais com colmos de bambu, suas propriedades físicas e mecânicas, bem como, sua durabilidade. Mas, esse projeto não é adequado para estruturas com bambu laminado colado e em compósitos com bambu. Já o Projeto ABNT NBR 16828-2 determina métodos de ensaios para esclarecimento das propriedades físicas e mecânicas dos colmos. 2.7 Aplicações para o bambu 2.7.1 Andaime de bambu Usa-se o andaime de bambu frequentemente nos países sul-asiáticos em edificações com grande número de pavimentos. No Brasil, em cidades pequenas é corriqueira a utilização de andaimes e cavaletes de bambu em construções e no escoramento de formas de lajes e vigas, peças mais retilíneas de dez a doze centímetros de diâmetro, substituindo as escoras de eucalipto. A figura 2 indica a montagem de um andaime de bambu. Figura 2: Andaime de bambu. Fonte: www.qasportugal.com 2.7.2 Bambu e concreto armado O uso do bambu como armadura para concreto ocorre em localidades onde não existem recursos materiais, e tampouco técnicos. Mesmo assim, não se recomenda esse uso de materiais sem especificação e estudos técnicos adequados. A figura 3 indica a feitura de uma laje de piso onde é usada uma armação de bambu, sem nenhum cuidado nem tratamento especial: Figura 3: Laje em armação com bambu Fonte: www,ideiasgreen.com.br Ocorrem estudos complexos sobre a aderência do concreto ao bambu, embasando-se no seu uso atrelado ao concreto como armadura de tração. Mesquita et al. (2006) fez um ensaio, com corpos de prova comparativos entre armaduras com pinos nas varetas e corpos de prova com varetas de bambu sem pinos. O uso desses pinos atravessaram as varetas de bambu acrescendo a tensão de aderência em cinquenta por cento para pinos do próprio bambu e oitenta por cento para pinos de aço. A tensão de aderência para estes corpos de prova foi maior que os valores encontrados para o aço liso. 2.7.3 Estruturas Na Ásia o bambu é usado para construção de pequenas obras como o pontilhão na figura 4. A resistência e a flexibilidade dos bambus admite que as movimentações da estrutura não afetem sua estabilidade nem sua durabilidade. Figura 4: Pontilhão de bambu Fonte: http://giodas.blogspot.com.br Estruturas inteiras podem feitas usando bambus, com a exceção da fundação, que não é recomendado seu uso pela baixa durabilidade, pois, ficaria em contato direto com o solo. Mesmo não sendo o ponto forte dos bambus, sua resistência à compressão é notável. As figuras 5, 6 e 7 mostram outras estruturas de bambu, com pilares, vigas inferiores e superiores, bem como, o enquadramento de telhados. Figura 5: Estrutura de bambu Fonte: http://picasaweb.google.com Figura 6: Estrutura de bambu Fonte: http://www10.aeccafe.com Figura 7:Enquadramento de telhado Fonte: http://cmarconstrucoes.alternativas.com Engenheiros e arquitetos inovaram na utilização do bambu em construções, assim como, o projeto e construção do arquiteto colombiano Simón Vélez, autor do projeto da Catedral de Pereira na Colômbia, figura 8 Figura 8: Catedral de Pereira, Colômbia Fonte: www.comunidadebancodoplaneta.com.br 2.7.4. Matéria prima para acabamentos Detalhes rústicos ou acabamentos, além de mobiliários e outros artefatos que não fazem parte da construção civil são opções para o uso do bambu. A figura 9 é um fechamento de jardim com cerca feita de tiras de bambu trançadas Figura 9: Cerca de bambu com tiras entrelaçadas Fonte: http://bambutramado.blogspot.com.br 2.8 Utilização do bambu nas construções em vários países  China O país possui grande representatividade no uso do bambu em sua geometria original em diversas obras, uma delas é o restaurante Ting XI Bamboo, projetado pelo escritório vietnamita VTN Architects e executado em Xiamen, consistindo em 14 colunas de bambu espaçadas a 8 metros de distância cada, responsáveis pela sustentação de uma cobertura de 14 metros de largura e 6,4 metros de altura máxima, permitindo a passagem de luz, conforme figura 10. Figura 10: Restaurante Ting XI Bamboo, China. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019).  Indonésia O escritório de arquitetura Ibuku é um dos incentivadores do uso do bambu para elementos estruturais. Dentre as mais famosas estão passarelas, residências e espaços de eventos. Uma de suas obras está o Sangkep, projetado em 2007, espaço de eventos polivalente com área de 330m² e capacidade para receber 300 pessoas, seus arcos atingem um vão de 15 metros em média, tendo apenas 4 pontos de suporte. Entre os pontos de apoio mais próximos, essa distância é cerca de 10 metros e entre os pontos de apoio mais afastados, o vão superado pelos arcos de bambu chega a 20 metros. Esta realização só foi possível, com o projeto embasando-se na junção de bambus finos amarrados entre si e não usando somente um colmo de bambu. Assim, reduziu os custos, sendo possível atingir a curvatura necessária para vencer grandes vãos, conforme demonstrado na figura 11. Figura 11: Sangkep, Indonésia. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). Os indonésios utilizam-se do bambu por ser um material com forte apelo natural, sustentável e que propiciando uma experiência sensorial e visual diversa de outros materiais. Outro projeto interessante é do escritório Ibuku, que utiliza o bambu como matéria prima principal, localizando-se o Sharma Springs Residence em Bali, Indonésia. A torre principal possui 6 pavimentos e um túnel de entrada de 15 metros, executado em bambu. A obra tem cerca de 750m² e levou 12 meses para ser construída, conforme mostra a figura 12. Figura 12: Sharma Springs Residence. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019).  Brasil Apesar do Brasil não possuir regulamentação para o uso do bambu em construções civis, possui a maior diversidade e o mais alto índice de florestas com exclusividade de espécies de bambu em toda a América Latina – contando com 137 espécies (LONDOÑO, 2004). Mas, se comparado à outros países da América Latina, como Equador e Colômbia, o Brasil se encontra em desvantagem em relação à exploração e aceitação do uso de bambu. Por outro lado, a comunidade científica brasileira possui grandes incentivos de organismos financiadores como a CNPq, FAPESP, entre outros, no apoio ao financiamento de projetos que visam analisar as características do material e seus derivados, bem como, suas aplicações. Por sua vez, os órgãos institucionais incentivam o estudo de bambu, mas existem construções espalhadas no Brasil, possuindo como base o bambu como:  Centro Cultural Max Feffer Construído em 2008, na cidade de Pardinho, São Paulo. Foi a primeira da América Latina, que recebeu o selo de certificação para construções sustentáveis LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) na categoria Gold, emitida pelo USGBC (United States Green Building Council). A construção, possui uma área de 1651m² e idealizada pelo Instituto Jatobá em parceria com o escritório Anima, possuindo materiais como o eucalipto e bambu, presente na estrutura cobertura da edificação. A cobertura de cerca de 800m², com um vão livre que alcança 11 m, foi construída com a espécie Guadua chacoensis se dividindo em duas águas, para sustentação da estrutura de cobertura, possui pilares e vigas de eucalipto roliço foram instalados e sobre este foram instaladas longarinas metálicas para receber telhas de PVC. Figura 13: Centro Cultural Max Feffer – Pardinho, São Paulo. Fonte: Adaptado de FAU/USP (2019).  Anfiteatro PUC RIO Construído em 2014. o bambu faz parte do material utilizado na cúpula do Anfiteatro Professor Junito Brandão, no campus da PUC, Rio de Janeiro, com espaço de 17x12m, abrigando uma área coberta de 200m². A estrutura foi idealizada pelo arquiteto Carlos Pingarrilho e executada pela Bambutec. O projeto foi desenvolvido pelo método Form-finding, onde o programa de computador procura a posição ideal para as tensões estarem em equilíbrio com as condições geométricas do material. Esta edificação conta com uma estrutura espacial híbrida, sendo o bambu presente em pilares autoportantes, bem como em arcos de flexão que sustentam a cobertura treliçada em bambu. Toda essa estrutura se ancorada em bases de concreto, evitando a umidade do solo. Nesta obra a montagem foi realizada em 25 dias, utilizando-se de módulos pré-fabricados, sistemas tensionados e alavancas, dispensando o uso de maquinários pesados como guindastes e contribuindo para um processo seguro e de baixo impacto ambiental, tendo sido possível, porque a estrutura total pesa 1,4 toneladas, cerca de 7 kgf/m², conforme visto na figura 14. Figura 15: Cúpula do Anfiteatro Prof. Junito Brandão – PUC, Rio de Janeiro. Fonte: Adaptado de Bambutec (2019).  Ekôa Park É um projeto localizado na Reserva Biosfera da UNESCO, em Morretes, no Paraná. Tekôa é uma área do parque proposta para um percurso ecológico aos visitantes. O parque abriga e integra várias áreas e edificações, como lojas, restaurante, horta, agrofloresta, biocasa e um pavilhão de oficinas. O projeto foi desenvolveu-se com matérias primas híbridas, naturais como o bambu e industrializadas, com processos construtivos simples e de baixo custo. O projeto utilizou-se de elementos estruturais de bambu leves e finos da espécie Phyllostachys Aurea, a muito abundante na região. A estrutura se baseia em três elementos: dois pilares e uma viga, que foram pré-fabricados com mão de obra local. Após a pré-fabricação, a estrutura foi transportada ao local e montada em apenas quinze dias. O componente estrutural forma uma moldura, te que se repete por diversas vezes, como pode ser visto na figura 16. Figura 16: Tekôa, no Ekôa Park em Morretes, Paraná. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019).  Pavilhão do Sesc Paraty Em Paraty, Rio de Janeiro foi desenvolvido e executado o projeto de um pavilhão composto por bambu e biomateriais. Este pavilhão consiste em treliças de bambus tratados e cobertos por uma combinação de terra, fibras de algodão, PVA e resinas vegetais, impermeabilizando o material. A estrutura pesa 8 kg/m², sendo uma estrutura ultraleve. Suas técnicas de montagem e transporte favorecem o campo de experimentação de materiais de baixo impacto, consumo de energia e geração mínima de resíduos. Toda a estrutura passou por um processo de pré- fabricação, para após ser transportada e montada no local, conforme a figura 17. Figura 17: Pavilhão do Sesc, em Paraty. Fonte: Adaptado de Bambutec (2019).  Torre Warka Projeto localizado na cidade de Ceres, Goiás, implantado pela Warka Water, organização sediada nos Estados Unidos, objetivando a promoção de métodos alternativos e sustentáveis para captação e distribuição de água em comunidades carentes de infraestrutura, mas, que ainda não foi implantado na cidade. Um destes métodos criados pela organização é a chamada “Torre Warka”, uma estrutura vertical projetada para coletagem da água presente no ar, se tornando uma alternativa para regiões onde o acesso à água é limitado. Essa estrutura, que consiste em cinco módulos, pode ser montada sem o uso de ferramentas e energia elétrica, possibilitando assim o acesso 36 9 de comunidades isoladas ou rurais à água potável. Na elaboração do protótipo da primeira etapa, utilizaram-se os seguintes materiais: bambu, a malha polimérica de poliéster, sisal, forro de plástico, balde, funil, abraçadeira de nylon, arame liso, linha de pesca e mangueira plástica. Figura 18: Torre Warka, Etópia Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). A Warka é uma torre de captação de água, feita em bambu e composta por um revestimento plástico em seu interior, tendo como função condensar a umidade do ar e drená-la até um reservatório no interior da estrutura, que possui capacidade de gerar até 100 litros de água potável por dia. Uma segunda versão mais aprimorada foi modelada, com capacidade de coletar orvalho, neblina e água de chuva. 2. CONCLUSÃO As características mecânicas de resistência do bambu não deixam dúvidas de que o mesmo pode ser usado em situações na substituição das madeiras. Entendendo-se que o bambu possui condições de ser usado em todas as fases da construção civil, para diversas finalidades. Para cada finalidade e uso específico devem ser estudadas as influências e interferências diretas como as variáveis exógenas que possam influenciar ou interferir de alguma forma no comportamento do bambu. Os fatores que podem modificar suas características de resistência, flexibilidade, durabilidade, ou fazer do bambu um reservatório de agentes patogênicos e nocivos ao homem e outros seres vivos, devem ser antevistos e dependendo do caso haver mais de uma solução simultânea. Portanto um projeto e um planejamento bem organizados consideram as fases pré-construtivas e a fase de construção, devendo antever fatores posteriores a médio e longo prazo que influenciariam as características de resistência e durabilidade do bambu. Entre as espécies estudadas, as que reuniram mais adjetivos para o uso na construção civil no Brasil, foram a de dimensões avantajadas e pela resistência especifica à esforços mecânicos e a grande durabilidade dos mesmos. REFERÊNCIAS ANDAIME DE BAMBU. Disponível em: www.qasportugal.com Acesso em 30/04/2022. ARRANZ, F.A.; BRAGA, D.C.; CAMINHOLA, P.F. Construções de bambu: Análise estrutural de um edifício de bambu. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil – Escola de Engenharia de Mauá do Centro Universitário do Instituto Mauá de Tecnologia, São Caetano do Sul, 2011. AZZINI, Anizio; BERALDO, Antonio Ludovico. Métodos práticos para utilização do bambu. Campinas: Universidade de Campinas, 2001. 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Disponível em: www.bambubrasileiro.com. Acesso em: 13 de maio de 2022. UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ AMANDA ALTRÃO ALVES USO DO BAMBU NA CONSTRUÇÃO CIVIL: aplicações estruturais e arquitetônicas para um desenvolvimento sustentável TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO CAMPO MOURÃO 2019 AMANDA ALTRÃO ALVES USO DO BAMBU NA CONSTRUÇÃO CIVIL: aplicações estruturais e arquitetônicas para um desenvolvimento sustentável Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação apresentado à Disciplina de Trabalho de Conclusão de Curso 2, do Curso Superior em 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. Drª. Fabiana Goia Rosa de Oliveira CAMPO MOURÃO 2019 TERMO DE APROVAÇÃO Trabalho de Conclusão de Curso USO DO BAMBU NA CONSTRUÇÃO CIVIL: aplicações estruturais e arquitetônicas para um desenvolvimento sustentável por Amanda Altrão Alves Este Trabalho de Conclusão de Curso foi apresentado às 10h 20min do dia 26 de Novembro de 2019 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. Marcelo Rodrigo Carreira Prof. Dr. Jorge Luís Nunes de Góes ( UTFPR ) ( UTFPR ) Profª. Drª. Fabiana Goia Rosa de Oliveira (UTFPR) Orientador Responsável pelo TCC: Prof. Me. Valdomiro Lubachevski Kurta Coordenador do Curso de Engenharia Civil: Prof. Dr(a). Paula Cristina de Souza 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 À Deus pela vida, saúde, força, sabedoria e serenidade ao longo de toda essa trajetória. Sei que foi Ele quem me guiou por todos os caminhos que trilhei. Aos meus pais, Xisto e Adriana, por nunca medirem esforços para que eu pudesse escolher e seguir uma profissão. Agradeço ao amor incondicional, ao apoio e incentivo que sempre me deram. Sem vocês nada disso seria possível. Aos meus familiares, irmã, tias, avôs e avós; por sempre torcerem e rezarem por mim, por estarem presentes nos momentos mais difíceis e por celebrarem as conquistas comigo. À todos os meus amigos, o meu obrigada por todo apoio e parceria durante todos esses anos e por serem a minha segunda família quando estive longe de casa. Sem vocês, essa caminhada não teria sido tão leve e divertida. À todos os meus professores, por serem exemplos de profissionais e por moldarem a profissional que serei em breve. Em especial à minha orientadora, professora Fabiana, que compartilhou seu tempo e conhecimento comigo e foi essencial para a minha formação. À UTFPR e à Campo Mourão, lugares onde amadureci, aprendi, fiz amizades e fui muito feliz ao longo desses cinco anos. Sempre levarei as lembranças dessa etapa no meu coração. RESUMO ALVES, A. A.. USO DO BAMBU NA CONSTRUÇÃO CIVIL: aplicações estruturais e arquitetônicas para um desenvolvimento sustentável. 2019. 48f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Campo Mourão, 2019. Visando a alta demanda de recursos devido à expansão do setor da indústria civil, bem como a necessidade de buscar alternativas sustentáveis para a construção, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar estudos existentes na literatura em relação às propriedades do material bambu, bem como suas diversas aplicações. O bambu, nesse contexto se apresenta como uma matéria prima de baixo custo, baixa energia de produção, alto desempenho e destaca-se por ser um material leve e resistente – quando comparado a outros materiais da construção civil. Além disto, seus processos de pré fabricação contribuem para um canteiro de obras mais limpo e racionalizado, com uma otimização de tempo e recursos. Foram analisados diversos ensaios com o material e seus resultados foram correlacionados à estudos teóricos e à obras na construção civil que utilizam-se deste material. Além disto, buscou-se ressaltar as qualidades do material quanto à sustentabilidade, renovabilidade, resistência e alta diversidade de espécies. No Brasil o bambu ainda não é amplamente utilizado, mas em países como China, Indonésia e Japão existem obras relevantes produzidas com o material. Uma barreira para a utilização do bambu é a falta de normativas específicas para o material, porém a tendência recente é que se desenvolvam mais pesquisas acerca do material, contribuindo para a difusão do conhecimento do mesmo, bem como a viabilização e aplicação em obras. Palavras-chave: Bambu; Obras; Construção Civil; ABSTRACT ALVES, A. A.. USE OF BAMBOO IN CIVIL CONSTRUCTION: structural and architectural applications for a sustentainable development. 2019. 48f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Campo Mourão, 2019. Aiming at the high resource demand due to the expansion of the civil industry sector, as well as the need to seek sustainable alternatives for construction, the present work has as main objective to analyze existing studies in the literature regarding the properties of bamboo material, as well as its characteristics and several applications. Bamboo, in this context, presents itself as a low cost raw material, low production energy, excellent performance and stands out for being a light and resistant material - when compared to other construction materials. In addition, its prefabrication processes contribute to a cleaner and streamlined construction site, with time and resource optimization. Several tests with the material were analyzed and their results were correlated to the theoretical studies and the construction works that use this material. In addition, we sought to emphasize the qualities of the material regarding sustainability, renewableness, resistance and high species diversity. In Brazil bamboo is not yet widely used, but in countries such as China, Indonesia and Japan there are relevant works produced with the material. A barrier to the use of bamboo is the lack of specific rules for the material, but the recent trend is that more research on the material is developed, contributing to the dissemination of knowledge of the material, as well as the feasibility and application in works. Keywords: Bamboo; Construction; Construction; LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Representação da quantidade de energia necessária para produzir uma tonelada de material Figura 2 – Distribuição geográfica do bambu Figura 3 – Utilização de bambu em andaimes Figura 4 – Seção de um colmo de bambu e suas denominações Figura 5 - Seção transversal do colmo de D. asper Figura 6 – Processo de fabricação de BLC na China Figura 7 – Restaurante Ting XI Bamboo, China Figura 8 – Sangkep, Indonésia Figura 9 – Maquete do projeto de Sangkep Figura 10 – Vista lateral da Millenium Bridge em Bali, Indonésia Figura 12 – Bambu Indah Eco Resort Figura 11 – Arcos da passarela Millenium Bridge em Bali, Indonésia Figura 13 – Bambu Indah Eco Resort Figura 15 – Sharma Springs Residence Figura 14 – Bambu Indah Eco Resort Figura 16 – Túnel de acesso à residência Figura 17 – Interior da residência Figura 18 – Centro Cultural Max Feffer – Pardinho, São Paulo Figura 19 – Cúpula do Anfiteatro Prof. Junito Brandão – PUC, Rio de Janeiro Figura 20 – Corte transversal do projeto da cúpula do Anfiteatro Prof. Junito Brandão – PUC, Rio de Janeiro Figura 21 – Corte longitudinal do projeto da cúpula do Anfiteatro Prof. Junito Brandão – PUC, Rio de Janeiro Figura 22 – Tekôa, no Ekôa Park em Morretes, Paraná Figura 23 – Estrutura do espaço Tekôa Figura 24 – Projeto do pavilhão do Sesc, em Paraty Figura 25 – Pavilhão do Sesc, em Paraty Figura 26 – Gazebo Sombra Verde em Singapura Figura 27 – Detalhe construtivo das ligações em PLA e bambu Figura 28 – WarkaWater em comunidade na Etiópia Figura 29 – WarkaWater 2 LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Espécies prioritárias de bambu. Tabela 2 - Resistência ao cisalhamento interlaminar do bambu Guadua Angustifólia. LISTA DE SIGLAS AIRLAB Laboratório de Pesquisa de Inteligência Arquitetônica BLC Bambu Laminado Colado CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico END Ensaios Não Destrutivos FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo FAU Faculdade de Arquitetura e Urbanismo INBAR International Network for Bamboo and Rattan LEED Leadership in Energy and Environmental Design LBL Laminated Bamboo Lumber NMBA National Mission On Bamboo Aplications PVC Policloreto de Vinila PUC Pontifícia Universidade Católica RBB Rede Brasileira do Bambu USGBC United States Green Building Council USP Universidade de São Paulo SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO .....................................................................................................1 2 OBJETIVOS .........................................................................................................2 2.1 Objetivo Geral .................................................................................................2 2.2 Objetivos Específicos .....................................................................................2 3 JUSTIFICATIVA ...................................................................................................3 4 O BAMBU NA CONSTRUÇÃO CIVIL ..................................................................5 4.1 Contexto da indústria de construção civil ....................................................5 4.2 Aplicação do bambu na construção civil ......................................................7 4.3 Espécies ..........................................................................................................8 4.4 Características gerais .....................................................................................11 4.4.1 Características físicas .....................................................................................11 4.4.2 Características mecânicas ..............................................................................14 4.5 Países e suas utilizações Erro! Indicador não definido. 4.5.1 China ..............................................................................................................17 4.5.2 Indonésia ........................................................................................................19 4.5.3 Brasil ...............................................................................................................26 4.6 Tecnologia e inovação ....................................................................................34 4.6.1 Conectores impressos em 3D .........................................................................34 4.6.2 WarkaWater ....................................................................................................35 5 DURABILIDADE ..................................................................................................38 5.1 Secagem ..........................................................................................................38 5.2 Tratamentos ....................................................................................................39 5.2.1 Tratamentos Não Químicos ............................................................................40 5.2.2 Tratamentos Químicos ....................................................................................41 5.2.3 Tratamento Por Pressão .................................................................................43 6 ENSAIOS ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 6.1 Ultrassom Erro! Indicador não definido. 6.2 Frequência de ressonância Erro! Indicador não definido. 6.3 Moiré de Sombra Erro! Indicador não definido. 7 METODOLOGIA DE PESQUISA ERRO! INDICADOR NÃO DEFINIDO. 8 CONCLUSÃO .......................................................................................................44 REFERÊNCIAS .......................................................................................................45 1 1 INTRODUÇÃO Com o avanço da globalização e a crescente urbanização das cidades, acompanhados pelo crescimento populacional, a indústria da construção civil tem crescido vertiginosamente nos últimos anos. Adjacente ao desenvolvimento do setor, surgem debates quanto à sustentabilidade no crescimento da indústria. O setor é o maior consumidor individual de recursos naturais, gera poluição, desperdiça energia para a produção e transporte de materiais e é responsável pelo grande acúmulo de entulho produzido nos canteiros de obra (JOHN, 2002). Dado este cenário, faz-se necessário o estudo de novas técnicas construtivas e novos insumos, a fim de contribuir para um desenvolvimento mais sustentável do setor. O conceito de desenvolvimento sustentável foi então posto como aquele que: satisfaz às necessidades das gerações atuais, sem hipotecar a capacidade das gerações futuras de satisfazer às suas próprias (CASSA, 2001). Para atender o mercado e a crescente demanda por recursos, o bambu se apresenta como um material extremamente renovável, de baixa energia de produção e beneficiamento; portanto um material que atende às necessidades humanas sem causar impactos ambientais negativos. Apesar de amplas possibilidades, ainda é baixo o nível de utilização do bambu no Brasil, em virtude da falta de conhecimento tecnológico e científico especificamente desenvolvido nesta área, além de visão estratégica de exploração econômica racional (BERALDO; AZZINI, 2004), porém novos estudos buscam analisar e ressaltar as potencialidades do bambu, a fim de transformar essa realidade. Uma de suas vantagens é a grande variabilidade de espécies, sendo cada uma destas indicadas para fins específicos na construção e em diversos outros setores. Essa grande variedade de espécies torna o bambu uma excelente matéria prima para quaisquer fins, sejam eles estruturais ou arquitetônicos. 2 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral Explorar conhecimentos acerca do uso de bambu na construção civil, bem como questões técnicas, estruturais e culturais sobre o uso do mesmo. Além disso, explorar suas características e propriedades, demonstrando assim a importância deste material para um desenvolvimento eco eficiente do setor da indústria civil. 2.2 Objetivos Específicos  Apresentar materiais alternativos para a construção civil quanto à sustentabilidade em matérias primas e técnicas construtivas;  Identificar as propriedades físicas e mecânicas do bambu;  Sistematizar informações sobre usos e aplicações do material na indústria da construção civil; 3 3 JUSTIFICATIVA A história da indústria da madeira é marcada pelo aumento do seu consumo e pelo processo contínuo de seu ajustamento em face às mudanças de suprimentos de recursos florestais sempre crescentes em mercados competitivos (APAWOOD, 2005) e também marcada pela diminuição da oferta e pelo encarecimento da madeira maciça (Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social – BNDES, 2008). Youngquist et al. (1993) expõe variados materiais lignocelulósicos disponíveis em diversos lugares do mundo, eficaz para compor com a madeira ou substituí-la na produção de painéis e elementos estruturais, capaz de atender as demandas do mercado com qualidade, como é o caso do bambu. Florestas nativas de madeira levam cerca de 50 anos entre seu plantio e colheita, enquanto que o bambu pode ser colhido com 3 anos de plantio. Além disto, o bambu apresenta diversas vantagens sobre o uso da madeira, como propriedades mecânicas e qualidade de fibra superiores às diversas espécies de madeira incluindo o pinus e o eucalipto (KUSAK, 1999) e maior produtividade por hectare se comparado ao pinus e eucalipto (OSTAPIV, 2007). Neste contexto, o presente trabalho visa expor as propriedades do bambu e suas diversas possibilidades de utilização, a fim de disseminar conhecimentos acerca desta planta que tem potencial altamente sustentável na indústria da construção civil, seja como substituta de matérias primas industrializadas ou compondo com estas. 4 4 METODOLOGIA DE PESQUISA A princípio, foi realizada uma revisão sistemática integrativa. Este método consistiu em estudar experimentos e análises anteriores e sintetizar seus resultados para estabelecer uma evidência científica. Desta forma, com a combinação de dados experimentais e teóricos, estabeleceram-se novas análises sobre o tema e sobre o objeto de estudo. Durante a pesquisa foi realizado um levantamento bibliográfico sobre as propriedades do bambu, bem como suas características físicas e mecânicas. Foram analisadas e comparadas diversas espécies do bambu, sendo cada uma delas ideal para um fim específico na construção civil. Além disto, analisaram-se usos e aplicações do material em diversas obras ao redor do mundo. Visto sua ampla utilidade, percebemos seu uso como estrutura principal (arcos, vigas e pilares), bem como em estrutura de apoio para construções (como por exemplo, em andaimes). Foram estudadas também na literatura técnicas de tratamento para aumentar a durabilidade do bambu, visto que este é um material natural e tende degradação caso não seja tratado. A questão da degradação é tanto um ponto negativo quanto positivo – representa a sustentabilidade desta matéria prima. Analisou-se também a sustentabilidade do bambu, bem como sua viabilidade de aplicação no setor da indústria civil, dado o alto consumo de recursos naturais causada pelo setor. 5 5 O BAMBU NA CONSTRUÇÃO CIVIL 5.1 Contexto da indústria de construção civil A urbanização em larga escala da sociedade e a necessidade de atender às crescentes demandas por moradia contribuíram para o crescimento do setor da indústria civil. Em contrapartida, esse crescimento apresenta pontos negativos como a utilização irracional de recursos renováveis e não renováveis. Para SJÖSTROM (apud JOHN, 2000) a construção civil consome entre 14% e 50% dos recursos naturais extraídos do planeta. Além disto, o setor da construção civil é o maior gerador de resíduos sólidos urbanos, cerca de 62% da massa total (FERNANDEZ et al, 2015). Visto isso, a utilização do bambu como matéria prima é uma viável alternativa pois este é um material natural, de baixo custo, alta qualidade e altamente renovável. Para atingir sua altura máxima, que pode ser de até 30 m, a planta leva somente de 3 a 6 meses, o que a torna uma das plantas com a maior taxa de crescimento do planeta (PEREIRA e BERALDO, 2008). Liese (1985 apud Nunes, 2005) relata que devido à sua característica específica de desenvolvimento vegetativo, o bambu se diferencia das demais espécies como rápido sequestrador de carbono, sendo o recurso natural e florestal que menos leva tempo para ser renovado. Na figura 1 vê-se uma representação da quantidade de energia necessária para produção de diversos materiais. Por analogia à madeira, nota-se que o bambu é um material que consome baixos níveis de energia para ser produzido e processado. 6 Figura 1 – Representação da quantidade de energia necessária para produzir uma tonelada de material. Fonte: Área de proteção ambiental - APAWOOD (2005) Além disto, por apresentar fácil adaptação climática e em diferentes tipos de solo, o bambu se desenvolve em diversos continentes, mas pode ser observado preferencialmente em locais de clima tropical como no hemisfério sul. Na figura 2, pode-se observar a sua distribuição geográfica. Figura 2 – Distribuição geográfica do bambu. Fonte: López (2003) 7 5.2 Aplicação do bambu na construção civil Nos primórdios, seu uso era associado à fabricação de arcos e flechas, embarcações e utensílios domésticos, porém esses usos se modificaram com o aprimoramento das técnicas para utilização do material e maior conhecimento das suas propriedades (SILVA, 2005). Na figura 3, pode-se observar uma utilização ainda rudimentar do bambu para fabricação de andaimes na construção civil, em Hong Kong na China. Figura 3 – Utilização de bambu em andaimes. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). Com o aperfeiçoamento do seu uso, suas características, tais como flexibilidade e altas resistências, passaram a ser mais exploradas. Desta maneira, esta matéria prima passou a ser utilizada em construções, podendo ser empregado como elemento estrutural, tanto em pilares e treliças, como até mesmo em pontes (CLARK; LONDONO; RUIZ-SANCHEZ, 2015). No Brasil, existem inúmeras espécies de bambu, atestadas por alguns pesquisadores (GHAVAMI e MARINHO, 2002), como material de grande potencial, 8 baixo custo, fácil de ser trabalhado, caracterizando-se, portanto, como uma opção viável, além de se tratar de recurso auto-sustentável. Algumas limitações quanto à sua geometria, variações dimensionais e durabilidade dificultam a utilização do material, porém estudos vêm fomentando o seu uso, através da confirmação do grande potencial econômico e social desta matéria prima (SILVA, 2005). Para Sharma et al. (2014), a vantagem de se processar o bambu é padronizar as seções para elementos estruturais e conexões. O bambu na sua forma natural é um material leve e de resistência que pode ser comparada ao aço e ao concreto, contudo sua aplicabilidade é restringida por ser um material de seções e propriedades heterogêneas. Na Ásia, Colômbia, e Equador, existe produção em grande escala de “parquetes”, painéis, móveis, papel e tecidos provenientes do bambu. Na Índia, China e Colômbia esta planta está inclusa em vários programas governamentais de fomento e pesquisas relacionados ao seu cultivo e aproveitamento industrial (SILVA, 2005). A produção recente de um derivado do bambu chamado Plywood (compensado de bambu), estendeu sua utilização para pisos, paredes e coberturas; ampliando assim o mercado. Segundo Rivero et al. (2003), os painéis mais utilizados e produzidos são: contraplacados, painéis de partículas de bambu e o laminado colado de bambu, também conhecido na China como LBL (Laminated Bamboo Lumber). 5.3 Espécies O bambu é uma planta nativa das regiões das Américas, Ásia, África e Oceania, sendo introduzida na Europa. A inserção deste no contexto nacional se deu por meio de imigrantes advindos de vários continentes, justificando o grande número de espécies encontradas no país. As espécies Dendrocalamus e Bambusa são de origem asiática e foram trazidas pelos imigrantes portugueses e a espécie Phyllostachys, originária da China, foi trazida por imigrantes asiáticos. Apenas algumas espécies de bambu ocorrem naturalmente no Brasil, sendo denominadas por taboca (BERALDO et al., 2003). Os bambus pertencem à família das gramíneas (Poaceas) e a subfamília Bambusoideae que por sua vez se divide em dois grandes grupos: bambus 9 herbáceos e os bambus lenhosos (SILVA, 2005). Os herbáceos são mais utilizados como plantas ornamentais, e apresentam porte inferior. Já os lenhosos são de porte mais elevado, assemelhando-se com as árvores em termos de morfologia como raízes, colmo, formação de galhos e folhas, propriedades e resistência. No Brasil a maior parte das espécies nativas é ornamental, e a grande maioria das espécies aqui plantadas tem origem oriental. A principal exceção é o Guadua, originário da América, e que ocorre na Amazônia (Acre e Pará), no Pantanal e em Foz do Iguaçu (PEREIRA E BERALDO, 2008). Outras denominações para essas grupos são entouceirantes (para os lenhosos), já que estes se apresentam agrupados em moitas e se desenvolvem em regiões tropicais; e alastrantes (para os herbáceos), que se apresentam individualmente e desenvolvem-se em regiões de clima temperado. A grande variedade de gêneros de bambu torna sua identificação uma difícil tarefa, pois a espécie possui um ciclo de floração irregular. Para auxiliar na caracterização de gêneros e espécies, conta-se com ferramentas modernas de análise comparativa de DNA por meio de marcadores moleculares e da comparação do material coletado com banco de dados genômicos. Londoño (2004) relata um total de 90 gêneros e 1.200 espécies de bambus distribuídos pelo mundo. Já Kumar (2002) relata a existência de cerca de 1575 espécies; Kaley (2000), 1200 espécies distribuídas em 75 gêneros e a NMBA, (NATIONAL MISSION ON BAMBOO APLICATIONS, 2004), 111 gêneros e 1600 espécies. As principais espécies e suas possíveis aplicações podem ser observadas na tabela 1, na qual foram classificadas pelo INBAR (1998) de acordo com critérios de plantio, colheita e processamento. 9 Tabela 1 - Espécies Prioritárias de Bambu Espécie Alturas dos Colmos (m) Diâmetro dos Colmos (cm) Espessura das Paredes (cm) Comprimento do Entrenó (cm) Usos Bambusa balcooa 20 a 24 8 a 15 2 a 2,5 30 a 45 Construções, casas e pontes Bambusa bambos 15 a 30 15 a 18 1 a 1,5 20 a 40 Estrutural, material de construção e placa de bambu (Plybamboo) Bambusa blumeana 15 a 25 6 a 10 0,5 a 3 25 a 60 Construção, laminado de bambu Bambusa Tulda até 30 5 a 10 0,4 a 0,7 40 a 70 Estruturas de madeira de qualidade média, construção Bambusa vulgaris 8 a 20 5 a 10 0,7 a 1,5 25 a 35 Construção, andaimes Dendrocalamus asper 20 a 30 8 a 20 1,1 a 2 20 a 45 Estrutural, útil para construção pesada em comunidades rurais Dendrocalamus giganteus 24 a 60 10 a 20 2,5 40 a 50 Bambu gigante, utilizado na indústria de laminado colado Gigantochloa apus 8 a 30 4 a 13 1,5 36 a 45 Múltiplos usos, como ripas e laminados, materiais de construção e fins estruturais Gigantochloa levis até 30 5 a 16 1 a 1,2 45 Estrutural Gigantochloa pseudoarundinacea 7 a 30 5 a 13 2 35 a 45 Estruturas de madeira, materiais de construção, tubulações de água Melocanna bacífera 10 a 20 5 a 7 0,5 a 1,2 20 a 50 Coberturas em construções de casas Fonte: INBAR (1998). 11 9 5.4 Características gerais O cultivo e manejo do bambu apresentam diversas vantagens, dentre elas pode-se destacar: a rapidez no desenvolvimento (UEDA, 1987); baixo custo de manejo e investimento em capital (REUBENS, 2010); não necessita do replantio, pois na mesma touceira produz novos colmos (KIGOMO, 2007); capacidade de propagação e regeneração (KIGOMO, 2007); resistência, pois consegue se desenvolver em solos de baixa fertilidade e climas adversos (REUBENS, 2010). Além disto, sua disponibilidade local pode ainda gerar trabalho e renda aos moradores de regiões rurais onde o material pode ser encontrado, auxiliando o desenvolvimento destas regiões (CLARK; LONDONO; RUIZ-SANCHEZ, 2015). 5.4.1 Características físicas O bambu é constituído de uma parte subterrânea, que são os rizomas, e uma parte aérea, que são os colmos, folhas e ramificações. Em seu habitat natural pode crescer a partir de sementes ou rizomas (JANSSEN, 2000). Os rizomas reproduzem- se espontaneamente entre si e encontram-se conectados em um único ponto. Desta maneira há uma interconexão em que todos os indivíduos deste grupo são descendentes (clones) do rizoma primordial, e até certa altura são interdependentes. É do rizoma que partem os colmos, parte aérea do bambu que pode ser vista na figura 4, caracterizada por seu formato oco, cilíndrico e agrupado em entrenós. A distância dos entrenós e dos diâmetros internos e externos da parede do colmo (f) variam de acordo com a espécie e região em que se encontra o plantio. Os diafragmas (b) são anéis que interligam os entrenós e são responsáveis por evitar a flambagem lateral do tubo. 12 9 Figura 4 – Seção de um colmo de bambu e suas denominações. Fonte: Janssen (2000) 5.4.1.1 Teor de umidade De acordo com Janssen (2000) o bambu apresenta propriedades mecânicas diretamente influenciadas pelo teor de umidade do colmo. Essas propriedades dependem principalmente do teor de fibras que é o fator responsável por sua resistência, além de depender da densidade e idade do colmo. Logo, a colheita e secagem corretas influenciam positiva ou negativamente nos resultados de resistência do bambu, portanto são importantes alguns cuidados no manuseio do material. Durante a colheita do bambu é importante seguir algumas regras, que iniciam na escolha da estação propícia para a sua colheita (quando a sua concentração de amido é menor), escolha correta da espécie, armazenagem das varas em lugar seco e sem contato direto com o solo, além dos cuidados durante o transporte (JANSSEN, 2000). Após o corte do colmo é necessário um período de um a quatro meses de secagem ao ar, para que sua umidade fique entre 10 e 15%, reduzindo sua massa e melhorando suas propriedades mecânicas (RIVEIRO e BERALDO, 2003). 13 9 5.4.1.2 Densidade Os valores de densidade no colmo do bambu variam de acordo com a região da parede do mesmo e tem efeito significativo na sua resistência. Segundo Azzini e Filho (1987), as regiões de maior densidade são a parte externa e o topo de um colmo. Isso se justifica, pois nas partes internas e na base há um maior percentual de tecido parenquimatoso e consequentemente, menor percentual de fibras e tecidos condutores, responsáveis pela densidade do material. A diferença entre as densidades das partes interna e externa tendem a diminuir no ápice do colmo, quando há uma maior presença de fibras. A diferença entre os tecidos na parte externa e interna de uma parede pode ser notada na figura 5, na qual a parte mais densa se caracteriza por ser mais escura e de feixes menos espaçados. Figura 5 - Seção transversal do colmo de D. asper. Fonte: Geroto (2014) Outros fatores que influenciam a densidade de um colmo são a umidade, o clima e a temperatura da região em que se localiza a touceira. Quanto mais úmido, tropical e quente é a região, maior será a quantidade de tecido parenquimatoso e consequentemente, menor a densidade. Em condições de seca, clima árido e temperatura baixa, há uma menor presença de tecido parenquimatoso e uma maior presença de feixes vasculares, resultando em uma maior densidade do colmo. 5.4.1.3 Variações dimensionais O bambu começa a se retrair desde o início da secagem, e a higroscopicidade dos extrativos presentes nas células de parênquima é a principal responsável pela absorção de água pelo colmo seco (LIESE 1985 apud PEREIRA E 14 9 BERALDO, 2008). O bambu apresenta variações dimensionais acentuadas quando é sujeito a variação em seu teor de umidade abaixo do ponto de saturação das fibras do ar (em torno de 20%) (PEREIRA E BERALDO, 2008). As dimensões das espécies possuem variedades que podem ser aproveitadas comercialmente pelo porte e espessura do colmo, como é o caso da espécie Dendrocalamus giganteus (PEREIRA, 2006). Para Mahdavi, Clouston e Arwade (2012), quando se expõe o bambu a processos industriais buscando resolver inconformidades geométricas e de ligações, identificam-se problemas quanto à custo, mão de obra especializada e equipamentos sofisticados. 5.4.1.4 Condutividade térmica A condutividade térmica do bambu para uma mesma transmissão de calor é 15% menor do que para a madeira com as mesmas condições de umidade. Para uma transmissão de calor longitudinal, a condutividade é 25% menor. (GHAVAMI E MARINHO, 2001). Isso se deve ao fato de que o interior do colmo é oco, permitindo assim maior isolamento entre as camadas internas e externas deste. Do ponto de vista construtivo isto é uma vantagem, pois proporciona conforto térmico aos usuários de uma construção de bambu conforto térmico. 5.4.2 Características mecânicas Moizés (2007) relata diversos problemas na determinação das características mecânicas dos colmos, pois o bambu foi erroneamente considerado uma espécie de árvore. Geralmente, não se considera que o bambu é uma gramínea gigante que possui resistência mecânica variável ao longo do colmo (da base até o topo) e transversalmente na parede do colmo. O bambu se apresenta como um material anisotrópico (PEREIRA E BERALDO, 2008), ou seja, seu comportamento é diretamente influenciado pelo eixo considerado nas diferentes direções principais. Janssen (2000) ressalta ainda uma propriedade mecânica que é o maior potencial construtivo do material bambu que é sua massa específica aparente, sendo o valor médio encontrado de 700 a 800 kg/m³. Riveiro e Beraldo (2003) 15 9 encontraram ainda uma média de 810 kg/m³ para o D. giganteus analisados sem a presença de nós e 880 kg/m³ para as amostras com a presença de nós. 5.4.2.1 Resistência à tração paralela A resistência à tração paralela é a capacidade de suportar esforços de tração no eixo longitudinal das fibras, propriedade elevada dos bambus e que para algumas espécies pode atingir até 370 MPa. Isto faz do bambu um material atrativo para substituir o aço, principalmente quando for considerada a razão entre sua resistência a tração e sua massa específica aparente, relatada anteriormente. Na maioria das vezes a resistência a tração do bambu com ou sem nó, situa-se entre 40 e 215 MPa, e o seu módulo de elasticidade varia entre 5,5 e 18 GPa (PEREIRA E BERALDO, 2008). O módulo de elasticidade para a tração se refere à deformação de alongamento do material. Ferreira (2007) nos ensaios de tração paralela às fibras do bambu da espécie Dendrocalamus giganteus obteve um resultado de 130 MPa, superando até importantes madeiras brasileiras utilizadas como elementos estruturais. Nesse ensaio, a dificuldade encontrada é ponderar a pressão, pois quando muito elevada acaba por romper a ligação das garras com o corpo de prova e quando muito sutil, ocasiona o deslizamento do colmo. 5.4.2.2 Resistência à compressão paralela A resistência à compressão paralela às fibras é a capacidade do material de suportar esforços de compressão na direção longitudinal das fibras, porém em sentido contrário. O módulo de elasticidade do material se refere à deformação de encurtamento do material em relação às tensões de compressão aplicadas. Para determinar o módulo de elasticidade devem-se realizar ensaios de compressão. Nestes ensaios, adere-se um sensor que mede as deformações (extensômetro) na parede do colmo. Porém, quando este é aderido próximo a um nó ou à camada externa, há variações na taxa de deformação do material. Geralmente a camada interna se deforma mais que a externa, pela maior presença de tecidos parenquimatosos na região; o que resulta em um valor de resistência nas camadas 16 9 externas de 2 a 3 vezes superior que a média da espécie, pois a camada interna interfere negativamente nos resultados. O diagrama de deformação, em ensaio de compressão paralela, apresenta comportamento praticamente linear, com resistência à compressão paralela situando-se na faixa de 20 a 120 MPa e módulo de elasticidade à compressão paralela variando de 2,6 a 20 GPa (PEREIRA e BERALDO, 2008). 5.4.2.3 Resistência à flexão A resistência à flexão, ao contrário da resistência à compressão paralela e a resistência ao cisalhamento; não tem correlação quanto à altura dos colmos. O ensaio de flexão no bambu gera tensões de compressão paralela à parte superior do colmo e tensões de tração paralela à parte inferior. Usualmente as tensões causadas pelos ensaios de flexão são suportadas nesta direção. Porém, o condicionante deste ensaio é a força de ligação entre suas fibras, já que durante o ensaio são aplicadas forças concentradas, o que pode gerar tensões perpendiculares às fibras. Desta forma, a falha do material se dá pela aplicação de tensões perpendiculares, na qual o bambu apresenta valores inferiores na resistência. Outra característica notável do material é que este não sofre deformações permanentes quando tem cargas aplicadas durante longos períodos de tempo, ou seja, não apresenta flechas decorrentes de sua fluência, característica muito comum na madeira (JANSSEN, 2000). 5.4.2.4 Resistência ao cisalhamento O bambu por ser um material natural e, portanto heterogêneo, apresenta para as mesmas condições de ensaio (temperatura, umidade, idade dos colmos), valores discrepantes de resistência ao cisalhamento. De acordo com Ghavami e Marinho (2002), a resistência ao cisalhamento não difere ao longo do colmo, mas a presença de nós nos corpos de prova desfavorece sua resistência. Tal fato pode ser observado na tabela 2, na qual foram realizados experimentos com a Guadua Angustifólia em diversos trechos do colmo, com e sem a presença de nós. 17 9 Tabela 2 - Resistência ao cisalhamento interlaminar do bambu Guadua angustifólia Parte do bambu Tensão de cisalhamento τ (MPa) Base sem nó 1,67 Base com nó 2,20 Centro sem nó 1,43 Centro com nó 2,27 Topo sem nó 2,11 Topo com nó 2,42 Valor médio 2,02 Variação 1,43 - 2,42 Fonte: Adaptado de Ghavami e Marinho (2002). Além disto, Janssen (2000) afirma que o bambu possui maior resistência ao cisalhamento que a madeira maciça, característica importante para as ligações. 5.5 Utilização do bambu em diversos países 5.5.1 China Apesar ser conhecido milenarmente e até fazer parte da cultura dos povos asiáticos, a indústria de transformação do bambu começou seu desenvolvimento nas décadas 50 e 60 com o Japão e Taiwan (China), mas a sua expansão internacional se deu nos últimos 20 anos, decorrente do aumento de preço da madeira devido à sua escassez (QISHENG, 2003). Atualmente, a China é o país que detém o maior conhecimento sobre a industrialização de painéis à base de bambu e a maior produção em volume desse material (GARBINO et al., 2002). O processo de fabricação de placas de bambu na China começou na década de 1970 e tem aumentado sua produção por meio da industrialização no processo fabril (GANAPATHY et al., 1999). Este processo pode ser observado na figura 6. 18 9 Figura 6 – Processo de fabricação de BLC na China. Fonte: Sharma et al. (2014) Além disto, o país tem grande representatividade no uso do bambu em sua geometria original em diversas obras, uma delas é o restaurante Ting XI Bamboo, projetado pelo escritório vietnamita VTN Architects e executado em Xiamen. O projeto consiste em 14 colunas de bambu espaçadas a 8 metros de distância cada. Estas são responsáveis por sustentar uma cobertura de 14 metros de largura e 6,4 metros de altura máxima, a qual permite a passagem de luz. A execução do projeto pode ser observada na figura 7. 19 9 Figura 7 – Restaurante Ting XI Bamboo, China. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). 5.5.2 Indonésia O escritório de arquitetura indonésio Ibuku é um dos fomentadores da utilização do bambu para elementos estruturais, sendo a versatilidade do material apresentada em diversas obras projetadas pelo grupo. Dentre as mais famosas estão passarelas, residências e espaços de eventos. No portfólio de suas obras está o Sangkep, projetado em 2007, um espaço de eventos polivalente com área de 330m² e capacidade para receber 300 pessoas. Este projeto é famoso por sua magnitude, pois seus arcos atingem um vão de 15 metros em média, tendo apenas 4 pontos de suporte. O esquema estrutural desse projeto é similar ao do Millenium Bridge - projeto de uma passarela em bambu também idealizado pelo Ibuku. Entre os pontos de apoio mais próximos, essa distância é cerca de 10 metros, e entre os pontos de apoio mais afastados, o vão superado pelos arcos de bambu chega a 20 metros. Esta realização só foi possível, pois o projeto se baseou na junção de bambus finos amarrados entre si e não utilizando apenas um colmo de bambu. Com esta estratégia, além de reduzir os custos, é possível atingir a curvatura necessária para vencer grandes vãos. Na figura 8 encontra-se o projeto já executado e na figura 9, a maquete final entre as 20 realizadas até atingir o modelo ideal. 20 9 Figura 8 – Sangkep, Indonésia. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). Figura 9 – Maquete do projeto de Sangkep. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). 21 9 A passarela Millenium Bridge é outro marco entre as obras do grupo. Projetada em 2011, ela levou cerca de 8 meses pra ser construída. A passarela localiza-se em Bali, na Indonésia e faz parte da Green School. A passarela abrange uma área de 70m² e atravessa um vão de 23m sobre um rio. Figura 10 – Vista lateral da Millenium Bridge em Bali, Indonésia. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). Figura 11 – Arcos da passarela Millenium Bridge em Bali, Indonésia. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). 22 9 Os arquitetos indonésios utilizam-se do bambu por se tratar de um material com forte apelo natural, sustentável e que propicia uma experiência sensorial e visual diferente dos demais materiais. Uma das obras protagonizadas pelo material é um complexo todo em bambu no resort Bambu Indah, em Bali, Indonésia. As figuras do projeto elaborado e executado pelo escritório Ibuku podem ser vistas nas figuras 12,13 e 14. Figura 12 – Bambu Indah Eco Resort. Fonte: Adaptado de Ibuku (2019). 23 9 Figura 13 – Bambu Indah Eco Resort. Fonte: Adaptado de Ibuku (2019). Figura 14 – Bambu Indah Eco Resort. Fonte: Adaptado de Ibuku (2019). 24 9 Outro projeto icônico do escritório Ibuku por utilizar o bambu como matéria prima principal, é o Sharma Springs Residence em Bali, Indonésia. A torre principal conta com 6 pavimentos (que pode ser visto na figura 15) e um túnel de entrada de 15 metros, executado em bambu, vide figura 16. A obra tem cerca de 750m² e levou 12 meses para ser construída. Figura 15 – Sharma Springs Residence. Fonte: Adaptado de Ibuku (2019). 25 9 Figura 16 – Túnel de acesso à residência. Fonte: Adaptado de Green Village Bali (2019). Esse projeto leva em consideração a versatilidade do bambu, que foi utilizado como matéria prima para estrutura, movelaria e decoração. Na figura 17 podemos ver o interior da torre. Figura 17 – Interior da residência. Fonte: Adaptado de Green Village Bali (2019). 26 9 5.5.3 Brasil O Brasil conta com a maior diversidade e o mais alto índice de florestas com exclusividade de espécies de bambu em toda a América Latina – contando com 137 espécies (LONDOÑO, 2004). Porém, quando comparado à outros países da América Latina, como Equador e Colômbia, o Brasil ainda se encontra em desvantagem no que se trata da exploração e aceitação do uso de bambu. Uma justificativa hipotética para tal fato é a forma como foi dada a colonização destes países. No Brasil, a colonização foi dada via Oceano Atlântico (sendo as espécies de bambu de elevado porte localizados à oeste) e nos países Colômbia e Equador a colonização foi dada via Oceano Pacífico, assim os colonizadores tiveram contato imediato com as construções em bambu de grande porte (Guadua). Desta forma, os colonizadores passaram a utilizar-se do bambu, apenas aprimorando as técnicas ensinadas pelos ancestrais. Por outro lado, a comunidade científica brasileira tem visto grandes incentivos de organismos financiadores (CNPq, FAPESP, entre outros) em apoiar projetos que visam analisar as características do material e seus derivados e suas aplicações. Concomitantemente, órgãos institucionais fomentam o estudo de bambu. Em 2005, em Brasília, foi realizado o primeiro Seminário Nacional e inaugurado o primeiro edital do CNPq para estudar o bambu. Na segunda edição em 2008, no Rio Branco, constitui-se a Rede Brasileira do Bambu (RBB), que visa conglomerar estudos acerca do material. Em 2011 o governo federal sancionou a Lei Federal 12484, a qual incentiva o manejo sustentável e o cultivo de bambu. Em 2015, no III Seminário Nacional em Goiânia, foram apresentados resultados de pesquisas recentes sobre o uso de bambu estudando desde sua utilização na rede de tratamento de esgoto, até a aplicação em estruturas elaboradas e em novos materiais para construção. Outra conquista recente foi a filiação brasileira ao INBAR, rede que disponibiliza dados e importantes informações de apoio técnico. No contexto brasileiro, a aplicação do bambu na construção tem seu viés voltado para a arquitetura, ambiente acadêmico e cultural. Seu uso como material estrutural em edificações ainda é uma realidade distante, dada a não normatização e aprofundamento técnico. 27 9 5.5.3.1 Centro Cultural Max Feffer Um marco na construção brasileira no que se refere à sustentabilidade é o Centro Cultural Max Feffer, construído em 2008 na cidade de Pardinho, São Paulo. A obra é a primeira da América Latina a receber o selo de certificação para construções sustentáveis LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) na categoria Gold, emitida pelo USGBC (United States Green Building Council). O centro abriga as atividades culturais do Projeto Pardinho, o qual incentiva o desenvolvimento sustentável, econômico, ambiental e social da região; além de abrigar o Centro de Excelência do Bambu. Sendo assim, a obra possui caráter metalinguístico, por se tratar de uma edificação verde. A construção, vista na figura 18, de área de 1651m² foi idealizada pelo Instituto Jatobá em parceria com o escritório Anima e conta com materiais como o eucalipto e bambu, presente na estrutura cobertura da edificação. A cobertura de cerca de 800m² com vão livre que alcança 11 m, foi construída com a espécie Guadua chacoensis e se divide em duas águas. Para sustentar a estrutura de cobertura, pilares e vigas de eucalipto roliço foram instalados e sobre esta, foram instaladas longarinas metálicas para receber telhas de PVC. Figura 18 – Centro Cultural Max Feffer – Pardinho, São Paulo. Fonte: Adaptado de FAU/USP (2019). 28 9 5.5.3.2 Anfiteatro PUC RIO Uma das obras recentes – construída em 2014 - com o material é a cúpula do Anfiteatro Professor Junito Brandão, no campus da PUC, Rio de Janeiro; espaço de 17x12m que abriga uma área coberta de 200m². A estrutura foi idealizada pelo arquiteto Carlos Pingarrilho e executada pela brasileira Bambutec, empresa de arquitetura e design de estruturas que presta serviços especializados em biomateriais. O projeto foi desenvolvido pelo método Form-finding, um método no qual o programa de computador busca a posição ideal para a qual as tensões estão em equilíbrio com as condições geométricas do material. Esta edificação conta com uma estrutura espacial híbrida, sendo o bambu presente em pilares autoportantes, bem como em arcos de flexão que sustentam a cobertura treliçada, também em bambu. Toda essa estrutura se ancora em bases de concreto, para evitar a umidade em contato com o solo. Nesta obra em especial a montagem foi realizada em 25 dias, utilizando-se de módulos pré-fabricados, sistemas tensionados e alavancas, dispensando a utilização de maquinários pesados como guindastes; contribuindo ainda mais para um processo seguro e de baixo impacto ambiental. Isso também foi possível pois a estrutura total pesa cerca de 1,4 toneladas, cerca de 7 kgf/m². A estrutura, bem como seu projeto, podem ser vistos nas figuras 19, 20 e 21. 29 9 Figura 19 – Cúpula do Anfiteatro Prof. Junito Brandão – PUC, Rio de Janeiro. Fonte: Adaptado de Bambutec (2019). Figura 20 – Corte transversal do projeto da cúpula do Anfiteatro Prof. Junito Brandão – PUC, Rio de Janeiro. Fonte: Adaptado de Bambutec (2019). 30 9 Figura 21 – Corte longitudinal do projeto da cúpula do Anfiteatro Prof. Junito Brandão – PUC, Rio de Janeiro. Fonte: Adaptado de Bambutec (2019). 5.5.3.3 Ekôa Park Ekôa Park é um projeto localizado na Reserva Biosfera da UNESCO, em Morretes, no Paraná. Em um terreno de cerca de 232 hectares, em meio à mata atlântica, o parque tem como missão a conscientização ambiental, proteção dos recursos naturais e difundir informação, conhecimento e entretenimento. Tekôa é uma área do parque que propõe um percurso ecológico aos visitantes, o qual leva a reflexões acerca de limitações de recursos, bem como a degradação do ecossistema. O Tekôa tem como pressuposto levar a prática da ecologia, buscar soluções de baixo impacto ambiental através de novas técnicas de construir e habitar. Além da bioconstrução, o Tekôa abriga projetos de gestão de resíduos, pesquisas sociais e ambientais, produção de alimentos, entre outros. O parque que pode ser visto na figura 22, abriga e integra diversas áreas e edificações, tais como lojas, restaurante, horta, agrofloresta, biocasa e um pavilhão de oficinas, no qual são realizados cursos, palestras e oficinas acerca do desenvolvimento sustentável. 31 9 Figura 22 – Tekôa, no Ekôa Park em Morretes, Paraná. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). O projeto do Tekôa foi desenvolvido utilizando-se de matérias primas híbridas (naturais – como o bambu - e industrializadas), processos construtivos simples e de baixo custo. O projeto utilizou-se de elementos estruturais de bambu leves e finos da espécie Phyllostachys Aurea, esta muito abundante na região. A estrutura se baseia em três elementos: dois pilares e uma viga, que foram pré-fabricados com mão de obra local. Após a pré-fabricação, a estrutura foi transportada ao local e montada em apenas quinze dias. O componente estrutural forma uma “moldura”, componente este que se repete por diversas vezes, como pode ser visto na figura 23. 32 9 Figura 23 – Estrutura do espaço Tekôa. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). 5.5.3.4 Pavilhão do Sesc Paraty Em Paraty, no Rio de Janeiro foi desenvolvido e executado o projeto de um pavilhão composto por bambu e biomateriais. Este pavilhão consiste em treliças de bambus tratados e cobertos por uma combinação de terra, fibras de algodão, PVA e resinas vegetais os quais tem por função impermeabilizar o material. A estrutura toda pesa cerca de 8 kg/m², sendo caracterizada como uma estrutura ultraleve. Suas técnicas simplificadas de montagem e transporte favorecem o campo de experimentação de materiais de baixo impacto, consumo de energia e geração mínima de resíduos. Toda a estrutura passou por um processo de pré-fabricação, para após ser transportada e montada no local. O projeto pode ser visto na figura 24, enquanto que o pavilhão executado pode ser visto na figura 25. 33 9 Figura 24 – Projeto do pavilhão do Sesc, em Paraty. Fonte: Adaptado de Bambutec (2019). Figura 25 – Pavilhão do Sesc, em Paraty. Fonte: Adaptado de Bambutec (2019). 34 9 5.6 Tecnologia e inovação 5.6.1 Conectores impressos em 3D Uma inovação tecnológica que disseminou o uso do bambu em diversas aplicações foi a impressão em 3D. Esse tipo de impressão é feita por incremento de material seguindo modelos físicos computadorizados, sendo um método no qual não há desperdício de matéria prima. Além disto, o uso de impressoras 3D cresceu vertiginosamente nos últimos anos, tornando-se uma tecnologia altamente acessível e que possibilita materializar quaisquer modelos fictícios. Dentre diversas obras, há exemplos como o gazebo Sombra Verde em Singapura. O Sombra Verde é um projeto de um gazebo desenvolvido pela AIRLAB (Architectural Intelligence Research Lab) em parceria com Universidade de Tecnologia e Design de Singapura (SUTD). Esse projeto incorpora à tradição asiática do uso de bambu a tecnologia de impressão em 3D. O projeto consiste em nós impressos em 3D que interligam as peças de bambu, criando uma estrutura com matérias primas naturais híbridas, como pode ser visto nas figuras 26 e 27. Figura 26 – Gazebo Sombra Verde em Singapura. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). 35 9 Para possibilitar a execução da estrutura - levando em consideração as variações dimensionais-, os diâmetros e comprimentos das varas de bambu utilizadas foram digitalizados. Essa informação, posteriormente foi utilizada para calcular a capacidade de carga de cada uma das peças e posicioná-las na estrutura. As 36 peças de ligação foram fabricadas à base de PLA, um polímero natural à base de plantas. O pavilhão abriga uma área coberta de 55,25 m² e pesa menos de 150 kg, ressaltando a leveza do material e sua versatilidade. Figura 27 – Detalhe construtivo das ligações em PLA e bambu. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). 5.6.2 WarkaWater O bambu por se tratar de um material de fácil acesso e baixo custo, tornou-se matéria prima em estruturas para captação de água em países em desenvolvimento, chamadas de WarkaWater. Essa estrutura, que consiste em cinco módulos, pode ser montada sem o uso de ferramentas e energia elétrica, possibilitando assim o acesso 36 9 de comunidades isoladas ou rurais à água potável. A estrutura pode ser vista nas figuras 28 e 29. Figura 28 – WarkaWater em comunidade na Etiópia. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). O Warkawater é uma torre de captação de água, feita em bambu e composta por um revestimento plástico em seu interior. Esse revestimento tem como função condensar a umidade do ar e drená-la até um reservatório no interior da estrutura. A estrutura tem uma capacidade de gerar até 100 litros de água potável por dia. Uma segunda versão mais aprimorada foi modelada, a Warkawater 2, esta com capacidade de coletar orvalho, neblina e água de chuva. 37 9 Figura 29 – WarkaWater 2. Fonte: Adaptado de Archdaily (2019). 38 9 6 DURABILIDADE A durabilidade do bambu está intrinsecamente ligada à espécie, à utilização do material, bem como as condições do meio em que ele se encontra e o tratamento realizado no material. Segundo Liese e Tang (2015), o bambu sem tratamento exposto à intempéries tem durabilidade de 1 ano e quando tratado, sua durabilidade nas mesmas condições passa a ser de 5 anos. Apesar de não ser considerado um material de alta durabilidade, a aplicação de tratamentos apropriados no bambu pode elevar consideravelmente a vida útil do mesmo, fazendo com que este possa durar por várias décadas (CLARK; LONDONO; RUIZ-SANCHEZ, 2015). Os cuidados para uma durabilidade maior do bambu iniciam-se desde sua colheita, durante o processo de secagem, armazenamento, transporte e tratamento. Cada uma destas etapas tem influência determinante sobre a durabilidade do material. Para a colheita do material, deve-se analisar a maturação dos colmos. Colmos mais maduros são mais resistentes à ataques de fungos e insetos, além de possuírem mais lignina, o que os torna mais resistentes para finalidade estrutural (peças como andaimes, vigas, pilares, tesouras, etc). A idade de maturação dos colmos varia de espécie para espécie, sendo divididas em ciclo curto e ciclo longo. Para espécies como B. vulgaris var. vittata, Bambusa tuldoides e Bambusa vulgaris, espécies caracterizadas como de ciclo curto, a idade de maturação e colheita é de 3 anos. Já para as espécies de ciclo longo como Dendrocalamus giganteus e Guadua angustifólia, a idade de colheita é após os 6 anos. 6.1 Secagem Durante a colheita do bambu é importante seguir algumas regras, que iniciam na escolha da estação propícia para a sua colheita (quando a sua concentração de amido é menor), escolha correta da espécie, armazenagem das varas em lugar seco e sem contato direto com o solo, além dos cuidados durante o transporte (JANSSEN, 2000). 39 9 Posteriormente deve-se realizar a secagem, processo que aumenta a resistência do material e impede que ocorram rachaduras provenientes da retração devido às tensões de contração – quando há uma rápida secagem do bambu. Além disto, uma secagem correta previne o material contra degradação por umidade. Quando comparado à madeiras de densidade semelhante (750 kg/m³, aproximadamente), o bambu leva mais tempo para alcançar a umidade de equilíbro com o meio. Isso se deve à disposição anatômica do bambu, no qual a água pode ser extraída na direção longitudinal dos vasos, já que a parede externa é uma camada praticamente impermeável. A secagem natural dos colmos ocorre de maneira lenta e gradual e depende das condições atmosféricas locais, bem como o entabicamento (posição) dos colmos. Recomenda-se a secagem em áreas ventiladas, para evitar o ataque de fungos (considerando o tempo que o processo de secagem leva para ocorrer). Já na secagem artificial, utiliza-se de um dispositivo que força a circulação de ar por meio de orifícios nos diafragmas do bambu. Esse processo reduz significativamente o tempo de secagem do material e se torna mais eficiente quando inverte-se o fluxo de calor. 6.2 Tratamentos Além da degradação natural do material, alguns tipos de fungos podem atacar o material, alterando suas propriedades físicas e em alguns casos levando ao apodrecimento do material. Os fungos se desenvolvem em bambus com teor de umidade de 40 a 80%, sendo bambus com teor de umidade igual a 20% impróprios para o ataque de fungos. Este fator ressalta a relevância da secagem correta do bambu. Além dos ataques de fungos, o bambu também é susceptível ao ataque de insetos. Estes insetos penetram no bambu, afetando seus tecidos e consumindo o material, deixando furos no mesmo (LIESE E TANG, 2015). Para prevenir os ataques anteriormente citados, há diversos tratamentos a serem realizados no bambu, sendo estes químicos ou não químicos. A escolha do tratamento ideal deve levar em conta a espécie do bambu, finalidade, entre outros. 40 9 6.2.1 Tratamentos Não Químicos Dos tratamentos não químicos, dois são os mais comuns: o tratamento através da cura pela fumaça e a imersão em água. A cura pela fumaça protege o bambu ao entrar em contato com a fumaça, seus colmos criam substâncias tóxicas no exterior, protegendo ao ataque de fungos e insetos. Já no tratamento por imersão em água, o bambu reduz a quantidade de amido em seu interior, assim tornando-se menos propício ao ataque de carunchos (Dinoderus minutus). 6.2.1.1 Tratamento Por Imersão O tratamento por imersão pode ser feito em água parada ou corrente, em um período de quatro a sete semanas e preferencialmente com os colmos amarrados entre si (pois sua leveza tende a flutuação do material). Segundo Sulthoni (1981), a imersão em água parada é mais eficiente que em água corrente, pois a degradação do amido (em água parada) se dá mais rapidamente que sua extração (em água corrente). Este tratamento deve ser realizado logo após a colheita - visando a redução ou eliminação total do teor de amido existente no material. Ao imergir o bambu em água, ocorre a fermentação biológica anaeróbia (falta de oxigênio no meio) que reduz o teor de amido, minimizando o ataque de carunchos. 6.2.1.2 Tratamento Pelo Fogo Assim como no tratamento por imersão, o tratamento com fogo deve ser realizado logo após a colheita. A finalidade deste tratamento é a mesma do citado acima, só diferindo na maneira com que é realizado. No tratamento pelo fogo, o amido é alterado quimicamente e a seiva é eliminada pela exsudação. Com a degradação do amido, este se torna muito menos viável ao ataque de fungos e insetos. Este tratamento é muito utilizado nas espécies P. edulis (Mossô) e P. aurea (Cana da Índia). Nota-se que após o tratamento, o bambu adquire cor parda e brilhante, devido ao derretimento da cera natural presente na casca do material. 41 9 6.2.1.3 Tratamento Pela Fumaça No tratamento pela fumaça, o processo tem por finalidade a formação de substâncias tóxicas na superfície externa dos colmos do bambu, por meio da ação da fumaça e do calor. Além disso, o método visa degradar o amido presente no interior dos colmos. Este tratamento também deve ser realizado logo após a colheita e nele deve ser respeitado uma temperatura média de 120 a 150 °C durante 20 minutos, segundo Liese (1980), pois quando atingimos uma temperatura superior a esta, há a expansão do ar dentro dos colmos – podendo causar rachaduras nos mesmos. 6.2.2 Tratamentos Químicos Os tratamentos químicos apresentam maior eficácia do que os não químicos e podem ser realizados com diversos materiais. A vantagem dos tratamentos químicos é que além de proteger contra os ataques de insetos e fungos, esses também aumentam a durabilidade do material. Um tratamento químico ideal é aquele que tem uma concentração ótima sendo tóxico aos organismos invasores, porém sem ser tóxico aos seres humanos e animais. A aplicação do produto deve visar sua penetração no material, sem que evapore, ou seja, eliminado pela umidade proveniente do solo ou das chuvas. Os materiais utilizados nos tratamentos químicos podem ser oleosos, hidrossolúveis ou oleossolúveis. 6.2.2.1 Tratamentos Químicos Oleosos Dentre os materiais utilizados para o tratamento químico oleoso, o principal deles é o creosoto, podendo este ter origem vegetal ou mineral. Segundo Paes et. al (1998), o creosoto mineral obtido pela destilação do carvão mineral (hulha) é mais eficiente no tratamento da madeira, principalmente quando se trata sobre ataque de insetos. O ideal para o tratamento do bambu é o creosoto vegetal, obtido pela destilação do alcatrão. 42 9 O método utilizado para o tratamento com o creosoto é o método quente-frio. Este método é indicado principalmente para bambus que irão compor peças estruturais, devendo os colmos estar previamente secos antes do tratamento. Este método consiste em imergir os colmos de bambu durante cerca de 3 horas em banho quente (90 °C). Imediatamente após o banho quente, deve-se imergir os colmos em creosoto à temperatura ambiente por cerca de 4 horas. Após isso, os colmos devem ser retirados do banho em creosoto e armazenados até que se escorra o excesso do material. 6.2.2.2 Tratamentos Químicos Oleossolúveis Assim como no tratamento anteriormente citado, é necessário que os colmos de bambu estejam previamente secos antes do processo de tratamento. O método de tratamento é simples e consiste na imersão dos colmos em solução de baixa concentração (5% de pentaclorofenol dissolvido em óleo diesel, querosene ou aguarraz) em temperatura ambiente, durante 7 dias. A dificuldade encontrada nesse tratamento é que o material pentaclorofenol (produto oleossolúvel utilizado no tratamento de madeiras e bambus) tem seu uso restrito em diversos países. 6.2.2.3 Tratamentos Químicos Hidrossolúveis No tratamento com material hidrossolúvel os produtos dissolvidos em água são sais, e esta solução penetra no interior dos colmos reagindo com a lignina. Desta reação formam-se compostos insolúveis tóxicos aos invasores. Os sais comumente utilizados neste tratamento são o sulfato de zinco ou cobre, ácido bórico ou crômico e dicromato de potássio ou sódio. Geralmente é a utilizada a combinação de dois ou mais sais na solução preservativa que deve ser acidificada (geralmente adiociona-se ácido acético) para que os sais não se precipitem em meio alcalino. Para o tratamento de colmos secos, é realizado o processo de imersão durante cerca de 3 semanas em temperatura ambiente e para colmos verdes (recém colhidos), é realizado o processo de substituição de seiva durante 7 dias. O processo de substituição de seiva se dá da seguinte maneira: colocam-se os colmos na posição vertical dentro de um tambor, juntamente com a solução preservativa. À medida que a água contida nos colmos do bambu evapora, a solução é ascendida 43 9 por capilaridade, adentrando ao colmo do bambu. Esse método deve ser realizado em locais com boa ventilação, favorecendo a evaporação da água no interior dos colmos. Após uma semana, os colmos devem ser invertidos para que o processo ocorra ao longo de todo seu comprimento. Ao finalizar o tratamento, os bambus devem ser armazenados em local coberto por um período de 30 dias, para que os sais completem sua reação química com a lignina, bem como para a secagem completa dos colmos. 6.2.3 Tratamento Por Pressão Para colmos de bambu completamente secos, há ainda o tratamento sob pressão realizado em autoclaves. Para este processo, é necessário que os diafragmas sejam perfurados para evitar rachaduras ao aplicar-se o vácuo durante o tratamento. Porém, a eficácia do tratamento depende da secagem do colmo sem que haja o ataque por carunchos. Além do método da autoclave, há também o método Boucherie modificado por pressão. Este método consiste na aplicação de uma solução hidrossolúvel pressurizada por um dispositivo. Desta forma, a solução penetra nos vasos expulsando a seiva dos mesmos. O método deve ser aplicado por cerca de 3 horas e após isto, os colmos devem secar à sombra por cerca de 15 dias. 44 9 7 CONCLUSÃO A partir dos dados teóricos e ensaios observados anteriormente, conclui-se que o bambu é um material extremamente apto e viável em diversas utilizações na construção civil. Visto o crescimento populacional e consequentemente o crescimento do setor da construção civil, é necessário o estudo e aplicação de matérias primas sustentáveis e renováveis, para minimizar o impacto ambiental causado pelo setor. Nesse contexto, o bambu como matéria prima, bem como suas técnicas construtivas são uma alternativa sustentável ao setor. A utilização do bambu, bem como sua certificação, implicaria em uma alta taxa de sequestro de carbono, dado a elevada taxa de crescimento do material – uma das maiores do mundo. Sendo assim, além de o material não causar impacto ambiental negativo, ele ainda minimiza efeitos negativos causados na produção e beneficiamento de outros materiais utilizados pela construção civil. Para um desenvolvimento técnico quanto ao uso do bambu, é necessário que pesquisadores e instituições busquem estudar e analisar as propriedades do material. Ao explorar as características do bambu, nota-se que as vantagens em sua aplicação são diversas, tais como: alta resistência, baixo peso, baixa energia de produção, facilidade na montagem e transporte, diversidade de espécies (e consequentemente, finalidades de uso), alta taxa de crescimento, entre outros. Como visto nas diversas obras e aplicações no mundo todo, o bambu é um material versátil (que pode ser utilizado com função estrutural, como estrutura de apoio – andaimes e etc) e com grande potencial estrutural ainda a ser explorado. Conclui-se que o setor como um todo, em técnicas, ferramentas e normativas, ainda é relativamente atrasado para a elaboração de projetos e execução de obras em bambu. Dessa forma, cabe às instituições de ensino, à indústria, bem como aos órgãos públicos, fomentarem e incentivarem a pesquisa e aplicação deste material. 45 9 REFERÊNCIAS APAWOOD – THE ENGINEERING PLAYWOOD ASSOCIATION. Softwood Plywood Celebrates 100th Anniversary, 1905 – 2005. AZZINI, Anísio; FILHO, Mario T. Estrutura anatômica, dimensões das fibras e densidade básica de colmos de Bambusa vulgaris Schrad. Instituto de Pesquisa e Estudos Florestais. Piracicaba, n.36, p. 43-50, ago.1987. Banco Nacional do Desenvolvimento Econômico e Social – BNDES. Setorial: Painéis de madeira no Brasil: panorama e perspectivas. Rio de Janeiro, n.27, p.121-156, março/2008. BERALDO, A. L.; AZZINI, A. Bambu: características e aplicações. Editora Guaíba: Agropecuária, 2004. Guaíba – RS, 2004.128p. 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MACEIÓ-ALAGOAS 2019/02 DARLAN ALVES LIMA DE ARAÚJO KAIO HENRIQUE BEZERRA DOS SANTOS APLICAÇÃO DO BAMBU NA ENGENHARIA CIVIL NO BRASIL – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Trabalho de conclusão de curso apresentado como requisito final para conclusão do curso de Engenharia Civil, do Centro Universitário CESMAC, sob a orientação da professora, Dr.ª Allani Christine Monteiro Alves da Rocha. APROVADO EM: 29/11/2019 Dr.ª Allani Christine Monteiro Alves da Rocha Orientadora BANCA EXAMINADORA Prof. Me. Zeferino José Alencar Bezerra Eng. José Humberto Veras de Carvalho REDE DE BIBLIOTECAS CESMAC SETOR DE TRATAMENTO TÉCNICO A658a Araújo, Darlan Alves Lima de Aplicação do bambu na engenharia civil no Brasil – revisão bibliográfica / Darlan Alves Lima de Araújo, Kaio Henrique Bezerra dos Santos – Maceió: 2019. 40 f.: il. TCC (Graduação em Engenharia Civil) – Centro Universitário CESMAC, Maceió – AL, 2019. Orientadora: Allani Christine Monteiro Alves da Rocha. 1. Bambu. 2. Construção civil. 3. Sustentabilidade. I. Santos, Kaio Henrique Bezerra dos. II. Rocha, Allani Christine Monteiro Alves da. III. Título. CDU: 619:636.7 Bibliotecária: Ana Paula de Lima Fragoso Farias – CRB/4 - 2195 Lista de figuras Figura 1: Diagrama do resultado da aplicação dos filtros de busca, limites e critérios para inclusão dos artigos. Figura 2: Croqui da distribuição geográfica do bambu no Brasil. Figura 3: Armação da laje maciça mista, com aço na armadura positiva e bambu na armadura negativa, e garrafas PET como elemento de preenchimento. Figura 4: Piso de bambu. Figura 5: Processo de retirada da parte interna de nós de bambus em taliscas de bambus. Figura 6: Lixamento das taliscas de bambu: (a) Taliscas; (b) Lixamento na parte externa de nós; (c) Talisca com os nós lixados. Figura 7: Configuração das lâminas na viga de BLC. Figura 8: Piso inferior da residência. Figura 09: Utilização do bambu Dendrocalamus Asper. Figura 10: Malhas feitas de Bambusa Tuldoides. Figura 13: Fachada da casa de bambu. Figura 12: Localização de Maceió/AL no Mapa. Figura 13: Planta Baixa. Figura 14: Fabricação das esterillas. Figura 15: Fabricação das esterillas. Figura 16: Painéis ou esterillas. Figura 17: Preenchimento dos painéis. Figura 18: Residência acabada. Lista de Quadros Quadro 01: Valores médios da resistência à compressão das espécies ensaiadas. Quadro 02: Eficiência das espécies de bambu e do aço (Resistência à tração / Massa Específica). Quadro 03: Módulos de Elasticidade obtidos no ensaio à compressão. Quadro 04: Universidades que pesquisam sobre bambu no Brasil registrados no CNPQ. Quadro 05: Institutos que pesquisam sobre bambu no Brasil registrados no CNPQ Lista de gráficos Gráfico 01: Representação gráfica de aproveitamento APLICAÇÃO DO BAMBU NA ENGENHARIA CIVIL NO BRASIL APPLICATION OF ENGINEERING CIVIL IN BAMBOO IN BRAZIL Darlan Alves Lima de Araújo Graduando do curso de engenharia civil darlan.alves47@gmail.com@hotmail.com Kaio Henrique Bezerra dos Santos Graduando do curso de engenharia civil kaio.henriquee6@gmail.com Allani Christine Monteiro Alves da Rocha Pós-Doutora em Química e Biotecnologia allani.rocha0601@gmail.com Resumo Na construção civil são utilizados vários tipos de componentes construtivos, e a cada dia novos elementos são inseridos nas obras. Entre as vantagens do uso do Bambu, destaca-se sua economia e durabilidade, além também de sua leveza, resistência. É extremamente eficiente barateando o custo das construções, e principalmente reduzindo o impacto ambiental. O presente estudo constituiu uma revisão sistemática da literatura, através da pesquisa em bibliotecas online e física, e principalmente, utilizando-se os mecanismos de pesquisa acadêmica Scielo e Google Scholar. Diante disso, este trabalho buscou o conhecimento regional adquirido até então sobre tal material, constituindo uma revisão de literatura. Conclui-se que a metodologia utilizada foi satisfatória, e nos permite compreender a importância da empregabilidade do bambu na construção civil sendo uma planta de grande abundância no território Brasileiro, mas de pouco aproveitamento devido à falta de conhecimento e incentivo, a proposta dessa pesquisa é demonstrar as diversas formas de aproveitamento do bambu. PALAVRAS-CHAVE: Bambu. Construção civil. Sustentabilidade. Abstract In civil construction, various types of building components are used, and every day new elements are inserted into the works. Among the advantages of using Bamboo, its economy and durability stand out, as well as its lightness, resistance. It is extremely efficient at lowering the cost of construction, and especially reducing the environmental impact. The present study constituted a systematic review of the literature through research in online and physical libraries, and mainly, using the academic search engines Scielo and Google Scholar. Therefore, this work sought the regional knowledge acquired so far about such material, constituting a literature review. It was concluded that the methodology used was satisfactory, and allows us to understand the importance of employability of bamboo in civil construction being a plant of great abundance in the Brazilian territory, but of little use due to the lack of knowledge and incentive, the proposal of this The research is to demonstrate the various ways of harnessing bamboo. KEYWORDS: Bamboo. Construction. Sustainability. Agradecimentos Agradecemos a Deus em primeiro lugar, pela oportunidade de chegar até este momento. Aos nossos pais e demais familiares que, de maneira direta ou indireta, nos apoiaram a construir este sonho e a chegarmos até aqui. À nossa orientadora Dr.ª Allani Christine, que nos recebeu e abraçou nossa idéia, tem nossa eterna gratidão. À nossa professora de tcc Drª Anne Dayse, que esteve presente desde o início dos trabalhos repassando todos os ensinamentos e nos assessorando. Ao Prof. Zeferino Alencar que aceitou prontamente participar da nossa banca de Defesa, contribuindo com seu conhecimento para implementar melhorias. Ao Eng. José Humberto Veras de Carvalho, um grande profissional e projetista, que também aceitou prontamente participar da banca de defesa. Aos nossos demais amigos que também nos apoiaram e nos ajudaram a traçar mais esta vitória. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 11 1.1 Considerações iniciais ...................................................................................... 11 1.2 Objetivos ............................................................................................................ 12 1.2.1 Objetivo Geral .................................................................................................. 12 1.2.2 Objetivos Específicos ....................................................................................... 12 2 REFERENCIAL TEÓRICO ..................................................................................... 13 2.1 O bambu e suas características ....................................................................... 13 2.2 A utilização do bambu na construção civil ..................................................... 13 3 METODOLOGIA .................................................................................................... 16 3.1 Aquisição bibliográfica ..................................................................................... 16 3.2 Catalogação da aquisição ................................................................................ 16 3.3 Prováveis substituições para o bambu ........................................................... 16 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................. 17 4.1 Bambu no Brasil ................................................................................................ 18 4.2 Bambu – o aço vegetal ...................................................................................... 20 4.3 Lajes de bambu ................................................................................................. 22 4.3.1 Análise das propriedades físicas e mecânicas da laje de concreto armado com adição de pet e bambu. ............................................................................................. 22 4.3.2 Laje mista de bambu-concreto leve: estudo teórico e experimental ................. 23 4.4 Piso de Bambu .................................................................................................. 24 4.5 Painéis ................................................................................................................ 24 4.5.1 Bambu laminado colado: propriedades e aplicações ....................................... 24 4.6 Casa de bambu em Hidrolândia/GO................................................................. 27 4.7 Protótipo de habitação social com taipa de bambu em Maceió/AL .............. 31 4.8 Cadeia Produtiva ............................................................................................... 35 4.8.1 O Setor da Construção Civil ............................................................................. 35 4.9 Organizações Não-Governamentais (ONGs) .................................................. 36 4.10 Órgãos Governamentais ................................................................................. 39 4.11 Centros De Pesquisa Relacionados Ao Bambu ........................................... 40 4.11.1 Centros De Pesquisa No Brasil ...................................................................... 41 5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 46 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 47 11 1 INTRODUÇÃO 1.1 Considerações iniciais Souza (2014) argumenta que devido ao aumento do consumo de madeira pela sociedade, fez-se necessário a introdução de florestas plantadas, principalmente das espécies de pinus e eucalipto, para decréscimo da pressão sobre florestas nativas. Isto posto, percebe-se o quanto é importante um ambiente ecologicamente equilibrado. Pensando nisso, surgiu como preocupação do século XX a sustentabilidade, que nada mais é do que um termo empregado nas mais diversas ações do homem que desejam sanar as necessidades gerais atuais levando em consideração as gerações futuras. Através de diversas pesquisas ao longo dos anos, buscando novas alternativas de sustentabilidade a serem empregadas na construção civil, foi descoberto as diversas propriedades do bambu, que já é conhecido pelo seu excelente desempenho estrutural sendo leve e resistente. „‟O bambu tem sido analisado e testado como estrutura na PUC-Rio por 30 anos‟‟ (MAIA, 2009. p.4). „‟Munido de muitos benefícios, o bambu ainda é um material pouco utilizado no Brasil, enquanto a China é vista como líder mundial na produção e uso dessa gramínea‟‟ (SOUZA, 2014, p.16). Além de possuir características mecânicas e estruturais, o Bambu é um material de fácil produção na natureza, com rápido crescimento e podendo ser plantado em larga escala em pequenas áreas. „‟Os materiais ecológicos satisfazem algumas exigências fundamentais para o futuro da humanidade, tais como: minimização do consumo de energia, conservação dos recursos naturais, redução da poluição e manutenção de um ambiente saudável „‟ (GHAVAMI; MARINHO, 2005, p.1). Neste sentido, no presente estudo se dará no intuito de mostrar a real necessidade da utilização do bambu como uma forma alternativa e viável para ser empregada na construção civil de diversas formas, nas quais tenham como objetivo 12 substituir meios convencionais e atender a necessidade da comunidade, devido seu baixo custo e a sua contribuição para com a preservação do meio ambiente. 1.2 Objetivos 1.2.1 Objetivo Geral Esta pesquisa busca apresentar as diversas formas de empregar o bambu na construção civil, visando economia e sustentabilidade. 1.2.2 Objetivos Específicos  Demonstrar que o bambu é capaz de substituir os insumos tradicionais da construção.  Apresentar soluções sustentáveis na construção envolvendo o bambu. 13 2 REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 O bambu e suas características „‟Os Bambus podem ser divididos basicamente em dois grupos, os lenhosos e os herbáceos. Os lenhosos são de porte mais elevados e os herbáceos são de porte inferior, parecidos com arbustos e mais utilizados como plantas ornamentais‟‟ (SOUZA, 2014, p.20). „‟A estrutura externa do bambu é formada pelos sistemas subterrâneo de rizomas, colmos, galhos e folhas. Os colmos são formados por uma série alternada de nós e entrenós. Com o crescimento do bambu, cada novo nó interno é envolvido por uma folha caulinar protetora (bainha)‟‟ (GHAVAMI; MARINHO, 2005, p.2). „‟Esses colmos diferem, segundo a espécie, em comprimento, espessura da parede, diâmetro, espaçamento dos nós e resistência. Em sua maioria são ocos com entrenós sólidos e outros com água no seu interior‟‟ (GHAVAMI; MARINHO, 2005, p.2). Filgueiras, Gonçalves,( 2014), Citado por Oliveira (2013). Argumenta que no Brasil existe a maior diversidade de espécies de bambus dentre todos os países das Américas, possuindo cerca de 230 espécies de 34 gêneros e dentre estas, três quartos ou 174. „‟Estes números são de certa forma controversos, pois há outros autores que mencionam cerca de 400 espécies‟‟ (OLIVEIRA, 2013, p.15). 2.2 A utilização do bambu na construção civil Externamente os colmos dos bambus se apresentam longos e flexíveis, e suas paredes possuem uma considerável resistência à compressão, em bambus maduros pode ser maior que a do concreto. Mas a resistência à tração é a característica de maior destaque uma vez que pode ser comparada à resistência do aço usado na construção civil. Na parte externa do bambu, em sua superfície há um composto de sílica e cera que são análogos à casca de árvores, e que conferem uma camada protetora para retenção da umidade interna e proteção físico-mecânica de sua estrutura (OLIVEIRA, 2013, p.27). 2.2.1 Painéis de bambu O bambu é um material utilizado em escala global em diversas áreas. Contudo, necessita de aprimoramento nos processos para utilização industrial, no Brasil. 14 „‟A produção de painéis laminados colados está em crescimento no mundo e pode ser uma fonte de recursos para esse fim‟‟ (RUSCH, 2019, p.1). De acordo com Salamon (2009), Citado por Ostapiv (2019), o uso limitado de bambu na indústria brasileira é em grande parte devido à falta de matéria-prima e conhecimento suficientes sobre processos de fabricação de bambu, bem como equipamento seguro e eficiente. Na maioria dos casos, os colmos naturais de bambu não atende aos requisitos industriais e precisa ser padronizado Yu, (2007). Conforme relatado por Zang, (2002), com o objetivo de padronizar o processo lignocelulósico. material dos colmos de bambu, o colmo deve ser processados em unidades menores, como folheados ou lascas, que podem ser usadas para obter diferentes painéis, aplicando adesivo e pressionando. Moizés, (2007) mostrou quatro tipos básicos de materiais derivados de colmos de bambu, que formam base para a produção e classificação de painéis de bambu: folheados, fitas, tiras e partículas (OSTAPIV, 2019, p.1). „‟Esses folheados podem ser usados para fabricar número de produtos inovadores de alto valor, explorando as características do bambu como um composto graduado‟‟ (OSTAPIV, 2019, p.2). Transformar laminação de bambu colmos é significativamente mais produtivo e eficiente processo de fabricação, quando comparado à obtenção folheados cortando a madeira de bambu contínua longitudinalmente usando serras ou facas. O processo de moagem produz bambu fino, largo e contínuo de alta densidade folheados com um bom desempenho mecânico. Ripas de madeira são coladas em conjunto para formar o chamado painel de borda colada (EGP), usando pequenos pedaços de madeira para obter painéis que são semelhantes ao sólido madeira, criando assim produtos finais de alto valor (OSTAPIV, 2019, p.2). 2.2.2 Cimento com polpa de bambu „‟O cimento-amianto foi o primeiro material de construção civil reforçado com fibras naturais produzido em escala industrial‟‟ (ANJOS, 2003, p.1). No entanto, nas últimas três décadas ele vem sofrendo sérias restrições de uso, devido à constatação de enfermidades provocadas pelas fibras de amianto, como câncer e fibrose pulmonar. Atualmente, todos os países da atual União Européia, Canadá, EUA e México, aboliram o uso do asbesto. No Brasil, a Lei Orgânica de alguns municípios já proíbe o uso de derivados de amianto e, em termos nacionais, já está em fase de discussão no Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA), a diminuição do seu emprego (ANJOS, 2003, p.1). „‟Frente à inadequação do uso do amianto para produção de materiais de construção civil sem riscos à saúde da sociedade, surge a necessidade de encontrar 15 um substituto com propriedades físicas e mecânicas adequadas, que seja ecológico, de baixo custo e com disponibilidade local‟‟ (ANJOS, 2002, p.1). Anjos, (2003), argumenta que as matrizes cimentícias reforçadas com polpas de bambu poderão perfeitamente gerar produtos de larga aplicação na construção civil, uma vez estabelecidas as propriedades de longa duração e conduzidos estudos a respeito da durabilidade para peças expostas às intempéries. 2.2.3 Bambucon O Bambucon é um processo misto utilizando o bambu como matéria prima e o microconcreto armado como reforço. „‟O bambu apresenta resistência à tração suficiente para trabalhar como reforço em estruturas de concreto armado‟‟ (NOGUEIRA, 2009, p.33). „‟Em termos econômicos o bambucon se mostra muito favorável, pois o bambu é de mais fácil aquisição e transporte que a maioria dos materiais de construção civil, além de oferecer boa resistência a flexão e a tração‟‟ (NOGUEIRA, 2009, p.37). 16 3 METODOLOGIA O presente estudo constitui uma revisão sistemática da literatura, através da pesquisa em bibliotecas online e física, e principalmente, utilizando-se os mecanismos de pesquisa acadêmica Scielo e Google Scholar. Este trabalho será desenvolvido por meio de etapas seletivas e exclusivas. 3.1 Aquisição bibliográfica Serão feitas pesquisas no Scielo e Google Scholar buscando informações sobre o bambu na construção civil, com o intuito de coletar dados informais a respeito de suas vastas aplicações na engenharia dos últimos 2 anos em idioma português. 3.2 Catalogação da aquisição Serão catalogados artigos nos quais evidenciem espécies de bambu com grande potencial de utilização na construção civil no brasil, com dados concretos descrevendo sua empregabilidade na construção, visando a economia e sustentabilidade. 3.3 Prováveis substituições para o bambu Será feito um comparativo entre materiais de fabricação convencional e materiais fabricados utilizando o bambu como matéria prima, e suas respectivas funções, e será analisado a utilização de cada um visando o custo, a demanda e se existe um benefício significativo na substituição de um pelo o outro, para ser empregado em determinadas áreas da construção civil. 17 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO Após leitura na íntegra e submissão aos critérios de inclusão e de exclusão, foram encontrados nos bancos de dados selecionados um total de 4236 artigos que abrangem os 5 materiais questionados, incluindo todas as áreas de estudo, ou seja, revisões básicas referentes a suas propriedades e compósitos sustentáveis. O número consequentemente inviabiliza a avaliação de cada artigo, bem como escolha nos quais se enquadram na escolha do tema abordado. Os resultados demonstram, sem evidência de dúvidas, que deques modulares é o material mais relevante e mencionado nos mecanismos de pesquisa na América Latina. Este fato pode se dar devido à praticidade em se estudar tal material, tendo em vista que o mesmo não agrega tecnologias avançadas para sua produção, sua matéria prima é encontrada na natureza com extrema facilidade. Além disso, nota-se a falta de precisão do mecanismo do Google Acadêmico, pois mesmo utilizando palavras chave que busquem pesquisas com o viés sustentável dentro da construção civil, é notória a presença de inúmeros artigos com objetivos divergentes, em comparação às buscas no Scielo. Para melhor comparar os dados, o diagrama abaixo (Figura 1) apresenta os números encontrados para cada material. Figura 1 - Diagrama do resultado da aplicação dos filtros de busca, limites e critérios para inclusão dos artigos. Número (n) de registros por bases de dados:4236 SCIELO:286 GOOGLE ACADÊMICO:395 0 Aplicação dos critérios de inclusão e exclusão de leitura dos resumos. Artigos Selecionados: 44 Incluídos 39 – Escritos em outro idioma que não seja português; 0 – Repetidos; 2822 - Fora do recorte temporal; 1315- Não possuíam relação com à temática; 16 - Editoriais, resenhas, teses e dissertações. Excluído s 18 Fonte: Autor, 2019. 4.1 Bambu no Brasil O Brasil, desde o período colonial, explorou intensivamente a terra, comprometendo vegetações, como a caatinga e a Mata Atlântica com grandes culturas. Matas de jacarandá e outras madeiras nobres da Zona da Mata Mineira, norte do Espírito Santo e sul da Bahia foram devastados. A Zona da Mata Mineira ocupava aproximadamente 1,3 milhões de km2 e atualmente restam apenas cerca de 5mil km2. (MMA, 2010; IBAMA,2010 apud TEDESCHI, 2011, p.37) Ibama (2010), citado por Tedeschi (2011), argumenta que a vinda dos imigrantes após a Primeira Guerra Mundial também contribuiu com o desmatamento, onde florestas de pinheiros, perobas deram lugar a mais cafezais. „‟Nas últimas décadas, o desmatamento na região amazônica, com a finalidade de se criar pastagens, além da exploração madeireira indiscriminada, geralmente ilegal, se mostrou preocupante‟‟ (TEDESCHI, 2011, p.37). MMA (2010), citado por Tedeschi (2011), argumenta que com a expansão agrícola, onde o país ocupa posição de destaque no cenário mundial é necessário implantar medidas de monitoramento e controle para reduzir os impactos ambientais. O Brasil ocupa um território de 8,5 milhões de km2, abriga uma população de mais de 186 milhões de habitantes, dos quais, 83% estão nas cidades. Possui clima predominantemente tropical e concentra 14% da água doce do planeta. No Brasil existem 34 gêneros de bambu e 232 espécies nativas, sendo 174 espécies consideradas endêmicas (FILGUEIRAS; GONÇALVES, 2004). Algumas espécies de bambu nativos no Brasil são conhecidas como taquara, taboca, jativoca, taquaruçu ou taboca-açu, ocorrendo, na Floresta Atlântica (65%), Amazônia (26%) e nos Cerrados (9%). (AZZINI, BERALDO, 2001; FILGUEIRAS; GONÇALVES, 2004 apud TEDESCHI, 2011, p.37). Fialho et al (2005); pereira; Beraldo (2008), Citados por Tedeschi (2011) argumentam que nos estados do Acre e Amazonas, há 70 mil km2 e 20 mil km2, respectivamente de reserva natural de bambu, „‟sendo esta a maior reserva de bambu natural do mundo. Embora seja uma área considerável plantada, as mesmas 19 não são exploradas comercialmente por estarem em meio a áreas protegidas de mata nativa‟‟ (TEDESCHI, 2011, p.37). Através da (Figura 2), segundo Fialho et al (2005), citado por Tadesche (2011), é possível visualizar o “triângulo do bambu”, cujos vértices são a Amazônia Ocidental, Zona da Mata Nordestina e Região Sudeste. Figura 2 – Croqui da distribuição geográfica do bambu no Brasil Fonte: FIALHO; TONHOLO; SILVA, 2005. No norte do estado do Amazonas há grande demanda por biomassa para termoelétricas, onde somente no final do ano de 2010, a Eletrobras Amazonas Energia através do Programa Luz para Todos entregou 7 termoelétricas nos municípios de Santo Antonio do Içá, Canutama, duas em Barcelos, São Sebastião do Uatumã, Apuí, Humaitá, Beruri e Coari. Entretanto existem dúvidas quanto à utilização do bambu como fonte energética devido à alta produção de cinzas e a significativa presença de sílica na mesma. (FIALHO, 2005; ACRÍTICA, 2011 apud TEDESCHI, 2011). O ramo de papel e celulose é explorado no estado do Maranhão pela empresa Itapagé S.A. pertencente ao Grupo João dos Santos fundada há quase 40 anos, que possui mais de 100 mil hectares de bambu, sendo esta a maior plantação em escala comercial do mundo. (TEDESCHI, 2011, p.38). „‟Na Zona da Mata Nordestina, através dos projetos desenvolvidos pelas ONGs, está havendo o emprego de mão-de-obra oriunda das plantações de cana- 20 de-açúcar, agora mecanizadas para a produção de artesanato‟‟ (TEDESCHI, 2011, p.38). „‟O sudeste e sul do Brasil apresentam grande diversidade de espécies de bambu e devido principalmente ao grande número de Universidades e Institutos de Pesquisa possui melhor condição para o desenvolvimento do mercado‟‟ (TEDESCHI, 2011, p.38). O bambu possui um grande potencial agrícola, pois apresenta ótimas características mecânicas, físicas e químicas, além de ser um eficiente sequestrador de carbono, ajudar na recomposição de matas ciliares e ser um regenerador ambiental. Os vários tipos de bambu compreendem desde espécies de pequeno porte, com finalidade ornamental, até espécies gigantes que podem atingir até 30 metros de altura. (BERALDO; RIVERO, 2003 apud TEDESCHI, 2011,p.39). „‟Além de suas boas características físicas, possui baixo custo, fácil obtenção – zonas tropicais e subtropicais da Ásia e América Latina –, além de sua forma geométrica peculiar‟‟ (BERALDO; RIVERO, 2003 apud TEDESCHI, 2011, p.38). Beraldo; Azzini (2004), citado por Tedeschi (2011), argumenta que no Brasil o potencial do bambu ainda não é tão explorado devido à resistência cultural, que não o vê como material confiável, durável, associando-o a miséria e diminuindo o seu interesse científico e tecnológico. Lobovikov et al (2007), citado por Tedeschi (2011), argumenta que o desenvolvimento industrial do bambu está oferecendo oportunidades a novas gerações para dar continuidade à cultura do bambu. Lobovikov et al (2007), citado por Tedeschi (2011), revisou as fontes estatísticas sobre bambu, que mostram que as informações disponíveis são poucas, fragmentadas e contraditórias, não podendo, portanto, serem comparadas entre as regiões. 4.2 Bambu – o aço vegetal „‟Considerando que os objetivos desse trabalho estão relacionados com a obtenção das propriedades mecânicas de várias espécies de bambu, a seguir são descritas resumidamente as conclusões dos valores obtidos para cada uma delas„‟ (CARBONARI et al, 2017, p.24). 21 „‟Quanto a resistência à compressão, os valores obtidos para as espécies ensaiadas de bambu variaram de 38 MPa à 75 Mpa‟‟ (CARBONARI et al, 2017, p.24). Quadro 01: Valores médios da resistência à compressão das espécies ensaiadas. Fonte: CARBONARI et al, 2017. „‟Já para a resistência a tração, os valores médios obtidos das várias espécies ensaiadas, considerando os corpos de prova com nó, ficaram entre 102 MPa e 125 Mpa‟‟ (CARBONARI et al, 2017, p.24). Quadro 02: Eficiência das espécies de bambu e do aço (Resistência à tração / Massa Específica). Fonte: CARBONARI, 2017. Considerando a relação entre as resistências, tanto à compressão como à tração das espécies, e suas respectivas massas específicas, todas as espécies de bambu ensaiadas apresentaram valores superiores de eficiência em relação ao concreto e aço (CARBONARI et al, 2017, p.24). Os valores relativamente baixos obtidos dos módulos de elasticidade à flexão (de 3,4 GPa a 5,3 GPa) comprovam a alta flexibilidade do bambu, compatível com o comportamento resistente e flexível que possui o 22 bambuzal quando sujeito à ação do vento. O módulo de elasticidade à flexão influi diretamente no dimensionamento de elementos, tais como lajes e vigas (CARBONARI et al, 2017, p.24). „‟Os módulos de elasticidade obtidos no ensaio de compressão das espécies estudadas ficaram entre 20 GPa a 25 GPa, sendo superiores aos das madeiras de floresta plantada, e próximos ao do concreto convencional‟‟ (CARBONARI et al, 2017, p.24). Quadro 03: Módulos de Elasticidade obtidos no ensaio à compressão Fonte: CARBONARI et al, 2017. „‟Com base nos resultados obtidos, comprovou-se que o bambu é um material extremamente eficiente, com baixo peso e alta resistência, tanto à tração quanto à compressão, porém com uma deficiência natural em seu módulo de elasticidade à flexão‟‟ (CARBONARI et al, 2017, p.24). 4.3 Lajes de bambu 4.3.1 Análise das propriedades físicas e mecânicas da laje de concreto armado com adição de pet e bambu. O estudo revelou que as lajes com adição de garrafas PET como função de preenchimento e o bambu como componente estrutural em substituição do aço, permitiu alcançar uma resistência aproximada à de um protótipo de laje maciça dimensionada nos mesmos padrões. Porém, fatores como a deficiente ancoragem e aderência do bambu impediram a sua total atuação dentro da laje. Em contrapartida, as garrafas PET atenderam perfeitamente a sua função de preenchimento de volume (Figura 03), para geração de economia de materiais e custos (SILVEIRA, 2019, p.9). 23 Figura 03 – Armação da laje maciça mista, com aço na armadura positiva e bambu na armadura negativa, e garrafas PET como elemento de preenchimento. Fonte: SILVEIRA, 2019. Devido à elevada resistência do bambu a tração da flexão, possível por meio de sua composição fibrosa, verificou-se que não houve rompimento deste, porém, o mesmo não aderiu ao concreto de maneira satisfatória levando, no momento do rompimento, ao colapso da estrutura por desprendimento de concreto da laje, gerado pelo escorregamento da malha de bambu (SILVEIRA, 2019, p.9). “Sugere-se para futuros trabalhos um tratamento que auxilie o bambu a manter suas características adequadas para uso como substituto do aço em estruturas de concreto armado, mantendo a aderência ao concreto” (SILVEIRA, 2019, p.9). 4.3.2 Laje mista de bambu-concreto leve: estudo teórico e experimental Foram desenvolvidas e ensaiadas duas lajes,onde a parte inferior é de bambu da espécie Dendrocalamus Giganteus, e a parte superior uma capa de concreto leve com argila expandida. Em uma das lajes todas as varas são cortadas no meio da seção, e na outra, foi mantida a seção natural na região dos nós, na tentativa de melhorar a interface de aderência. Apesar de terem sido ensaiadas somente duas lajes, é possível constatar o ganho significativo de resistência da laje com seção completa na região dos nós. (ACOSTA; CARBONARI, 2017, p.1) 24 4.4 Piso de Bambu O piso de bambu pode ser uma solução sustentável e econômica, tendo em vista que sua matéria prima tem origem floresta renováveis. Além disso, eles são muito resistentes do outros modelos de pisos. Esse tipo de piso feito em formas de assoalhos (Figura 04), tem fabricação bem parecida com a do piso laminado. No entanto o piso feito em folha de assoalho apresenta maior resistência, sendo superior até mesmo ao piso de madeira. Possuindo também maior rigidez e menos tendência a contração e expansão. Apresentam visualmente um aspecto mais leves, com uma aparência mais rustica do bambu (HAOULI, 2018, p.35). Figura 04 – Piso de bambu Fonte: PARQUESTSP, 2019. Br Floor (2018) apud Haoli (2018), Descreve que na sua fabricação, as fibras do bambu se fusão em elevada pressão. Deixando-o impecável para áreas de maior trasmitação. A montagem é feita no sistema „‟macho-femêa‟‟ que encaixa as placas. O que proporcionando densidade maior comparado com outros pisos. 4.5 Painéis 4.5.1 Bambu laminado colado: propriedades e aplicações Os valores de propriedades físicas e mecânicas nos colmos dos bambus Phyllostachys pubescens e Dendrocalamus giganteus, apresentaram boa correlação com àqueles obtidos para espécies de bambus estudadas por 25 outros pesquisadores. Destacando os valores obtidos no ensaio de tração paralela às fibras que, em alguns casos, chegaram a ser três vezes maiores do que o valores de algumas espécies de madeira (SANTOS, 2019, p.87). A retirada da parte interna dos diafragmas nas taliscas de bambu foi feita por meio de uma serra fita, conforme a (Figura 05) (SANTOS, 2019, p.50). Figura 05 – Processo de retirada da parte interna de nós de bambus em taliscas de bambus. Fonte: SANTOS, 2019. Os valores médios de delaminação obtidos ficaram acima do valor exigido pela revisão da norma de ABNT NBR 7190:2013, que é no máximo 6%. A delaminação média dos BLC‟s produzidos com bambu P. pubescens e com adesivo PU Bicomponente foi de 25,59% e com adesivo PU Monocomponente foi 31,69% e para a espécie de D. giganteus com adesivo PU Bicomponente foi de 47,71% e com adesivo PU Monocomponente foi 55,31% (SANTOS, 2019, p.87). Para a retirada dos diafragmas da parte externa nas taliscas foi utilizado o processo de lixamento com lixadeira rotativa, conforme a (Figura 06) (SANTOS, 2019, p.50) 26 Figura 06 – Lixamento das taliscas de bambu: (a) Taliscas; (b) Lixamento na parte externa de nós; (c) Talisca com os nós lixados. Fonte: SANTOS, 2019. Das vigas de BLC que foram ensaiadas à flexão, 53% romperam na linha de cola. Entretando, as médias gerais dos valores de módulo de ruptura e elasticidade ficaram dentro da faixa das médias de valores de outras vigas de BLC encontradas na literatura. Os resultados indicam que a resistência na linha de cola é um estado limite último a ser considerado no dimensionamento de vigas de BLC para uso estrutural (SANTOS, 2019, p.87). A (Figura 07) mostra como foram montadas as lâminas de bambu em cada viga de BLC (SANTOS,2019, p.52). Figura 07 – Configuração das lâminas na viga de BLC. Fonte: SANTOS, 2019. 27 As normas de cálculo estrutural exigem que também se considerem os estados limite de utilização, entre eles está um limite para os deslocamentos. É usual adotar para vigas de plataformas a razão vão/200, o que situa o limite de deslocamento em 3,15 mm para o vão de 630 mm utilizado neste trabalho. As diferenças entre as rigidezes experimentais e teóricas, principalmente nas vigas de BLC produzidas com bambu P. pubescens, podem ser melhoradas empregando ajustes na produção de vigas de BLC, como: no processo; utilização de equipamentos adequados; aplicação de adesivos nas lâminas; gramatura dos adesivos; pressão de colagem; tipos de adesivos; tratamentos nas lâminas, entre outros. 72 (SANTOS, 2019, p.87). „‟Os BLC‟s poderiam ser enquadrados na categoria de madeira leve, porém apresentando um elevado módulo de ruptura, da ordem entre 120 a 160 MPa, similar ao de várias madeiras densas brasileiras‟‟ (SANTOS, 2019, p.88). „‟Mesmo sendo ineficientes na obtenção das rupturas das amostras no ensaio de cisalhamento na linha de cola, dos valores de delaminação nas vigas de BLC e das rupturas na linha de cola em 53% das amostras no ensaio de flexão, as vigas de BLC obtiveram resultados positivos de módulo de elasticidade e ruptura no ensaio de flexão e de resistência de cisalhamento na linha de cola quando comparados com outras vigas de BLC da literatura. Destacando as vigas de BLC produzidas com o bambu da espécie D. giganteus que atingiram valores de módulo de elasticidade e ruptura e resistência na linha de cola superiores àqueles obtidos para as vigas de BLC feitas com os bambus P. pubescens‟‟. (SANTOS, 2019, p.88) 4.6 Casa de bambu em Hidrolândia/GO „‟A casa está localizada na cidade de Hidrolândia -GO, a 44km de distância da Capital. A casa fica no condomínio Encontro das Águas, Via EA2, quadra 05, chácara 22, O local é popularmente conhecido por Ecovila Mãe Terra‟‟ (LUDWIG; SOUZA, 2019). “O projeto tem um total de aproximadamente 400 m² de área construída, possuindo dois pavimentos, sendo que o primeiro pavimento é dedicado às áreas comuns” (LUDWIG; SOUZA, 2019, p.49). 28 Figura 08 – Piso inferior da residência Fonte: LUDWIG; SOUZA 2019. „‟A construção foi iniciada em 2016, com a previsão de que ficasse pronta em menos de um ano. Entretanto, por conta das dificuldades encontradas durante o processo construtivo da casa, não foi possível que este prazo fosse alcançado. Ainda em 2019, o projeto já está com a parte estrutural completa, com a fundação pronta, vigas e pilares executados, e o piso do pavimento superior já feito, assim como o contrapiso do pavimento inferior‟‟. (LUDWIG; SOUZA 2019, p.50) “Grande parte do trabalho é feito de maneira artesanal, por conta dos mínimos detalhes e cuidados que o bambu exige para sua função como estrutura. A casa segue também princípios do feng shui” (LUDWIG; SOUZA 2019, p.51). Rede Bambu Brasil (2018) apud Ludwig; Souza (2019), No Brasil, não existe uma norma regulamentada para estruturas em Bambu. Uma norma que pode auxiliar na criação de projetos em bambu é a norma NBR 7190 – Projeto de estruturas de madeira, por conta da semelhança entre as características físicas e mecânicas entre os dois materiais. 29 Figura 09 – Utilização do bambu Dendrocalamus Asper Fonte: LUDWIG; SOUZA 2019. „‟Para o sistema estrutural do projeto, especificamente nas vigas e pilares (Figura 09), assim como em parte do piso superior, a espécie escolhida foi o Dendrocalamus Asper (bambu gigante), utilizado em sua forma natural e em forma de ripas‟‟ LUDWIG; SOUZA, 2019, p.53) Tombolato; Greco; Pinto (2012), citado por Ludwig; Souza (2019), Argumenta que o bambu gigante, tem sua origem na região sudeste da Ásia, sendo trazido para o Brasil por colonizadores portugueses, provavelmente. É o bambu de maior porte encontrado no país atualmente. O outro tipo de bambu utilizado foi o Bambusa Tuldoides. Assim como a grande maioria das espécies de bambu, o Bambusa Tuldoides tem sua origem na China, no continente asiático. Seus colmos são de médio porte, podendo alcançar até 17 metros de altura, e até 5 cm de diâmetro. Essa espécie é bastante utilizada para construções leves, principalmente no meio rural (TOMBOLATO; GRECO; PINTO, 2012). O Bambusa Tuldoides foi escolhido para a confecção das tramas (malhas) das paredes internas (Figura 10), que receberão posteriormente o barro da técnica de pau a pique (LUDWIG; SOUZA, 2019, p.53). 30 Figura 10 – Malhas feitas de Bambusa Tuldoides. Fonte: LUDWIG; SOUZA, 2019. Por ser o principal elemento estrutural da casa, e por estar exposto ao meio ambiente, foi necessário realizar um tratamento dos colmos de bambu, para não haver degradação, afetando a segurança dos futuros moradores. O tratamento foi feito após a colheita do material, na própria Ecovila Mãe Terra. Os bambus que foram usados na construção receberam o tratamento do tipo Bórax (ácido bórico e o bórax, um sal à base de boro) (Figura 28). Este tipo de tratamento foi feito visando a sustentabilidade devido seu baixo custo e um menor impacto ambiental‟‟. (LUDWIG; SOUZA, 2019) Figura 28 - Exemplo de preparação da solução com bórax e ácido borácico, para imersão dos colmos Fonte: MORAR DE OUTRAS MANEIRAS, s.d apud LUDWIG; SOUZA, 2019. 31 4.7 Protótipo de habitação social com taipa de bambu em Maceió/AL Considerando a disponibilidade de bambu no Parque Municipal de Maceió, Estado de Alagoas (Figura 12), foi definido pelo projeto de integração desenvolvido pelo Instituto do Bambu a execução de uma habitação de Interesse social utilizando bambu em boa parte das fases de construção (FONSECA, 2012). Figura 12 – Localização de Maceió/AL no Mapa Fonte: APONTADOR, 2007. A edificação, executada em 2003, constitui-se em uma unidade térrea, unifamiliar, composta de dois quartos, um banheiro, uma sala-cozinha, um terraço e área de serviço na parte externa da edificação, como pode ser verificado em sua planta baixa na (Figura 13) (FONSECA, 2012, p.49). Figura 13 – Planta Baixa Fonte: BARBIRATO; BARBOZA E SILVA (2006). 32 A execução do protótipo foi coordenada pelo Instituto do Bambu, com a participação da comunidade local e de alunos e professores dos cursos de graduação da Universidade Federal de Alagoas. Foi usada a técnica já adotada na Colômbia, de esterillas para a execução dos painéis de vedação de comprovada eficácia quando se trata de conforto térmico, por proporcionar um colchão de ar entre as camadas externa e interna, o que ocasiona um ambiente quase estéril e, consequentemente, um isolante térmico. (BARBIRATO et al, 2014 apud FONSECA, 2012, p.50). „‟O acabamento do piso adotado em todos os cômodos foi cimento queimado, e a cobertura executada com treliças de bambu e telhas de fibrocimento pintadas, sem forro‟‟ (FONSECA, 2012, p.50). As esquadrias eram de chapa de aço pintada e a habitação como um todo foi executada a 1,50 m em relação ao nível da rua, situada em uma esquina. Iniciou-se o processo construtivo propriamente dito a partir de uma palestra inaugural, quando as informações básicas foram passadas para os alunos, os professores e as pessoas da comunidade que estavam envolvidos (FONSECA, 2012, p.50). Foi apresentada a planta baixa da casa e como seria seu modo construtivo, informações de como reconhecer os bambus que já estão maduros para o corte, e os cuidados que se deve ter em sua extração e na sua retirada da área de plantio. Os bambus foram cortados de maneira que seu colmo fosse praticamente todo aproveitado (FONSECA, 2012, p.50). Os que possuíam quatro metros de extensão foram utilizados para pilares e vigas, sendo aproveitada a base do colmo, por possuírem maior espessura. Os que tinham em torno de três metros de comprimento, foram utilizados para fazer as esterillas que seriam utilizadas para a vedação da casa. (FONSECA, 2012, p.50). Após o tratamento, os colmos foram transportados para um pátio aberto e deu-se Início à fabricação das esterilas (Figura 14), utilizando-se como ferramentas facões, machados e marretas. Com esses instrumentos, aplicavam-se golpes nos nós dos bambus, quebrando-os em toda a sua circunferência, para em seguida proceder à abertura dos colmos e à retirada dos nós internos (FONSECA, 2012, p.50). 33 Figura 14 – Fabricação das esterillas Fonte: BARBIRATO; BARBOZA E SILVA (2006). Esses elementos eram colocados em local seco e à sombra, posicionados em camadas, uns sobre os outros, perpendicularmente entre si (permitindo a passagem do ar, em um processo de secagem natural) (FONSECA, 2012, p.51). Em seguida procedeu-se à locação da obra e à execução da fundação. A fundação adotada foi sapata corrida, de concreto armado, sob as paredes e bloco de concreto no pé dos pilares, os quais foram assentados após a execução do baldrame com blocos de concreto (Fotografia 15); antes do assentamento, os pilares foram submetidos a um tratamento de cura ao fogo utilizando-se um lança-chamas a gás (FONSECA, 2012, p.51). Figura 15 – Fabricação das esterillas Fonte: BARBIRATO, BARBOZA E SILVA (2006). Os painéis de vedação da habitação foram produzidos com medidas verificadas in loco, após o posicionamento dos pilares. Esses painéis (Figura 16) consistem em uma grade de madeira executada com ripas com seção transversal comercial de 5 cm x 3 cm, onde eram fixadas as esterillas, nos dois lados da mesma, prevendo-se na execução as aberturas 34 de portas e janelas, conforme numeração descrita na planta baixa (Figura 13) (FONSECA, 2012, p.51). Figura 16 – Painéis ou esterillas Fonte: BARBIRATO; BARBOZA E SILVA (2006). Os painéis foram revestidos com argamassa nos dois lados, sendo a aderência dela garantida pelo ponto da esterilla com a parte interna do bambu voltada para fora e pela aplicação de um chapisco. A argamassa de revestimento, numa dosagem de 1:8 (cimento e areia), foi aplicada de baixo para cima, comprimindo-a contra a esterilha para o total preenchimento dos espaços. Estimou-se que a espessura média do revestimento ficou em torno de 2,0 cm. Os painéis foram fixados nos pilares e no baldrame por meio de parafusos (Figura 16) (FONSECA, 2012, p.51). Figura 17 – Preenchimento dos painéis Fonte: BARBIRATO; BARBOZA E SILVA (2006). A passagem de tubulações e fiação foi feita justamente no espaço interno entre uma esterilla. O resultado final do processo construtivo (Figura 18), a habitação de interesse social que utiliza bambu em boa parte das fases de sua construção, pode ser uma boa alternativa para amenizar o déficit de habitação no Brasil (FONSECA, 2012, p.52). 35 Figura 18 – Residência acabada Fonte: BARBIRATO; BARBOZA E SILVA (2006). Após analisar os resultados obtidos, conlui-se que os sistemas construtivos adotados requer mais pratica na execução e melhor detalhamento nos projetos, embora o resultado tenha sido satisfatório a respeito do objetivo, que eram construir residências de baixa renda utilizando o bambu como prmcipal material na sua composição, fica a ressalva de precisar buscar mais conhecimento sobre o comportamento do material quando utilizado em conjunto com outros materiais convencionais. (FONSECA, 2012, p52- 53). Desta forma, podemos afirmar que o bambu possui características importantes para ser utilizado na construção civil e que vale a pena investir em mais estudos e pesquisas para chegarmos a convicção de que suas propriedades são válidas na construção de habitações de interesse social. (FONSECA, 2012, p53). 4.8 Cadeia Produtiva O levantamento da cadeia produtiva de bambu ainda é considerado um grande desafio. Primeiramente devido à grande extensão do país, que conta com uma área territorial oficial de 8.514.876,599 km2, que torna difícil a exata quantificação, e segundo, porque o uso do bambu é recente, quando comparado a países asiáticos e alguns países latinoamericanos, como Colômbia e Equador. (TEDESCHI, 2011, p.58). 4.8.1 O Setor da Construção Civil Ibge (2010) apud Tedeschi (2011), p.61, em 2009 no Brasil o total de domicílios era de 58,6 milhões, sendo 85% urbanos (49,8 milhões) e 15% rurais (8,8 milhões), dos quais 73,1% foram declarados como próprios, 19,4 alugados e 7% cedidos. Ibge (2010) apud Tedeschi (2011), p.61, dentre os domicílios 87,5% são casas e 12,1% apartamentos, 96,6% das pessoas que declararam ter rendimento 36 médio mensal de até ½ salário mínimo vivem em casas, o que lhes permite buscar e utilizar outras formas de materiais não duráveis e terrenos impróprios para a construção. Ibge (2010) apud Tedeschi (2011), p.62, dos domicílios brasileiros, 93,5% têm acesso a serviço de abastecimento de água por rede geral, sendo que a realidade na região Norte 1/3 dos domicílios (1 milhão) não têm acesso a este serviço. Ibge (2010) apud Tedeschi (2011), quanto ao esgoto, 68,3% dos domicílios têm acesso à rede coletora, enquanto 31,7% não têm acesso, entretanto, a realidade no Norte é de 16,6% dos domicílios com acesso a este serviço e no Nordeste, nem a metade disso. Firjan (2010) citado por Tedeschi (2011), p.62, Argumenta que atualmente o Brasil possui um déficit habitacional de 5,8 milhões de domicílios, que através de políticas de incentivo a créditos para a aquisição de imóveis, vem diminuindo. Somente no primeiro trimestre de 2010, a indústria civil cresceu 15,2% comparada ao mesmo período em 2009. A utilização do bambu pode estar relacionada tanto à moradia aproveitando sua forma roliça ou suas ripas juntamente com concreto (Bahareque) de qualidade inquestionável, ou com valor agregado com o emprego do bambu laminado para acabamentos sofisticados (TEDESCHI, 2011, p.62). Delgado (2006), citado por Tedeschi (2011), argumenta que o mercado de laminados de bambu está crescente, principalmente na Espanha e Alemanha. Exemplo evidente da aplicação é no terminal T4 do Aeroporto de Madri-Espanha, com uma extensão de 12.200 m2 de revestimento. Assim para a construção civil o bambu pode ser utilizado em sua forma roliça ou em esteiras com combinação de outros materiais para finalidade estrutural e o bambu laminado para finalidade de revestimento, com maior valor agregado (TEDESCHI, 2011, p.63). 4.9 Organizações Não-Governamentais (ONGs) 37 Dentre as Organizações pertencentes ao Ambiente Organizacional há as Organizações Não Governamentais (ONGs), que no setor do bambu algumas delas foram chamadas de Bambuzerias (TEDESCHI, 2011, p.63). Para estes atores do Ambiente Organizacional foi desenvolvido o Questionário destinado às ONGs. Os mesmos foram enviados para aquelas que têm como foco o trabalho com bambu e para as que desenvolvem trabalhos relacionados, somando assim 12 ONGs, das quais somente 3 responderam (TEDESCHI, 2011, p.63). Desta forma buscou-se uma forma mais objetiva de apresentar o perfil das ONGs que trabalham somente com bambu através das informações disponibilizadas em seus próprios sites, trocas de emails e conversas informais (TEDESCHI, 2011, p.63). A primeira bambuzeria a ser fundada foi a Bambuzeria Cruzeiro do Sul (Bamcrus) por Lúcio Ventania, que posteriormente em associação com o Serviço Brasileiro SEBRAE implantou 80 bambuzerias em sete estados – Alagoas, Paraná, Mato Grosso do Sul, Espírito Santo, Rio Grande do Sul, Minas Gerais e Mato Grosso (SEBRAE, 2010 apud TEDESCHI, 2011, p.63). Segundo Alves (2007) os artesãos cooperados da bambuzeria São Sebastião na Chapada dos Guimarães (MT), criada com o apoio da Bamcrus, recebiam “apoio do SEBRAE em Mato Grosso para mudarem a linha de produção, tornando-as mais industriais e, assim, com capacidade para abastecer novos mercados estaduais e nacionais (TEDESCHI, 2011, p.63). Alves (2007) apud Tedeschi (2011), p.63-64, Na Cooperativa Santo Antonio do Rio Abaixo em Santo Antonio de Leverger (MT), também criada através dos treinamentos da Bamcrus, segundo Vinícius Mário da Costa, gerente administrativo da cooperativa, a linha de produção era artesanal, onde cada cooperado recebia R$ 80,00 mensalmente, sendo o faturamento da cooperativa de R$ 1500,00 por mês. Alves (2007) apud Tedeschi (2011), p.64, Até o ano de 2007 as bambuzerias de Santo Antonio do Rio Abaixo e São Sebastião, fundadas em 2002, “por meio de uma parceria entre o SEBRAE em Mato Grosso, a Bambuzeria Cruzeiro do Sul (Bamcrus)” e as prefeituras das respectivas das cidades, estavam empregando cerca de 40 artesãos. 38 De acordo com o release no site Parceiros do Brasil disponível no site do SEBRAE, a bambuzeria Capricho, no município de Cajueiro, na zona canavieira de Alagoas, juntamente com o SEBRAE e o IPMA (Instituto de Proteção à Mata Atlântica) e apoio técnico da Bamcrus (ONG de Minas Gerais), “os ex-cortadores de cana-de-açúcar, a maioria desempregada e muitos com mutilações” estavam tendo a chance de trabalhar com bambu, produzindo móveis, objetos de decoração e cabides (TEDESCHI, 2011, p.64). O plantio do bambu substitui antigos canaviais e preserva as faixas da Mata Atlântica. Outro detalhe ecologicamente correto da produção: os artesãos reciclam o bagaço de cana também fornecido pela usina Capricho para a fabricação de embalagens (SEBRAE, 2010 apud TEDESCHI, 2011, p.64). Atualmente das 3 bambuzerias que foram implantadas no Estado do Alagoas somente a Cooperativa Pindorama continua trabalhando, entretanto não mais com o bambu. E nos demais Estados, somente a Bamcrus continua ativa, entretanto, não foi possível estabelecer contato com a mesma (TEDESCHI, 2011, p.64). Em Salvador/BA em 2000 foi fundada a Bambuzal Bahia e oficializada em 2005, de acordo com Virgilio de Senna, diretor-secretário da ONG, que tem como missão divulgar notícias relativas ao bambu e demais produtos sustentáveis, além de desenvolver e implementar projetos e ministrar palestras (TEDESCHI, 2011, p.64). Na cidade de Pardinho/SP encontra-se o Instituto Jatobás, que consiste em uma ONG, que tem como objetivo o desenvolvimento social e sustentável na região a médio e longo prazos, onde contam algumas frentes, dentre elas a Fazenda de Bambus e o Centro Max Feffer de Cultura e Sustentabilidade (TEDESCHI, 2011, p.64). Instituto jatobás (2011) apud Tedeschi (2011), p.64, A Fazenda dos Bambus cultiva aproximadamente 60 espécies de bambu, sendo 40 delas cultivadas em viveiros, além de promover cursos de capacitação para atividades agrícolas. Instituto jatobás (2011) apud Tedeschi (2011), p.64, O Centro Max Feffer Cultura e Sustentabilidade é um espaço destinado à promoção da cultura da sustentabilidade e desenvolvimento social, promovendo e divulgando técnicas inovadoras em construção, também chamadas “edifícios verdes”, utilizando bambu. Com sede na cidade de Nova Friburgo/RJ foi criada em 2004 o Instituto Pindorama, que promove a educação ambiental e védica, utilizando recursos naturais como alternativas para uma vida mais saudável e 39 sustentável, oferecendo serviços de consultorias ambientais, que envolvem inventários florestais, estudos de mercado, viabilidade técnica, projetos, entre muitos outros (INSTITUTO PINDORAMA, 2011 apud TEDESCHI, 2011, p.66). „‟O Instituto também possui uma Bambuzeria Escola, onde existe uma oficina onde ministram cursos de capacitação em produtos utilizando bambu e também confeccionam produtos do mesmo material para vendas‟‟ (TEDESCHI, 2011, p.66). Recentemente o Instituto Pindorama foi afetado diretamente pelas fortes chuvas na região serrana do Estado do Rio de Janeiro em 12 de janeiro de 2011, que culminaram em uma tragédia, com deslizamentos de terras, perdas de moradias e centenas de mortos. A região sofreu com falta de água potável, moradias, energia elétrica e ainda se deparam com dificuldades para retomar à normalidade‟‟. (TEDESCHI, 2011, p.66) „‟De acordo com Dias (2011), do Instituto, a Bambuzeria Escola e a plantação de bambu foram totalmente destruídas com as avalanches de lama. As pessoas que estavam no local ficaram isoladas, sem acesso a outros locais‟‟ (TEDESCHI, 2011, p. 66). „‟Os membros do Instituto não desistiram perante as adversidades e atualmente a ONG está se recuperando através de cursos de capacitação e de alimentação natural, além de doações que podem ser realizadas pelo site‟‟ (TEDESCHI, 2011, p.66). Lugt (2005) apud Tedeschi (2011), p.67, As ONGs vêm utilizando técnicas e técnicos chineses para auxiliar no conhecimento e aprimoramento da mão de obra para a composição de produtos mais sofisticados. 4.10 Órgãos Governamentais O SEBRAE é um agente de desenvolvimento de abrangência nacional e atua oferecendo cursos de orientação ao empreendedor e acesso a consultores especializados para micro e pequenas empresas de diversos setores gratuitamente (TEDESCHI, 2011, p.67). Os Ministérios Governamentais também são atores do Ambiente Organizacional, dentre eles, o Ministério do Meio Ambiente (MMA), Ministério do Trabalho e do Emprego (MTE) e Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, além de outros órgãos, como o Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA) (TEDESCHI, 2011, p.67). 40 O MMA tem como missão a promoção de estratégias que visam a proteção do meio ambiente, o desenvolvimento sustentável, implementando políticas públicas que beneficiem a sociedade. Este ministério está organizado em órgãos e entidades, dentre eles, o IBAMA que é responsável pela Política Nacional do Meio Ambiente, fiscalizando e realizando estudos em prol da proteção ambiental brasileira (MMA, 2011 apud TEDESCHI, 2011, p.67). Mapa (2011) apud Tedeschi (2011), p.67, Outro Ministério que também deve ser levado em consideração é o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), que atua na gestão de políticas públicas à Agropecuária com foco no Agronegócio, visando seu desenvolvimento sustentável, mercadológico e tecnológico. „‟No âmbito trabalhista há o Ministério do Trabalho e do Emprego (MTE), atuante na geração de políticas públicas para a geração de empregos, fiscalização, legislação e segurança no trabalho e do trabalhador nos mais diversos setores„‟ (TEDESCHI, 2011, p.67). Assim os Ministérios do Governo têm a função de promover através de políticas públicas, o desenvolvimento dos diversos setores que envolvem a economia brasileira, desde a agricultura à indústria. No caso do bambu não poderia ser diferente sua atuação, entretanto como o tema ainda é relativamente recente no Brasil, muitas das políticas e legislações de outros setores e materiais são aproveitados (TEDESCHI, 2011, p.67). 4.11 Centros De Pesquisa Relacionados Ao Bambu A formação de Centros de Pesquisa e Associações é fundamental para a realização de pesquisas para promover o desenvolvimento de um país, independente da área de conhecimento que seja (TEDESCHI, 2011, p.68). No caso do bambu, embora seja um material milenarmente conhecido e utilizado na Ásia, ainda há muito a ser pesquisado, principalmente por se tratar de uma planta que possui utilidades que vão desde a alimentação com brotos até construções (TEDESCHI, 2011, p.68). Também é necessário ressaltar que com a escassez de determinados material na natureza, a busca por conhecimentos primitivos associados aos conhecimentos e tecnologias atuais, alguns materiais podem se tornar fortes armas 41 visando o desenvolvimento sustentável social, cultural, ambiental e econômico (TEDESCHI, 2011, p.68). 4.11.1 Centros De Pesquisa No Brasil No site do CNPQ encontram-se cadastradas as universidades que realizam pesquisas relacionadas ao bambu (Tabela 04), em sua maioria são universidades públicas com enfoque em construções e produtos sustentáveis (TEDESCHI, 2011, p.70). Tabela 04 – Universidades que pesquisam sobre bambu no Brasil registrados no CNPQ. Universidade Local Nome do Grupo Universidade Federal da Bahia – UFBA Salvador/BA Desenvolvimento de tecnologias sustentáveis Universidade Federal do Ceará – UFC Fortaleza/CE Laboratório de produtos e tecnologias em processos – LPT Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Campina Grande/PB Construções rurais Universidade Federal Rural de Pernambuco –UFRPE Recife/PE Bioquímica vegetal e nutrição mineral de plantas Universidade Federal de Pernambuco – UFPE Recife/PE Engenharia Ambiental e da Qualidade Universidade Católica Dom Bosco – UCDB Campo Grande/MS Biotecnologia aplicada à agroindústria Universidade Católica Dom Bosco – UCDB Campo Grande/MS Tecnologia e segurança alimentar Universidade Estadual de Goiás – UEG Anápolis/GO NECAB: Núcleo de estudos em construção, ambiência e bioclimatologia Universidade Estadual de Goiás – UEG Anápolis/GO Rede Bambu Centro Federal de Educação e Tecnologia de Minas Belo Horizonte/MG Desenvolvimento e adequação de materiais de construção 42 Gerais – CEFET sustentáveis Universidade Federal de Minas Gerais – UFMG Belo Horizonte/MG Madeira e estruturas de madeira Universidade Estadual Paulista – UNESP Botucatu/SP Engenharia Industrial Madeireira Universidade Estadual Paulista – UNESP Bauru/SP Processamento de madeira e materiais compósitos Pontifícia Universidade Católica – PUC-Rio Rio de Janeiro/RJ Laboratório de investigação em Living Design Pontifícia Universidade Católica – PUC-Rio Rio de Janeiro/RJ Materiais e tecnologias não convencionais Universidade Estadual do Oeste do Paraná – UNIOESTE Cascavel/PR PECONA: Pesquisas em estruturas de concreto armado Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC Florianópolis/SC Insetos como indicadores de conservação ambiental em Mata Atlântica Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC Criciúma/SC Tecnologias Construtivas Fonte: TEDESCHI, 2011. No CNPQ também estão cadastrados os institutos que realizam pesquisas relacionadas ao bambu como mostra a tabela 05. (TEDESCHI, 2011, p.70). Tabela 05 – Institutos que pesquisam sobre bambu no Brasil registrados no CNPQ Institutos Local Grupo Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA Manaus/AM Fitogeografia da Amazônia Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia - INPA Manaus/AM HABIMPACTO: Habitação de Baixo Impacto Ambiental Instituto Agronômico de Campinas – IAC Campinas/SP Algodão e Fibrosas diversas Instituto Federal de Florianópolis/SC HABITAT 43 Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina - IFSC Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN São Paulo/SP Grupo de estudos e desenvolvimento de vidros e compósitos Fonte: TEDESCHI, 2011. A maioria das Universidades que pesquisa sobre o bambu recebe apoio de agências de fomento à pesquisa federais ou estaduais, através de investimentos em projetos, além de bolsas de Iniciação Científica, Mestrado e Doutorado (TEDESCHI, 2011, p.71). A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) no ano de 2010 investiu R$ 45.989,40 no “Projeto Bambu”, que estuda o manejo da espécie Dendrocalamus giganteus e as características físicas e de resistência mecânica do bambu laminado colado sob a coordenação do Professor Doutor Marco Antonio dos Reis Pereira da Universidade Estadual Paulista (UNESP), campus Bauru/SP (ERENO, 2010 apud TEDESCHI, 2011, p.71). Ereno (2010) citado por Tedeschi (2011), p.71, Argumenta que também foram investidos R$ 12.065,00 no projeto de “Tratamento químico de colmos de bambu pelo método Boucherie modificado” coordenado pelo Professor Doutor Antonio Ludovico Beraldo da Universidade de Campinas (UNICAMP), campus Campinas/SP. „‟Através das agências de fomento à pesquisa o Brasil poderá consolidar uma melhor estrutura para a inserção do material, garantindo sua confiabilidade assim como já ocorre para outros materiais‟‟ (TEDESCHI, 2011, p.71). De acordo com a (Figura 19) é possível visualizar todos os atores do Ambiente Organizacional da Cadeia Produtiva de bambu no Brasil, como as Universidades e Institutos que pesquisam sobre o tema, além dos Ministérios que estão representados pela bandeira nacional com setas que indicam os vários caminhos que atuam (TEDESCHI, 2011, p.71). 44 Figura 19 – Distribuição dos atores do Ambiente Organizacional da cadeia produtiva de bambu no Brasil. Fonte: TEDESCHI, 2011 45 .Gráfico 1 - Representação gráfica de aproveitamento Fonte: Autor, 2019. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1- PROPRIEDADES MECÂNICAS 2-SUSTENTÁVEL 3-PAINEIS AGLOMERADOS 4- PISO 5- SISTEMA HIDRÁULICO 6- CASA 46 5 CONCLUSÃO Ao analisarmos o conhecimento acerca do assunto estudado compreende-se que: o Bambu é um material ecológico e de rápido crescimento, podendo ser um meio sustentável e acessível, que também vem ganhando espaço na engenharia como meio de substituir materiais importantes na construção civil. Dada a importância do assunto e tendo visto as suas aplicabilidades e propriedades nas construções, o uso do bambu em estruturas, pisos e painéis possui grande resistência e leveza, o tornando capaz de substituir com segurança e vantagens ecológicas os materiais convencionais das edificações, além da diminuição de custos nas construções. Os resultados do estudo são relevantes afim de mostrar que o bambu tem um grande potencial a ser explorado, porém, necessitando de mais pesquisas e normas que favoreçam a produção de Bambu em escala nacional, podem ser úteis às discussões sobre o assunto, bem como, a produção de futuras pesquisas que explanem o processo. Conclui-se que a metodologia utilizada foi satisfatória, e nos permite considerar que o bambu é uma alternativa viável para habitações de interesse social na engenharia civil devido seu baixo custo equiparado aos insumos tradicionais, e o incentivo de pesquisas buscando agregar valor ao bambu para que seja utilizado em maior escala na construção civil, também com enfoque nas instituições governamentais e não-governamentais que disseminam o conhecimento vasto em relação esta gramínea. Ao que vimos o bambu pode ser utilizado em sua forma roliça ou em esteiras com combinação de outros materiais para finalidade estrutural e o bambu laminado para finalidade de revestimento, com maior valor agregado. 47 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACOSTA, C.C.V; CARBONARI, G. Laje Mista de Bambu-Concreto Leve: Estudo Teórico e Experimental. Mix Sustentável, Santa Catarina, Edição 06/V1.N.1 | 2017 ALVES, M. Sebrae desenvolve projetos em cooperativas de bambu. Agência Sebrae de Notícias-DF. Brasília, 2007. Disponível em:< www.achanoticias.com.br/noticia_pdf.kmf?noticia=5853909 >. Acesso em: 08 abr.2010. Anjos, M.A.S. Compósito à base de cimento reforçado com polpa de bambu - caracterização física, mecânica e microestrutural. 2002. 96 f. Dissertação Mestrado, PUC-Rio, Rio de Janeiro, 2002. ANJOS, Marcos A. S.; GHAVAMI, Khosrow; BARBOSA, Normando P. Compósitos à base de cimento reforçados com polpa celulósica de bambu. Parte I: Determinação do teor de reforço ótimo. 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