Universidade do Minho - repositorium.sdum.uminho.ptrepositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/30720/1/Efeito do... · MR - Ambiente exterior coberto ... Figura 14 - Barreiras suspensas

Universidade do Minho

Escola de Engenharia

Filipe António Cruz Ribeiro da Costa

Efeito do tratamento térmico em

fachadas de madeira de Acácia, Eucalipto

e Pinho

Outubro 2013

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Universidade do Minho

Escola de Engenharia

Filipe António Cruz Ribeiro da Costa

Efeito do tratamento térmico em

fachadas de madeira de Acácia, Eucalipto

e Pinho

Dissertação de Mestrado

Mestrado Integrado em Engenharia Civil

Trabalho efetuado sob a orientação de

Professor Doutor Jorge M. Branco

ii

iii

AGRADECIMENTOS

Durante todo o desenvolvimento desta dissertação foi muito importante o contributo, o

apoio e a motivação de inúmeras pessoas a quem eu quero expressar os meus sinceros

agradecimentos.

Inicialmente, agradeço, em especial, ao Professor Jorge M. Branco, meu orientador, a

quem me cabe exprimir sincero reconhecimento por toda a disponibilidade, motivação e

interesse demonstrados ao longo da elaboração deste trabalho. Também não posso

esquecer a constante prontidão com que sempre me recebeu para a resolução de problemas

que foram surgindo, fazendo, assim, com que este trabalho se tornasse cada vez mais

estimulante e enriquecedor.

O meu agradecimento à empresa Santos & Santos, pela sua colaboração e disponibilidade

na cedência dos provetes de madeira, pois só com esta ajuda foi possível o

desenvolvimento da investigação de que resultou o trabalho aqui apresentado.

Aos meus pais, pelo seu apoio incansável e pela motivação dedicada ao longo de todo este

percurso académico.

A todos os meus amigos, pelo auxílio e encorajamento prestado durante a realização deste

trabalho.

O meu profundo e sentido obrigado a todas as pessoas que contribuíram para a

concretização desta dissertação.

iv

v

RESUMO

A utilização da madeira em sistemas de fachadas tem vindo a crescer nestes últimos anos

devido à arquitetura moderna, pois trata-se de um material versátil e com uma aparência

muito interessante. Porém, a sua utilização em exteriores não é a mais aconselhada devido

aos principais fatores de degradação da madeira como os ataques biológicos e os ataques

atmosféricos. De forma a diminuir estes impactos negativos na madeira utilizada em

fachadas, novos tratamentos têm sido desenvolvidos de modo a conferir a este material

uma maior resistência aos fatores de degradação exteriores.

Apesar de ser uma importante caraterística a ter em conta na conceção, projeto e

construção, a durabilidade da madeira não é de fácil quantificação. Existem já vários

estudos que visam fornecer dados que permitem prever a vida útil dos elementos de

madeira. No entanto, há ainda uma grande necessidade de analisar o comportamento de

diferentes espécies de madeira nos mais variados climas.

A realização desta dissertação consistiu, numa primeira fase, no levantamento das soluções

de fachadas de madeira existentes e na análise dos requisitos estruturais e funcionais

impostos pela regulamentação e recomendações sugeridas. No decorrer desta dissertação,

foi efetuada uma pesquisa sobre os principais tipos de tratamentos a aplicar nas madeiras,

sendo estudadas algumas espécies de madeiras maciças e tratadas.

De seguida, procurou-se estudar o comportamento dimensional e a alteração da cor de

sistemas de fachadas de madeira ao longo do tempo. Nesta análise, selecionaram-se três

espécies de madeira e procedeu-se à avaliação do efeito da aplicação do tratamento

térmico.

Foram realizados ensaios em três espécies de madeira - Acácia (Acacia Melanoxylon),

Eucalipto (Eucalyptus Globulus) e Pinho (Pinus pinaster) – submetendo-as a um ensaio de

exposição ambiental e a um ensaio em câmara climática, tendo sido simulados ciclos de

gelo-degelo. Aqui, apresenta-se a respetiva análise dos resultados obtidos através destes

ensaios, permitindo assim uma comparação dos comportamentos evidenciados pelas

diferentes espécies de madeira estudadas.

Palavras-chave: fachadas em madeira, tratamento térmico, durabilidade, estabilidade

dimensional.

vi

vii

ABSTRACT

The use of wood façades systems has been growing during the last few years thanks to the

modern architecture since it is a flexible material with high aesthetic value. However, its

use outside is not very recommended due to the main factors of wood degradation:

biological and atmospheric attacks. In order to reduce these negative impacts on wood used

in façades, new treatments have been developed in order to give to wood a greater

resistance to external degradation factors to which it is subjected.

Despite being an important feature to be considered at the moment at its realization, design

and construction, the durability of the wood is not easy to quantify. There are already

several studies giving some information which allow predicting the service life of wood

elements. But there is still a great necessity of analyzing the behavior of different wood

species in several climates.

Initially, the realization of this dissertation consisted in the check up of solutions existing

in wood facades as well as in the analysis of the structural and functional requirements

imposed by regulations and suggested recommendations. It has also been done a research

of the major types of treatments to be applied on woods. Species of hardwoods and treated

woods have been studied.

Secondly, an attempt was done to study the dimensional behavior and the tone changes on

façades wood systems over time. In this analysis, three wood species were selected while

the effect of heat treatment was assessed.

Tests were performed in three different wood species: Acacia (Acacia Melanoxylon),

Eucalyptus (Eucalyptus globulus), Pine (Pinus pinaster) - subjecting them to a test of

environmental exposure and to a test of environmental chamber simulating freeze-thaw

cycles. Here the respective results obtained from the analysis of these tests are presented

allowing a comparison of the behavior shown by these different wood species.

Keywords: wooden façades, heat treatment, durability, dimensional stability.

viii

ix

ÍNDICE GERAL

Capítulo 1 ......................................................................................................................................1

INTRODUÇÃO .............................................................................................................................1

1.1. Objetivos ............................................................................................................................2

1.2. Estrutura do trabalho ..........................................................................................................3

Capítulo 2 ......................................................................................................................................5

ESTADO DO CONHECIMENTO .................................................................................................5

2.1. A Madeira ..........................................................................................................................5

2.2. Agentes de degradação da madeira .....................................................................................7

2.3. Conservação e proteção da madeira ....................................................................................8

2.4. Tratamentos de modificação da madeira .............................................................................9

2.4.1. Modificação térmica ...........................................................................................................9

2.4.2. Modificação química ........................................................................................................ 12

2.4.3. Modificação por impregnação........................................................................................... 12

2.4.4. Modificação da superfície ................................................................................................. 14

2.5. Fachadas .......................................................................................................................... 14

2.5.1. Fachada ventilada ............................................................................................................. 17

2.5.2. Fachada de cortina ............................................................................................................ 17

2.5.3. Fachada pressurizável ....................................................................................................... 18

2.6. Fachada de madeira .......................................................................................................... 19

2.6.1. Paredes exteriores maciças ............................................................................................... 19

2.6.2. Paredes exteriores compostas – sistemas de cerramento .................................................... 20

2.7. Revestimento em madeira para fachada ............................................................................ 25

2.8. Sistemas de fixação dos revestimentos de madeira ............................................................ 27

2.9. Segurança contra incêndios em fachadas de madeira ......................................................... 28

2.9.1. Objetivos da segurança contra incêndios ........................................................................... 30

x

xi

2.9.2. Cenários de incêndio em fachadas .................................................................................... 30

2.9.4. Produto para retardar a ação do fogo na madeira ............................................................... 34

2.9.5. Conclusão ........................................................................................................................ 34

Capítulo 3 .................................................................................................................................... 37

METODOLOGIA DE ENSAIO ................................................................................................... 37

3.1. Ensaio de exposição ambiental em provetes de madeira .................................................... 37

3.2. Medição contínua de humidade (MCH) ............................................................................ 39

3.2.1 Resultados e discussão do ensaio de campo ...................................................................... 39

3.3. Coloração da madeira não tratada em fachadas ................................................................. 40

3.4. Ensaios realizados à humidade em provetes de madeira .................................................... 42

3.5. Metodologia a utilizar ....................................................................................................... 42

Capítulo 4 .................................................................................................................................... 45

PROCEDIMENTOS E RESULTADOS DOS ENSAIOS ............................................................. 45

4.1. Princípios utilizados no ensaio da durabilidade de fachadas em madeira ........................... 45

4.1.2. Resultados observados ...................................................................................................... 49

4.2. Ensaio gelo - degelo ......................................................................................................... 55

4.2.1. Procedimento ................................................................................................................... 55

4.2.2. Análise de dados .............................................................................................................. 56

Capítulo 5 .................................................................................................................................... 63

5.1. CONCLUSÃO ................................................................................................................. 63

5.2. Perspetivas futuras ............................................................................................................ 65

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................... 67

SITES CONSULTADOS: ............................................................................................................ 70

xii

xiii

INDÍCE DE ABREVIATURAS

ACP – Análise de Componentes Principais

BRE – Quality Management System

CRFS – Cimento Reforçado com Fio Sintético

ETAG –European Technical Approval Guideline

ETICS - External Thermal Insulation Composite System

HR – Humidade Relativa

INT- Ambiente interior seco

IPMA – Instituto Português do Mar e da Atmosfera

MCH – Medição Contínua de Humidade

MDF – Medium Density Fiberboard.

MR - Ambiente exterior coberto

OHT – Oil Hot Treatment

OSB – Oriented Strand Board

PVC – Polyvinyl Chloride

RNA – Redes Neurais Artificiais

UV – Ultravioleta

WBR e BR - Ambiente exterior não coberto

xiv

xv

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 - Madeira e derivados de madeira (Cruz et al, 1997).............................................6

Figura 2 - Madeira tratada termicamente (Esteves et al, 2009) ......................................... 11

Figura 3 - Processo de modificação Kebony (Catálogo Kebony, 2012) ............................. 13

Figura 4 - Evolução das alvenarias ao longo dos anos em Portugal (Cunha, 2006) ............ 15

Figura 5 - Sistema ETICS (esquerda) e fachada cortina (direita), (Cunha, 2006) .............. 16

Figura 6 - Corte esquemático de uma câmara pressurizável (Camposinhos, 2007) ............ 18

Figura 7 - Secções das paredes maciças e respetivos encaixes .......................................... 20

Figura 8 - Corte representativo de painel fenólico (Guerra et al, 2010) ............................. 26

Figura 9 - Fixações aparentes (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012) ............................ 27

Figura 10 - Fixações não aparentes (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012) .................... 27

Figura 11 - Fixação oculta em fachada (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012) .............. 28

Figura 12 - Fixação visível em fachada ventilada (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012)

........................................................................................................................................ 28

Figura 13 - Possíveis cenários de incêndio na fachada de um edifício Kotthoff et al (2001)

........................................................................................................................................ 31

Figura 14 - Barreiras suspensas contra incêndios: a) Placa de aço; b) Placa de madeira ou

de derivados de madeira não combustível; c) Placa de madeira ou derivados Östman et al

(2010) .............................................................................................................................. 33

Figura 15 - Princípios básicos das barreiras por trás dos painéis contra o fogo Östman et al

(2010) .............................................................................................................................. 33

Figura 16 - Células de teste MCH .................................................................................... 38

Figura 17 - Fachada de carvalho, à esquerda antes da limpeza e à direita depois da limpeza

Gane Chédeville et al (2012) .......................................................................................... 41

Figura 18 - Provetes de fachadas utilizados no ensaio: a) com réguas de Acácia b) com

réguas de Eucalipto c) com réguas de Pinho. .................................................................... 46

Figura 19 - Estrutura de suporte dos provetes ................................................................... 47

Figura 20 - Grelha de medição ......................................................................................... 48

Figura 21 - Rega dos provetes .......................................................................................... 48

Figura 22 - Fenda Anelar ................................................................................................. 49

Figura 23 - Provete de Eucalipto com o aparecimento de fendas ...................................... 50

xvi

xvii

Figura 24 - Esquema representativo da altura da régua do provete .................................... 50

Figura 25 - Fenda no provete de Pinho ............................................................................. 51

Figura 26 - Diferenças da coloração no final do ensaio ..................................................... 51

Figura 27 - Gráfico de ciclos de gelo-degelo implementados ao longo do ensaio .............. 56

Figura 28 - Manchas no provete de madeira de Pinho sem tratamento .............................. 60

Figura 29 - Ataque biológico no provete de madeira de Pinho sem tratamento ................. 61

Figura 30 - Fenda do provete de madeira de Eucalipto tratada .......................................... 61

Figura 31 - a) Provetes no início do ensaio de exposição ambiental; b) Provetes no final do

ensaio de exposição ambiental; c) Provetes no final do ensaio de gelo – degelo................ 64

xviii

xix

INDÍCE DE QUADROS

Quadro 1 - Descrição dos principais processos de modificação térmica (Esteves et al,

2009) ............................................................................................................................... 10

Quadro 2 - Classificação dos revestimentos em relação a propagação do fogo

(www.lignum.ch) ............................................................................................................. 32

Quadro 3 - Diferenças dimensionais nas ligações de encaixe no provete de Acácia .......... 52

Quadro 4 - Diferenças dimensionais nas ligações de encaixe no provete de Eucalipto ...... 53

Quadro 5 - Diferenças dimensionais nas ligações de encaixe do provete de Pinho ............ 54

Quadro 6 - Aumento do peso dos Provetes em madeira .................................................... 56

Quadro 7 - Ligações de encaixe macho-fêmea das amostras de madeira antes e após o

ensaio de gelo-degelo em provetes de Acácia ................................................................... 57


ensaio de gelo-degelo em provetes de Eucalipto ............................................................... 58


ensaio de gelo-degelo em provetes de Pinho ..................................................................... 59

Quadro 10 – Aumento das dimensionais na régua dos provetes de madeira não tratada .... 60

Quadro 11 - Aumento das dimensões das réguas dos provetes sem tratamento ................. 64

xx

Efeito do tratamento térmico nas fachadas em madeira de Acácia, Eucalipto e Pinho

1

Capítulo 1

INTRODUÇÃO

A madeira é um material natural, muito versátil e que apresenta grande resistência. Devido à

enorme diversidade de espécies existentes, tem-se assim uma grande variedade de tipos de madeira

com caraterísticas muito diferentes, das quais se poderá tirar o melhor partido consoante a

aplicação que se pretenda. Por outro lado, trata-se de uma matéria-prima renovável, em permanente

crescimento, o que é uma vantagem considerável em relação à maior parte dos materiais utilizados

na construção (Guerra, 2010).

As soluções construtivas integralmente em madeira são comuns em países do centro e norte da

Europa (Áustria, Finlândia, etc.). Aí, a construção tradicional recorre à madeira para as mais

variadas aplicações estruturais e não estruturais. Em Portugal, apesar do renascer de algum

interesse por este tipo de arquitetura, a utilização de soluções construtivas integralmente em

madeira está ainda concentrada nas habitações unifamiliares. Nos últimos anos, foram várias as

empresas (ex. Rusticasa, Carmo, Jular e Portilame) que lançaram no mercado nacional, soluções

habitacionais em madeira, explorando, na sua maioria, o carácter ambiental da madeira através de

soluções pré-fabricadas e modulares. Os esforços técnicos desenvolvidos têm-se centrado no

desenvolvimento das soluções construtivas e na verificação da estabilidade das mesmas (Oliveira

et al, 2012).

A utilização da madeira em fachadas não se encontra em desfavor em relação a outros materiais

construtivos, bem antes pelo contrário. É óbvio que a sua durabilidade, tão contestada nos dias de

hoje, irá depender muito mais da qualidade da conceção e da aplicação da madeira, do que dos

posteriores cuidados de manutenção. Sob o ponto de vista ecológico, uma vez que a madeira é

biodegradável, contrariamente à maioria dos outros materiais, a sua eliminação ou reciclagem não

levanta quaisquer problemas ambientais. Podemos constatar que, se considerarmos outras

exigências construtivas relacionadas com o conforto, como o aspeto estético ou o isolamento

térmico, a madeira oferece excelentes desempenho. Face às vantagens apontadas, parece

conveniente uma aposta na utilização deste material nas várias vertentes que ele permite cobrir

(Guerra, 2010).

Capítulo 1 - Introdução

2

Contudo, a madeira tem as suas limitações e desvantagens. De modo a que a madeira

melhore as suas caraterísticas, são lhe aplicados tratamentos para que seja mais durável

quando exposta em exteriores. Alguns dos seus pontos fracos neste tipo de aplicação são a

perda de cor original, a alteração das suas dimensões, a deterioração devido a ataques de

agentes biológicos e o seu comportamento ao fogo.

A madeira é suscetível à deterioração, sobretudo aquela que é causada por agentes

biológicos como são os fungos e os insetos. Relativamente aos agentes atmosféricos,

destaca-se a radiação solar que provoca a decomposição química da madeira levando a um

escurecimento da mesma e a uma progressiva mudança para uma tonalidade cinzenta.

Naturalmente, este fenómeno torna-se mais acelerado no caso de a madeira estar também

sujeita à incidência direta da chuva e das radiações solares. Por outro lado, estas

alternâncias drásticas a que a madeira está submetida quando exposta no exterior, de

secagem e humidificação, provocam o aparecimento de fendas e empenos que muito

contribuem para uma redução significativa da sua durabilidade.

Nesta dissertação de mestrado, através da avaliação experimental de diferentes espécies de

madeira, procura-se contribuir para uma melhor perceção das caraterísticas da madeira

termicamente tratada e da que não tem tratamento, quando utilizadas em fachadas de modo

a comparar os seus diferentes comportamentos. Adicionalmente, pretende-se averiguar o

efeito do tratamento térmico no comportamento dos elementos de madeira quando

submetidos ao ambiente.

1.1. Objetivos

A utilização da madeira em revestimentos exteriores requer um maior cuidado de forma a

garantir que as suas propriedades físicas, mecânicas e estéticas se prolonguem no tempo.

A aplicação de tratamentos na madeira permite que esta possa aumentar a sua durabilidade

e, assim, manter as suas qualidades.

O principal foco desta dissertação é o estudo e avaliação do efeito do tratamento térmico

em madeiras a utilizar em fachadas de edifícios. Sendo assim, pretende-se efetuar a análise

e avaliação do tratamento térmico, realizado pela empresa Santos & Santos, em madeiras

de: Acácia (Acacia melanoxylon), Eucalipto (Eucalyptus globulus) e Pinho (Pinus

pinaster).


3

No que concerne à primeira fase desta dissertação, um dos objetivos é efetuar um

levantamento bibliográfico sobre as caraterísticas da madeira, assim como dos métodos

aplicados para o seu tratamento de forma a aumentar a sua durabilidade.

Ambiciona-se analisar e comparar os comportamentos dos provetes de madeira, com o

intuito de contribuir, de certa forma, para um alargamento do conhecimento das

caraterísticas das espécies de madeira estudadas nesta dissertação, quando usadas em

fachadas.

1.2. Estrutura do trabalho

Capítulo 2 – Considerações bibliográficas

Nesta secção da dissertação de mestrado, é apresentado o resultado da pesquisa

bibliográfica e realizada uma síntese do conhecimento adquirido que serviu como base

indispensável para a elaboração deste trabalho. Este capítulo abrange as principais

caraterísticas da madeira, os agentes de degradação que intervêm na sua durabilidade e os

diferentes tipos de tratamentos que podem ser utilizados na madeira para que tenha uma

durabilidade mais prolongada. É também feita uma referência às diferentes tipologias de

fachadas existentes, bem como alguns sistemas de fixação que nelas podem ser aplicados.

Numa última fase, é abordada a temática da segurança contra o fogo em fachadas.

Capítulo 3 – Metodologias de ensaio

Para a adoção da metodologia mais correta a seguir nos ensaios realizados, foi necessário

obter informação sobre outros anteriormente efetuados, que tiveram como objetivo a

análise de parâmetros de durabilidade da madeira tratada termicamente utilizada em

fachadas, de forma a obter uma maior consciência sobre a tipologia de ensaios que iriam

ser realizados nos provetes de madeira a analisar. Assim, neste capítulo, são referenciados

ensaios elaborados em madeiras para fachadas, fornecendo, deste modo, uma base viável

para a concretização de ensaios nos provetes em estudo.

Capítulo 4 – Procedimentos e resultados dos ensaios

Neste capítulo, são descritos os procedimentos dos ensaios e todas as caraterísticas dos

provetes de madeira utilizados. São referidas, também, as considerações tidas em conta na

Capítulo 1 - Introdução

4

realização do ensaio de exposição ambiental, assim como do ensaio de gelo-degelo na

câmara climática.

Esta secção é finalizada com a apresentação de todos os resultados obtidos nos ensaios e a

comparação dos mesmos de maneira a facilitar uma melhor compreensão sobre as

alterações sofridas pelos provetes de madeira.

Capítulo 5 – Conclusão

Aqui são apresentadas as conclusões retiradas dos resultados dos provetes de madeira

analisados. Para além disto, é feita uma análise sobre a contribuição da realização desta

dissertação para o conhecimento das fachadas em madeira e mencionadas as

recomendações para futuras pesquisas.


5

Capítulo 2

ESTADO DO CONHECIMENTO

2.1. A Madeira

Para Cruz et al (1997), madeira é um material de origem biológica, formado por matéria

heterogénea e anisotrópica elaborada por um organismo vivo, que é a árvore.

A crescente diversidade de produtos de madeira e respetivas utilizações contrariam cada

vez mais a ideia que ainda persiste, de se tratar de um material tradicional, desde sempre

utilizado pelo Homem com um baixo nível de transformação tecnológico. Esta noção está

completamente ultrapassada desde o início do século XXI devido ao surgimento de novos

materiais derivados de madeira, à disseminação de novos sistemas construtivos e ao

desenvolvimento de regras de dimensionamento mais objetivas (Cruz et al, 1997).

Assiste-se, hoje em dia, a uma multiplicidade de novos produtos de madeira processados

(engineered wood products), com caraterísticas muito interessantes sob os pontos de vista

da forma, dimensão, aspeto e sobretudo das caraterísticas físicas e mecânicas. As técnicas

de ligação sofreram igualmente uma evolução muito importante, traduzidas no

desenvolvimento de colas de grande resistência e durabilidade e na evolução de ligadores

que sustentam ligações mais eficientes (Cruz et al, 1997).

Na Figura 1, são apresentados alguns dos derivados de madeira que surgiram com a

evolução dos processos de tratamento e fabrico de novos materiais com origem na madeira.


6

Figura 1 - Madeira e derivados de madeira (Cruz et al, 1997)

a) Madeira maciça natural; b) Madeira tratada termicamente; c) Painéis aglomerados de madeira (OSB,

MDF, contraplacado, etc.); d) Painéis de madeira/cimento.

Nos últimos anos tem-se verificado uma significativa evolução na filosofia da proteção da

madeira e nos métodos correntes de preservação e tratamento, no sentido de uma

abordagem menos agressiva para o ambiente e menos tóxica para o homem

(Cruz et al, 1997).

Relativamente às fachadas, que formam a face externa de uma edificação, principal ou

complementar composta por elementos verticais, podemos constatar que são um dos

elementos principais de um edifício (Silva, 2010).

As exigências de desempenho para as fachadas são: resistência ao vento, estanqueidade à

água, durabilidade e compatibilidade com o suporte e com as patologias mais frequentes,

isto é, os agentes de degradação (Silva, 2010).

Em termos de medeira utilizada nas fachadas, será apresentado o uso da madeira

termicamente modificada, por se tratar de um material com crescente procura como

revestimento e de uma solução ecológica. Em relação à vida útil de referência, a Finnish

Thermowood Association solicitou à BRE – Quality Management System (uma

organização britânica independente e imparcial de investigação e experimentação) que

procede à certificação da avaliação do ciclo de vida deste material, atribuiu a este material

uma vida útil estimada de 30 anos e por isso, tendo em conta os três seguintes fatores

(Silva, 2010):

Aplicação de acabamento transparente pigmentado;

Melhores práticas de execução;

Execução seguindo o guia do fabricante.


7

A organização anteriormente mencionada indicou uma vida útil de referência de 10 anos

no caso de não ser aplicado no material qualquer acabamento, ou seja, no caso de ser

desejado que se note o envelhecimento natural do material, adquirindo uma tonalidade

acinzentada.

A madeira é modificada quando é sujeita à ação conjugada da temperatura e do vapor, sem

a adição de químicos ou de outras substâncias. Estes processos alteram de forma

permanente a composição química e física da madeira (Silva, 2010).

2.2. Agentes de degradação da madeira

A degradação da madeira surge como o resultado da ação dos agentes físicos, químicos,

mecânicos ou biológicos aos quais este material está sujeito ao longo da sua vida

(Cruz, 2011).

Os agentes atmosféricos (sobretudo a conjugação da luz solar com a chuva) provocam

alterações de cor e textura, que se traduzem na cor acinzentada da madeira “velha”. É

apenas uma deterioração meramente superficial sem outras consequências além das

estéticas (Cruz, 2011).

Uma fonte habitual de problemas para a madeira reside no contacto com a água ou com

humidade ambiente elevada. Importa, no entanto, reter que a humidade, por si só, não

degrada a madeira mas potencia o risco de degradação deste material por determinados

agentes biológicos, no sentido em que estes só atacam a madeira quando o seu teor em

água atinge determinados valores, mais especificamente, quando permanece em condições

de humidade elevada por períodos longos, visto que pode ser atacada por fungos ou por

térmitas subterrâneas que dela se alimentam (Cruz, 2011).

Refira-se ainda que, apesar das variações de humidade ambiente e da consequente

alteração do teor em água da madeira provocarem variações dimensionais e de resistência

mecânica das peças (as dimensões aumentam e a resistência diminui para um acréscimo de

teor em água), se trata de um efeito reversível. Ou seja, embora os ciclos de secagem e

humedecimento possam conduzir ao desenvolvimento de fendas e empenos, geralmente

sem implicações para a resistência mecânica, a madeira recupera as dimensões e a

resistência inicial quando o seu teor em água volta ao valor inicial (Cruz, 2011).


8

Importa, no entanto, salientar que a causa mais frequente de deterioração das estruturas de

madeira são os agentes biológicos, sendo mesmo os responsáveis pela maioria das

situações de rotura parcial ou total das estruturas. Destacam-se, pela sua importância (em

meio terrestre), os seguintes: fungos de podridão, térmitas e carunchos – sobretudo o

caruncho grande (Cruz, 2011).

A utilização da madeira nas fachadas terá como principais fatores de degradação os

agentes atmosféricos. Como estas se encontram expostas às ações ambientais, estão mais

sujeitas às variações de humidade, radiação solar e chuva. A combinação destes agentes

provocará o desgaste da superfície da fachada exposta (Cruz, 2011).

No que diz respeito aos fungos, Gobakken et al (2010) realizaram um ensaio sobre o

desenvolvimento e crescimento dos fungos na superfície de 8 substratos de revestimentos

em madeira, incluindo madeira modificada termicamente. Nas amostras, foram testados

três tipos de tinta para proteção da madeira. Estas estiveram sujeitas aos fatores climáticos

e foram investigadas durante um período de 3 anos.

No final do período de teste, verificaram que as amostras não protegidas com as tintas

tiveram a maior perda da sua cor original comparativamente com as outras amostras em

estudo, que ficaram acinzentadas.

Para Gobakken et al (2010), o crescimento de fungos na superfície, afeta a vida de serviço

exterior da madeira exposta e pode muitas vezes ser o primeiro sinal visual de uma

degradação permanente de uma fachada.

2.3. Conservação e proteção da madeira

Ao colocar a madeira em serviço, o fator mais importante na sua conservação é a atuação

preventiva. Esta implica que se estimem corretamente os riscos a que vai estar exposta e a

escolha da espécie mais adequada para o fim em vista, tendo em conta a sua durabilidade

natural. Deve ainda ser adotado um conjunto de medidas de proteção que coloque a

madeira ao abrigo das infeções ou infestações previsíveis (Cruz et al, 1997).

É fundamental prever a realização de campanhas de inspeção periódicas para avaliar o

estado de conservação da madeira aplicada, com função estrutural ou não estrutural, e levar

a cabo prontamente as ações de manutenção necessárias.


9

Devem ser procurados os indícios de má conservação dos elementos de madeira,

frequentemente traduzidos por deformações acentuadas ou sintomas diversos associados à

humidificação frequente ou continuada dos materiais da construção (Cruz, 2011).

2.4. Tratamentos de modificação da madeira

A modificação da madeira pretende melhorar algumas propriedades como a resistência à

biodegradação e a estabilidade dimensional mas também a resistência à radiação

ultravioleta, entre outras. O termo modificação da madeira é apenas aplicado quando as

melhorias verificadas na madeira se mantêm ao longo do ciclo de vida do produto. A

definição que melhor descreve este tipo de processo é dada por Hill (2006): a modificação

da madeira é um processo que melhora as suas propriedades durante o seu ciclo de vida,

produzindo um material novo que no final do mesmo não apresenta um perigo ambiental

superior ao da madeira não tratada. A modificação da madeira pode dividir-se em quatro

tipos: modificação química, modificação térmica, modificação de superfície e modificação

por impregnação, sendo que a modificação de superfície apenas altera as propriedades da

superfície da madeira (Esteves et al, 2009).

De seguida, é feita uma pequena abordagem relativamente aos quatro tipos de modificação

a utilizar na madeira, com particular incidência no processo de modificação térmica.

2.4.1. Modificação térmica

O tratamento térmico da madeira foi estudado, no seculo XX, de forma científica por

Stamm e Hansen, nos anos 30, na Alemanha, e por White nos anos 40, nos Estados

Unidos. Nos anos 50, os alemães Bavendam, Runkel e Buro continuaram a investigar sobre

o assunto. Kollman e Schneider publicaram as suas descobertas nos anos 60, Rusche e

Burmester nos anos 70.

Mais recentemente, nos anos 90, foi realizado um trabalho de pesquisa na Finlândia, em

França e na Holanda. O trabalho de pesquisa mais completo foi conduzido pelo VTT

(Finnish State Research Center) na Finlândia (Thermwood, manual de revestimentos

exteriores, 2010).


10

Os processos de modificação térmica são aqueles que mais têm evoluído em termos

comerciais nos últimos anos. O sucesso deve-se, provavelmente, ao baixo custo de

tratamento quando comparado com outras modificações que se baseiam na utilização de

compostos químicos que tornam o produto final bastante mais caro (Esteves et al, 2009).

Os processos de modificação térmica com mais sucesso são cinco: Thermowood

FinlândPlato (Holanda), Bois Perdure e Rectification (França) e Oil Heat Treatment

(Alemanha) desenvolvendo-se, normalmente, em quatro fases: aquecimento, tratamento,

arrefecimento e estabilização. As principais diferenças entre os diversos métodos

prendem -se com o modo como é feito o aquecimento e com as condições operatórias na

fase de tratamento, que ocorre a temperaturas entre os 160-260ºC. As condições

operatórias dos principais processos encontram-se descritas no Quadro 1 (Esteves et al,

2009).

Quadro 1 - Descrição dos principais processos de modificação térmica (Esteves et al, 2009)

Processos Descrição

Termowood

Aumento rápido da temperatura, usando calor e vapor até 100oC seguido

de um aumento mais suave até aos 130oC e de uma secagem durante 1

hora. Aumento até à temperatura de tratamento (185oC-215

oC) que se

mantém durante cerca de 2-3 horas, arrefecimento e estabilização.

FinlândPlato

Processo em 4 etapas: hidrotermólise; a temperaturas de 160oC-190

oC em

condições húmidas e com pressões acima da pressão atmosférica; secagem

normal até 10% de humidade; tratamento térmico a seco a temperaturas de

170oC-190

oC e estabilização.

Bois

Perdure

Secagem rápida com vapor e gases de combustão quentes produzidos pela

subida na temperatura da madeira e reinjetados na câmara de combustão.

Retification A madeira com humidade de 12% é tratada numa fase a temperaturas de

200oC-240

oC com azoto, garantindo um máximo de oxigénio de 2%.

OHT Tratamento com óleo quente (180

oC-240

oC) num recipiente fechado que

limita o teor de oxigénio.

É possível verificar-se que os quatro processos são muito semelhantes, sendo sempre

utilizadas altas temperaturas para o processo de modificação da madeira, atribuindo-lhe

assim novas caraterísticas.


11

Este tratamento melhora a durabilidade da madeira, aumentando a resistência aos fungos,

exceto em contacto com o solo, e ligeiramente a insetos, mas tem pouco efeito na

resistência contra térmitas. As razões apontadas para a melhoria da resistência da madeira

aos fungos são, sobretudo, a transformação das hemiceluloses, que mudam de compostos

hidrófilos, facilmente digeríveis para hidrofóbicos, e a diminuição do ponto de saturação

das fibras (Esteves et al, 2009).

O ponto fraco do tratamento é a degradação de algumas propriedades mecânicas,

nomeadamente, a resistência à flexão, ao corte e também a sua deformação (Figura 2). A

madeira torna-se mais quebradiça com a deterioração das propriedades de fratura devido à

perda de polissacarídeos amorfos. A degradação das hemiceluloses é referida como o fator

principal para a perda da resistência mecânica. No entanto, o aumento da cristalinidade

pode ter um papel importante. A madeira transforma-se num material mais escuro com

menor molhabilidade e condutividade térmica (Esteves et al, 2009).

Na Figura 2, podemos verificar as vantagens e desvantagens que a madeira termicamente

modificada apresenta depois do processo.

Figura 2 - Madeira tratada termicamente (Esteves et al, 2009)

Caraterísticas da madeira termicamente modificada comparando com madeira sem

tratamento (Guerra et al, 2010):

A resistência térmica melhora em 0-30%;

A absorção de água reduz-se;

A madeira toma-se mais uniforme e escurece;


12

A resistência à deterioração aumenta;

A estabilidade dimensional aumenta.

O processo de tratamento térmico da madeira, Thermowood, é provavelmente o melhor na

Europa.

2.4.2. Modificação química

O principal método de modificação química, já em fase comercial, é a acetilação com

anidrido acético. As propriedades melhoradas pela modificação química não são muito

diferentes das promovidas pela modificação térmica. A humidade de equilíbrio diminui

devido à substituição de alguns grupos hidroxilos pelo que a diminuição é proporcional ao

grau de substituição. Como resultado da diminuição da humidade de equilíbrio, aumenta a

estabilidade dimensional (Esteves et al, 2009).

A resistência contra fungos aumenta, consideravelmente, na madeira acetilada mesmo

estando em contacto com o solo. Em relação à resistência contra térmitas apenas se verifica

um ligeiro aumento. Outra das grandes vantagens da madeira acetilada é a sua resistência

aos raios ultravioleta. Algumas das propriedades mecânicas também são afetadas com este

tratamento, como, por exemplo, a diminuição da resistência ao corte paralelo ao grão,

verificando-se uma diminuição ligeira no módulo de elasticidade mas sem nenhuma

mudança na resistência ao impacto ou na rigidez (Esteves et al, 2009).

2.4.3. Modificação por impregnação

Segundo Esteves et al (2009), a modificação por impregnação difere da modificação

química pelo facto de não ser a ligação química com os compostos estruturais existentes

nas células de madeira que promove as melhorias das propriedades, embora essa ligação

possa ocorrer. O funcionamento da modificação por impregnação baseia-se na introdução

de um ou vários compostos químicos na parede das células que, ao reagirem, formam um

composto que bloqueia o acesso aos grupos hidroxilo, diminuindo, deste modo, a

higroscopicidade da madeira. Existem dois mecanismos principais: a impregnação com um

monómero e subsequente polimerização ou a introdução de um material solúvel que, após

o tratamento, se torna insolúvel.


13

O processo de modificação por impregnação que mais tem evoluído nos últimos anos é a

furfurilação, podendo este processo de modificação da madeira ter um futuro prometedor,

uma vez que o álcool furfurílico pode ser obtido através dos produtos secundários da

produção do bioetanol e o preço deste composto químico deverá baixar no futuro. À

semelhança da modificação térmica e química, a impregnação com álcool furfurílico

conduz a uma diminuição da humidade de equilíbrio e a um aumento da estabilidade

dimensional da madeira, sendo este aumento proporcional ao aumento de massa

(Esteves et al, 2009).

Na modificação da madeira por impregnação é de referir o processo patenteado de

Kebonyzação, através do qual são reforçadas as propriedades da madeira, tornando-se esta

mais dura e mais estável, ou seja, com durabilidade acrescida.

O líquido usado no processo contém uma substância de base biológica que reforça a

estrutura celular. O processo envolve as seguintes quatro fases:

1. Os ingredientes são misturados de acordo com uma formulação patenteada, usando

um líquido derivado de resíduos biológicos agrícolas;

2. O líquido é impregnado na madeira sob pressão;

3. A madeira é aquecida acima de 100 ˚C e o produto químico é polimerizado

permanentemente, transformando a estrutura celular;

4. O líquido em excesso é reciclado e reutilizado no processo de produção.

No esquema abaixo (Figura 3) apresentam-se as fases pelas quais a madeira passa até à

obtenção do produto final.

Figura 3 - Processo de modificação Kebony (Catálogo Kebony, 2012)


14

As suas áreas de aplicação são várias:

Interior e exterior;

Grande variedade de aplicações, desde grandes superfícies comerciais ou edifícios

públicos até terraços ou marinas;

Muitos tipos de estruturas, desde telhados, revestimento de paredes até pavimentos;

Mobiliário, cozinhas, decking, etc.

Uma vantagem notável da madeira Kebony é a sua resistência ao tempo e ao desgaste,

sendo particularmente adequada para uso em aplicações externas, como decks, superfícies

em terraços, passadiços e marinas. Outros benefícios notáveis são a sua excecional

resistência ao apodrecimento e elevado tempo de vida útil. Esta durabilidade é conseguida

sem os inconvenientes associados aos métodos de impregnação tradicional. Por estes

motivos, foi atribuído à Kebony o eco-label Swan pelas suas credenciais ambientais

(Catálogo Kebony, 2012).

2.4.4. Modificação da superfície

A modificação da superfície difere dos outros tipos de modificação por alterar

essencialmente as propriedades da superfície da madeira, sobretudo a resistência à

degradação pela luz solar e pelas condições climáticas e as condições de aderência. O

principal problema deste método, de acordo com Hill (2006), prende-se com o elevado

custo, o que leva a pensar que, num futuro próximo, não venha a ser utilizado em grande

escala.

2.5. Fachadas

As paredes de fachada, segundo Lança (2005), são as paredes exteriores, destinadas a

serem vistas das ruas ou dos jardins. São particularmente cuidadas tanto do ponto de vista

das disposições arquitetónicas como do acabamento da execução.

Ao longo dos anos, com o avanço das técnicas e do conforto, registou-se uma constante

evolução nas soluções construtivas de paredes exteriores de fachadas. Inicialmente, a

solução de fachada passava por paredes simples monolíticas, em pedra ou tijolo cerâmico

maciço. Com o passar dos anos, assistimos a uma inversão de pensamentos, com o


15

aligeiramento dos parâmetros, a redução da espessura e da massa dos materiais, a

introdução da parede dupla e a utilização de uma nova variedade de materiais aliada à

preocupação com o conforto térmico, acústico e higrométrico.

Para Ferreira (2010), na construção tradicional, a estrutura resistente era composta por

alvenaria que compreendia o conjunto de paredes que constituíam a envolvente do edifício

e algumas interiores.

Os elementos da envolvente exterior eram normalmente resistentes, suportando os esforços

dos elementos horizontais da estrutura.

A seguinte figura ilustra a evolução das alvenarias ao longo dos anos em Portugal

(Cunha, 2006).

Figura 4 - Evolução das alvenarias ao longo dos anos em Portugal (Cunha, 2006)

Por volta dos anos 90, surge uma técnica construtiva que rompe completamente com as

tendências anteriores. A colocação de isolamento térmico pelo exterior, como procura de

correções de patologias originadas pelas pontes térmicas em sistemas anteriores, que deu

origem a dois sistemas:

Sistema ETICS - Reboco delgado armado diretamente aplicado sobre o isolamento

térmico;

Sistema de fachada cortina – Revestimentos descontínuos fixados ao suporte

através de uma estrutura intermédia.


16

A Figura 5 ilustra a evolução das fachas a partir dos anos 90 em Portugal (Cunha, 2006).

Figura 5 - Sistema ETICS (esquerda) e fachada cortina (direita), (Cunha, 2006)

Deve ainda ser feita a distinção da fachada ventilada, fachada de cortina e também da

fachada pressurizável.

Segundo Ferreira (2010), no que diz respeito a estas fachadas, devem ser consideradas as

seguintes exigências funcionais:

Funções resistentes estruturais (eventualmente);

Segurança contra incêndio;

Segurança contra intrusões;

Resistência mecânica à ação do vento;

Resistência mecânica a ações decorrentes do uso;

Impermeabilidade à água da chuva;

Isolamento acústico;

Isolamento térmico;

Possibilidade de iluminação e de ventilação natural;

Capacidade de captação da radiação solar;

Durabilidade;

Aspeto.

A fachada tem, assim, um papel muito importante para o edifício, pois forma a primeira

barreira entre o ambiente exterior e o interior. Deste modo, deve sempre garantir-se o seu

bom desempenho para evitar inconvenientes causados por patologias no interior do

edifício.


17

2.5.1. Fachada ventilada

Entende-se por fachada ventilada a envolvente vertical de um edifício composta pelos

seguintes constituintes/subsistemas (Camposinhos, 2007):

O revestimento ou camada exterior;

Uma subestrutura auxiliar que suporta o revestimento;

Uma cavidade ou caixa-de-ar incorporando, eventualmente, o isolamento térmico.

Esta solução insere-se numa das diferentes estratégias para evitar a penetração da

humidade, uma solução particular da fachada cortina. A única diferença entre as duas, é o

facto de a caixa-de-ar da fachada ventilada ser dimensionada de forma a permitir a

remoção do ar aquecido da zona inferior da caixa-de-ar pelo chamado efeito chaminé

(Camposinhos, 2007).

O Sistema de Fachada Ventilada não tem uma aplicação específica. Pode ser utilizado em

qualquer tipo de edifício, quer se trate de uma construção nova ou de um trabalho de

recuperação. Assim, este sistema pode ser aplicado em edifícios habitacionais, comerciais,

industriais, desportivos, entre outros (Guerra et al, 2010).

2.5.2. Fachada de cortina

Geralmente, a fachada cortina é constituída por perfilamentos estruturais verticais e

horizontais, ligados entre si e fixados à estrutura do edifício, com preenchimento,

formando um revestimento contínuo leve que proporciona, por si próprio ou em

conjugação com o corpo do edifício. Todas as funções exigíveis de uma parede exterior,

embora não suporte qualquer tipo de carga afeta à estrutura do edifício (NP-

EN 13830: 2009).

Esta solução evita a penetração da humidade dispondo de uma caixa-de-ar formada por um

paramento exterior (cortina) e um interior. A cavidade pode ser ou não preenchida

parcialmente e envolve toda a estrutura do edifício (Camposinhos, 2007).

A caixa-de-ar tem assim as funções de: interrupção da capilaridade e de drenagem por

gravidade.


18

2.5.3. Fachada pressurizável

A fachada pressurizável pode considerar-se, de igual forma, uma solução particular da

fachada cortina, embora a grande diferença entre os dois conceitos resida no facto de a

caixa-de-ar da fachada pressurizável se encontrar estrategicamente compartimentada, de

forma a equilibrar as diferenças de pressão entre o interior e o exterior

(Camposinhos, 2007).

O objetivo fundamental da pressurização é diminuir a diferença de pressão entre o exterior

e a caixa-de-ar, tendo em conta as suas variações estáticas e dinâmicas, conseguindo-se

que (Camposinhos, 2007):

A quantidade de água transportada pelo vento através das aberturas na fachada seja

muito menor;

O revestimento e os respetivos elementos de suporte, fiquem sujeitos a uma ação

manifestamente inferior.

Uma fachada pressurizável compreende, por isso, além dos elementos de suporte e ligação

entre a cortina e o suporte da barreira interior, os elementos separadores que dividem a

caixa-de-ar, designadamente (Camposinhos, 2007):

A cortina – revestimento;

A câmara-de-ar isolada do interior do edifício por uma barreira de ar;

Orifícios ventiladores na cortina ligando as câmaras com o exterior;

Elementos separadores e de compartimentação da caixa-de-ar.

Estes elementos apresentam-se num corte esquemático na Figura 6.

Figura 6 - Corte esquemático de uma câmara pressurizável (Camposinhos, 2007)


19

Devido à possibilidade de infiltrações, mesmo que em pequenas quantidades, a fachada

dispõe de sistemas de drenagem que em qualquer circunstância drenam a água infiltrada.

2.6. Fachada de madeira

Mendonça (2005) distingue duas classes de paredes exteriores, que correspondem a uma

evolução histórica dos sistemas construtivos:

Paredes maciças: Tipo de paredes pouco comuns em habitação em climas

temperados, já que, apesar de uma resistência térmica que pode facilmente ser

elevada, devido à baixa condutibilidade térmica, a ausência de massa, mesmo na

construção tradicional, implica espessuras muito elevadas, além de ser difícil e caro

conciliar num mesmo material as funções estrutural e de cerramento.

Paredes compostas: Paredes mais comuns na construção leve tradicional,

consistindo num material de suporte pontual com função estrutural e um material

de cerramento diferenciado. A partir do fim do século XIX, a estrutura de madeira

deu lugar a estruturas metálicas e de betão armado, ainda que no caso da habitação,

a madeira continue a ser a mais utilizada. Geralmente, a estrutura de madeira fica

no interior de dois materiais de cerramento que formam respetivamente a face

interior e exterior da parede. Atualmente, a caixa-de-ar entre estes dois panos é

quase sempre preenchida com materiais de isolamento, se bem que em construções

anteriores ao século XIX era frequentemente preenchida com materiais pesados

como a argila ou o tijolo.

2.6.1. Paredes exteriores maciças

No caso das paredes de madeira, é complicado utilizar soluções de parede maciça, pois

torna-se difícil garantir, com esta solução, resistência mecânica e estanquicidade,

especialmente se falarmos a longo e mesmo a médio prazo. Existe, no entanto, uma

solução de parede simples em madeira, que raramente se utilizou ou utiliza em Portugal,

que são as chamadas paredes de troncos. É uma solução tradicional em países setentrionais

com climas muito frios e abundantes bosques. Neste sistema, a utilização de madeira é

muito intensiva, pelo que não é uma solução economicamente viável em zonas onde o

recurso à madeira é mais escasso. Quando os troncos são dispostos horizontalmente, que é


20

a solução mais comum, pode comparar-se a uma construção em alvenaria de blocos de

grandes dimensões (Mendonça, 2005).

Na ilustração que a seguir se apresenta (Figura 7), podemos ver alguns perfis de paredes

maciças e também os respetivos sistemas de encaixe.

Figura 7 - Secções das paredes maciças e respetivos encaixes

2.6.2. Paredes exteriores compostas – sistemas de cerramento

Segundo Mendonça (2005), o cerramento é o material ou os materiais que, como o nome

indica, servem para cobrir e impermeabilizar a obra, incluindo o material isolante e o

eventual revestimento exterior (caso não cumpra também esse papel). Referem-se,

separadamente, os painéis de cerramento das paredes e os acabamentos, já que estes

poderão eventualmente ser em materiais distintos ou forrados com diferentes materiais, que

não a madeira ou derivados desta, constituindo assim soluções híbridas. O acabamento

exterior poderá ser em contraplacados especiais (marítimo), em reguados de madeira

tratada, mas também em chapas metálicas, em painéis plásticos, etc., revestindo ou não os

derivados de madeira.

Nas aplicações exteriores, deverão ser sempre previstas juntas de dilatação com um

mínimo de 2 a 3 mm. Os painéis são, geralmente, colocados verticalmente, de forma a

facilitar a colocação. No caso de colocação na horizontal, as juntas verticais deverão ser

contrafiadas (Sánchez 1995).

Acerca deste tipo de paredes exteriores compostas, abordar-se-ão algumas soluções

construtivas e algumas das suas caraterísticas:

Painéis contraplacados;


21

Painéis aglomerados;

Painéis de aparas de madeira (OSB);

Painéis de densidade média (MDF);

Placas de elevada densidade (Platex);

Painéis de partículas de madeira aglutinadas com cimento;

Reguados de madeira.

Os Painéis contraplacados são formados por camadas de madeira contrafiadas, com fibras

que formam, usualmente, ângulos de 90º entre as distintas camadas.

O painel fica definido em função de:

Espécie ou grupo de espécies de madeiras utilizadas;

Qualidade das chapas de madeira das duas superfícies, ainda que para algumas

aplicações também se defina a das madeiras interiores;

Tipo de colagem.

Existem várias classificações, nomeadamente as Americanas e as Europeias. A

classificação mais comum em Portugal tem como base a americana e define cinco tipos de

contraplacado: o marítimo (colado com resinas sintéticas próprio para exteriores),

decorativos (para interiores), de cofragem (revestido a filme fenólico), antiderrapantes

(revestido a filme fenólico antiderrapante) e suportes de solos.

Além destes, a classificação americana refere ainda os estruturais, os interiores colados

com colas para exteriores e os exteriores especiais ou recobertos. A classificação que se

utiliza com mais frequência na Europa é a que se baseia na Norma EN 314.2, relativa ao

lugar para os quais é apropriada a sua aplicação:

Ambiente exterior não coberto (WBP e BR);

Ambiente exterior coberto (semi-exterior, MR);

Ambiente interior seco (INT).

Nas faces exteriores podem ser utilizados diversos acabamentos, sendo, geralmente,

utilizadas folhas de madeira envernizadas. No que concerne aos contraplacados nacionais,

as espécies de madeira mais utilizadas nas faces exteriores, com função de acabamento,


22

são as seguintes: mogno, tola, pinho, castanho, carvalho, eucalipto e okoumé

(Mendonça, 2005).

Painéis aglomerados: os aglomerados, tal como os contraplacados, podem ser de várias

qualidades e ter, por isso, várias aplicações, entre as quais (Sánchez 1995):

Aglomerados para usos gerais;

Aglomerados para utilização em ambientes secos interiores (incluindo mobiliário);

Aglomerados para construção: a) em ambiente seco; b) em ambiente húmido

(hidrófugos de cor verde);

Aglomerados especiais: a) estruturais de elevado desempenho; b) resistência

melhorada a ataques biológicos (insetos, xilófagos, fungos, térmitas, etc.); c)

ignífugos (M1, M2 ou M3: de cor vermelha); d) para isolamento acústico; e)

outros.

Os aglomerados podem ser apresentados com as superfícies em bruto ou ter acabamentos

superficiais, em uma ou nas duas faces, tais como:

Bruto ou lixado;

Folheados de madeira;

Laminados decorativos de poliéster, PVC ou melamina;

Papéis decorativos impregnados: papéis de densidades ligeiras e médias

impregnados com melaminas;

Lacas;

Vernizes;

Folhas de aço, cobre ou alumínio.

Os materiais utilizados no fabrico dos aglomerados são:

Partículas de madeira, (maioritariamente de pinho, choupo ou eucalipto, com uma

relação entre o comprimento e a espessura da fibra entre 60/1 e 120/1);

Colas (Urea-formol; Urea-melamina-formol; Fenolformaldeído);

Aditivos (ceras ou resinas, produtos ignífugos, inseticidas, fungicidas,

endurecedores).


23

Os Painéis de aparas de madeira (OSB) são formados por aparas de madeira aglomeradas

através de uma cola a determinada pressão e temperatura. As aparas, colocadas sempre na

horizontal do painel, podem ser orientadas aleatoriamente ou predominantemente numa

direção, neste último caso, o mais comum chama-se painel de aparas de madeira orientadas

e tem o nome de OSB (oriented strand board). No OSB, as aparas têm um comprimento de

80 mm e uma espessura inferior a 1mm. No painel normal têm um comprimento de 30 mm

e uma espessura de 1 mm (Mendonça, 2005).

A norma EN 300 considera quatro tipos de painéis OSB (Mendonça, 2005):

OSB/1: Painel de uso decorativo para ambientes secos (inclui mobiliário);

OSB/2: Painel portante para ambientes secos (interiores);

OSB/3: Painel portante para ambientes húmidos (semiexterior);

OSB/4: Painel altamente portante para ambientes húmidos (semi-exterior).

O acabamento pode ser pintado, tingido ou envernizado.

Painéis de densidade média (MDF): os painéis de fibras de madeira de densidade média,

mais conhecidos por MDF (Medium Density Fibre), podem ser classificados segundo a sua

aplicação nos seguintes tipos (Mendonça, 2005):

Painéis para utilização em ambientes secos (incluindo mobiliário): MDF normal;

Painéis para utilização em ambiente húmido: MDF-H (hidrófugos que apresentam

coloração verde);

Painéis estruturais para utilização em construção: a) MDFLA; b) MDF-HLS.

Os painéis de MDF podem ser apresentados com as superfícies em bruto ou ter

acabamentos superficiais, em uma ou nas duas faces, tais como:

Folheados de madeira;

Laminados decorativos de poliéster, PVC ou melamina;

Papéis decorativos impregnados: papéis de densidades ligeiras e médias

impregnadas com melaminas;

Lacas;

Vernizes;

Folhas de aço, cobre ou alumínio.


24

Os painéis de MDF podem também ser aditivados com produtos químicos que lhe

conferem resistência melhorada a ataques biológicos (insetos, xilófagos, fungos, térmitas,

etc.), ignífugos (M1, M2 ou M3: de cor vermelha) e maior resistência (endurecedores).

Placas de elevada densidade (Platex): o Platex é caraterizado por ter uma densidade entre

800 e 1000 kg/m3. As fibras podem ser aglutinadas com uma cola a seco ou apenas

prensadas num processo húmido. As fibras mais utilizadas são as de madeira de pinho, de

eucalipto, de choupo e, frequentemente, utilizam-se também vários resíduos de outros

materiais.

Os painéis de Platex podem também ser aditivados com produtos químicos que lhe

conferem repelência à humidade (ceras); resistência melhorada a ataques biológicos

(insetos, xilófagos, fungos, térmitas, etc.) e maior resistência (endurecedores)

(Mendonça, 2005).

Painéis de partículas de madeira aglutinadas com cimento: estes painéis de cor cinzenta são

fabricados com uma mistura de partículas de madeira e cimento Portland submetidos a

uma elevada pressão. A densidade é de 1100 a 1400 kg/m3 (Mendonça, 2005).

Reguados de madeira: estes são uma solução tradicional de cerramento exterior e interior

em madeira. No caso em que estes tipos de cerramentos sejam utilizados para uma

aplicação posterior a um revestimento impermeabilizante independente de acabamento,

como chapas metálicas, telas, etc., as exigências quanto à espécie de madeira e sistema de

aplicação são relativamente reduzidas. Neste caso, terá apenas de se ter em atenção as

dilatações normais da madeira, bem como a forma de aplicação e espessura mínima. A

utilização de reguados de madeira em exteriores perderam implantação em Portugal e na

maior parte dos países do Sul da Europa, devido aos problemas de durabilidade que tornam

necessária uma grande manutenção periódica, especialmente em climas alternadamente

chuvosos e com muita exposição solar. No entanto, a sua utilização continua a ser feita,

especialmente, em soluções pré-fabricadas. Este sistema é caraterístico de países como os

Estados Unidos, o Canadá e o Norte da Europa, ou seja, em zonas de pouca pluviosidade.

As madeiras mais utilizadas em exteriores são as coníferas: Pinho, Cedro, Abeto, etc.

A disposição mais usual de colocação dos reguados, como função de revestimento é na

horizontal, com uma inclinação de modo a que a face inferior fique sempre sobreposta à

face superior da régua situada abaixo, com o objetivo de criar uma melhor


25

impermeabilização. Também é possível colocar os reguados verticalmente, no entanto,

para que permitam absorver as dilatações é sempre necessário criar alguma sobreposição

de junta, a não ser que as tábuas fiquem afastadas. Neste último caso, tem-se uma câmara-

de-ar totalmente exposta, pelo que a solução de impermeabilização terá de ser feita no

pano de parede interior (Mendonça, 2005).

Os Painéis madeira-cimento são painéis compostos de miolo de madeira maciça, laminada

ou sarrafeada, contraplacados em ambas as faces por lâminas de madeira e externamente

por chapas lisas em CRFS (Cimento Reforçado com Fio Sintético). O painel é produzido

por um processo especial de prensagem dos componentes a alta temperatura, de que resulta

um produto com caraterísticas técnicas de comprovada qualidade e resistência. O aspeto

exterior final é de cimento aparente com uma superfície lisa e homogénea, pelo que aceita

qualquer tipo de acabamento. O miolo poderá ser fornecido já furado para permitir a

passagem da cablagem de instalações elétricas (www.ico.pt).

2.7. Revestimento em madeira para fachada

Para além de materiais como a pedra, o cerâmico, o alumínio e o vidro, a madeira também

é utilizada para revestimentos de fachadas ventiladas, principalmente a madeira modificada

e os painéis de derivados de madeira.

O uso da madeira para a realização de revestimentos exteriores é cada vez mais difundido.

De facto, tal escolha consente em conjugar melhor as exigências estéticas com as

prestações térmicas. Com a sua multiplicidade de cores e matizes, a madeira presta-se a

satisfazer as mais variadas exigências arquitetónicas e está apta a transformar uma simples

parede num elemento de design. Se for ventilada, a fachada permite ainda que se melhore o

isolamento do edifício e se potencie os desempenhos, quer no inverno quer no verão.

Porém, é relevante que se dê a máxima atenção aos pormenores de construção para

assegurar a durabilidade do revestimento, evitando a sua deterioração prematura por causa

da estagnação da água e de marcescências, e garantir, ao mesmo tempo, uma resistência

estática que contemple eventuais movimentos e dilatações da madeira e uma continuidade

estética (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012).


26

Para Sousa (2010), as madeiras que se devem aplicar em fachadas são os contraplacados,

painéis aglomerados, OSB, MDF, placas de elevada densidade, painéis de madeira

aglutinados com cimento e a madeira maciça modificada.

Os compostos fenólicos são substâncias naturais a partir das quais se consegue produzir

resina plástica de alta resistência, podendo também ser utilizada como adesivo interior para

as fibras no processo de transformação de aglomerados de madeira, conferindo-lhes

propriedades de grande resistência química e mecânica (Guerra et al, 2010).

Estes painéis são constituídos, essencialmente, por três partes, descritas abaixo e

apresentadas na Figura 8:

Núcleo – composto por folhas de papel kraft impregnadas com resinas fenólicas

para o munir com estabilidade e rigidez;

Folha decorativa – formada por uma folha de papel com o desenho pretendido ou

folha de madeira natural que é impregnada em resina melamínica, dotando-a assim

de elevada resistência à abrasão;

Película protetora – película (overlay) impregnada em resina melamínica. Este

composto é depois sujeito a um tratamento especial com elevadas pressões e

temperaturas que faz com que se funda e posteriormente endureça. As espessuras

do HPL podem variar entre espessuras inferiores a mm e superiores a 20 mm.

Figura 8 - Corte representativo de painel fenólico (Guerra et al, 2010)

Este artigo é um dos produtos em placa mais versáteis que podemos encontrar no setor da

construção, tanto para aplicações horizontais como verticais (Guerra et al, 2010).

Legenda (Figura 8):

1. Película protetora.

2. Folha decorativa.

3. Núcleo.


27

2.8. Sistemas de fixação dos revestimentos de madeira

Os sistemas para a fixação de revestimentos em madeira tradicionais recorrem a parafusos,

pregos e rebites (Sousa, 2010) que devem ser em aço inoxidável para evitar corrosão.

Os revestimentos em madeira podem ser aplicados a qualquer tipo de paredes exteriores.

Relativamente aos sistemas de fixação dos revestimentos, existem dois tipos de fixações

possíveis (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012):

Fixações não aparentes;

Fixações aparentes.

As ligações aparentes são, normalmente, feitas por pregagens do revestimento que se

podem ver do exterior numa estrutura de suporte ou diretamente à parede exterior

(Figura 9).

Figura 9 - Fixações aparentes (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012)

As ligações não aparentes são feitas através de uma subestrutura, na qual o revestimento

encaixa através de pequenos perfis metálicos. Estas fixações podem também ser feitas por

peças de revestimento que encaixam entre si (Figura 10).

Figura 10 - Fixações não aparentes (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012)


28

Na Figura 11 temos um pormenor de fixação de painéis de madeira em fachadas

ventiladas, que se encontram também dentro do campo das fixações não aparentes, que

normalmente são as fixações realizadas em fachadas ventiladas.

Figura 11 - Fixação oculta em fachada (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012)

Na Figura 12 temos um exemplo de uma fachada ventilada em que o seu sistema de

fixação é visível.

Figura 12 - Fixação visível em fachada ventilada (Rothoblass - fachadas e terraços, 2012)

2.9. Segurança contra incêndios em fachadas de madeira

Muitas vezes, pensamos, erradamente, que a madeira é um material cuja resistência ao

fogo é baixa. É sabido que a madeira é um material combustível e que, por isso, o seu

comportamento, em termos de reação ao fogo, pode ser débil. Segundo Negrão e

Faria (2009), a resistência ao fogo das estruturas sem tratamento é superior à das estruturas

metálicas que surgem como alternativa para os mesmos casos de projeto.

Uma peça de madeira sujeita ao efeito do fogo pode tornar-se combustível para a

propagação de chamas, contudo, após algum tempo, a camada externa da madeira

carboniza passando a isolar termicamente o resto do material. Desta forma, retém o calor e

auxilia na contenção do incêndio. Note-se que a percentagem de madeira carbonizada varia

com a espécie da madeira e com as condições de exposição ao fogo.


29

A combustibilidade da madeira é uma das principais razões que leva muitos dos

regulamentos de construção a restringirem a sua utilização como material de construção.

Na prática, a segurança contra incêndio é um critério importante para a escolha dos

materiais a utilizar num determinado edifício. É por isso que, segundo

Östman et al. (2002), o principal pré-requisito para o aumento do uso de madeira, enquanto

material de construção nos edifícios, seja a segurança contra incêndio.

Segundo Cruz (2010), a resistência ao fogo de uma estrutura de madeira depende

fortemente da sua superfície específica. Estruturas com grandes secções transversais de

madeira maciça ou lamelada-colada apresentam elevada resistência ao fogo, enquanto

elementos com secção transversal diminuta exibem um mau desempenho.

Um pouco por todo o mundo, realizaram-se, nas últimas duas décadas, vários projetos de

investigação sobre o comportamento ao fogo de estruturas de madeira, com o intuito de

recolher dados sobre a utilização segura da madeira em condições de incêndio. Tendo por

base estes trabalhos, novos conceitos de utilização e modelos de projeto do comportamento

da madeira sob ação do fogo foram desenvolvidos. O atual avanço do conhecimento nesta

área específica da conceção e cálculo de estruturas de madeira, combinado com o

aperfeiçoamento de medidas técnicas como os sistemas de deteção de fumo e o progresso

nos meios de combate ao fogo, possibilitam a utilização segura de madeira num grande

campo de aplicação (Östman et al, 2002).

Como resultado, muitos países começaram a rever os regulamentos de incêndio de forma a

levantar algumas restrições impostas, no passado, à utilização da madeira na construção de

edifícios.

As principais diferenças nos países europeus têm sido identificadas tanto em termos do

número de pisos permitido em estruturas de madeira como nos tipos e/ou quantidades de

superfícies de madeira em aplicações interiores e exteriores visíveis. Vários países não

dispõem de regulamentação específica ou não limitam o número de pisos em edifícios com

estrutura de madeira. Contudo, oito pisos são muitas vezes vistos como um limite prático e

económico para a utilização em altura de estruturas de madeira. Este limite pode ser

distinto no caso de fachadas, revestimentos e pavimentos, uma vez que estas aplicações

também podem ser utilizadas em estruturas de betão (Östman et al, 2006).


30

2.9.1. Objetivos da segurança contra incêndios

Os princípios mais pertinentes que formam a base para os regulamentos europeus de

segurança de edifícios contra incêndio são os seguintes:

Os ocupantes devem ser capazes de deixar o edifício ou serem resgatados;

A segurança das equipas de socorro deve ser tida em conta;

As estruturas de suporte de carga devem resistir ao fogo durante o mínimo período

de tempo necessário;

A geração e propagação do fogo e do fumo devem ser limitadas;

A propagação do fogo para prédios vizinhos deve ser demarcada.

Segundo o Guia de Orientação Técnico Europeu de Segurança Contra Incêndio em

Edifícios de Madeira (Östman et al, 2004), a legislação que se aplica no caso de fachadas

em madeira passa pela aplicação do Eurocódigo 5, no entanto, alguns países têm ainda

requisitos adicionais. No que se refere a estes requisitos adicionais a aplicar no caso das

fachadas de madeira, não existe ainda normalização que permita avaliar e quantificar as

suas implicações no desempenho destes elementos sob ação do fogo. No entanto, está em

preparação uma ETAG (European Technical Approval Guideline) com vista a preencher

este vazio legislativo.

2.9.2. Cenários de incêndio em fachadas

Para Kotthoff et al (2001), a propagação de um incêndio na fachada de um edifício é

influenciada pela intensidade e pela localização da sua deflagração.

Em princípio, a fachada pode ser exposta aos três cenários de incêndio (Figura 13) que se

seguem:

Cenário A - incêndio no edifício localizado junto à fachada;

Cenário B - incêndio no exterior do edifício em frente da fachada;

Cenário C - incêndio no interior do edifício, numa divisão ao lado da parede

exterior com pelo menos uma abertura na fachada.


31

Figura 13 - Possíveis cenários de incêndio na fachada de um edifício Kotthoff et al (2001)

Alguns incêndios reais e ensaios efetuados mostram que todas as partes de uma fachada

reagem, dirigindo o impacto da chama para a área da faixa central do edifício, dependendo

da inflamabilidade da fachada. A existência de janelas ou aberturas nas fachadas na faixa

central do edifício, que não apresentam nenhuma proteção contra incêndio, é considerada

como pontos fracos, estejam estes abertos ou fechados. Com base nos resultados dos

diversos estudos ensaios já realizados, é possível afirmar-se que:

Em cenários reais de incêndio, os revestimentos para fachadas ventiladas reagem

visivelmente melhor do que o esperado;

O efeito de autoproteção da madeira, através da carbonização da superfície, inibe a

rápida propagação do fogo na vertical, sendo quase insignificante na lateral.

A propagação do fogo por detrás do revestimento, na zona ventilada, é controlável

através de barreiras estruturais contra incêndio;

Não foram observados problemas no combate a incêndios utilizando água. Além

disso, não se verifica a ocorrência de queda/derrocada de partes da estrutura que

constituem a fachada que coloquem as pessoas em perigo;

O isolamento exterior inflamável pode acelerar a propagação do fogo;

Os revestimentos normais testados não têm qualquer efeito significativo sobre a

inflamabilidade do revestimento de madeira.

Contudo, com base nos mesmos resultados, é possível concluir-se que o comportamento de

uma fachada de madeira exposta a uma carga de incêndio depende de diferentes fatores tais

como:

Cenário A Cenário B Cenário C


32

O tipo e caraterísticas arquitetónicas das fachadas;

O tipo e alinhamento do revestimento;

A subestrutura, incluindo a abertura de ventilação traseira.

No Quadro 2, é apresentada a classificação dos revestimentos tendo em conta a sua

influência na propagação do fogo em edifícios de vários pisos, de acordo com o guia de

orientação técnica de segurança contra o fogo europeu (www.lignum.ch).

Quadro 2 - Classificação dos revestimentos em relação a propagação do fogo (www.lignum.ch)

Influência da propagação do fogo

Parâmetros

de influência Excelente Bom Mau

Tipo de

revestimento

2.9.3. Medidas estruturais e barreiras de incêndio em fachadas

Östman et al (2010) refere a utilização de barreiras para limitação da propagação do fogo

nas fachadas. Estas podem estar suspensas e salientes na fachada ou podem encontrar-se

por trás dos painéis, ajudando a restringir a propagação de fogo atrás de fachadas,

reduzindo a difusão do fogo ao longo de vários pisos. Estas barreiras que ajudam a limitar

a propagação do fogo podem funcionar, em alguns casos particulares, como palas de

sombreamento, quando usadas junto a envidraçados (Figura 14).

http://www.lignum.ch/


33

a) b) c)

Figura 14 - Barreiras suspensas contra incêndios: a) Placa de aço; b) Placa de madeira ou de derivados de

madeira não combustível; c) Placa de madeira ou derivados Östman et al (2010)

Estas barreiras de propagação do fogo em fachadas têm os seguintes efeitos:

Prevenção de efeito chaminé na ventilação traseira;

Desvio de chamas a partir da superfície das fachadas;

Redução da penetração do fogo no interior da zona de ventilação.

As barreiras que se situam por trás dos painéis de revestimento em madeira contra a

propagação de fogo (Figura 15), tal como as barreiras apresentadas anteriormente, tem

como finalidade evitar a rápida propagação do incêndio ao longo da sua altura

(www.lignum.ch).

a) b) c) d)

Figura 15 - Princípios básicos das barreiras por trás dos painéis contra o fogo Östman et al (2010)

a) Fachada com ventilação traseira; b) Fachada com ventilação traseira com barreira contra o fogo, não

combustível; c) Fachada ventilada; d) Fachada não ventilada.


34

A principal ameaça de um incêndio, que se espalha na abertura de ventilação das fachadas,

é a de que o fogo se possa espalhar através da fachada para outros espaços, como

apartamentos ou sótão/telhado. O fogo pode espalhar-se para apartamentos através de

varandas ou de janelas abertas. O problema técnico mais importante relativamente ao fogo,

que incorpora a zona de ventilação por detrás das fachadas, é o da exigência que a estrutura

tem de proteger o edifício contra a humidade. A criação de uma solução que funcione

como barreira ao fogo e, simultaneamente, seja funcional na parte da ventilação, requer um

compromisso entre a proteção contra incêndio e os requisitos de proteção do edifício em

relação à humidade.

2.9.4. Produto para retardar a ação do fogo na madeira

Os tratamentos para atrasar a propagação do fogo na madeira podem melhorar

consideravelmente a sua reação ao fogo, permitindo uma melhor classificação no que diz

respeito às classes de incêndio da madeira e dos seus derivados. Os tratamentos podem ser

por impregnação a vácuo, por incorporação no processo de fabrico de produtos derivados

de madeira ou por tratamento da superfície do produto final. (Loyon, et al 2003).

2.9.5. Conclusão

Östman et al (2010) afirma que são permitidas fachadas de madeira em edifícios baixos em

todos os países europeus. No que diz respeito a edifícios mais altos, a segurança contra

incêndio é regulamentada pelas classes de incêndio e, em alguns países, por requisitos

adicionais.

No caso de um incêndio na superfície exterior de um edifício, o fogo não deve propagar-se

mais do que dois pisos acima daquele onde teve origem. Para atingir esses objetivos,

devem ser cumpridos os seguintes requisitos:

A utilização da madeira ou de produtos à base de madeira para revestimentos em

edifícios mais altos aumenta o risco de incêndio pois estas têm uma grande

extensão vertical. Isto deve ser tido em conta na análise global do objetivo de

proteção contra incêndios;

Os revestimentos para fachadas são apenas para ser usados em edifícios até uma

altura que possa ser alcançada pelos meios de combate a incêndios do lado de fora


35

do edifício. Além disso, na maioria dos países, a aplicação de tais revestimentos é

limitada a certas classes de construção.

O fogo não se deve propagar além da área aceite dentro de um período de tempo

definido. Os vazios de ventilação atrás de revestimentos de fachada devem

apresentar barreiras contra a rápida propagação do fogo nos edifícios mais altos.


36


37

Capítulo 3

METODOLOGIA DE ENSAIO

3.1. Ensaio de exposição ambiental em provetes de madeira

O ensaio realizado por Bulcke et al (2008) consistiu na exposição de uma série de provetes

de contraplacado de quatro espécies de madeira: pinho, álamo, okoumé e sapelli. Os

provetes tinham a dimensão de 150 x 150 milímetros e encontravam-se assentes em

pequenas mesas de teste que permitem a realização da monotorização detalhada para a

obtenção de dados sobre o seu comportamento quando submetido à exposição ambiental.

A mesa sobre a qual os provetes se encontram é formada por duas séries paralelas de

células de carga individuais que estão fixadas a uma base (Figura 16). As células de carga

estão montadas em pequenas placas inertes, ajustáveis com parafusos nos quatro cantos,

para o correto nivelamento. Os suportes são dobrados de modo a que a face de exposição

tenha uma inclinação de 45°, sendo a orientação das amostras sudoeste, o que otimiza

assim a radiação solar incidente. Todas as células de carga estão conectadas a um sistema

de registo de dados que recebe os dados enviados pelas células de carga com um intervalo

de registo de 1 minuto. A cada 5 minutos calcula a média e arquiva todos os dados.

Adjacente à MCH, existe uma estação meteorológica totalmente equipada, composta por

um sensor de energia solar, um pluviómetro de báscula, uma sonda de humidade relativa,

um termómetro, um anemómetro e um cata-vento.


38

Figura 16 - Células de teste MCH

A partir deste ensaio, consegue-se obter uma série temporal que permite que se investigue

em pormenor a reação de absorção que os diferentes tipos de madeira têm. Nesta análise,

há vários passos envolvidos, mais especificamente:

Interpolação

Devido à probabilidade do equipamento poder funcionar mal, podem existir pontos de

dados que poderão estar em falta. Esses pontos de dados podem ser omissos ao conjunto de

dados ou precisarem de ser estimados, utilizando técnicas de interpolação padrão como a

interpolação linear ou a interpolação de spline cúbica.

Média

Os dados são registados a cada 5 minutos, podendo resultar em flutuações irreais devido à

acumulação de gotas de chuva sobre a superfície das amostras. Portanto, a média pode ser

a solução para filtrar anomalias a partir dos perfis de dados obtidos.

Análise

As duas primeiras etapas são meramente preparatórias para a transformação real da série

temporal. Sendo assim, a investigação pode incluir:

a) Análise de correlação (densidade espectral);

b) Transformada de Fourier;

c) ACP (Análise de Componentes Principais);


39

d) Análise tempo-frequência;

e) RNA (Redes Neurais Artificiais);

f) Análise caótica.

Desta forma, através do uso de várias técnicas de análise, o resultado da humidade obtido

pelos dados fornecidos pela MCH de uma determinada espécie de madeira poder-se-á

relacionar com outras espécies de madeira.

3.2. Medição contínua de humidade (MCH)

A influência da humidade sobre as propriedades mecânicas e físicas da madeira são um

fator de risco e de deterioração, nomeadamente em madeiras expostas às condições

atmosféricas. As medições de humidade contínua são uma ferramenta muito útil para o

estudo da dinâmica de humidade na madeira.

O registo de dados meteorológicos deste ensaio, nomeadamente a medição da humidade

das amostras de madeira, foi feito com o MCH.

A criação da MCH foi definida por De Smet (2007) com uma discussão sobre diferentes

eventos de chuva e risco de apodrecimento, utilizando o limite de 20% no teor de

humidade da madeira como um fator crítico para o desenvolvimento de micro-organismos

de apodrecimento. Obviamente, há diferenças quanto ao comportamento da humidade

entre os mais variados tipos de madeira, assim como, no que diz respeito, aos diferentes

níveis de risco de apodrecimento. Esta abordagem da MCH permite a avaliação adequada

da presença de humidade na madeira. A correta avaliação dos perfis de humidade, obtidos

pela MCH, leva a que se faça uma análise das necessidades específicas, principalmente

quando o comportamento dinâmico da madeira precisa de ser relacionado com as

condições ambientais de temperatura (°C), a humidade relativa (% HR), a chuva

(precipitação mm), a radiação solar (W / m²) e a direção da velocidade do vento (m / s).

3.2.1 Resultados e discussão do ensaio de campo

Após os 300 dias de exposição dos provetes, o contraplacado de madeira de pinho exibe,

nitidamente, mais absorção de humidade e, por isso, conduz a um maior risco de

deterioração. Neste ensaio, foi possível analisar que o contraplacado de pinho absorve a

água mais rápido do que os outros tipos de madeira ensaiadas. Logo, comparando os


40

resultados obtidos neste ensaio com os ensaios de absorção realizados no laboratório, o

nível de absorção das diferentes espécies de madeira é muito idêntico. Bulcke et al (2008)

afirma que os dados obtidos nos ensaios de laboratório, que consistem na imersão dos

provetes de madeira em água, são semelhantes aos resultados MCH durante eventos de

chuva a que os provetes estão sujeitos.

3.3. Coloração da madeira não tratada em fachadas

A utilização da madeira não tratada em fachadas tem vindo a aumentar na arquitetura

moderna. Neste género de aplicações, a durabilidade natural é um requisito importante na

escolha da espécie de madeira a utilizar, já que as madeiras, em particular, quando não

tratadas, apresentam uma perda acentuada da sua cor original. Uma solução para minimizar

esta perda de cor passa pelo tratamento da madeira.

O fenómeno da descoloração na madeira depende de fatores como as condições

ambientais, a posição geográfica, o clima e também o próprio projeto de construção de

fachada (Erler et al, 2002). O processo da descoloração da madeira ocorre porque o

material está exposto a sucessivos ciclos de raios UV e de chuvas que irão provocar

incrustação de micro-organismos na fachada (Fengel et al, 2000).

A utilização de tratamentos de superfície na madeira permite retardar o processo de

descoloração. Na verdade, existe um crescente interesse no desenvolvimento de novas

tecnologias que permitam uma maior estabilização da cor da madeira não tratada, de forma

a garantir que a fachada mantenha uma boa homogeneização em termos de cor da madeira.

Gane Chédeville et al (2012) realizou um ensaio à escala real na Suiça (região de Berna)

que consistiu na construção de cinco fachadas verticais de madeira não tratada, de quatro

espécies diferentes de madeira (carvalho, pinheiro, alfarrobeira e pinho larício).

As fachadas em madeira estiveram em exposição durante um período de 10 anos. Cada

uma das espécies de madeira constituía uma fachada, pelo que cada uma das espécies de

madeira tinha uma orientação diferente.

O processo de ensaio realizado consistia na limpeza a jatos de água com uma inclinação de

25º, a temperaturas entre 20 e 80 ° C e com uma pressão entre os 44 e 148 bars. Em alguns

casos, o ensaio foi realizado com vapor de água a 95ºC juntamente com escovas rotativas.


41

Na Figura 17, apresenta-se um exemplo da fachada de carvalho na qual é possível observar

a diferença entre a madeira que foi limpa e a que ainda não tinha sido submetida ao

processo de limpeza.

Figura 17 - Fachada de carvalho, à esquerda antes da limpeza e à direita depois da limpeza

Gane Chédeville et al (2012)

O processo de limpeza das fachadas de madeira não tratada foi realizado em todas as

espécies de madeira com vista a que fosse possível determinar qual a influência deste

método de limpeza nas diferentes espécies.

Para Gane Chédeville et al (2012), os resultados obtidos são bons, principalmente no caso

da fachada constituída por alfarrobeira. A avaliação global do comportamento observado

nesta fachada é boa, uma vez que, após o tratamento de limpeza, pode-se visualizar uma

superfície lisa e homogénea, sem qualquer tipo de desgaste na madeira causado por este

tratamento.

O tratamento de limpeza utilizado no ensaio mostra que é possível proceder a tratamentos

de limpeza na madeira não tratada sem o uso de materiais químicos. A aparência obtida

após o uso deste método converge para uma cor homogénea em toda a fachada, muito

próxima da cor original da madeira. No entanto, Gane Chédeville et al (2012) indica que é

necessário avaliar em ensaios futuros alguns pontos sobre este método:

Análise de um possível aumento da vulnerabilidade da fachada à contaminação

secundária;

Maior risco de infiltração de água no edifício;

Aumento do nível de humidade no interior do edifício.


42

3.4. Ensaios realizados à humidade em provetes de madeira

Blom et al (2005) realizou um ensaio através do qual pretendia avaliar o comportamento

da madeira de Pinho Silvestre (Pinus sylvestris) em ambientes de humidades elevadas.

As amostras foram expostas num teste acelerado de laboratório e submetidas a diferentes

humidades numa câmara. Um humidificador na câmara elevou a humidade relativa do ar

até 100%. As amostras foram expostas a ciclos de 72 horas com uma variação da humidade

relativa entre os 50% e 100% durante 10 semanas. Os resultados foram comparados com

um posterior ensaio de campo realizado por Blom et al (2006).

Após as 10 semanas de ensaio, verificou-se o aparecimento de fungos nas amostras de

madeira. O autor afirma que a exposição realizada na câmara climática correspondeu a 1 -

2 anos de exposição no teste de campo. No entanto, os teores de humidade obtidos no

ensaio da câmara não correspondiam à mesma humidade das amostras que foram expostas

ao ar livre. Assim, as amostras relativas ao ensaio de câmara climática apresentaram teores

médios de humidade de 26,7 %, enquanto o teor médio de humidade nos testes de campo

foi de 46 %. Note-se que o teor de humidade foi determinado com base em diferentes

métodos. No teste de campo, as amostras inteiras foram apenas pesadas, no teste de

laboratório, o teor de humidade foi determinado por medições de resistência

Blom et al (2006).

3.5. Metodologia a utilizar

Após a análise destes ensaios, é possível identificá-los como uma base para a realização de

um ensaio de exposição ambiental e de um ensaio de gelo-degelo. Portanto, a metodologia

deste tipo de ensaio deve ser tida em consideração para que a avaliação de resultados dos

provetes a ensaiar seja viável. A maior desvantagem de seguir esta tipologia de ensaios é o

período de duração que os ensaios descritos neste capítulo têm, pois para uma dissertação

de mestrado seria impensável.

Sendo assim, recorrendo a todos os recursos disponíveis e também ao tempo, serão

realizados dois ensaios nos provetes em madeira de Acácia, Eucalipto e Pinho.


43

Um dos ensaios será de exposição natural, cujo principal objetivo será a observação da

perda de coloração que possa vir a ter. O outro ensaio deverá passar pela avaliação do

efeito que os ciclos de gelo - degelo podem causar nos provetes de madeira em estudo.


44


45

Capítulo 4

PROCEDIMENTOS E RESULTADOS DOS ENSAIOS

4.1. Princípios utilizados no ensaio da durabilidade de fachadas em madeira

Sendo a questão da durabilidade da madeira o principal problema da sua utilização como

revestimento de fachadas, é crucial que estas aplicações sejam estudadas de modo a

garantir uma melhor durabilidade, preservando as qualidades estéticas face aos diversos

agentes de erosão ambiental a que serão expostas durante a sua vida útil.

A realização do ensaio aqui apresentado teve por base os estudos realizados por Van Acker

et al (2007), que consistiram na exposição ambiental de provetes de madeira durante um

determinado período de tempo, analisando as alterações que estes sofreram. Van Acker et

al (2007), nos ensaios efetuados, foi instalada uma estação meteorológica no local de

ensaio dos provetes para que todos os fenómenos ambientais fossem registados.

Do ensaio realizado, apenas foram retirados os dados relativos às alterações das dimensões

e da coloração que os provetes sofreram durante o período em estudo. O ensaio teve uma

duração de dois meses, durante os quais os provetes representativos das fachadas de

madeira estiveram em exposição ambiental, caraterizada por uma exposição solar elevada,

durante os meses de Julho e Agosto.

O ensaio consistiu na exposição de três provetes de madeira às condições atmosféricas já

referidas, sendo consideradas três espécies: Acácia (Acacia Melanoxylon), Eucalipto

(Eucalyptus Globulus) e Pinho (Pinus pinaster).

Os três provetes de fachadas de madeira são constituídos por réguas de madeira natural e

por réguas de madeira tratada termicamente pela empresa Santos & Santos. Desta forma,

pretende-se monitorizar as diferenças no comportamento das três espécies de madeira

selecionadas e, simultaneamente, avaliar o benefício inerente ao seu tratamento térmico.


46

O tratamento realizado foi um Tratamento Térmico Intense. Genericamente, o processo de

tratamento consiste em aquecer a madeira numa câmara própria até determinada

temperatura com uma velocidade de aquecimento controlada. As madeiras de Acácia e de

Eucalipto são aquecidas até aos 205ºC e no caso do Pinho até 208ºC. Esta temperatura é

mantida por um determinado tempo e é, de seguida, processado o arrefecimento com

determinada velocidade. Os períodos de tempo são diferentes para cada uma das espécies.

Os dados relativos aos tempos das fases que compõem este tratamento não podem ser

revelados pela empresa devido a uma questão de privacidade assim adotada pela mesma.

Os provetes das fachadas têm 50 x 50 cm e cada um deles é composto por 4 réguas de

madeira com 2 centímetros de espessura (Figura 18). Como referido, cada provete é

constituído por duas réguas de madeira sem tratamento e outras duas tratadas

termicamente. As réguas estão pregadas a duas ripas em madeira de pinho bravo tratado

afastadas 30cm entre si.

Figura 18 - Provetes de fachadas utilizados no ensaio: a) com réguas de Acácia b) com réguas de Eucalipto c)

com réguas de Pinho.

a) b)

c)


47

De forma a garantir uma exposição uniforme de todos os provetes às mesmas condições de

exposição, construiu-se um suporte vertical de modo a simular a posição real de uma

fachada, ao qual foram fixos os três provetes em estudo, encontrando se dispostos ao longo

de todo o ensaio como é representado na Figura 19.

Figura 19 - Estrutura de suporte dos provetes

As amostras de madeira foram colocadas, durante dois meses, em exposição exterior na

cidade de Braga, desde o dia 4 de Julho de 2013 até ao dia 4 de Setembro. Os provetes

foram dispostos com uma orientação a sul de modo a que a exposição solar fosse

otimizada. Durante este período de exposição, as amostras de madeira estiveram sujeitas a

uma diferença de temperaturas entre os 34ºC (durante o dia) e os 14ºC (nas noites mais

frias). Estes dados foram retirados através de informação consultada no site de internet do

IPMA (Instituto Português do Mar e da Atmosfera).

Em todos os provetes foram feitas pequenas grelhas, com dimensões de 0,50 x 0,50 cm, em

todas as zonas de encaixe das réguas (Figura 20) para facilitar a observação da variação

dimensional das soluções de madeira, já que se trata de uma zona sensível, na qual são

expectáveis as maiores variações dimensionais.

Acácia

Eucalipto

Pinho


48

Figura 20 - Grelha de medição

Com o intuito de acelerar o envelhecimento dos provetes, durante o período de exposição,

as amostras de madeira foram submetidas a ciclos de rega (Figura 21), tendo cada um a

duração de 10 minutos, de forma uniforme, nos 3 provetes. Após a rega, aguardava-se que

os provetes secassem para aplicação de nova rega. Durante o período de exposição que

constituiu o ensaio, dois meses, foram realizadas um total de vinte e duas regas, sendo de

referir que durante o período em causa, choveu por três vezes.

Figura 21 - Rega dos provetes


49

4.1.2. Resultados observados

No decorrer do ensaio, foram realizadas, semanalmente, medições dos provetes de forma a

observar as alterações que estes pudessem sofrer quanto às suas dimensões e aspeto. Logo

no decorrer da primeira semana de exposição, verificou-se a ocorrência de uma fenda no

provete de Eucalipto, nas réguas tratadas. Tratava-se de uma fenda anelar devido ao

crescimento da árvore que vai criando na madeira estas formas de anéis (Figura 22).

Figura 22 - Fenda Anelar

A fenda anelar é uma separação do tecido lenhoso que ocorre, predominantemente, nos

anéis de crescimento. Segundo Stanalker (1989), a fenda anelar tem origem na árvore e,

provavelmente, é causada por tensões de corte decorrentes da ação do vento na árvore.

Estas fendas podem ocorrer devido à secagem da madeira após o corte da árvore, mais

propriamente a tensões resultantes da variação diferencial das dimensões da peça nas

direções radial e tangencial durante a secagem. Quanto mais rápida a secagem, maior serão

as fendas. Segundo Stanalker (1989), o fendilhamento anelar pode ser reduzido com uma

cuidadosa atenção aos processos de secagem da madeira.

No dia 25 de Julho, após 21 dias de exposição, foi possível observar que o provete de

madeira de Eucalipto sem tratamento sofreu um ligeiro empeno ao longo da sua régua e

deu-se o aparecimento de uma pequena fenda lateral (Figura 23), que por sua vez originou

uma pequena alteração nas dimensões da zona de encaixe.


50

Figura 23 - Provete de Eucalipto com o aparecimento de fendas

Na 5ª semana de exposição, a 8 de Agosto, a madeira de Pinho sem tratamento teve uma

alteração nas suas dimensões. Observou-se um aumento de 2 milímetros na altura da régua

superior (Figura 24) como consequência do aparecimento de uma fenda na extremidade

desse provete (Figura 25).

Figura 24 - Esquema representativo da altura da régua do provete


51

Figura 25 - Fenda no provete de Pinho

Relativamente à cor, foi possível constatar que todos os provetes, em todas as suas réguas,

perderam parte da sua cor inicial. No entanto, as réguas tratadas termicamente foram

aquelas que apresentaram uma maior perda da sua cor inicial. Apesar de menor, as réguas

não tratadas também evidenciaram esta carência de cor. Na Figura 26, do lado esquerdo

podem visualizar-se os provetes no início do período de exposição, 4 de Julho, e na

imagem da direita, o aspeto dos mesmos provetes no dia 4 de Setembro (término da

exposição).

Figura 26 - Diferenças da coloração no final do ensaio

Acácia

Eucalipto

Pinho


52

O provete formado por madeira de Acácia, dentro dos provetes de madeira sem tratamento,

foi aquele que evidenciou um melhor comportamento no que se refere à estabilidade

dimensional, já que nenhum empeno ou fenda foram observados.

A amostra constituída por madeira não tratada de Pinho apresentou um aumento de 2

milímetros na altura da sua régua. Tanto este provete como o de Eucalipto sofreram

também um ligeiro empeno nas suas réguas de madeira não tratada.

No ensaio realizado, é notório que a madeira não tratada teve uma maior variação

dimensional, facilmente mensurável nos encaixes entre as réguas. Esta observação vem de

encontro ao que era esperado, pois trata-se de uma madeira com uma menor estabilidade a

níveis dimensionais. No Quadro 3, 4 e 5 é possível observar a variação dimensional que os

provetes sofreram na zona de encaixe macho-fémea entre as réguas:

Quadro 3 - Diferenças dimensionais nas ligações de encaixe no provete de Acácia

Tipo de madeira Início do ensaio Final do ensaio

Acácia sem tratamento

Acácia tratada


53

Quadro 4 - Diferenças dimensionais nas ligações de encaixe no provete de Eucalipto


Eucalipto sem tratamento

Eucalipto tratado


54

Quadro 5 - Diferenças dimensionais nas ligações de encaixe do provete de Pinho


Pinho sem tratamento

Pinho tratado

De uma forma geral, é possível concluir-se que as réguas de madeira não tratada foram

aquelas que apresentaram maiores problemas a nível dimensional. A única exceção a

relatar sobre as réguas tratadas termicamente é o surgimento de uma fenda anelar no

provete de madeira de Eucalipto.

Apesar do período de exposição em análise ser, indubitavelmente, curto para este género

de estudo, os resultados obtidos são coerentes com os apresentados pela bibliografia

disponível, demonstrando que o tratamento térmico garante uma maior estabilidade

dimensional da madeira comparativamente à madeira não tratada.


55

4.2. Ensaio gelo - degelo

A realização do ensaio de gelo-degelo desenrolou-se de acordo com os pressupostos da

norma CEN/TR 15177:2006 (E), utilizando os provetes anteriormente ensaiados. É de

notar que esta norma descreve um ensaio que pretende avaliar a resistência de amostras de

betão armado quando expostas a condições climáticas de constantes ciclos de gelo-degelo.

No entanto, não havendo normalização específica para este género de ensaios, para o caso

de elementos de madeira, foi decidido usar a CEN/TR 15177:2006, ajustando-a, sempre

que possível, às especificidades do material em causa.

Visto estarem a decorrer ensaios de gelo-degelo em amostras de betão armado numa das

câmaras climáticas existentes no Laboratório de Estruturas da Universidade do Minho, por

uma questão de tempo e disponibilidade, optou-se por colocar as amostras de madeira

juntamente com umas amostras de betão armado.

Na norma relativa ao ensaio realizado, a CEN/TR 15177:2006 (E), é previsto o mergulho

das amostras num tanque com água. Contudo, no caso específico das amostras de madeira,

esta operação não foi executada por indisponibilidade do tanque de imersão. Sendo assim,

as amostras de madeira permaneceram no interior da câmara climática durante todo o

período do ensaio e foram submetidas a variações da temperatura entre +20ºC e -5ºC, a

uma humidade relativa constante de 90%.

4.2.1. Procedimento

O ensaio teve início no dia 4 de Outubro com uma duração de 4 semanas. Este consistiu na

colocação das amostras de madeira na câmara climática, estando submetidos a ciclos de

12 horas, no decurso dos quais a temperatura ia variando entre 20ºC e -5ºC e a humidade

mantinha-se constante nos 90% (Figura 27). Os provetes de madeira foram colocados na

vertical, tal como no ensaio de exposição anteriormente realizado, de modo a simular a

posição de uma fachada real.

Antes da colocação das amostras de madeira na câmara climática, estes foram pesados de

forma a monitorizar as variações de massa e de teor de água originadas no final do ensaio.


56

Figura 27 - Gráfico de ciclos de gelo-degelo implementados ao longo do ensaio

Na realização deste ensaio, pretendia-se, sobretudo, analisar o comportamento dimensional

que os provetes da madeira iriam sofrer. Para verificar essa situação, interessava observar

qual a influência que a humidade elevada e os ciclos de temperaturas positivas e negativas

iriam causar.

4.2.2. Análise de dados

Após terminarem as 4 semanas de duração do ensaio, os provetes foram retirados da

câmara climática e novamente pesados. No Quadro 6 estão mencionados os pesos dos

provetes antes e depois do ensaio realizado.

Quadro 6 - Aumento do peso dos Provetes em madeira

Provetes de

madeira

Peso no início (kg) Peso no final (kg) Diferença (%)

Acácia 3,688 3,834 3,96

Eucalipto 4,331 4,505 4,02

Pinho 3,546 3,699 4,32

Relativamente às alterações sofridas pelos provetes de madeira, pela realização do ensaio,

há a registar que todos aumentaram de massa e que as ligações de encaixe macho-fêmea se

apresentaram mais fechadas em resultado do inchamento da madeira (Quadro 7,8 e 9). Pelo

contrário, as amostras de madeira tratada não evidenciaram qualquer alteração nas suas

dimensões.

-10

-5

0

5

10

15

20

25

0 4 7 11 12 16 19 24

Tem

pe

ratu

ra (

C)

Tempo (horas)


57

Quadro 7 - Ligações de encaixe macho-fêmea das amostras de madeira antes e após o ensaio de gelo-degelo

em provetes de Acácia

Provetes de madeira Antes do ensaio Após o ensaio

Acácia sem tratamento

Acácia tratada


58


em provetes de Eucalipto


Eucalipto sem tratamento

Eucalipto tratado


59


em provetes de Pinho


Pinho sem tratamento

Pinho tratado


60

A absorção de humidade nos provetes de madeira não tratada conduziu a um pequeno

aumento das dimensões destes na zona da régua, tal como comprovam as medições

realizadas antes e após o ensaio (Quadro 10).

Quadro 10 – Aumento das dimensionais na régua dos provetes de madeira não tratada

Provetes de madeira Antes do ensaio (cm) Após o ensaio (cm) Diferença (%)

Acácia 10,30 10,30 0,0

Eucalipto 10,30 10,40 0,97

Pinho 10,40 10,50 0,96

Quanto à coloração da madeira, não se exibe qualquer tipo de alteração pois esta não

esteve exposta a nenhum tipo de radiação que assim o justificasse. No entanto, apenas é de

referir o aparecimento de um pequeno conjunto de manchas na amostra de madeira de

Pinho (Figura 28).

Figura 28 - Manchas no provete de madeira de Pinho sem tratamento

No provete de madeira de Pinho não tratado, na face posterior do mesmo, foi identificada o

aparecimento de uma coloração escura, em concordância com o aparecimento de fungos

(Figura 29).


61

Figura 29 - Ataque biológico no provete de madeira de Pinho sem tratamento

No provete de madeira de Eucalipto tratado, houve um agravamento das fendas já

existentes no início do ensaio de gelo-degelo. Estas fendas tiveram o seu aparecimento no

ensaio levado a cabo anteriormente, mas com a realização deste tiveram um pequeno

aumento provocando o surgimento de uma ligeira fenda na parte frontal do provete como é

possível observar na figura que se segue.

Figura 30 - Fenda do provete de madeira de Eucalipto tratada

A partir da análise realizada aos provetes, é possível afirmar que, após o ensaio, as réguas

de madeira não tratada apresentam uma maior instabilidade dimensional comparativamente

com as réguas não tratadas da mesma espécie de madeira. De entre as réguas não tratadas,

apenas as de madeira de Acácia mantiveram as suas dimensões inalteráveis.

Devido à elevada humidade relativa (90%) existente no interior da câmara climática, todos

os provetes foram alvo de um ligeiro aumento no seu peso em consequência da absorção

da humidade.

Ao nível da coloração, não se identificou qualquer alteração. É apenas de referir o

aparecimento de manchas devido à humidade no provete de madeira de Pinho não tratada.


62

Os resultados analisados deste ensaio vêm ao encontro dos dados bibliográficos

consultados e referidos no capítulo 3.

É notório que os provetes que foram sujeitos ao tratamento se mantiveram inalteráveis a

nível das suas dimensões e não desenvolveram qualquer tipo de fungo. Pelo contrário, a

madeira não tratada apresentou uma maior instabilidade dimensional e, num dos casos,

houve mesmo o desenvolvimento de fungos na madeira. No que concerne à zona de

encaixe, importa referir que as madeiras não tratadas apresentavam um refechamento do

encaixe macho-fêmea face ao elevado valor de humidade relativa existente no interior da

câmara climática que levou a madeira a inchar.

Assim com base nos resultados obtidos com a realização destes dois ensaios, a madeira de

Acácia que teve um melhor comportamento comparativamente ao Eucalipto e ao Pinho.

Esta conclusão tem as suas limitações pois é importante referir que apenas foram estudadas

uma amostra de cada espécie e o tempo de realização de cada ensaio devia ter uma duração

mais prolongada para uma melhor análise dos dados obtidos.


63

Capítulo 5

5.1. CONCLUSÃO

Com a elaboração da presente dissertação, pretendeu-se contribuir para o alargamento do

conhecimento relativo à utilização de madeiras de Acácia, Eucalipto e Pinho em fachadas.

As amostras de madeira foram submetidas a dois ensaios: o ensaio de exposição ambiental

e o ensaio de ciclos de gelo-degelo em câmara climática.

A realização destes ensaios teve a finalidade de avaliar o comportamento que as três

espécies de madeira testadas sofreram, comparando assim as madeiras naturais entre si e

verificando as diferenças que estas apresentavam. Foi intuito destes ensaios analisar os

diferentes comportamentos da madeira tratada termicamente e da madeira sem qualquer

tipo de tratamento, apesar de serem da mesma espécie.

Para uma melhor análise dos resultados finais dos ensaios levados a cabo nesta dissertação,

são apresentados, na Figura 31, os provetes no início e no final do ensaio de exposição,

assim como também no final do ensaio de gelo – degelo.

É de salientar a elevada perda da tonalidade inicial da madeira em todos os provetes,

sendo, no entanto, visível que as réguas tratadas termicamente apresentaram uma maior

alteração, pois perderam uma boa parte da sua cor inicial. Apesar de menor, também as

réguas não tratadas evidenciaram esta perda de cor. Relativamente às madeiras que não

tiveram tratamento, a que menos sofreu alteração na sua tonalidade foi a de Eucalipto.

É também bem visível que nenhum provete, tanto de madeira tratada como de madeira sem

tratamento, sofreu alteração na sua cor quando foi submetido ao ensaio da câmara

climática, devendo-se isto à ausência de radiações que pudessem afetar a madeira.


64

Figura 31 - a) Provetes no início do ensaio de exposição ambiental; b) Provetes no final do ensaio de

exposição ambiental; c) Provetes no final do ensaio de gelo – degelo

No que diz respeito às alterações das dimensões sofridas pelos provetes ao longo dos

ensaios, as madeiras que foram submetidas a tratamentos térmicos apresentaram-se

inalteráveis. Por outro lado, as madeiras sem tratamento tiveram pequenas alterações. No

quadro que se segue (Quadro 11), estão indicadas as dimensões dos provetes no início do

ensaio e também no decurso dos ensaios efetuados.

Quadro 11 - Aumento das dimensões das réguas dos provetes sem tratamento

Provetes de

madeira Inicialmente

Final do ensaio

de exposição

(cm)

Final do

ensaio de gelo

- degelo (cm)

Diferença (%)

Acácia 10,2 10,30 10,30 0,98

Eucalipto 10,2 10,30 10,40 1,96

Pinho 10,2 10,40 10,50 2,94

a) b) c)

Acácia

Eucalipto

Pinho


65

Pode concluir-se que a madeira de Acácia sem tratamento apresenta um comportamento

relativamente melhor do que as outras duas espécies ensaiadas e que o Pinho foi aquela

que obteve uma maior alteração.

A alteração que ocorreu nos provetes de madeira não tratada foi o aparecimento de fendas

na face lateral dos provetes, levando assim a um ligeiro aumento das suas dimensões.

Um dos locais dos provetes analisado foi as ligações de encaixe macho-fêmea.

Inicialmente, estas foram marcadas com quadrículas de 0,50 x 0,50 cm pois era do

conhecimento prévio que seria uma das zonas dos provetes na qual poderiam ocorrer

alterações dimensionais. Mais uma vez, nos provetes formados por madeiras tratadas nada

aconteceu, daí terem permanecido invariáveis ao longo dos dois ensaios.

No entanto, isso não se verificou nos provetes de madeira não tratada, uma vez que, após o

ensaio de exposição, houve um afastamento dos encaixes em todas as amostras sem

tratamento. Quando foram introduzidas na câmara climática tinham, como se pôde

observar, os seus encaixes ligeiramente afastados. Porém, no final do ensaio, quando as

amostras foram retiradas, estes encaixes já se encontravam novamente unidos, tal como no

início. Esta junção foi provocada pelo elevado valor de humidade relativa que existia no

interior da câmara climática, levando a madeira a inchar.

Para finalizar, tendo em conta o tempo e meios disponíveis para a realização deste

trabalho, em particular dos ensaios, os resultados apresentados e analisados apresentam

uma pequena ideia do comportamento que as espécies ensaiadas exibem quando utilizadas

em fachadas, principalmente, as madeiras não tratadas. Para a obtenção de resultados mais

fiáveis e para uma melhor avaliação e comparação entre madeiras termicamente tratadas e

madeiras sem tratamento, a duração deste género de ensaios deve, necessariamente, ser

mais longa.

5.2. Perspetivas futuras

Em relação à temática de fachadas em madeira, poder-se-á, futuramente, fazer ensaios

desta tipologia mas com uma duração mais prolongada com vista a um melhor e mais

aprofundado conhecimento sobre a durabilidade das madeiras de Acácia, Eucalipto e

Pinho.


66

Para que em futuras investigações, o controlo das ações climáticas em ensaios de

exposição seja mais minucioso, seria de grande importância a utilização de uma mini

estação meteorológica no local de ensaio pois iria valorizar e fiabilizar ainda mais os

resultados obtidos neste trabalho.

Para finalizar, é pertinente mencionar que, no decorrer desta dissertação, também foram

feitas alusões a um tema que merece um tratamento especial, que é a segurança contra

incêndio de fachadas em madeira, apesar de se afastar um pouco do tema central deste

trabalho. Sendo assim, deveriam ser levados a cabo, num futuro próximo, ensaios, através

dos quais fosse possível observar os diferentes comportamentos ao fogo na madeira com

diferentes tipos de tratamento utilizada em fachadas.


67

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