Showcase 2021

25-27 de novembro de 2021 | Marina da Glória - Rio de Janeiro, RJ

 

 

Construção Híbrida de Madeira Transformável

Estruturas transformáveis que possuem plantas baixas de uso neutro são necessárias em áreas urbanas para que se possa reagir de forma flexível à demanda por apartamentos, escritórios e estacionamentos. Construções híbridas de madeira colaboram para a redução de emissões de gases de efeito estufa e para o aumento da quantidade de construções em madeira.

Objetivo

O objetivo deste projeto de pesquisa é o desenvolvimento de uma construção híbrida transformável de madeira. Nela, a arquitetura e a construção são projetadas de forma tão variável, que é possível uma transformação total ou parcial de um estacionamento em um prédio de escritórios, em um prédio residencial ou em uma combinação de um prédio de escritórios e residencial, sem que a construção primária seja alterada. Uma estrutura de suporte padronizada de madeira de faia permite as variadas formas de utilização, através de módulos flexíveis de construção de madeira dura. As opções de redensificação por meio de possibilidades de adição de anexos ou aumento do número de andares já são levadas em consideração no planejamento da estrutura de base e no design da cobertura. Depois de terminado o uso em uma determinada forma, as partes da construção de madeira e os materiais feitos de madeira podem ser removidos e reutilizados, de maneira reversível e sem danos.

Uma construção híbrida de madeira processada com tal qualidade arquitetônica e estrutural contribui para a redução das emissões de gases de efeito estufa e para o aumento da quantidade de construções em madeira.

Tarefas

• Desenvolvimento de um sistema de construção em madeiras moles e duras, que economiza recursos e otimiza materiais, com o potencial de estruturas de utilização neutra, que possibilita diversos níveis de expansão
• Investigação do uso transformável dentro de estruturas de construção permanentes, de acordo com aspectos técnicos de proteção contra incêndios.
• Desenvolvimento de conexões e de diretrizes de avaliação para conexões de viga de suporte
• Pesquisa sobre a durabilidade e a longevidade de sistemas revestidos de madeira laminada cruzada em situações de instalações diretamente estanques pelo uso de madeira de faia acetilada
• Investigação de possibilidades para uma maior disponibilização de madeira de construção advinda da faia.
• Otimização do balanço ecológico da vida útil dos produtos de construção com o auxílio do Building Information Modeling.

Status Quo

A longo prazo, 80% da população irá morar em grandes cidades (Fonte: Statista, In Städten lebende Bevölkerung in Deutschland und weltweit bis 2030 | Statista). Por conta disso, além de medidas de redensificação, as estruturas transformáveis que possuem plantas baixas de uso neutro são necessárias em áreas urbanas para que se possa reagir de forma flexível à demanda por apartamentos, escritórios e estacionamentos. Além desses fatores, por questões de proteção climática, a proporção de construções em madeira deve ser aumentada no ramo de construção, de forma a poupar recursos fósseis e a contribuir para o armazenamento de CO2. Além disso, são necessárias soluções para se usar, em particular, madeira de lei de qualidade superior à utilizada até então. Com a adaptação das florestas às mudanças climáticas, a ocorrência de madeira de lei, em especial da faia, aumentará a longo prazo. O desenvolvimento de produtos de madeira de lei (faia) com uma capacidade maior de carga se aproxima também desse desenvolvimento, assim como a crescente aceitação da sociedade por uma arquitetura de madeira de alta qualidade.

Vantagens

Devido ao ritmo acelerado do nosso tempo, estruturas de uso neutro têm se tornado cada vez mais importantes para investidores em grandes projetos de construções. Elas demandam plantas baixas e níveis de expansão flexíveis que podem ser usados tanto como áreas de armazenamento, estacionamento, moradia, escritório e comércio, quanto também como áreas de exposições e oficinas.

Se estruturas padronizadas forem erguidas em construções de design modular, as alterações de funções – juntamente com os sistemas de expansão adaptáveis – podem ser implementadas facilmente e de forma barata. Devido ao seu baixo peso, os componentes de construção em madeira podem ser transportados também dentro de estruturas fechadas com ferramentas simples de elevação e podem ser instalados, reinstalados ou movidos de forma variável. A longevidade dos prédios é garantida pela flexibilidade e modularidade, sem que haja perda da qualidade. Para os investidores, isso traz um alto nível de segurança econômica.

Com a construção desse novo tipo de estrutura de madeira de faia para diferentes tipos de expansão, pretende-se mostrar o quanto essas estruturas transformáveis podem ser funcionais e econômicas. A estrutura planejada de 3 campos e 4 andares é construída com três diferentes variantes de utilização – estacionamento, trabalho e habitação. O prédio de demonstração mostra ao setor público e aos investidores privados como é possível construir com madeira de forma voltada à proteção climática e ao futuro.

Dados e parceiros do projeto

→ Subprojeto 1: Nutzungsneutrale Tragstruktur: Entwurf und Konstruktion standardisierter Holzbausysteme von Decke, Wand und Stütze für differenzierte Ausbaustufen. Systemvergleiche mit BIM und Lebenszyklusanalyse, Technische Universität Kaiserslautern – Fachbereich Architektur – Fachgebiet Tragwerk und Material, Fachgebiet Baukonstruktion 1 und Entwerfen, Fachbereich Bauingenieurwesen, Fachgebiet Statik und Dynamik der Tragwerke
→ Subprojeto 2: Bauteilverbindungen für mehrgeschossige Tragwerke aus Buchen-Furnierschichtholz, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Holzbau und Baukonstruktionen
→ Subprojeto 3: Ökobilanzierungen wandelbarer Strukturen unter Berücksichtigung von Recycling und Kaskadennutzung, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg – Juniorprofessur für Nachhaltiges Energie- und Stoffstrommanagement
→ Subprojeto 4: Brandschutzkonzept für flexible Nutzungen in mehrgeschossigen Bauwerken, Technische Universität München – Lehrstuhl für Holzbau und Baukonstruktion

Duração: 11/2019 – 10/2021

Projektlinks:

Teilvorhaben 1: 2218WK07A3
Teilvorhaben 2: 2218WK07B3
Teilvorhaben 3: 2218WK07C3
Teilvorhaben 4: 2218WK07D3

Madeira folheada a faia com degraus de deslocamento como conexão de componente.
Foto: Sina Glattacker

Madeira laminada folheada a faia com degraus de deslocamento após teste de tensão.
Foto: Sina Glattacker

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