Materiais do futuro: 4 arquitetos que estão levando a madeira laminada cruzada a outro nível

Materiais do futuro: 4 arquitetos que estão levando a madeira laminada cruzada a outro nível

Este artigo foi originalmente publicado no The Architect's Newspaper como "Architects apply the latest in fabrication, design, and visualization to age-old timber."

De tempos em tempos, o desenvolvimento de novas tecnologias e o surgimento de novos materiais faz com que o mundo da arquitetura opere uma completa mudança de paradigma. O concreto foi a força motriz da expansão do Império Romano, o aço por sua vez, permitiu densificar nossas cidades e construir edifícios em alturas até então inimagináveis. Mais recentemente, os materiais plásticos foram os responsáveis por provocar uma profunda transformação dos nossos espaços interiores assim como da economia da construção.

Mas seria razoável perguntar-se por que, em pleno século XXI, um material conhecido pelo homem desde tempos imemoriais esteja sendo apresentado como o futuro da arquitetura. Ainda que a madeira nos acompanhe desde os primórdios da história da humanidade, as novas tecnologias estão nos ajudando a transformá-la em um material cada vez mais versátil, resistente e sustentável. Apesar de ser material naturalmente heterogêneo e que ainda por cima demanda um processo de montagem bastante elementar – representando a antítese da atual conjuntura da industria da construção civil –, a madeira como um material de altíssima durabilidade e um recurso renovável com capacidade de fixar carbono - ao invés de liberá-lo - tem inspirado a indústria da construção civil a investir fortemente em seu futuro.

A worm’s eye view of NN_House 1 reveals the back and forth between 3D neural network design and the limits of timber construction. Courtesy of Casey RehmThe design of the Meteorite allowed for both a monolithic exterior and an intimate interior and room for secondary spaces for installation and storage. Courtesy of Kivi SotamaaGilles Retsin and Stephan Markus Albrecht’s design for Nuremberg Concert Hall expresses the lightness of timber using 30-foot overhead CLT modules visible from the exterior.. Image© Filippo BologneseThe Wander Wood Pavilion was fabricated and assembled over three days to demonstrate the wide range of forms and applications timber can have when applied to robotic fabrication methods. Courtesy of David Correa+ 5

A madeira laminada cruzada (CLT), um sistema construtivo altamente resistente composto por inúmeras camadas de madeira serrada e colada, foi desenvolvido pela primeira vez na Europa no início dos anos 90, passando desapercebido até os anos 2000 e só foi introduzido no Código Internacional da Construção Civil em 2015. Enquanto várias empresas de médio a grande porte passaram a competir para ver quem constrói a maior ou a mais alta estrutura de madeira do mundo, vários profissionais independentes e pesquisadores têm se dedicado ao desenvolvendo e aplicação de novos métodos de fabricação, técnicas de projeto e softwares de análise e visualização. Neste artigo, o The Architect's Newspaper nos convida a experimentar tudo aquilo de novo que está sendo desenvolvido atualmente na industria da construção em madeira, defendendo a ideia de que a madeira será no futuro o que o concreto, o aço e o plástico foram no passado.

AnnaLisa Meyboom

The Wander Wood Pavilion was fabricated and assembled over three days to demonstrate the wide range of forms and applications timber can have when applied to robotic fabrication methods. Courtesy of David Correa
The Wander Wood Pavilion was fabricated and assembled over three days to demonstrate the wide range of forms and applications timber can have when applied to robotic fabrication methods. Courtesy of David Correa

No outono de 2018, 15 alunos da Universidade de British Columbia (UBC), sob orientação da professora AnnaLisa Meyboom, se uniram à David Correa da Universidade de Waterloo, Oliver David Krieg da Intelligent City e outras 22 empresas para projetar e construir a terceira versão do Wander Wood Pavilion, uma estrutura treliçada de madeira composta apenas de elementos únicos e irrepetíveis.

Aproveitando os recursos tecnológicos avançados de fabricação disponíveis no Centro de Processamento Avançado de Madeira da UBC, incluindo uma fresadora CNC e outros equipamentos automatizados para a fabricação de peças de madeira, o projeto foi tanto uma oportunidade de aprendizado para os alunos quanto uma demonstração de que a madeira é um material viável e comparável – se não superior – ao concreto e ao aço, o qual combinado com o uso de novas tecnologias está provando ser um material cada vez mais relevante para o futuro da arquitetura. A estrutura simples e convidativa do pavilhão se transformou em um convite ao público, para que as pessoas se aproximem e vejam com seus próprios olhos como o futuro da arquitetura se parece.

Enquanto a estrutura do pavilhão foi pré-fabricada e montada no local em apenas três dias, o processo de projeto demanda tempo, mas é uma garantia de que todo o esforço vale a pena. Para o desenvolvimento da proposta do pavilhão, a equipe de projeto estabeleceu um fluxo de trabalho bastante rigoroso, mesclando processos iterativos de análise computadorizada e testes físicos além de uma linha de fabricação que correspondia com a seqüência lógica de montagem. Cada peça única do pavilhão foi então fabricada para depois ser encaixada ao restante da estrutura.

O projeto do Wander Wood Pavilion foi concebido como parte do programa de formação da UBC, uma estratégia que pretende aproximar os alunos à industria da construção civil estabelecendo uma relação direta entre os processos de projeto e construção baseados em tecnologia. Durante o processo de construção do pavilhão, a equipe utilizou um sistema industrial automatizado para a fabricação das peças, o qual foi setado “especificamente para produzir componentes de madeira”, de acordo com Meyboom.

Gilles Retsin

Gilles Retsin and Stephan Markus Albrecht’s design for Nuremberg Concert Hall expresses the lightness of timber using 30-foot overhead CLT modules visible from the exterior.. Image© Filippo Bolognese
Gilles Retsin and Stephan Markus Albrecht’s design for Nuremberg Concert Hall expresses the lightness of timber using 30-foot overhead CLT modules visible from the exterior.. Image© Filippo Bolognese

Arquiteto e professor da Bartlett School of Architecture de Londres, Gilles Retsin tem se dedicado há um bom tempo à estudar sistemas inteligentes de projeto de arquitetura assim como novos métodos de construção. Recentemente, uma mudança de foco para a pesquisa e o desenvolvimento de projetos em madeira laminada colada provocou uma guinada decisiva em seu trabalho como arquiteto. E 2019, por exemplo, Retsin fabricou e construiu uma estrutura monumental de madeira na Royal Academy de Londres. A instalação foi o primeiro projeto de arquitetura fabricado utilizando realidade aumentada e construção modular em madeira através do dos Hololens da Microsoft. Como o próprio arquiteto diz, a realidade aumentada foi “utilizada para enviar instruções à partir do modelo digital diretamente para a equipe de montagem no local. Esta tecnologia, portanto, nos auxilia a melhor entender como seria um processo de construção totalmente automatizado, onde um modelo digital se comunica diretamente com as pessoas ou os robôs que trabalham na construção in loco.”

Recentemente, em proposta apresentada em um concurso internacional de arquitetura realizado na cidade de Nuremberg, Retsin lançou o projeto que poderia ter sido a primeira sala de concertos construída de forma autônoma do mundo. Concebida em colaboração com o arquitecto Stephan Markus Albrecht, a empresa de engenharia Bollinger-Grohmann, os climatologistas da Transsolar e os especialistas em acústica da Theatre Projects, a proposta apresentada por Retsin se aproveita da localização estratégica da cidade bávara em uma região com ampla disponibilidade e fácil acesso à matéria-prima, ao mesmo tempo que transcende a maneira como se entende a construção em madeira nos dias de hoje, cirando um edifício provocativo e desafiador. Formalmente, a sala de espetáculos explora toda a leveza do material através de um processo de fabricação modular de peças de madeira CLT com nove metros de comprimento e uma ampla laje plissada em balanço que se revela em toda a sua exuberancia através de uma ampla fachada de vidro estrutural.

“Projetar em madeira não significa apenas construir um futuro mais sustentável, mas também transformar a maneira como nós arquitetos projetamos nossos edifícios,” disse Retsin. “É uma tarefa desafiadora, através destes projetos estamos realmente nos questionando sobre como será o futuro da arquitetura.” 

Casey Rehm

A worm’s eye view of NN_House 1 reveals the back and forth between 3D neural network design and the limits of timber construction. Courtesy of Casey Rehm
A worm’s eye view of NN_House 1 reveals the back and forth between 3D neural network design and the limits of timber construction. Courtesy of Casey Rehm

Para o professor da SCI-Arc, Casey Rehm, trabalhar com madeira hoje significa questionar tudo aquilo que é dado como verdade e desafiar tudo aquilo que ainda não sabemos. A madeira é um material de construção ainda muito pouco utilizado na cidade de Los Angeles, principalmente devido ao tempo que se leva para cultivá-la e também aos custos do material associados ao transporte e fabricação. “Neste momento”, disse Rehm, “a fabricação de estruturas de madeira CLT ainda está sendo feita, em grande parte, de maneira bastante artesanal.” Os resíduos deste processo ainda não foram eliminados, e tampouco estão sendo utilizados em larga escala como um material alternativo de construção, argumentou ele, ainda precisamos avançar muito em relação ao custo-benefício da madeira na construção civil.

Enquanto a madeira tem sido utilizada para a construção de estruturas cada vez maiores ao redor do mundo, tais como edifícios em altura para moradia e escritórios, Rehm acredita que a incorporação da madeira em projetos de menor escala podem gerar um impacto muito maior para a industria da construção civil. Nesse sentido, Rehm tem pesquisado e desenvolvido estratégias com seus alunos para produzir painéis CLT de baixo custo para a construção de moradias emergenciais e desabrigados, assim como unidades habitacionais móveis para a cidade de Los Angeles, uma cidade com enorme carência de moradias populares.

Mas além de seu potencial como um material de baixo custo e alta eficiência, o arquiteto tem aplicado a madeira até mesmo em seus projetos mais experimentais. Para a NN_House 1, uma casa expansível de um único pavimento desenvolvida em 2018 para as planícies desérticas de Joshua Tree, Califórnia, Rehm utilizou um sistema baseado em redes neurais artificiais para criar espaços ambíguos capazes de transcender os limites entre interior e exterior. Neste projeto o aprendizado de máquina foi utilizado a partir de uma extensa revisão de projetos de arquitetura moderna - ao mesmo tempo que a inteligência artificial ia produzindo as suas próprias idiossincrasias - dando forma a um espaço vibrante e com múltiplas leituras espaciais.

Kivi Sotamaa

The design of the Meteorite allowed for both a monolithic exterior and an intimate interior and room for secondary spaces for installation and storage. Courtesy of Kivi Sotamaa
The design of the Meteorite allowed for both a monolithic exterior and an intimate interior and room for secondary spaces for installation and storage. Courtesy of Kivi Sotamaa

Através de seu escritório de arquitetura, o finlandês Kivi Sotamaa certamente não é o único em seu país a se dedicar totalmente ao desenvolvimento e aplicação de novos sistemas construtivos em madeira. Mas sem dúvida, entretanto, Sotamma é o principal responsável em desenvolver e aplicar novas soluções construtivas em projetos de madeira em pequena escala, reinventando a maneira como o material está sendo utilizada na construção de casas unifamiliares no país e no mundo.

Chamada de ‘Meteorito’, a casa de três pavimentos que o arquiteto projetou nos arredores de Helsinque, foi completamente construída em madeira CLT. Neste projeto, o arquiteto utilizou uma estratégia organizacional que ele mesmo apelidou de “desajuste”. O sistema de desajuste, como define Sotamaa, cria duas soluções formais distintas de forma a criar espaços intersticiais do tamanho de uma sala que atuam simultaneamente como uma caixa de isolamento, espaços de armazenamento e área técnica do edifício. “Esteticamente”, ele elabora, “a estratégia de desajuste permite a criação de uma envoltória monolítica exterior, que se adapta à escala da floresta, e um arranjo espacial interior mais humano e acolhedor.” Ao todo, estima o arquiteto, a estrutura de CLT da casa é capaz de sozinha, fixar cerca de 60 toneladas de carbono de dióxido de carbono da atmosfera.

O projeto do Meteorito foi desenvolvido e apresentado ao cliente utilizando o que há de mais novo em tecnologias de realidade virtual, e Sotamaa espera incorporar ainda mais novidades ao seu processo de projeto e fabricação de edifícios em madeira, incluindo realidade aumentada que permitira ao arquiteto se comunicar com a equipe de montagem em tempo real através do modelo virtual do edifício em seu escritório. “Quando as peças chegam na obra já segregadas na ordem de montagem e com instruções claras”, explica Sotamaa, “a montagem do quebra-cabeça se transforma em algo extremamente simples e rápido, um processo que economiza tanto energia quanto recursos naturais, principalmente quando comparada aos processos mais convencionais de construção.”

Sobre este autor
Cita: Reiner-Roth , Shane . "Materiais do futuro: 4 arquitetos que estão levando a madeira laminada cruzada a outro nível" [Material of the Future: 4 Architects that Experiment with Cross Laminated Timber] 03 Mai 2020. ArchDaily Brasil. (Trad. Libardoni, Vinicius) Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/938289/materiais-do-futuro-4-arquitetos-que-estao-levando-a-madeira-laminada-cruzada-a-outro-nivel> ISSN 0719-8906
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