Madeira em Massa Permite Construir Arranha-céus de Madeira

Substituindo Aço e Concreto Intensivos em Carbono

Os edifícios modernos são construídos pensando em concreto e vigas de aço. Isso ocorre porque esses materiais são baratos e fáceis de projetar. Mas também apresentam sérias desvantagens.

O concreto, especialmente o concreto armado, dura apenas algumas décadas antes de precisar ser demolido e reconstruído totalmente. Pode haver algumas novas tecnologias que resolvem esses problemas, como concreto de cânhamo ou grafeno, mas nenhuma está realmente madura o suficiente para ser implantada globalmente ainda.

Além da durabilidade, as emissões de carbono da produção de aço e cimento também são uma preocupação séria. Juntos, aço e cimento são responsáveis por 158% das emissões globais de gases de efeito estufa. Aqui também, hidrogênio verde ou tecnologia de cimento livre de carbono poderiam ser uma opção, mas levará tempo para se tornarem maduras.

Felizmente, um novo método de construção que é carbono negativo (captura carbono) pode ser usado hoje, utilizando talvez o material de construção mais antigo conhecido pelo homem: madeira.

As Limitações da Madeira

A madeira tem sido a base da construção na maior parte do mundo por milênios. Como é um recurso renovável que também sequestra carbono em sua estrutura, faz sentido continuar a usá-la em larga escala hoje.

Hoje, a madeira é usada principalmente para casas e edifícios menores. Isso ocorre porque alguns problemas fizeram com que ela perdesse preferência em relação a outros materiais para grandes construções, primeiro pedras e tijolos, e hoje concreto e aço:

• Inflamabilidade, com edifícios de madeira antigos extremamente vulneráveis ao fogo.
  • Quando cidades inteiras são feitas de madeira, incêndios catastróficos sempre foram um perigo, como quando toda Londres foi queimada em 1666 no Grande Incêndio de Londres que durou 4 dias completos.
• A madeira limita a altura que os edifícios podem alcançar, levando as cidades modernas a preferirem outros materiais.
• A maioria das técnicas de construção antigas lida mal com a umidade, levando ao mofo e à podridão das estruturas de madeira.

Portanto, qualquer retorno da madeira como principal material de construção precisaria resolver todas essas questões. Felizmente, uma nova tecnologia chamada “mass timber” faz exatamente isso.

Madeira em Massa

Em seu conceito básico, a madeira em massa é muito semelhante ao compensado comum, mas aplicada em escala muito maior. Isso pode ser feito através de diversas técnicas usadas para colar e prensar as peças de madeira juntas. A madeira cruzada laminada (CLT) costuma ser a principal técnica usada para madeira em massa hoje, devido à sua forte integridade estrutural.

Fonte: Naturally Wood

Uma vantagem chave desse método é que ele pode criar vigas muito grandes, sem precisar esperar que as árvores cresçam até o tamanho necessário por séculos. Isso o torna mais viável economicamente e evita o corte de florestas antigas.

“Cerca de 30 anos atrás, construtores na Alemanha e Áustria começaram a experimentar técnicas para fabricar elementos de madeira maciça a partir desse material prontamente disponível. Eles usaram pregos, pinos e cola para combinar peças menores de madeira em massas grandes, fortes e sólidas que não exigem o corte de grandes árvores antigas.”
Knowlable Magazine

Desempenho Notável

Usando técnicas de madeira em massa, podem ser criadas vigas de até 50 metros (164 pés) de comprimento. Para pisos e paredes atualmente feitos de concreto, podem ser usados painéis CLT de até 50 centímetros de espessura.

Fonte: Stora Enso

Esses compósitos de madeira são na verdade mais fortes que o aço em relação ao peso. O único limite é que eles são menos densos que o aço, portanto requerem mais volume.

Isso significa que, para o edifício de madeira em massa mais alto, é usada uma mistura de aço e madeira em massa para reduzir o tamanho das vigas estruturais que sustentam a estrutura.

Edifício Alto de Madeira

Hoje, o maior edifício de madeira em massa é o arranha-céu de 25 andares Ascent em Milwaukee, concluído em 2022.

Fonte: Thornton Tomasetti

No total, atualmente existem 84 edifícios de madeira em massa com oito andares ou mais, já construídos ou em construção em todo o mundo, com outros 55 propostos.

Por enquanto, isso é principalmente um fenômeno europeu, com 70% dos edifícios de madeira em massa construídos na região. Na América do Norte, edifícios híbridos de aço e madeira em massa são mais comuns.

O que provavelmente dará um grande impulso a esse método é a aprovação em 2021 da construção em madeira em massa até 18 andares pelo International Code Council (ICC). O ICC é responsável por publicar o Código Internacional de Construção que é o modelo usado por jurisdições de construção em todo o mundo.

Portanto, isso deve permitir que essa técnica deixe de ser um design customizado que requer permissões especiais demoradas a cada vez, e passe a ser um método de construção padrão.

A madeira em massa também pode ser usada para edifícios industriais, com, por exemplo, centros de dados da Microsoft sendo construídos usando CLT. (MSFT )

Segurança Contra Incêndios

Um grande fator para obter a aprovação do ICC para edifícios altos de madeira em massa foi a demonstração de que eles são seguros contra incêndios. Isso é uma preocupação particular para estruturas altas, pois qualquer incêndio precisa se espalhar lentamente, dando tempo para que as pessoas dentro evacuem e para que os bombeiros tenham chance de apagar o fogo.

Por exemplo, os materiais em arranha-céus convencionais são exigidos a manter sua integridade em um incêndio por três horas ou mais. Por esse motivo, até recentemente a maioria dos códigos de segurança locais proibiam o uso de madeira em edifícios altos.

Então, como a madeira em massa pode alcançar isso? Principalmente por ser feita de madeira, mas não sendo uma viga de madeira normal em nenhum outro aspecto.

Isso foi demonstrado em câmaras alimentadas a gás para testar a madeira em massa, ou até mesmo incendiando um modelo de edifício de madeira em massa e registrando os resultados. Só depois dessas demonstrações o ICC aceitou que era um material suficientemente seguro.

Funciona porque as peças de madeira em massa são muito espessas e ao mesmo tempo extremamente densas. Isso tem 2 efeitos que reduzem drasticamente sua inflamabilidade:

• A camada externa forma rapidamente uma camada espessa de carvão que isola o interior da maior parte do calor.
• A densidade e espessura do material fazem com que a maior parte da madeira não tenha oxigênio suficiente para pegar fogo.

Oportunidades da Madeira em Massa

A principal promessa da madeira em massa é substituir, com um recurso renovável, o consumo insustentável de energia e areia exigido por edifícios de concreto e aço. Mas também tem algumas outras vantagens.

Edifícios Mais Leves

Como a madeira em massa é na verdade mais forte que o aço em massa equivalente, e muito mais leve que o concreto, o mesmo estilo de edifício que seria muito pesado torna-se muito mais leve quando feito com madeira em massa.

Por exemplo, isso permitiu à empresa Stora Enso construir com madeira em massa um edifício de 12 andares acima da rodovia E4, o que não seria possível com um design mais pesado.

Fonte: Stora Enso

Isolamento Térmico

A madeira é, em geral, um bom isolante térmico. Portanto, pode ajudar a tornar o edifício mais eficiente energeticamente, embora não elimine a necessidade de camadas adicionais de isolamento.

Captura de Carbono

Um bom exemplo do potencial da madeira em massa na redução das emissões de carbono da indústria da construção foi o edifício de 18 andares Brock Commons na Colúmbia Britânica.

Ele economizou 2.432 toneladas métricas de emissões de CO2 comparado com um edifício similar de concreto e aço. Dessas emissões economizadas, cerca de 1/4^th foram das emissões produzidas pela fabricação do aço e do cimento, e o restante no CO2 preso na própria madeira.

Se adequadamente cuidadas e/ou recicladas, isso poderia transformar nossas cidades em um sumidouro de carbono permanente. Uma mudança significativa comparada ao concreto, que requer um novo ciclo de emissão de carbono a cada 50-70 anos ao reconstruir edifícios de concreto armado degradados.

Estética

Em geral, as pessoas preferem a sensação de material vivo ao frio e mais industrial do concreto e do metal.

Como há uma criança crescente contra a arquitetura brutalista moderna, mais edifícios de madeira poderiam tornar os centros urbanos mais vivos e amigáveis, levando a um prêmio no preço imobiliário associado.

“As pessoas se cansam de aço e concreto. Com sua aparência quente, reconfortante e variações naturais, a madeira pode ser mais visualmente agradável. As pessoas realmente gostam de olhar para a madeira.”

Ted Kesik – BCientista da construção na Universidade de Toronto’s Mass Timber Institute

Desafios da Madeira em Massa

Como a madeira em massa é tão diferente dos edifícios de múltiplos andares aos quais estamos acostumados, eles exigem um pouco de repensar.

Métodos de Construção

Como a madeira em massa é fabricada em fábricas dedicadas desde o início, isso deixa a oportunidade de projetar o elemento de madeira em massa antecipadamente para um edifício correspondente.

Isso faz parte do novo modelo maior de construção chamado design integrado. Nele, arquitetos trabalham em conjunto com instaladores e fábricas para que os tamanhos e formas exatos dos elementos sejam pré-determinados.

Assim como móveis da Ikea, pontos fortes e furos podem até ser pré-perfurados ou cortados com máquinas avançadas controladas por computador para corresponder ao seu futuro local no edifício.

Este é um procedimento muito mais detalhado, dando mais controle aos arquitetos do design final. Também pode tornar a construção 40% mais rápida do que com fluxos de trabalho e métodos de construção tradicionais.

“Os edifícios de madeira em massa tendem a ser fabricados mais como automóveis, com todas as peças separadas enviadas para um local final para montagem. Quando o edifício de madeira em massa chega ao local, é realmente como um móvel da Ikea superdimensionado.”
Ted Kesik – BCientista da construção na Universidade de Toronto’s Mass Timber Institute

Umidade & Insetos

Mais do que o fogo, uma preocupação séria com qualquer edifício de madeira é o dano ao material por fungos ou insetos.

Portanto, o gerenciamento da umidade é muito importante no projeto de edifícios de madeira em massa:

• O material não deve ficar molhado durante o transporte ou a instalação.
• Um sistema extenso de aquecimento e ventilação que não acumule umidade precisa ser instalado no edifício.
• Riscos de danos por água (telhado com vazamento, inundações) precisam ser considerados ao decidir por um edifício de madeira em massa.

Insetos também podem ser mantidos afastados com tratamento especial da madeira com pesticidas. Além disso, barreiras físicas como uma malha podem ser adicionadas onde a madeira em massa encontra o solo.

Sons

A madeira transmite som muito bem, o que pode se tornar um problema sério em um grande edifício com centenas de apartamentos ou escritórios.

Isso significa que arquitetos que utilizam madeira em massa precisarão dedicar um esforço especial para adicionar materiais de isolamento acústico. Eles também podem reduzir a transmissão de som adicionando espaço entre paredes e instalando pisos elevados ou outros métodos conhecidos por aumentar o isolamento acústico.

Rumo à Adoção em Massa?

A madeira pode em breve fazer um retorno massivo na construção da maioria dos edifícios de nossas cidades, graças ao surgimento da tecnologia de madeira em massa. Ela pode criar edifícios mais leves, que também são mais sustentáveis em todos os aspectos.

No entanto, exigirá alguns passos para que passe de curiosidade a uma porcentagem significativa de novas construções:

• Reforma dos códigos de construção locais para levar em conta as novas normas internacionais.
• Treinamento de arquitetos e construtores sobre como melhor usar este novo material.
• Implantação em escala das instalações de fabricação para produzir madeira em massa suficiente.
• Manutenção de um sistema de certificação robusto para garantir que a madeira seja cultivada de forma sustentável.

Tudo isso levará pelo menos alguns anos, mas como a tecnologia está pronta, e mais impostos sobre carbono podem entrar em vigor, isso pode ser mais rápido do que a maioria espera.

Investindo em Madeira em Massa

Atualmente não há nenhum fabricante ou empresa de construção de madeira em massa dedicada à técnica que seja negociado publicamente.

Portanto, a melhor forma de capitalizar o retorno da madeira na construção, mais do que apenas casas individuais, provavelmente é investir diretamente na produção do próprio material.

Você pode investir em empresas relacionadas à madeira e ao timber através de várias corretoras, e pode encontrar aqui, em securities.io, nossas recomendações das melhores corretoras nos Estados Unidos, Canadá, Austrália, Reino Unido, bem como em muitos outros países.

Se você não está interessado em investir em ações individuais, também pode olhar para o iShares Global Timber & Forestry ETF (WOOD) ou o Invesco MSCI Global Timber ETF (CUT) que fornecerá uma exposição diversificada ao setor de madeira e timber.

Empresa de Madeira

Como a produção de madeira pode ser altamente vulnerável a efeitos ambientais como incêndios florestais, seca, infestação de insetos, etc., é melhor que os investidores tenham uma exposição o mais diversificada possível a ela.

É isso que os REITs de florestas (Real Estate Investment Trusts) oferecem, ao reunir em um instrumento negociado publicamente a propriedade de uma enorme quantidade de áreas florestais.

A Weyerhaeuser Company (WY ) é o maior REIT de florestas listado nos EUA, com 10,5 milhões de acres nos EUA e 14 milhões de acres licenciados no Canadá. Também possui 35 instalações de fabricação em toda a América do Norte.

Fonte: Weyerhaeuser

A Weyerhaeuser é reconhecida como líder em práticas de silvicultura sustentável, com o replantio gerido por sua própria tecnologia e variedades de árvores. Também mantém árvores ao longo dos rios para preservá-las de danos durante o corte e segue em 100% de suas terras o padrão de iniciativa de silvicultura sustentável, cortando apenas 2% de suas florestas a cada ano.

Fonte: Weyerhaeuser

A escala da empresa também lhe permite implantar procedimentos eficientes para reduzir custos e otimizar operações, tornando-a um produtor de muito baixo custo.

Fonte: Weyerhaeuser

Além dos mercados locais dos EUA e Canadá, a empresa também exporta toras de madeira, principalmente para o Japão (66%) e China (25%).

Devido à sua geografia diversificada e capacidade de exportação, a empresa é muito menos vulnerável a qualquer dinâmica de mercado imobiliário local individual do que concorrentes menores.

No geral, à medida que buscamos reduzir as emissões de carbono, a demanda por madeira & timber provavelmente crescerá no futuro previsível.

Empresas como a Weyerhaeuser estariam em posição privilegiada para se beneficiar de uma demanda aumentada por timber, e seriam um fornecedor muito confiável para qualquer novo fabricante de madeira em massa que procure estabelecer uma cadeia de suprimentos estável.