Um novo edifício prestes a tomar forma na área de Roxbury, em Boston, poderia, seus designers esperam, anuncia uma nova forma de construção de estruturas residenciais nas cidades.

Projetado por arquitetos do MIT e da empresa de design e construção Placetailor, a estrutura do prédio de cinco andares será feita de madeira laminada cruzada (CLT), que elimina a maioria das emissões de gases de efeito estufa associadas aos materiais de construção padrão. Será montado no local principalmente a partir de subunidades construídas na fábrica, e será tão eficiente em termos de energia que suas emissões líquidas de carbono serão essencialmente zero.

A maioria das tentativas de quantificar as contribuições de gases de efeito estufa de um edifício concentra-se nas operações do edifício, especialmente seus sistemas de aquecimento e resfriamento. Mas os materiais usados ​​na construção de um edifício, especialmente aço e concreto, também são fontes importantes de emissões de carbono e precisam ser incluídos em qualquer comparação realista de diferentes tipos de construção.

A construção em madeira tende a ser limitada a casas unifamiliares ou edifícios de apartamentos menores com apenas algumas unidades, estreitando o impacto que pode ter nas áreas urbanas. Mas desenvolvimentos recentes - envolvendo a produção de componentes de madeira em grande escala, conhecido como madeira maciça; o uso de técnicas como madeira laminada cruzada; e mudanças nos códigos de construção dos EUA - agora tornam possível estender o alcance da madeira em edifícios muito maiores, potencialmente até 18 andares de altura.

Vários edifícios recentes na Europa estão empurrando esses limites, e agora alguns edifícios maiores de madeira estão começando a tomar forma nos EUA também. O novo projeto em Boston será um dos maiores edifícios residenciais nos EUA até o momento, além de um dos mais inovadores, graças aos seus métodos de construção.

Descrito como um Projeto de Demonstração de Casa Passiva, o prédio de Boston consistirá de 14 unidades residenciais de vários tamanhos, junto com um espaço de co-working no andar térreo para a comunidade. O edifício foi projetado pela Generate Architecture and Technologies, uma empresa iniciante do MIT e da Harvard University, liderado por John Klein, em parceria com a Placetailor, um design, desenvolvimento, e uma empresa de construção que se especializou na construção de edifícios com energia líquida zero e neutros em carbono por mais de uma década na área de Boston.

Klein, que foi investigador principal no Departamento de Arquitetura do MIT e agora atua como CEO da Generate, afirma que grandes edifícios feitos de madeira maciça e montados usando a abordagem de kit de peças que ele e seus colegas vêm desenvolvendo têm uma série de vantagens potenciais sobre as estruturas convencionais de dimensões semelhantes. Para iniciantes, mesmo ao levar em consideração a energia usada na derrubada, transportando, montagem, e terminar as peças estruturais de madeira, o total de emissões de carbono produzido seria menos da metade de um edifício comparável feito com aço ou concreto convencional. Klein, juntamente com colaboradores da empresa de engenharia BuroHappold Engineering e da empresa de desenvolvimento de mercado ecológico Olifant, apresentará uma análise detalhada dessas comparações de emissões do ciclo de vida no final deste ano na conferência anual Passive and Low Energy Architecture (PLEA) em A Coruña, Espanha, cujo tema este ano é "planejando cidades pós-carbono".

Para esse estudo, Klein e seus co-autores modelaram nove versões diferentes de um edifício de madeira maciça de oito andares, junto com uma versão de aço e uma de concreto do edifício, todos com a mesma escala geral e especificações. A análise mostrou que os materiais para a construção de aço produziram a maior parte das emissões de efeito estufa; a versão concreta produziu 8% menos do que isso; e uma versão da construção em massa de madeira produziu 53% menos.

A primeira pergunta que as pessoas tendem a fazer sobre a ideia de construir estruturas altas de madeira é:E o fogo? Mas Klein diz que esta questão foi exaustivamente estudada, e os testes mostraram que, na verdade, um edifício de madeira maciça retém sua resistência estrutural por mais tempo do que um edifício de estrutura de aço comparável. Isso porque os grandes elementos de madeira, normalmente um pé de espessura ou mais, são feitas através da colagem de várias camadas de madeira serrada de dimensões convencionais. Estes irão carbonizar do lado de fora quando expostos ao fogo, mas a camada carbonizada realmente fornece um bom isolamento e protege a madeira por um período prolongado. Edifícios de aço, por contraste, pode colapsar repentinamente quando a temperatura do fogo se aproxima do ponto de fusão do aço e faz com que ele amoleça.

A abordagem baseada em kit que Generate e Placetailor desenvolveram, que a equipe chama de Modelo-C, significa que ao projetar um novo edifício, é possível usar uma série de módulos pré-configurados, montados de maneiras diferentes, para criar uma grande variedade de estruturas de diferentes tamanhos e para diferentes usos, muito parecido com a montagem de uma estrutura de brinquedo de blocos de Lego. Essas subunidades podem ser construídas em fábricas em um processo padronizado e, em seguida, transportadas de caminhão para o local e aparafusadas juntas. Este processo pode reduzir o impacto do clima, mantendo grande parte do processo de fabricação dentro de casa em um ambiente controlado, ao mesmo tempo em que minimiza o tempo de construção no local e, assim, reduz o impacto da construção na vizinhança.

"É uma maneira de implantar rapidamente esses tipos de projetos por meio de um sistema padronizado, "Diz Klein." É uma maneira de construir rapidamente nas cidades, usando uma estética que abrange a construção industrial externa. "

Como os elementos estruturais de madeira grossos são isolantes naturalmente muito bons, as necessidades de energia do edifício Roxbury para aquecimento e resfriamento são reduzidas em comparação com a construção convencional, Klein diz. Eles também produzem um isolamento acústico muito bom para seus ocupantes. Além disso, o edifício foi projetado para ter painéis solares em seu telhado, o que ajudará a compensar o uso de energia do edifício.

A equipe ganhou uma bolsa de inovação em madeira em 2018 do Serviço Florestal dos EUA, desenvolver um sistema baseado em madeira maciça para empreendimentos habitacionais de médio porte. O novo prédio de Boston será o primeiro projeto de demonstração do sistema que desenvolveram.

"É realmente um sistema, não é um protótipo único, "Diz Klein. Com a montagem no local dos módulos de fábrica, que inclui banheiros totalmente montados com o encanamento instalado, ele diz que a estrutura básica do prédio pode ser concluída em apenas cerca de uma semana por andar.

“Estamos todos cientes da necessidade de uma transição imediata para uma economia de carbono zero, e o setor de construção é um alvo principal, "diz Andres Bernal SM '13, Diretor de arquitetura da Placetailor. "Como uma empresa que entregou apenas edifícios com emissão zero de carbono por mais de uma década, estamos muito entusiasmados em trabalhar com CLT / madeira em massa como uma opção para ampliar nossa abordagem e compartilhar o kit de peças e as lições aprendidas com o resto da comunidade de Boston. "

Com os códigos de construção dos EUA agora permitindo edifícios de madeira em massa de até 18 andares, Klein espera que este edifício marque o início de um novo boom na construção à base de madeira ou híbrida, que ele diz que pode ajudar a fornecer um mercado para a silvicultura sustentável em grande escala, bem como para sustentabilidade, habitação com energia líquida zero.

"Vemos isso como muito competitivo com concreto e aço para edifícios de oito a 12 andares, "diz ele. Esses edifícios, ele adiciona, são susceptíveis de ter um grande apelo, especialmente para as gerações mais jovens, porque "a sustentabilidade é muito importante para eles. Isso fornece soluções para desenvolvedores, que têm uma diferenciação real de mercado. "

Ele acrescenta que Boston estabeleceu a meta de construir milhares de novas unidades habitacionais, e também uma meta de tornar a cidade neutra em carbono. "Aqui está uma solução que faz as duas coisas, " ele diz.

Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.