OptimizedWood – Optimização de recursos florestais na construção

Enquadramento

O recente surgimento de um novo sistema de construção baseado em painéis maciços de madeira, Cross Laminated Timber (CLT), permitiu uma nova abordagem na conceção e construção de edifícios em madeira. Com este sistema torna-se possível construir edifícios até alturas antes impensáveis ou legalmente proibidas para edifícios com estrutura em madeira, e ao mesmo tempo oferecer enormes benefícios, quer em termos de conforto térmico, acústico, segurança sísmica e redução dos tempos de construção.

No entanto, este novo sistema de construção em painéis maciços de madeira, a par de todos os benefícios que apresenta acarreta alguns inconvenientes, onde se destaca o enorme volume de madeira requerido para produção deste tipo de produto. Surge assim a necessidade de otimizar ou apresentar alternativas viáveis a esse tipo de sistema. Uma das possibilidades em aberto é a combinação deste conceito com o conceito de painéis sanduiche de madeira, Structural Insulated Panel (SIP), um sistema largamente difundido e adotado, principalmente nos EUA e Canadá e algumas zonas da Europa. Em comparação com o CLT, pode-se dizer que este sistema é mais eficaz em termos não-estruturais, mas mais limitado em termos estruturais (no CLT verifica-se a situação inversa), pelo um dos principais objetivos deste projeto é conciliar o melhor de cada conceito por forma a produzir um painel otimizado.

Outra dificuldade que existe é a possibilidade de compatibilizar o sistema construtivo em CLT com elementos construtivos existentes ou infraestruturas normais da construção (ex: redes de águas, redes elétricas), quer seja em construção nova ou antiga. Neste projeto pretende-se desenvolver uma solução que resolva ou pelo menos minimize de forma significativa estas questões. Adicionalmente pretende-se ainda contribuir para o desenvolvimento de sistemas que permitam o controlo de zonas de exclusão rádio para minimização da exposição à radiação eletromagnética (ex: redes de telemóveis) em locais específicos.

O Projeto

O principal objetivo deste projeto é desenvolver e validar, em ambiente industrial, um produto de construção inovador em madeira que consiste num painel compósito com diversas funcionalidades inovadoras. A investigação inclui o desenvolvimento de técnicas complementares para compatibilizar o novo painel na construção, como por exemplo, ligações mecânicas ou novas formas de incorporação em infraestruturas existentes. O principal enfoque da investigação será um painel híbrido passível de ser personalizado, totalmente compatível com as tendências modernas de construção em madeira. Este deverá também apresentar níveis de desempenho semelhantes aos das soluções existentes, tendo por base, no entanto processos de produção mais customizados e adaptados a cada utilização final. Este sistema será inovador sob várias perspetivas, nomeadamente: utilização otimizada dos vários produtos de madeira, preço competitivo, compatibilidade mais eficaz com a restante construção, fácil montagem, possibilidade de compatibilização com redes técnicas após entrada em funcionamento e possibilidade de constituir blindagem eletromagnética.

Este projeto tem como intenção abordar questões em duas áreas distintas: indústria da construção e indústria florestal/madeira. Para a indústria de construção este sistema representa uma nova solução de construção com vantagens importantes quando comparada com as soluções existentes, nomeadamente: utilização mais racional e otimizada dos materiais, potencialmente mais económica ou com maior rácio entre performance global / custo de produção e aplicação e com novas funcionalidades que potenciam o seu uso. Adicionalmente, para a indústria florestal/madeira vai também trazer importantes benefícios: viabilizar uma solução inovadora de última geração compatível com as existentes, mas com maior valor agregado, e incorporar materiais endógenos que são hoje usados em aplicações de baixo valor.

A par das novas tendências de otimização de painéis de CLT, o conceito proposto prende-se com o desenvolvimento de um sistema de painéis compósitos em madeira baseado nos conceitos dos painéis de CLT e SIP. Pretende-se, por um lado, assegurar as mais importantes vantagens do CLT, i.e. manter um nível de performance mecânica (resistência e rigidez) semelhante ao deste e por outro lado assegurar as vantagens associadas ao SIP, nomeadamente as performances térmicas e acústicas, uma maior leveza e o uso mais racional de madeira. Com a inclusão da camada em material isolante em lugar de uma em madeira, procurar-se-á uma utilização mais racional de matéria-prima, através da otimização quantitativa e qualitativa da mesma. Promover-se-á também a utilização de diferentes espécies de madeira nacional, dentro daquelas mais representativas no país, nomeadamente pinho bravo, com vista a valorizar os recursos florestais endógenos do país. Serão desenvolvidas quatro soluções específicas de painel conforme o fim de aplicação: pavimento interior, pavimento exterior, parede interior e parede exterior, por forma a permitir uma construção completa e assim garantir soluções eficazes e competitivas quando comparadas com outras soluções existentes no mercado.

Está previsto a construção de um protótipo de uma pequena estrutura feita com os painéis desenvolvidos, cujo objetivo é não só realizar ensaios adicionais, mas essencialmente validar o sistema construtivo e dar a conhecer a solução ao mercado de construção e outros potenciais interessados durante um encontro técnico promovido no final do projeto.

De acordo com a empresa:

O COMPETE 2020 é uma mais-valia para a empresa e para a região. Com o incentivo, será possível a realização deste projeto inovador que permitirá valorizar a madeira nacional e abrir as portas à entrada da empresa em novos mercados de maior valor acrescentado. Os processos de candidatura são acessíveis e com grande disponibilidade por parte dos técnicos para prestação de esclarecimentos

O Consórcio

Pretende-se desenvolver este projeto através da copromoção entre quatro entidades distintas: o promotor líder, a empresa Pedrosa e Irmãos, e os copromotores de investigação fundamental e aplicada, a Universidade de Coimbra, o Centro de Inovação e Competências da Floresta e o Instituto Politécnico de Leiria.

Apoio

O projeto conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Apoio à Investigação Científica e Tecnológica (I&DT Empresarial) na vertente de projetos em Co-promoção, envolvendo um investimento elegível de 458 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de 329 mil euros.