Em 2017 ocorreu uma das maiores tragédias na história recente do Reino Unido, quando um incêndio na torre Grenfell, um prédio residencial de 24 andares em Londres, deixou 72 mortos e gerou uma forte crise em torno da segurança na construção civil.
O incêndio, que começou devido a uma falha elétrica em uma geladeira, se espalhou rapidamente pelo material que revestia a parte externa do edifício, um tipo de painel plástico altamente inflamável instalado recentemente, fazendo com que as chamas subissem por toda a torre em poucos minutos e, em poucas horas, todo o edifício estivesse em chamas.
O impacto foi tão grande que o governo britânico proibiu o uso de materiais combustíveis em construções com mais de 18 metros de altura, marcando um antes e um depois na forma de construir edifícios, tanto no país quanto no mundo.
Dali em diante, foram procuradas novas alternativas para a construção de edifícios, priorizando materiais mais seguros e sustentáveis. Nesse contexto, o uso de madeira maciça ganhou força, não só por suas propriedades estruturais, mas também por seus benefícios ambientais, já que apresenta uma baixa pegada de carbono e oferece um desempenho térmico ótimo. Países como o Canadá, os Estados Unidos e vários da Europa já desenvolveram edifícios de média altura construídos quase inteiramente em madeira, demonstrando que é possível avançar para uma construção mais limpa sem abrir mão da segurança.
No Chile, no entanto, sua incorporação tem sido mais lenta, já que o alto risco sísmico do país tornou o setor da construção especialmente conservador, além da falta de estudos locais sobre o comportamento dessas estruturas em caso de incêndio. Além disso, a maioria das pesquisas internacionais baseia-se em outras espécies de madeira e em condições ambientais diferentes das nossas, por isso nem sempre é possível aplicar seus resultados diretamente ao contexto nacional.
Comportamento da madeira frente ao fogo
Na Usach, o Dr. Juan Carlos Pina, acadêmico do Departamento de Engenharia Civil, lidera um projeto Fondecyt Regular que busca compreender como se comportam as estruturas de madeira laminada cruzada (CLT) quando expostas a incêndios. A pesquisa, apoiada pela Direção de Investigação Científica e Tecnológica (Dicyt-Usach), busca fornecer evidências técnicas que permitam projetar edificações de média altura em madeira, considerando tanto a segurança estrutural quanto a proteção contra incêndios.
"Quando construímos com concreto armado, que é o material que usamos atualmente, o risco de incêndio está associado principalmente aos elementos que se encontram dentro do espaço, como móveis, tapetes, aparelhos elétricos; e, uma vez consumidos, o fogo tende a se extinguir sem afetar gravemente a estrutura. Mas, quando toda a edificação é feita em madeira maciça, o combustível não se esgota. As paredes, lajes e muros continuam alimentando o fogo, e isso muda completamente o cenário", alerta o pesquisador.
Embora a madeira seja um material combustível, especificamente a madeira maciça, ela apresenta um comportamento estrutural diante do fogo diferente do que apresentam elementos de madeira mais leves ou finos, pois sua grande espessura permite que, ao queimar, se forme uma camada carbonizada na superfície que atua como uma barreira térmica. Essa camada reduz a entrada de calor no interior do elemento e retarda sua deterioração, o que permite manter a integridade estrutural do edifício por mais tempo.
"Sabemos que a madeira maciça apresenta maior resistência ao fogo do que elementos de madeira mais leves, graças à camada carbonizada formada em sua superfície; contudo, ainda não está claro quanto tempo dura essa proteção, como ela varia sob diferentes condições de incêndio ou projetos de edifício, e quanto ela afeta a resistência estrutural. Por isso, o que buscamos é estudar esses fatores em profundidade e fornecer evidências técnicas que permitam projetar com segurança usando madeira", explica o Dr. Pina.
Para consegui-lo, a equipe combina testes experimentais e simulações computacionais que permitem modelar com precisão o comportamento das estruturas diante do fogo. Por um lado, realizam testes em laboratório com painéis de madeira laminada cruzada expostos a altas temperaturas; por outro, desenvolvem modelos numéricos capazes de simular a interação entre o fogo e a estrutura ao longo do tempo. Isso permite estudar variáveis como a perda de resistência, a velocidade de carbonização e a estabilidade dos elementos estruturais, mesmo em cenários que seriam difíceis de reproduzir experimentalmente.
"Estamos realizando testes de incêndio com painéis de madeira laminada cruzada para observar como se comportam sob diferentes condições de exposição ao fogo e, a partir disso, desenvolvemos modelos numéricos que simulam esse comportamento. Isso nos permite estudar, por exemplo, quantas camadas de madeira são necessárias para que a estrutura mantenha sua resistência por mais tempo, ou como as temperaturas variam no interior do painel. A ideia é obter informações concretas que possam ser usadas no projeto seguro de edifícios", comenta o acadêmico.
Rumo a uma construção mais sustentável
A pesquisa também enfatiza o impacto ambiental dos materiais utilizados, pois, ao contrário do concreto e do aço, cuja produção emite grandes quantidades de dióxido de carbono, a madeira é um recurso renovável que, durante seu crescimento, captura e armazena carbono da atmosfera. No Chile, existe ampla disponibilidade de pinus radiata, uma espécie cultivada em larga escala que pode ser fundamental para avançar em direção a uma construção mais sustentável.
"Usar esse tipo de madeira em edificações permitiria reduzir a pegada de carbono do setor e aproveitar um recurso local com alto potencial estrutural. Se conseguirmos validar seu desempenho diante do fogo, poderemos abrir novas oportunidades para a indústria nacional, desde o projeto arquitetônico até a fabricação de componentes estruturais, promovendo uma construção mais sustentável feita no Chile", afirma o Dr. Pina.
O projeto, com duração prevista de quatro anos, inclui a colaboração com a FPInnovations, uma organização canadense líder no desenvolvimento de tecnologias para a indústria florestal e pioneira na elaboração de manuais de projeto estrutural para madeira laminada cruzada. Essa aliança permite incorporar conhecimento técnico avançado e experiências internacionais ao contexto chileno. O objetivo é gerar diretrizes concretas que permitam projetar edificações seguras contra o fogo e avançar rumo a uma regulamentação nacional que facilite o uso do CLT no país.
"Gostaria que, daqui a alguns anos, quando alguém pense em construir um edifício com madeira no Chile, tivesse à mão informações claras e validadas, que indiquem quantas camadas usar, quais dimensões considerar e como projetar de forma segura contra incêndios. Que isso não seja apenas pesquisa, mas uma ferramenta útil para o país", conclui o Dr. Juan Carlos Pina.