Arquitetura e descarbonização : o contributo da construção modular pré-fabricada em Mass Timber para a ecologia do habitar

Abstract

Face ao aumento das emissões de gases com efeito de estufa, é necessário repensar a forma como se constroem os edifícios, sobretudo os habitacionais. A descarbonização do setor não se limita a promover a eficiência e a autossuficiência energéticas, mas implica também a mudança dos sistemas construtivos tradicionais, como o betão armado, a alvenaria e o aço. A análise do ciclo de vida dos edifícios, numa perspetiva “cradle to gate”, revela que a extração de matérias-primas, a transformação e o transporte são etapas com grande impacto na pegada carbónica dos materiais e sistemas construtivos. Por esse motivo, o setor da construção é um dos que mais urgentemente necessita de reduzir as suas emissões. Com o previsível aumento da construção de habitação e a sua concentração nos meios urbanos, torna-se fundamental adotar estratégias que incluam a reconversão do edificado existente e a mudança nos modos de construção. Nos últimos vinte anos, o sistema em Mass Timber tem ganhado destaque, sobretudo na América do Norte, Reino Unido e Norte da Europa. A sua pegada carbónica reduzida, a capacidade de manter o carbono sequestrado e a facilidade de pré-fabricação tornam a madeira uma solução ambientalmente mais sustentável. Neste contexto, o presente estudo visa desenvolver um sistema construtivo de unidades habitacionais compostas por módulos pré-fabricados em Mass Timber. O modelo baseia-se na integração tipo plug-in de unidades habitacionais numa malha estrutural previamente construída, composta por pórticos vazios que definem acessos e redes de infraestruturas. Esta ideia remete para os conceitos da cidade plug-in, concebidos pelos Archigram nas décadas de 1960 e 1970, nomeadamente por Peter Cook, que idealizou cápsulas habitacionais transportáveis, compondo cidades dinâmicas e mutáveis. As unidades de habitação são formadas a partir de um módulo base em Cross Laminated Timber (CLT) com 3,00 x 3,00 m. Este módulo pode ser subdividido em componentes de diferentes larguras (1/3, 1/2 e 2/3) ou duplicado, resultando em cinco componentes combináveis. Estas peças permitem a criação de habitações personalizadas, montadas através de ligações mecânicas em aço numa malha tridimensional de pilares e vigas em Glue Laminated Timber (GLT). O protótipo propõe um sistema baseado nos princípios de planear, pré-fabricar, transportar e montar, com menor impacto ambiental em comparação com o betão ou o aço, possibilitando ainda a reutilização ou reciclagem dos módulos no fim da sua vida útil. Palavras-Chave: Descarbonização, Sequestro de Carbono, Habitação, Construção Modular, Pré-fabricação, Mass Timber

In view of the increase in greenhouse gas emissions, it is necessary to rethink the way buildings are constructed, especially residential buildings. Decarbonizing the sector is not limited to promoting energy efficiency and self-sufficiency, but also involves changing traditional construction systems, such as reinforced concrete, masonry and steel. Analysis of the life cycle of buildings, from a “cradle to gate” perspective, reveals that the extraction of raw materials, transformation and transportation are stages with a major impact on the carbon footprint of materials and construction systems. For this reason, the construction sector is one of those that most urgently needs to reduce its emissions. With the foreseeable increase in housing construction and its concentration in urban areas, it is essential to adopt strategies that include the conversion of existing buildings and a change in construction methods. In the last twenty years, the Mass Timber system has gained prominence, especially in North America, the United Kingdom and Northern Europe. Its reduced carbon footprint, carbon sequestration capacity and ease of prefabrication make wood a more environmentally sustainable solution. In this context, this study aims to develop a construction system for housing units made up of prefabricated modules in Mass Timber. The model is based on the plug-in integration of housing units in a previously built structural mesh, made up of empty porticos that define access and infrastructure networks. This idea harks back to the concepts of the plug-in city, conceived by Archigram in the 1960s and 1970s, particularly by Peter Cook, who idealized transportable housing capsules, making up dynamic and changeable cities. The housing units are formed from a base module in Cross Laminated Timber (CLT) measuring 3.00 x 3.00m. This module can be subdivided into components of different widths (1/3, 1/2 and 2/3) or duplicated, resulting in five combinable components. These parts make it possible to create customized homes, assembled using mechanical steel connections in a three-dimensional mesh of Glue Laminated Timber (GLT) pillars and beams. The prototype proposes a system based on the principles of planning, prefabricating, transporting and assembling, with less environmental impact compared to concrete or steel, while also making it possible to reuse or recycle the modules at the end of their useful life. Keywords: Decarbonization, Carbon Sequestration, Housing, Modular Construction, Prefabrication, Mass Timber