Descubra tudo (...ou quase tudo...)
sobre o bambu
O bambu - características ambientais
O bambu é uma planta da família das gramíneas, conhecida pelo seu rápido crescimento e extraordinária resistência. Existem mais de 1.500 espécies no mundo, cada uma com características únicas que as tornam ideais para diferentes aplicações, desde a construção até à decoração.
Algumas das variedades mais destacadas incluem o bambu Moso (amplamente utilizado em pavimentos e painéis), a Guadua Angustifolia (famosa pelo seu uso em estruturas arquitetónicas) e o bambu preto (apreciado em design de interiores pela sua tonalidade escura natural).
Além da sua alta resistência (comparável à de madeiras duras como o carvalho), o bambu é um material ecológico e renovável, pois atinge a maturidade em apenas 5 a 7 anos e absorve mais CO₂ do que muitas árvores. A sua flexibilidade, leveza e durabilidade tornam-no uma opção sustentável para projetos de construção, mobiliário e revestimentos.
Distribuição geográfica
O bambu, em todas as suas variedades, constitui uma das famílias botânicas mais extensas e importantes para o homem, com milhares de usos e aplicações descritos em diferentes culturas. É o único grupo de gramíneas adaptado para criar florestas e demonstra uma enorme adaptabilidade a diferentes solos e ambientes. Estão presentes naturalmente numa ampla distribuição geográfica que abrange principalmente três grandes regiões: grande parte da América, África Subsaariana e uma vasta zona da Ásia.
Na Europa, podem ser encontrados fósseis de folhas e pólen de bambu, mas atualmente não existe nenhuma espécie endémica deste continente.
Crescimento e corte
Algumas espécies de bambu são as plantas que crescem mais rapidamente no planeta. Variedades como a Guadua ou a Moso podem atingir 25 cm por dia na fase de crescimento, mas há registos de outras espécies com mais de 1 m por dia.
Em apenas 6 meses, a planta atinge a sua altura final, de 18 a 30 m, e nos anos seguintes desenvolve-se a estrutura lenhosa dos canos, que terminam de amadurecer.
Esta é uma das grandes vantagens de utilizar algumas variedades desta erva gigante em vez do uso intensivo de árvores, pois em apenas 4 anos ela já estará pronta para ser cortada e utilizada como material estrutural.
Pegada ecológica
Entre as múltiplas vantagens ambientais que implica o aproveitamento dos bambus, destaca-se o facto de as suas florestas serem um dos maiores captadores de CO2 ambiental do planeta. Espécies como a Guadua podem fixar mais de 100 toneladas por hectare em cada ciclo de vida.
O bambu atinge a maturidade estrutural em 3 a 5 anos (dependendo da espécie), atingindo a sua resistência máxima aos 4 a 6 anos (fibra completamente lignificada).
As coníferas comumente utilizadas (pinheiro, abeto, cedro, etc.) atingem a sua maturidade estrutural entre 20 e 50 anos (dependendo da espécie e do clima).
Comparação das características ambientais Bambu/Coníferas
Fixação de CO2
Bambu: 9 toneladas/hectare/ano
Coníferas: 3,5 toneladas/hectare/ano
Idade para uso estrutural
Bambu: 4/6 anos
Coníferas: 15/25 anos
Produção de Biomassa
Bambu: 90 toneladas/hectare/ano
Coníferas: 11 toneladas/hectare/ano
O bambu - Variedades
Espécies de bambu estrutural utilizadas no mundo
Nome científico (local)
Guadua angustifolia Kunth
Dendrocalamus strictus (Calcutta)
Bambusa Vulgaris
Phyllostachys edulis (Moso)
Dendrocalamus asper (Petung)
Bambusa blumeana (Spiny/Thorny)
Gigantochloa apus
Zona de crescimento
America
Asia
Africa, Asia, America
Asia
Asia, America
Asia, Asia Pacifico
Asia
Diâmetro máximo.
120-160 mm
25-80 mm
80-150 mm
120-180 mm
80-200 mm
60-150 mm
40-100 mm
Entre a grande diversidade de bambus existentes, selecionamos cuidadosamente as variedades botânicas mais destacadas pelas suas propriedades técnicas e sustentáveis:
Bambu Moso (Phyllostachys edulis)
- Diâmetro: 5-12 cm
- Altura: 15-20 m
- Usos: Decoração, pisos, painéis laminados (os mais usados em pavimentos)
Esta é uma das famílias de bambu mais difundidas no mundo, em parte devido à sua grande facilidade de adaptação à vida em diferentes ambientes, mas sobretudo pelas suas excelentes características e utilidades. É originário da China central, onde tem sido um material fundamental no dia a dia há milhares de anos, atualmente ainda se estende em grandes florestas virgens nas montanhas do interior. Na primavera, quando os novos caules de uma bela cor azul esverdeada nascem do rizoma, é possível apreciar a impressionante rapidez com que este bambu cresce, podendo facilmente ultrapassar os 30 cm por dia.
Crescimento e Corte
As canas atingem entre 18 e 25 m de altura em apenas alguns meses e dedicam os anos seguintes a desenvolver a sua estrutura lenhosa, enquanto da planta-mãe continuam a brotar anualmente novos caules. Desta forma, embora as canas sejam cortadas por volta dos 5 anos de idade, a população mantém-se constante e saudável, pois ao retirar os caules maduros ficam mais recursos energéticos, como luz, água e nutrientes, para os novos colmos.
Secagem e Transporte
Depois de cortadas, as canas são levadas para fábricas próximas para serem selecionadas e secas durante pelo menos 3 meses até estarem prontas para serem embarcadas. Do ponto de vista ambiental, o bambu é considerado um substituto perfeito para as madeiras clássicas, pois aspectos como o longo transporte marítimo até a Europa não são tão influentes no cálculo da pegada ecológica quanto a enorme quantidade de CO2 ambiental fixada por esta planta em seu curto ciclo de vida. Além disso, funciona como regulador hídrico, cria uma grande quantidade de biomassa e a sua colheita e utilização permitem preservar as florestas arbóreas ameaçadas e delicadas.
A família Phyllostachys inclui variedades de cores muito distintas, entre as quais a Phyllostachys Nigra (Black) e Phyllostachys Boryana (Leopard)
Outras variedades muito valorizadas pelas suas características e versatilidade de uso na construção de estruturas e mobiliário são o Dendrocalamus Asper e Bambusa vulgaris.
Bambu Guadua (Guadua angustifolia)
- Diâmetro: 5-12 cm
- Altura: 20-25 m
- Usos: Construção (reconhecida pela sua flexibilidade e resistência sísmica)
Esta variedade foi inicialmente identificada como pertencente às Bambusas até que, em 1822, o botânico alemão Karl S. Kunth determinou que constituía um género em si mesmo e identificou-a como Guadua, mantendo assim o termo utilizado pelas comunidades indígenas. A Guadua constitui o género de bambu mais importante da América, endémico deste continente e composto por cerca de 30 espécies. A Guadua angustifolia, nativa da Colômbia, é a mais importante delas graças às suas extraordinárias propriedades físico-mecânicas e ao avanço no estudo silvicultural e estrutural que vem sendo realizado no país nos últimos anos. Embora se encontre em estado natural desde o Equador até a Venezuela e entre 0 e 2.000 m acima do nível do mar, o desenvolvimento ideal das plantas é alcançado entre 500 e 1.500 metros, com temperaturas de 17º a 26º, precipitações de 1.200 a 2.500 mm/ano, umidade relativa de 80-90% e solos com fertilidade moderada e boa drenagem, características da região central dos Andes, conhecida como o eixo cafeeiro colombiano.
Guaduales
Os conjuntos destes bambus formam os chamados «Guaduales», florestas espetaculares onde, em geral, é possível entrar, pois não são especialmente densas e dão origem a ecossistemas muito dinâmicos e altamente especializados. Regista-se uma grande quantidade de vida no seu interior, com uma infinidade de plantas, mamíferos, aves e répteis associados a elas.
Essas formações são muito importantes mesmo em áreas remotas, pois entre as suas principais funções destacam-se a regulação do caudal hídrico, absorvendo água quando há excesso e liberando-a gradualmente, limitando possíveis inundações, previnem a erosão do solo e a desflorestação graças às suas ramificações subterrâneas, fornecem uma grande quantidade de biomassa ao solo e são um dos maiores fixadores de CO2 ambiental do planeta, com registos entre 100 e 150 toneladas por hectare em cada ciclo de vida, de 4 a 5 anos.
Crescimento e corte
A guadua não aumenta o seu diâmetro com o passar do tempo, mas emerge do solo com o seu diâmetro determinado. Por ser uma monocotiledónea, não possui tecido de câmbio, pelo que não engorda como as árvores... Dependendo do tipo de solo e das condições climáticas, estes diâmetros podem atingir até 22-25 cm, embora o normal seja situarem-se entre 8 e 13 cm.
Durante os primeiros 6 meses, crescem protegidas por folhas caulinares a um ritmo muito elevado, que pode chegar aos 15 cm por dia, até atingirem a sua altura final de 20 a 30 m, com uma cor verde intensa no caule. Então, inicia-se o desenvolvimento dos ramos laterais e da folhagem... durante os anos seguintes, a planta fixará uma grande quantidade de CO2 ambiental, contribuindo com biomassa para o solo e desenvolvendo a sua estrutura lenhosa.
Após cerca de 4 anos, o colmo apresenta já uma cor verde clara opaca, com presença evidente de líquenes na sua casca exterior, considera-se que o caule tem a maturidade ideal para ser utilizado como material estrutural e procede-se ao corte. Se isso for feito corretamente (sobre o primeiro nó e sem quebrá-lo), inicia-se na planta um mecanismo de transferência rizomática de energia e um novo colmo/rizoma começa a ser gerado, garantindo assim a nova produção. Uma exploração regular e controlada favorece o desenvolvimento do Guadual como um todo e estimula a sua regeneração natural. Estima-se que a composição ideal de canas num canavial seja de 10% de rebentos, 30% de caules jovens e 60% de canas maduras, com uma densidade de 4.000 a 8.000 caules por hectare. A produtividade estimada para uma floresta de Guadua está entre 1.200 e 1.400 caules por hectare/ano, o que a torna uma alternativa totalmente eficaz à madeira para a produção de laminados estruturais, painéis, pisos, etc.
Canas de Guadua
Os caules da Guadua, com mais de 20 m de altura, são cortados em canas com comprimento padrão de 6 m e, de acordo com a sua posição original na planta, são estabelecidas 3 secções diferenciadas.
As canas obtidas da secção mais alta, chamada Sobrebasa, apresentam paredes finas, mas mantêm um elevado teor de fibra, sendo utilizadas para mobiliário auxiliar, vigas e ripas.
As secções intermédias ou Basas são esguias e muito leves em relação à sua enorme resistência, mantêm muito bem o diâmetro exterior e são muito fibrosas, pelo que são as peças mais utilizadas na construção, especialmente no fabrico de vigas e treliças compostas.
As peças da parte inferior são chamadas Cepas, apresentam uma grande espessura de parede, entrenudos curtos e, devido à sua elevada resistência à compressão, são perfeitas para a construção de colunas.
Tratamentos especializados
Tratamento de imunização na origem bambu Guadua:
imersão em sais de bórax
Para evitar que o bambu seja atacado por insetos xilófagos e prevenir o aparecimento de fungos, os caules de Guadua são submersos durante cerca de 4-6 dias numa solução de bórax e ácido bórico numa proporção de 1:1 e com uma concentração entre 4 e 6 %.
Antes de introduzir as canas na solução, perfuram-se todos os entrenudos das canas. Por um lado, isso facilita muito a imersão, pois permite que o ar saia do interior dos canos e a cana deixa de agir como um flutuador. e, por outro lado, permite a entrada da mistura nas diferentes secções da cana, garantindo assim uma preservação correta, pois o bambu é muito mais permeável a partir do interior.
Ao perfurar os diafragmas, poderíamos pensar que estamos a reduzir a capacidade de carga da cana. para determinar essa possível falha, foram realizados diversos estudos na Universidade Tecnológica de Pereira em ensaios de tração com caules perfurados e não perfurados e, nos testes, apenas se observou uma diminuição da resistência de cerca de 2%, muito pouco significativa em comparação com os grandes benefícios proporcionados por esta técnica de preservação.
A preservação por imersão em Pentaborato é considerada ecológica, pois, além de as piscinas serem estanques e a solução nunca ser expelida para o meio ambiente, a sua funcionalidade não depende de um tóxico, mas da morfologia dos cristais que compõem esses sais. É extremamente comum o seu uso em detergentes, amaciantes e desinfetantes, pois é um produto natural e inofensivo nessas concentrações.
A mistura impede a proliferação de insetos sem utilizar veneno, graças à estrutura intrínseca destes sais de boro (duros e angulares), de modo que, se um xilófago atacar a cana, estas pequenas pedras afiadas perfuram o seu estômago, impedindo que o inseto continue o seu ciclo de vida. Como vantagem adicional, todos os materiais tratados desta forma possuem características ignífugas ou retardantes de fogo graças à solução de bórax.
Proteção por Design e Manutenção
Ao construir com bambu no exterior (tal como com qualquer madeira), é necessário ter em conta a ação do sol sobre a superfície das canas. Os raios ultravioleta são altamente prejudiciais, pois secam e danificam a superfície, podendo até mesmo «descascá-la».
Para aplicações estruturais de bambu, sempre que possível, é preferível evitar que o sol incida diretamente sobre as canas, protegendo a estrutura por meio do projeto, incluindo beirados no projeto e não deixando as pontas expostas.
Outra proteção importante a ter em conta é evitar o contacto direto com fontes de humidade, pois, embora a Guadua inclua um tratamento completo anti-fungos e xilófagos, as grandes variações de humidade no seu interior podem acabar por produzir fissuras. Isto é evitado nas estruturas adicionando sapatas ou algum elemento que eleve a peça e permita o escoamento da água da chuva.
Na Colômbia, diz-se que as casas de Guadua devem incluir «um grande chapéu e boas botas».
Independentemente dessa proteção, para manter a guadua nutrida, em bom estado e com uma aparência saudável, usamos óleos como os utilizados para móveis de exterior. Atualmente, existem no mercado uma infinidade de produtos que cumprem dignamente a sua função. o mais importante que devemos ter em conta é que deixe a cana respirar, mantendo os poros abertos (ao contrário dos vernizes ou tintas sintéticas), que ofereça uma elevada proteção contra os raios UV, sendo hidrófugo, e que mantenha uma certa elasticidade para evitar rachaduras com as possíveis variações de forma nas canas. Utilizando este tipo de óleos, a manutenção é muito simples (novas aplicações anuais ou bianuais, sem necessidade de remover o material antigo).
É comum que apareçam algumas fissuras no bambu, sempre longitudinais, que não representam nenhum problema estrutural, pois as propriedades do bambu permanecem praticamente inalteradas. Se for necessário esconder essas fissuras, seja por motivos estéticos ou para facilitar a limpeza da própria estrutura, o ideal é cobri-las com as mesmas massas flexíveis utilizadas na madeira, pois é comum que, com o aumento da humidade, as aberturas se fechem novamente.
Propriedades mecânicas
Entre as características da Guadua destacam-se a sua extraordinária resistência à compressão e uma boa resistência ao corte paralelo, o que, somado à sua grande flexibilidade, torna a cana de Guadua uma ferramenta especialmente interessante para a bioconstrução, onde é classificada como material estrutural resistente a sismos.
A elevada percentagem de fibra presente na sua estrutura e o alto teor de sílica na sua face exterior conferem a esta espécie as surpreendentes características de resistência e flexibilidade que a caracterizam.
Graças à morfologia própria da Guadua, o diâmetro dos canos desta variedade é muito constante, com um valor máximo de redução ou conicidade de cerca de 5 mm/m.
A espessura da parede em geral é bastante grossa, embora possa variar entre as diferentes secções escolhidas. Nas vigas, pode chegar a mais de 3 cm (utilizadas em pilares ou onde há muita compressão), enquanto nas bases pode variar entre 0,8 e 2 cm. Como o número interno de fibras é o mesmo, estas peças são perfeitas para trabalhar em vigas e travessas.
A retidão ou curvatura mínima que apresentam é totalmente garantida, pois, embora na plantação possam sempre aparecer algumas com curvas, as nossas canas são perfeitamente retas graças a uma seleção cuidadosa na origem (as peças desta variedade não são endireitadas com calor, como se faz na China).
Comparação das características de resistência do bambu seco* e sem imperfeições visuais (fissuras, etc.)
Teste de carga de 10 minutos (Kg/cm2)
*Percentagem de humidade 12% / Colmos «maduros» (3–5 anos)
Flexão
Bambu Guadua: 365–509 kg/cm²
Coníferas: 240 Kg/cm2
Tração
Bambu Guadua: 407 kg/cm²
Coníferas: 142 Kg/cm2
Compressão
Bambu Guadua: 560 kg/cm²
Coníferas: 240 Kg/cm2
Módulo elástico do bambu com 12% e 19% de teor de humidade
Teor de humidade
12%
19%
Módulo de elasticidade médio (N/mm²)
10.000/17.000 N/mm2
8.500/15.000 N/mm2
Módulo reduzido E0,05 (N/mm²)
6.700/8.000 N/mm2
Usos e aplicações
O bambu roliço pode ter diferentes utilizações na construção:
- Pode ser utilizado na construção de estruturas efémeras, pavilhões, estruturas auxiliares (alpendres, pérgulas, garagens).
- Pode ser utilizado como armadura de fundação submersa em betão (com cimento ou cal) como alternativa ao aço.
- É possível construir toda a estrutura de suporte, desde os pilares até às vigas/treliças, incluindo as ripas do telhado.
- Pode ser combinado com qualquer tipo de parede e isolante: palha, palha/barro, fibras vegetais, lãs minerais.
- Pode ser construído sobre qualquer parede de carga (tijolo, termoargila, etc.)
Normas de referência
Embora o bambu roliço não esteja incluído nos Eurocódigos, a sua utilização estrutural é facilitada pela existência de normas internacionais (ISO) e guias nacionais em vários países europeus.
As normas internacionais para o projeto estrutural com bambu são as normas ISO 22156 (projeto estrutural) e ISO 22157 (determinação das propriedades físicas e mecânicas). Essas normas, que também estão disponíveis em versões espanholas, como as UNE-ISO 22156 y UNE-ISO 22157, fornecem os critérios e métodos de ensaio necessários para garantir a segurança e durabilidade das construções em bambu. Normas fundamentais:
- ISO 22156 (Bambu — Design estrutural): Esta norma estabelece os princípios e procedimentos para o projeto de estruturas de bambu, incluindo como calcular e dimensionar os elementos para suportar cargas de forma segura.
- ISO 22157 (Bambu — Determinação das propriedades físicas e mecânicas dos caules de bambu): Esta norma detalha os métodos de ensaio para determinar as propriedades de resistência do bambu, o que é fundamental para um projeto estrutural preciso e fiável.
La Normativa Colombiana de Construcción Sismo Resistente en Guadua NSR-10, título G12 é considerada a principal referência normativa a nível internacional para o projeto e cálculo de estruturas de bambu, oferecendo uma base sólida de cálculo que pode servir como referência homologável na Europa.
Resistência ao fogo
O bambu é um material classificado como adequado para construção de acordo com a norma alemã DIN4102 com classe B2 (pouco inflamável). A alta concentração de sílica na parte externa retarda a propagação da chama, podendo assim ser assimilado à madeira na hora de realizar cálculos de resistência ao fogo. O valor de reação ao fogo é muito semelhante ao da madeira e é estabelecido em 0,6 mm/min.
O tratamento de preservação por imersão em sais de bórax e ácido bórico que recebem as nossas canas de bambu Guadua, acrescenta uma resistência adicional ao fogo, pois esta mistura atua como retardador da combustão.
Para estruturas visíveis de bambu, será aplicado um material de revestimento ignífugo semelhante aos aplicados em estruturas de madeira para aumentar a sua resistência à combustão, sem necessidade de aumentar a sua secção.
Análise do Ciclo de Vida (ACV)
O bambu é realmente ecológico?
Esta é uma das perguntas mais frequentes quando se compara com outros materiais.
Para poder dar uma resposta fundamentada a esta questão, encomendámos um estudo independente que nos permitisse estabelecer a pegada ecológica das nossas canas de Guadua Colombiana. Agora dispomos de dados que nos ajudam a determinar se a Guadua é um produto que pode ser considerado sustentável na construção, apesar de não ser autóctone.
Análise do ciclo de vida da produção e comercialização de canas de bambu (Guadua Angustifolia Kunth) para uso estrutural
O estudo foi realizado pela Unidade de Biomassa Energética e Análise Ambiental da Escola Técnica Superior de Engenheiros Industriais de Madrid. O objetivo é quantificar o custo ambiental considerando a categoria de impacto das alterações climáticas e o uso de energia primária das nossas canas de bambu Guadua, tendo em conta todos os fatores e fases, desde o nascimento do colmo, o seu crescimento, extração, tratamento, transporte e comercialização.
O sistema estudado inclui os seguintes módulos e processos, em conformidade com as normas UNE-EN 15804:2012 e UNE-EN 16485:2014.
Fase A1
Matérias-primas
Crescimento até ao corte, corte, cura, desramagem.
Fase A2
Transporte para a fábrica
Transporte das matérias-primas e auxiliares do local de fornecimento até à fábrica.
Fase A3
Preservação/ Importação
Preservação e secagem (limpeza, perfuração, preservação, secagem, corte, carregamento).
Transporte para Espanha (transporte marítimo + terrestre). Armazenamento e embalagem (descarga, armazenamento, embalagem).
Pegada de carbono por etapas (Kg CO2 eq)
Culmos com diâmetros de Ø6, Ø8, Ø12 cm e comprimento de 6 metros / densidade aparente de 340 kg/m3, humidade de 14%
Ø6 cm
Ø8 cm
Ø12 cm
A pegada de carbono no âmbito do ciclo de vida, do berço ao destino final, é de -12,75 kg CO2, -17,97 kg CO2 e -21,88 kg CO2 para as canas de Guadua de 6 cm, 8 cm e 12 cm, respetivamente.
DEA – Demanda energética acumulada por etapas (MJ)
Culmos com diâmetros de Ø6, Ø8, Ø12 cm e comprimento de 6 metros / densidade aparente de 340 kg/m3, humidade de 14%
Ø6 cm
Ø8 cm
Ø12 cm
Os valores de DEA são de -129,3 MJ, -183,7 MJ e -224,5 MJ para as mesmas canas.
Os produtos analisados neste estudo apresentam valores negativos tanto em termos de pegada de CO2 como de procura energética acumulada (DEA) por etapas.
O armazenamento de CO2 e energia durante a fase A1 de crescimento e colheita compensa amplamente os impactos decorrentes das fases A2 e A3 (com valores positivos).
Os resultados da análise demonstram a sustentabilidade do bambu como material de construção na Europa: os elevados valores de fixação de CO2 durante a vida da planta e os baixos recursos energéticos necessários para a sua manipulação e tratamento compensam e superam o gasto energético necessário para o seu transporte.
**ATENÇÃO: os dados obtidos referem-se exclusivamente às canas de bambu fornecidas pelo nosso fornecedor de confiança e entregues no nosso armazém de distribuição. A utilização e divulgação dos mesmos terão de ser expressamente autorizadas pela Bambusa Estudio.
Bambu na rede - Referências bibliográficas
Referências bibliográficas
– Gernot Minke, (2010), Manual de Construcción con Bambú
– Oscar Hidalgo López, (2003), Bamboo, the gift of Gods
– Oscar Hidalgo López, (1978), Nuevas técnicas de construcción con bambú .
– Arce, (1993) Fundamentals of the design of bamboo structures – Tesis doctoral Eindhoven University of technology
Bambu na rede
– International Network of Bamboo and Rattan – www.inbar.int
– Bamboo Arts & Craft Network – www.bamboocraft.net
– European bamboo society – www.bamboo-society.org.uk
– American bamboo society –
www.americanbamboo.org