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Estufa ecológica: proposta de sistema construtivo em bambu

Tiago Tartas (1), Maicon Berti (2), Douglas Pompermaier (3), Guilherme B. Casagrande (4), Júlia Piaia (5), Marcela Maciel (6), Leandro C. Fernandes (7), Nébora L. Modler (8)

(1) Discente do curso de Arquitetura e Urbanismo, UFFS, Brasil. E-mail: tiagotartas@yahoo.com.br (2) Discente do curso de Arquitetura e Urbanismo, UFFS, Brasil. E-mail: maicon_berti@yahoo.com.br

(3) Discente do curso de Arquitetura e Urbanismo, UFFS, Brasil. E-mail: dp1491@hotmail.com (4) Discente do curso de Arquitetura e Urbanismo, UFFS, Brasil. E-mail: gbcasagrande@gmail.com (5) Discente do curso de Arquitetura e Urbanismo, UFFS, Brasil. E-mail: julia-piaia@hotmail.com

(6) Docente do Curso de Arquitetura e Urbanismo, UFFS, Brasil. E-mail: marcela.maciel@uffs.edu.br (7) Docente do Curso de Arquitetura e Urbanismo, UFFS, Brasil. E-mail: leandro.fernandes@uffs.edu.br

(8) Docente do Curso de Arquitetura e Urbanismo, UFFS, Brasil. E-mail: nebora.modler@uffs.edu.br

Resumo: Neste trabalho apresenta-se uma proposta de projeto de estufa ecológica para o Movimento dos Atingidos por Barragens de Erechim, que integra o programa de incentivo ao cultivo de alimentos saudáveis do Ministério do Desenvolvimento Social. Esse programa apresenta um único modelo de produção agroecológica integrada e sustentável que não atende as características climáticas da região sul, já que prevê canteiros de hortaliças expostos as intempéries. Assim, a proposta de uma estufa apresenta-se como uma alternativa para a adaptação climática local desse modelo de produção. O projeto da estufa contempla sistema construtivo em bambu e cobertura em lona plástica translúcida, além de fundações em madeira. A estabilidade da forma em toróide é garantida pelo partido estrutural em arcos intertravados. O projeto proposto atende aos requisitos de construções ecológicas, com destaque para a utilização de materiais locais de baixo custo, fácil manutenção e mínimo impacto ambiental. Palavras-chave: estufa; sistema construtivo; bambu.

Abstract: This paper shows an ecological greenhouse project for Erechim`s Movement of Dam Affected People which integrates the program to encourage the cultivation of healthy foods from the Brazilian Ministry of Social Development. This program presents a unique model of integrated and sustainable agro-ecological production that does not meet the climatic characteristics of the southern region, as it provides vegetable beds exposed to the weather. Thus, the proposal of a greenhouse is presented as an alternative to local climatic adaptation of this model production. The project contemplates the greenhouse building system in bamboo and covered in translucent plastic canvas, and wood foundations. The stability of the torus shape is guaranteed by the structural interlocking arches. The proposed project meets the requirements for green building, with emphasis on the use of local materials, low cost, easy maintenance and minimal environmental impact. Keywords: greenhouse; construction system, bamboo

1. INTRODUÇÃO

Entre as várias definições para arquitetura uma conta com o apoio de muitos profissionais: ”arquitetura é o ofício de projetar e construir edificações para abrigar as atividades humanas”. Se por um lado a principal função das estufas agrícolas é abrigar plantas, também abrigam atividades humanas relativas ao seu cultivo. No entanto dificilmente projeto e construção de estufas serão aceitos como área para a atividade profissional do arquiteto. Para além dessa questão conceitual, os arquitetos certamente tem muito a contribuir, e a aprender, quando abordados projetos para esse tipo específico de edificação.

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Visando uma solução para proteger a produção de hortaliças, o MAB (Movimento dos Atingidos por Barragens) buscou o auxílio do Grupo de Estudos em Conforto Ambiental do Curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Federal da Fronteira Sul, demandando o projeto de uma estuga ecológica que se adequasse ao modelo horta “Pais” do Ministério do Desenvolvimento Social e Combate à Fome (MDS, 2013), em função da referida entidade ser uma das beneficiárias deste programa social.

O referido Ministério investe nas unidades de Produção Agroecológica Integrada e Sustentável (Pais) (MDS, 2013), a fim de fortalecer e ampliar as ações de segurança alimentar.

“A produção é agroecológica porque dispensa o uso de ações danosas ao meio ambiente, como o emprego de agrotóxicos, queimadas e desmatamentos. É integrada porque alia a criação de animais com a produção vegetal e ainda utiliza insumos da propriedade em todo o processo produtivo. É sustentável porque preserva a qualidade do solo e das fontes de água, incentiva a associação de produtores e aponta novos canais de comercialização dos produtos, permitindo boas colheitas.

O modelo de tecnologia social Pais possibilita o cultivo de alimentos mais saudáveis tanto para o consumo próprio quanto para a comercialização. A unidade conta com um galinheiro na área central, três canteiros de hortaliças localizados em volta do galinheiro, além de área para pastagem. Dessa forma, a família recebe um kit contendo todo o material, insumo e os animais necessários para a construção da unidade e também para iniciar a produção.

A construção das unidades Pais é realizada por meio de convênios firmados com os governos estaduais por meio de edital público. Desde 2008, foram firmados 14 convênios com diferentes estados totalizando 2.305 unidades Pais implantadas, contemplando 100% dos municípios nos 2 territórios Consad. Cada unidade atende uma família, escolhida por uma comissão formada pelas equipes técnicas dos estados, dos municípios e dos Consads.

A tecnologia social Pais pode ser utilizada por agricultores familiares; acampados e pré-assentados da Reforma Agrária; comunidades quilombolas; entre outros. Os agricultores selecionados precisam fazer um curso de capacitação com duração de quatro dias desenvolvido pelo Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas (Sebrae). Além dos cursos, o Sebrae presta consultorias em gestão, em comercialização e tecnológica.” (MDS, 2013).

Ao MAB estão vinculadas diversas famílias de assentados no Rio Grande do Sul. Sua origem remonta aos anos 70, período da ditadura militar, momento embrionário de entidades como o Movimento Sem Terra, a Central Única dos Trabalhadores e o próprio Partido dos Trabalhadores. (MAB, 2013). Embora em vários aspectos a unidade Pais seja adequada às famílias assentadas, devido clima local, a falta de uma estufa para proteger a produção de hortaliças representa um sério problema.

Para conhecer os requisitos e condicionantes do projeto demandado, realizou-se uma visita ao local onde o MAB está instalado e, assim, foram levantados vários fatores a considerar na elaboração do projeto. Atualmente, o MAB cultiva hortaliças em uma horta mandala sem nenhum tipo de proteção, expondo as plantas às intempéries do clima subtropical úmido, caracterizado por invernos rigorosos e verões quentes. Com 18 metros de diâmetro, sua organização funcional se dá a partir de um espaço central de 6 metros de diâmetro, reservado para a criação de galinhas, e com canteiros dispostos ao seu redor conforme mostra a Figura 1 abaixo.

FIGURA 1 – Esquema mostrando a horta existente com o galinheiro no centro.

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2. OBJETIVO

Em atendimento a demanda do MAB/Erechim-RS, o trabalho visa propor projeto arquitetônico de estufa para proteger a produção de hortaliças das condições climáticas locais adversas O projeto deve adaptar-se ao modelo de tecnologia social da unidade “Pais” do Ministério do Desenvolvimento Social e Combate à Fome, do qual a referida entidade é beneficiária

3. JUSTIFICATIVA

O cultivo em ambiente protegido é de grande importância para garantir a produtividade de hortaliças, principalmente em regiões onde o clima é um fator de influência. Segundo FIGUEIREDO (2011), “a grande quantidade de chuva danifica as hortaliças e cria condições favoráveis ao aparecimento de doenças”. O espaço interno resguardado das condições climáticas adversas contribui tanto no verão, quando predomina radiação solar intensa, quanto no inverno que, no sul do Brasil, conta com a ocorrência de geadas. Nesta região, de acordo com BLISKA JÚNIOR (2011), “o acúmulo de calor proporcionado pelas estufas viabiliza a produção fora de época, além de abreviar o ciclo de cultura”.

A utilização do bambu, considerando a região de Erechim/RS, na estrutura de estufas vai de encontro ao enfoque agroecológico por se tratar de uma planta que produz colmos anualmente sem necessidade de replantio. Além do que, o bambu pode ser utilizado em benefício do agroecossistema, protegendo mananciais e encostas, evitando erosão e atuando como quebra-ventos (SILVA, LIMA E OLIVEIRA, 2011). Tais aspectos justificam a construção da estufa a partir deste material, já que o mesmo pode ser cultivado na propriedade rural, estando disponível para suprir a necessidade de reposição de barras da estrutura que venham a se deteriorar ao longo dos anos.

A proposição do bambu como material principal ressalta a vantagem do custo final reduzido, principalmente porque os materiais utilizados nas estufas convencionais geram um montante inacessível ao agricultor familiar. Envolvida a esta questão, também está o caráter social da construção de processos de desenvolvimento rural sustentável (SILVA, LIMA E OLIVEIRA, 2011), já que a estufa é passível de ser construída com materiais próprios ou de baixo valor aquisitivo e a partir de mão-de-obra familiar ou da comunidade

4. MÉTODO EMPREGADO

Os procedimentos metodológicos adotados pelo grupo de trabalho foram:

- diálogo com o representante do MAB/Erechim.

- visita ao local de instalação da primeira estufa a ser construída.

- análise de projetos de referência.

- definição de requisitos e condicionantes quanto aos materiais a serem utilizados, sistema construtivo, forma arquitetônica e organização espacial.

- proposição de forma atendendo os requisitos e condicionantes definidos.

- definição da solução estrutural.

Os estudos preliminares desenvolvidos pelos discentes do grupo sob orientação dos professores foram analisados e avançaram em definições, o que culminou no projeto apresentado a seguir.

5. RESULTADOS OBTIDOS

Os requisitos e condicionantes a considerardos no projeto foram: materiais de baixo custo, não demandar mão-de-obra especializada, oferecer proteção quanto às variações climáticas (ventos, chuvas, radiação solar excessiva e geadas), causar mínimo impacto ambiental e adequar-se ao modelo de horta “Pais”. Entre os condicionantes cita-se a geometria da horta existente.

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O bambu, material apontado em referências pesquisadas, foi prescrito para compor o sistema construtivo e estrutural por congregar níveis satisfatórios de resistência e flexibilidade, oferecendo facilidade de manuseio, além de suas vantagens de aplicações em bioconstruções e agroecologia, como comentado anteriormente.

A ponderação a respeito da composição formal, que permeou os estudos preliminares, concluiu que a forma em cúpula treliçada, apesar de atender ao requisito de planta circular, implicaria em aspectos não favoráveis a sua adoção, tais como: não liberação da área central destinada ao galinheiro, exposição à ação dos ventos devido à altura resultante (18 m) e dificuldade de execução da trama de bambu. A Figura 2 apresenta a forma em cúpula analisada nos estudos preliminares.

FIGURA 2 – Forma em cúpula.

Em função da necessidade de implantação do galinheiro ao ar livre, os estudos avançaram para a proposição de planta anelar. Tendo em vista o material preconizado, o bambu, a solução formal proposta baseou-se na associação de arcos que se cruzam entre si ordenados de maneira radial, constituindo um “meio toróide”.

A solução atende a organização espacial demandada, promove o aproveitamento racional do material, tira proveito da flexibilidade e resistência das barras, utiliza técnica construtiva simples, bem como configura composição estrutural estável e que não configura barreira à ação dos ventos, uma vez que não atinge altura excessiva e possui dupla curvatura.

Na etapa seguinte abordou-se a trama configurada pelos arcos. A Figura 3 apresenta um dos estudos desenvolvidos, que resultou numa malha complexa e densa que mostrou-se inviável por implicar em grande quantidade de material e mão-de-obra especializada.

FIGURA 3 – Estudo da forma e do sistema construtivo

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Com base na organização estrutural da cúpula treliçada do tipo lamelar (por referência), adaptou-se a composição ao formato de meio toróide definido na etapa anterior.

O modelo tridimensional criado a partir da configuração acima atendeu também as seguintes especificações: pé-direito máximo de 3 metros, largura de 6m na faixa anelar, área central com diâmetro de 6 metros para instalação do galinheiro, conforme evidenciam as Figuras 4 e 5 a seguir.

FIGURA 4 – Vista superior e perspectiva do modelo tridimensional definitivo.

FIGURA 5 – Corte do modelo tridimensional definitivo

Com relação ao processo de construção da estufa, a montagem da estrutura em escala 1:1 é feita basicamente com bambus curvados inicialmente parafusados em 48 bases de madeira e posteriormente amarrados com arame. A primeira etapa é a marcação das circunferências da estufa – interna com 3,00m de raio e externa com 9,00m de raio, a seguir marca-se os pontos onde serão fixadas as bases de eucalipto sendo 12 bases na circunferência interna e 36 bases na circunferência externa. Não havendo barras que atinjam os comprimentos especificados é possível utilizar duas barras, através de amarração, para compor a dimensão necessária. A Figura 6 apresenta o dimensionamento das barras que compõem a estrutura.

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6 peças de 9,45m 12 peças de 9,60m 12 peças de 9,85m 12 peças de 7,25m

12 peças de 5,50m 12 peças de 3,50m 12 peças de 4,0m anel externo10 peças de 3,8m anel intermediário7 peças de 4,0m anel interno

FIGURA 6 Dimensionamento das barras de bambu.

A instalação dos primeiros arcos de bambu ocorre com a fixação das peças “nº 3” com suas extremidades amarradas ou parafusadas nas bases, conforme a Figura 7, e onde elas se cruzam são feitas amarras com arame. As bases (fundações) são propostas em madeira com tratamento impermeabilizante, já que o bambu apresenta fragilidade de conservação quando em contato com a umidade.

FIGURA 7 – Conexão das barras na base de madeira

Em seguida é feita a montagem do primeiro anel (9,00m de diâmetro), posicionando e o amarrando com arame nos arcos já instalados. Após a instalação do primeiro anel, são fixados os arcos “nº 1” com suas extremidades amarradas ou parafusadas na base da mesma forma como as peças “nº 3” Em seguida, são colocadas, respectivamente, as peças “nº 2”, “nº 4”, “nº 5”, “nº 6” e os anéis intermediário e externo, sendo que, em cada local onde as peças se cruzarem são realizados nós com arames. A sequência de montagem é ilustrada na Figura 8.

Para finalizar a montagem da estrutura foi necessário adaptar um tipo de conexão onde as varas não se cruzavam, mas apenas se encontravam, os detalhes ilustrativos desta conexão são apresentados na Figura 9 na sequência abaixo.

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1 2 3 4

5 6 7 8

FIGURA 8 – Sequência de montagem da estrutura da estufa

FIGURA 9 – Detalhes de amarração e conexão

6. CONSIDERAÇÕES FINAIS

A avaliação efetiva da proposta projetual depende de práticas concretas envolvendo as técnicas e os materiais construtivos propostos, as quais ainda não foram realizadas. A oportunidade para tais verificações e possíveis adequações projetuais virá com a construção da primeira horta modelo “Pais” da entidade MAB/Erechim.

O estudo resultou em proposta capaz de responder aos condicionantes e requisitos estabelecidos: utiliza materiais de baixo custo; não demanda mão-de-obra especializada; oferece proteção quanto às variações climáticas (ventos, chuvas, radiação solar excessiva e geadas); implica em mínimo impacto ambiental; e adapta-se à geometria da horta do modelo “Pais” existente.

O apoio projetual do grupo de estudos em conforto ambiental a uma demanda regional vai de encontro ao perfil pretendido para o egresso do Curso de Arquitetura e Urbanismo da UFFS - que seja “capaz de compreender e traduzir as necessidades de indivíduos, grupos sociais e comunidades com relação à organização e à construção do espaço” (UFFS, 2010).

Na próxima etapa, de detalhamento do projeto, serão propostas soluções para: vedações e cobertura da estufa; ventilação natural; aberturas e acessos; e águas pluviais.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

BLISKA JÚNIOR, A. Casa da Agricultura: Produção em Ambiente Protegido. Manejo de Ambientes Protegidos: Estufas e Casas de Vegetação, v.2, n.14, p.20, 2011. FIGUEIREDO, G. Casa da Agricultura: Produção em Ambiente Protegido. Panorama da produção em ambiente protegido, v. 2, n. 14, p. 22, 2011. MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO SOCIAL E COMBATE À FOME. Kit Pais. Disponível em: <http://www.mds.gov.br/segurancaalimentar/desenvolvimentoterritorial/consad/producao-agroecologica-integrada-e-sustentavel-pais>. Acesso em: 22 jul. 2013. MINISTÉRIO DO DESENVOLVIMENTO SOCIAL E COMBATE À FOME (MDS). Produção Agroecológica Integrada e Sustentável (Pais). Disponível em: <http://www.mds.gov.br/segurancaalimentar/desenvolvimentoterritorial/consad/producao-agroecologica-integrada-e-sustentavel-pais>. Acesso em: 22 jul. 2013. MOVIMENTO DOS ATINGIDOS POR BARRAGENS (MAB). 1. Final da década de 70: os primeiros passos. Disponível em: <http://www.mabnacional.org.br/?q=content/1-final-da-decada-70-os-primeiros-passos>. Acesso em: 20 jul. 2013.

SILVA, J. C. B.V.; LIMA, N., OLIVEIRA, V. M. Estufa ecológica uso de bambu em bioconstruções. Curitiba: CPRA, 2011.

UNIVERSIDADE FEDERAL DA FRONTEIRA SUL Projeto Pedagógico do Curso de Graduação em Arquitetura e Urbanismo - Bacharelado. Pró- Reitoria de Graduação. Chapecó, 2010.