Muros de terra batida são construídos empurrando uma mistura de agregados seleccionados, incluindo cascalho, areia, lodo e uma pequena quantidade de argila, no lugar entre painéis planos chamados cofragem.
Tecnologia tradicional empurrou repetidamente a extremidade de um poste de madeira para dentro da mistura de terra para a comprimir. A tecnologia moderna substitui o poste por um cilindro mecânico.
Terra estabilizada é uma variante da terra tradicional de cilindro que adiciona uma pequena quantidade de cimento (normalmente 5-10%) para aumentar a resistência e durabilidade. As paredes de terra batida estabilizadas necessitam de pouca protecção adicional mas são normalmente revestidas com um selador permeável ao ar para aumentar a vida útil do material – varia de acordo com as circunstâncias. Milhares de edifícios de terra batida não estabilizados em todo o mundo têm prestado bons serviços ao longo de muitos séculos.
A maior parte da energia utilizada na construção de terra batida está na extracção da matéria-prima e no seu transporte para o local. A utilização de materiais no local pode diminuir a energia consumida na construção. A terra batida dá um isolamento limitado mas uma excelente massa térmica.
Muros de terra batida são por vezes conhecidos como paredes pisé – de origem latina pisé de terre. Utilizado pela primeira vez em Lyon, França, em 1562, o termo aplica-se ao princípio da construção de muros de pelo menos 500mm de espessura, através de terra batida entre duas armações paralelas que foram depois removidas, revelando uma secção completa de muro de terra batida. Enquanto as paredes de 500mm de espessura ainda podem ser construídas, se desejado, com ou sem cimento, a maioria das paredes de terra batida modernas na Austrália são construídas utilizando cimento como estabilizador e têm tipicamente 300mm de espessura para paredes externas e 300mm ou 200mm para paredes internas.
Resumo de desempenho
Aspecto
A cor das paredes de terra batida é determinada pela terra e pelo agregado utilizado. O processo de ramificação continua camada por camada e pode introduzir o aspecto de estratificação horizontal nas paredes, o que pode melhorar o aspecto geral. Pode ser controlado como uma característica ou eliminado.
Os agregados podem ser expostos e efeitos especiais criados pela adição de material de cor diferente em algumas camadas, e elementos tais como pedras ou objectos, alcovas ou molduras em relevo podem ser incorporados em paredes de terra batida, a um preço. Acabamentos inusitados podem ser obtidos através da inclusão de formas na cofragem que podem ser libertadas após a parede ter sido emparedada.
Foto: Paul Downton
Amostra de parede nos Laboratórios de Investigação Ambiental em Tucson, Arizona.
Cantos chanfrados, que permitem que as paredes sejam facilmente libertadas da cofragem, são visíveis. Os acabamentos escovados ajudam a reduzir as marcas de cofragem que podem criar uma aparência de betão, mas isto só é necessário com ingredientes de granulometria fina.
Foto: Paul Downton
Curvas verticais podem ser formadas através de uma guia cuidadosamente desenhada no interior da cofragem. As curvas horizontais também são possíveis mas requerem cofragem especializada e, portanto, dispendiosa.
Capacidade estrutural
Terra laminada é muito forte em compressão e pode ser utilizada para a construção de vários andares de carga. A investigação na Nova Zelândia indica que as paredes monolíticas de terra têm melhor desempenho em condições de terramoto do que as paredes feitas de tijolos ou blocos separados. Um hotel de cinco andares em Queensland é construído com terra batida estabilizada. A terra batida pode ser concebida para alcançar forças razoavelmente elevadas e ser reforçada de forma semelhante ao betão, embora não seja recomendado um reforço horizontal e um reforço vertical excessivo possa causar problemas de fendilhação (ver Sistemas de Construção).
Foram construídas em terra batida características estruturais interessantes, incluindo paredes inclinadas. Quaisquer dificuldades associadas com a colocação e o adorno de armaduras podem ser atenuadas através de uma gestão cuidadosa do processo de construção e não precisam de aumentar significativamente o custo.
Porth rammed earth home.
Massa térmica
Terra batida comporta-se como alvenaria pesada com uma massa térmica elevada. A massa térmica absorve ou ‘abranda’ a passagem de calor através de um material e depois liberta esse calor quando a temperatura ambiente circundante desce. Sendo todas as outras coisas iguais, um edifício de massa elevada como a terra batida permanece próximo da média de 24 horas para a época do ano: em muitos climas isto pode ser demasiado frio ou quente para conforto. Se for necessário aquecimento ou arrefecimento, as paredes precisam de ser isoladas para limitar o consumo de energia.
Usado correctamente, e no clima correcto, a massa térmica da terra batida pode atrasar o fluxo de calor através da envolvente do edifício em até 10 a 12 horas e pode até mesmo ultrapassar as variações diárias de temperatura.
Paredes de terra batida tornam-se efectivas quando a diferença entre as temperaturas exteriores diurnas e nocturnas é de pelo menos 6°C. Quando a amplitude diurna é superior a 10°C, o desenho apropriado pode explorar a elevada massa térmica da terra amuralhada com muito bom efeito (ver Massa térmica).
Em climas frios ou frescos paredes de terra amuralhada bem localizadas (por exemplo, paredes com características dentro de um envelope bem isolado) podem fornecer uma bateria de armazenamento térmico útil. A terra batida não é recomendada para climas tropicais onde a construção de massa elevada pode causar uma casa a suportar demasiado calor e causar desconforto térmico (ver Massa térmica).
Ferramentas de classificação da eficiência energética da construção, tais como AccuRate, incluem a capacidade de simular os efeitos combinados da massa da parede e do isolamento, e também permitem a revisão do conforto em condições meteorológicas extremas, para que o desempenho do edifício possa ser optimizado.
Insulamento
Insulamento consiste em parar a passagem de calor através de um material, em vez de o absorver ou libertar lentamente. Como corolário da sua elevada massa térmica, a terra batida tem qualidades limitadas de isolamento térmico – semelhante a uma parede de fibrocimento não isolado.
Insulamento pode ser adicionado a paredes de terra batida com revestimentos mas, como regra geral, uma parede de terra batida de 300 mm não cumprirá os requisitos do Código de Construção da Austrália (BCA) para isolamento de paredes externas. Os edifícios híbridos que utilizam paredes exteriores emolduradas com isolamento com paredes internas em terra batida e elementos característicos podem alcançar um isolamento elevado e uma massa elevada.
Acima de certos critérios de concepção (i.e. rectângulo simples com vidro virado a norte) e em climas moderados (não temperados), só foi possível cumprir o Esquema Nacional de Classificação Energética de Casas (NatHERS) em geral de cinco estrelas; contudo, seis estrelas são agora o mínimo obrigatório sob o BCA (ver Isolamento).
Insolamento também pode ser acrescentado dentro da espessura de uma parede de terra batida, mas isto aumenta o seu custo e altera as propriedades estruturais da parede. No entanto, proporciona os benefícios tanto de uma excelente massa térmica como de um bom isolamento térmico numa parede, mantendo o aspecto desejável, textura, tacto, acústica e propriedades de baixa manutenção do revestimento de terra batida de cada lado.
O melhor local para isolamento quando usado em conjunto com terra batida é na face externa da parede, de modo que a massa térmica está dentro de um envelope externo contido e controlável (ver aquecimento solar passivo; arrefecimento passivo).
Isolamento de som
Uma das melhores formas de isolar contra o som é ter massa monolítica, que a terra batida proporciona muito bem. Tem excelentes características de reverberação sonora e não gera os ecos duros característicos de muitos materiais convencionais de parede (ver Controlo de ruído).
Resistência ao fogo e aos parasitas
Não há componentes inflamáveis numa parede de terra batida e a sua resistência ao fogo é, portanto, muito boa. Em testes realizados pelo CSIRO, uma parede de bloco de terra com 150mm de espessura Cinva (semelhante à terra batida) alcançou uma classificação de resistência ao fogo de quase quatro horas. Não há cavidade para abrigar vermes e nada no material para os atrair ou suportar, pelo que a sua resistência ao ataque de vermes é muito elevada.
Durabilidade e resistência à humidade
A tecnologia básica existe há milhares de anos e há muitos edifícios de terra batida ainda de pé que têm séculos de existência. A terra batida possui uma durabilidade geralmente elevada mas todos os tipos de paredes de terra batida são porosas por natureza e necessitam de protecção contra a chuva e a exposição prolongada à humidade.
Manter a protecção da água até às partes superiores e inferiores das paredes. A exposição contínua à humidade pode degradar a estrutura interna da terra, invertendo a estabilização do cimento e permitindo a expansão das argilas. Em geral, a terra batida tem uma resistência moderada a boa à humidade e a maioria das paredes australianas modernas de terra batida não necessitam de impermeabilização adicional. Novos aditivos repelentes à água, que impermeabilizam as paredes directamente através delas, podem tornar a terra batida adequada para condições muito expostas, incluindo paredes de retenção, mas podem inibir a respirabilidade do material.
Foto: Terra batida Construções Pty Ltd
Terra batida presta-se a ser utilizada com madeira e materiais naturais.
Possibilidade de respiração e toxicidade
Desde que não seja selada com material impermeável a moléculas de ar, a terra batida mantém a sua respirabilidade. As paredes acabadas são inertes mas cuidado na escolha de acabamentos impermeáveis ou anti-poeira para evitar adicionar toxicidade às superfícies.
Impacto ambiental
Terra laminada tem impactos potencialmente baixos de fabrico, dependendo do conteúdo de cimento e do grau de fornecimento de material local. Na Austrália, a maior parte da terra laminada utiliza agregados extraídos, em vez da ‘terra’ de que se pensa popularmente ser feita. Os materiais no local podem ser frequentemente utilizados, mas os materiais precisam de ser testados quanto à sua adequação.
A energia incorporada da terra calcinada é baixa a moderada. Composta por agregados seleccionados ligados com material cimentício, a terra batida pode ser considerada como uma espécie de ‘betão fraco’. Pode ajudar a compreender o cimento e os produtos de terra como estando em diferentes pontos de um contínuo energético, com terra na extremidade baixa e betão de alta resistência na extremidade alta. O seu conteúdo em cimento e agregados pode ser variado para se adequar aos requisitos de engenharia e resistência.
Embora em princípio seja um produto de baixa emissão de gases com efeito de estufa, o transporte e o fabrico de cimento podem acrescentar significativamente às emissões globais associadas à típica construção moderna de terra batida. O tipo mais básico de terra batida tradicional tem emissões muito baixas de gases com efeito de estufa, mas as variantes mais altamente concebidas e processadas podem ser responsáveis por emissões significativas no seu fabrico. Por exemplo, uma parede de terra batida de 300mm com 5% de cimento tem o equivalente a 15mm de espessura de cimento, equivalente a mais de 100mm de betão (que compreende principalmente areia e agregado).
Buildability, availability and cost
Terra batida é um método de construção in situ. Embora a sua capacidade de construção seja boa, a cofragem para terra batida exige um bom planeamento do local e da logística para garantir que outros ofícios não sejam afectados negativamente no programa de construção. Os serviços devem ser bem planeados com antecedência para minimizar as dificuldades. Após a colocação das paredes, podem ser fornecidas condutas para tubos e arames, tal como em outras construções de alvenaria, mas podem ter impacto nos acabamentos superficiais.
Materiais básicos para a terra batida estão facilmente disponíveis em toda a Austrália, mas o cimento e a cofragem podem ter de ser transportados a longas distâncias, aumentando os custos ambientais e económicos. O ensaio de agregados locais e potenciais misturas é essencial se não se utilizar um sistema proprietário.
As abordagens proprietárias de terra batida ajudam a garantir consistência e desempenho previsível, mas têm um custo. O custo de um edifício profissional de terra batida é comparável a outras construções de alvenaria mais convencionais de boa qualidade, mas pode ser mais do dobro do custo de uma parede de bloco AAC de 200mm de largura (ver betão celular autoclavado).
A terra batida está particularmente bem estabelecida na Austrália Ocidental e é, portanto, uma opção económica nesse estado. A maioria dos estados têm construtores experientes que compreendem o seu potencial e limitações, mas porque não é um material de construção comum fora da WA, a sua relativa raridade e natureza especializada tende a reflectir-se no seu custo relativamente elevado. Requer tipicamente níveis elevados de controlo sobre o aprovisionamento e a dosagem de material, e cofragem dispendiosa. Um elemento chave no controlo de custos é conceber paredes como simples painéis e evitar complexidade desnecessária. A terra batida tradicional que utiliza energia humana para bater e a cofragem simples de madeira pode ser de baixo custo (e baixa energia), mas esta é raramente uma opção realista.
Existem boas redes na Austrália, incluindo uma organização nacional de base ampla, a Earth Building Association of Australia (EBAA), que é uma organização sem fins lucrativos “formada para promover a utilização da Terra não queimada como meio de construção em toda a Austrália”.
Construção doméstica típica
Processo de construção
Terra estabilizada é feita através da compactação de uma mistura de gravilha, areia, lodo, argila (e muitas vezes cimento) entre fôrmas numa série de camadas de aproximadamente 100mm de espessura. A terra batida tradicional era exactamente isso, e era frequentemente escavada a partir do mesmo local do edifício a que se destinava, mas os materiais para terra batida estabilizada moderna provêm principalmente de pedreiras.
O processo moderno de fabricação de terra batida estabilizada é simultaneamente trabalhoso e altamente mecânico, exigindo a utilização de carneiros motorizados.
P>Foto: Paul Downton
Ramming the earth.
Detalhes típicos
Todos os desenhos estruturais devem ser preparados por uma pessoa competente e podem exigir preparação ou verificação por um engenheiro qualificado. Profissionais qualificados, arquitectos e desenhadores trazem anos de experiência e acesso à propriedade intelectual, e podem poupar tempo e dinheiro aos construtores de casas, bem como ajudar a assegurar o desempenho ambiental. Toda a construção em alvenaria tem de cumprir o Código de Construção da Austrália e as Normas Australianas. Por exemplo, todas as paredes de alvenaria devem ter juntas de movimento/expansão em intervalos especificados.
Footings
Lajes de betão convencionais ou sapatas de faixas são geralmente utilizadas, sujeitas às condições do solo.
Frames e vigas de ligação
Estruturas complexas, mais elaboradas, podem exigir reforços ou estruturas que trabalhem em concertação com a capacidade de carga de terra batida. Edifícios de terra batida simples e de construção comum não.
Muros de suporte
Terra batida tem uma resistência à compressão justa e é comum fazer da terra batida uma construção de suporte de carga.
As paredes de terra batida reveladas.
Formação
A contraplacado de qualidade marinha e chapas de aço são ambos utilizados na cofragem, que é superficialmente semelhante à cofragem utilizada para betão in situ, mas com os seus próprios requisitos específicos.
P>Apropecção e estadas temporárias são necessárias no processo de construção e podem ter impacto noutros trabalhos de estaleiro se a estrutura incluir outros elementos que não apenas terra batida. As paredes são construídas em secções e a subida de cada nível de cofragem é frequentemente visível no acabamento final. À medida que a parede sobe, é possível retirar as partes inferiores das cofragens, desde que a parede tenha fixado com força suficiente.
Juntas e ligações
Muros são construídos em painéis de aproximadamente 3,5m de comprimento com juntas flexíveis para cumprir os requisitos das regras de construção de estruturas de alvenaria. Quando uma parede é constituída por mais do que um painel, é construída uma reentrância na extremidade da primeira parede. A segunda parede molda-se então nesta para fixar as paredes para estabilidade lateral.
Fixações
As fixações de alvenaria mais convencionais funcionam com paredes de terra batida; normalmente precisam de ser colocadas a cerca do dobro da profundidade normalmente utilizada para betão.
Abertura
Abertura pode ser feita sem lintéis com vãos até 1m em paredes estabilizadas sujeitas a requisitos de resistência e engenharia. A cofragem especializada pode ser feita para criar características tais como arcos pontiagudos ou janelas circulares, e a cofragem pode frequentemente ser reutilizada.
Acabamentos
O acabamento fora de forma de terra batida estabilizada não requer geralmente nenhum acabamento adicional. Um revestimento impermeável transparente pode ser necessário em alguns casos e as paredes de terra batida não estabilizadas devem ser protegidas por beirados, balanços ou reboco, uma vez que são mais propensas à erosão. As paredes podem ser escovadas com arame pouco depois de serem libertadas da cofragem para eliminar o impacto visual das junções entre as cofragens e conseguir uma aparência mais próxima do arenito monolítico. A selecção dos ingredientes para terra batida também afecta a aparência final.
br>
Referências e leitura adicional
br>>p>Instituto Austríaco de Arquitectos (AIA). 2010. Guia de design ambiental. Melbourne.
Earth Building Association of Australia. 2012. www.ebaa.asn.au
p>Easton, D. 2007. A casa de terra batida. Chelsea Green, White River Junction, VT.
>p>Lawson, B. 1996. Materiais de construção, energia e ambiente: rumo a um desenvolvimento ecologicamente sustentável. Royal Australian Institute of Architects, Red Hill, ACT.br>Minke, G. 2009. Construção com terra: concepção e tecnologia de uma arquitectura sustentável. Birkhäuser Architecture, Basel.br>Rael, R. 2008. Arquitectura com terra. Princeton Architectural Press, NY, NY.
Rael, R. 2012. Arquitectura da Terra – Austrália & Nova Zelândia.
p>Simmons, G e Gray, A (eds). 1996. O manual do construtor da terra. Earth Garden Books, Trentham, Vic.br>
Autor
Paul Downton, 2013
Learn More
- li>p>p>Nextítulo – Straw bale