Sistemas
Construtivos
Wood frame - construções
com perfis e chapas de madeira
Por
Fernando Benigno da Silva
Edição
161 - Agosto/2010
Descrição
do sistema
Sistema construtivo constituído de estrutura de perfis leves de madeira maciça
de pínus spp, contraventados com chapas estruturais de madeira transformada
tipo OSB (Oriented Strand Board), denominado sistema construtivo tipo wood
frame. As chapas de OSB são constituídas de tiras de madeira reflorestada,
orientadas em três camadas cruzadas, perpendiculares entre si. Essas tiras de
madeira são unidas com resinas e prensadas. A espessura da placa LP OSB a ser
utilizada é determinada conforme espaçamento entre montantes e tipo de
revestimento. O mais comum é a utilização de painéis de 11,1 mm nas paredes e
telhados e painéis de 18,3 mm para pisos e lajes. A principal função das chapas
de OSB é contraventar estruturas de paredes, de construções de até dois
pavimentos, e auxiliar na rigidez da estrutura, compondo diafragmas horizontais
na laje de piso.
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| Fundação |
Etapas de
produção e indicadores de prazo
Definição dos planos de cortes dos perfis de madeira e das chapas de OSB, com
base no projeto executivo (tais planos são posteriormente colocados em
software, para corte das peças)Recebimento dos perfis de pínus spp, previamente tratados em autoclaves contra
ação de fungos e insetos xilófagos, e conferência ou controle visual das peças
estruturais (nós, bolsões de resina, medula); os controles de nós, bolsões e
medulas são feitos visualmente, utilizando-se como base a classificação
prevista na ASTM D245-93
Corte
dos perfis de pínus e das chapas de OSB; as chapas de gesso, as chapas à base
de
cimento, dentre outras, devem preferencialmente ser adquiridas já nas dimensões
a serem empregadas na obra
Montagem
dos quadros estruturais
Fixação
de fita impermeável de borracha alveolar nas peças de madeira que ficarão em
contato com a fundação
Montagem
dos quadros estruturais na obra, sobre a fundação; a impermeabilização da
fundação deve estar previamente concluída
Ancoragem dos quadros à fundação com chumbadores de aço galvanizado ou inox
Fixação
das chapas de OSB
Fixação
dos painéis uns aos outros, através de pregos anelados ou do tipo
"ardox" galvanizados
Posicionamento das instalações elétricas e hidráulicas
Fixação
das placas ou mantas de isolamento térmico e absorção acústica
Fixação
de membrana impermeável sobre as chapas de OSB
Instalação dos revestimentos internos e externos
Execução
da laje apoiada sobre as paredes, adotando-se o processo da laje seca, ou da
laje mista, ou da laje pré-moldada
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| Estrutura |
Cronograma
com as fases do sistema construtivo
Para um sobrado com 166 m² de área construída, incluindo garagem, são estimados
os seguintes prazos:
Preparação do canteiro: duas a três semanas
Produção
da casa na fábrica: duas semanas, simultaneamente à preparação do canteiro
Montagem
da casa no terreno: dois a quatro dias, após execução das fundações
Acabamentos: seis a nove semanas
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| Contraventamento |
Condições
e restrições de uso
Os projetos e empreendimentos devem ser pautados pela NBR15575 - Desempenho de
Edifícios Habitacionais de Até Cinco Pavimentos, preocupando-se com as questões
de desempenho térmico, em função da zona bioclimática a ser construída a edificação,
e as condições de agressividade ambiental do meio. De qualquer forma, os
elementos de fixação metálicos, como pregos e chumbadores, devem resistir no
mínimo a 120 horas em ensaios acelerados de névoa salina, sem apresentar
corrosão do metal base.
Ferramentas
e equipamentos necessários para a produção
No caso
da montagem em fábrica, o galpão industrial tem, em geral, pé-direito de pelo
menos 7 m, permitindo, assim, passar uma parede sobre a outra, no sentido da
altura, no momento de movimentação de peças estocadas. De acordo com
informações de Caio Bonatto, da Tecverde, não há um padrão previamente definido
para o layout da fábrica, porém estima-se uma área mínima de pelo menos 300 m2.
A área necessária para implantação da fábrica irá depender do tipo dos
equipamentos e maquinários, do leiaute previsto e da capacidade produtiva
necessária. A fabricação dos painéis também pode ser feita no canteiro de
obras.
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| Laje seca |
As
ferramentas a serem utilizadas para produção dos painéis são:
compressor
furadeira
martelo
níveis
parafusadeira
pistolas
pneumáticas para grampos e pregos
prumo
régua
serras
de bancada
serras
portáteis
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| Cobertura |
Segurança
Quando forem içados os painéis ou outros materiais por gruas ou guinchos a
carga máxima suportada pelo equipamento deve ser respeitada, além de serem
tomados todos os cuidados necessários para que não haja queda de materiais.
Além dos já citados, veja uma relação dos equipamentos de proteção coletiva
necessários à execução do serviço:
bandejas
primárias e secundáriascancelas
para bloqueio de circulação
tela de
proteção para fachadas
telas de
proteção do andar
Relação
de EPIs utilizados
bota de
segurança com bico de aço
capacete
de segurança
cinto de
segurança com trava-quedas (preso em cabo de aço ou corda de segurança
auxiliar)
luva de
proteção (vinílica, de raspa)
máscara
para pó descartável
óculos
de segurança
protetor
auricular
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| Proteção com membrana e
revestimento com siding vinílico |
Características
técnicas
Segundo a LP Brasil, apesar de o wood frame ser utilizado em outros países, a
atual norma brasileira NBR 7190:1997 - Projeto de Estruturas de Madeira -
não apresenta critérios muito apropriados para o dimensionamento dessas
estruturas leves, pois considera em suas especificações dimensões mínimas para
elementos estruturais considerando-se a segurança de estruturas isostáticas e
de treliças. Assim, é necessário observar normas de outros países nesse
dimensionamento, como o Eurocode 5 - Design of Timber Structures - Part 1-1:
General - Common rules and rules for buildings - National annex to NF EN
1995-1-1:2008 - General - Common rules and rules for buildings.
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Revestimento com SmartSide
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Fundação
A fundação deve ser definida para cada local específico de implantação da obra.
Todavia, de acordo com a LP Brasil, a fundação utilizada normalmente para
edificações de pequeno porte, casas ou sobrados, no sistema wood frame tem sido
em laje tipo radier ou sapatas corridas.
Estrutura
A estrutura das paredes é composta por:
perfis
leves de madeira como montantes verticais, bitolas em geral de 2" x
4" (38 mm x 90 mm), 2" x 6" (38 mm x 140 mm) e 2" x
12" (38 mm x 290 mm), espaçados entre si a cada 40 cm ou 60 cm
perfis
leves de madeira como guias inferiores e superiores, bitolas em geral de
2" x 4" (38 mm x 90 mm), 2" x 6" (38 mm x 140 mm) e 2"
x 12" (38 mm x 290 mm)
chapas
estruturais de OSB, com espessura usual de 11,1 mm, como contraventamento da
estrutura reticulada
painéis
de pisos compostos por chapas estruturais de OSB, com espessura usual de 18,3
mm, fixadas em vigas de madeira tipo I, espaçadas a cada 40 cm ou 60 cm
 |
| Revestimento com placa
cimentícia | | |
Os perfis
de madeira e as chapas de madeira estruturais, de contraventamento, formam o
conjunto estrutural, sujeito às cargas verticais permanentes e acidentais,
cargas de ventos e cargas eventuais devidas a sismos. As chapas estruturais de
contraventamento auxiliam na estabilidade da edificação, reduzindo o
comprimento de flambagem dos montantes; considerando uma unidade típica térrea
ou assobradada, de pé-direito da ordem de 2,60 m, o comprimento de flambagem
dos montantes pode ser reduzido para um valor próximo de 30 cm.
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| Revestimento com SmartSide
panel H |
Lajes e
pisos
As lajes de piso podem ser do tipo seca ou mista.
Laje seca
A empresa considera como laje seca a laje na qual as chapas de OSB têm a função
de contrapiso. Sobre as chapas de OSB são aplicados os revestimentos, como:
carpete de tecido ou de madeira, parquete, laminados, revestimentos cerâmicos,
porcelanatos, placas vinílicas etc. A empresa recomenda o uso da chapa de OSB
com encaixe tipo macho-e-fêmea para a execução dessas lajes secas.
Em áreas molháveis, sobre o OSB são fixadas chapas cimentícias e, sobre essas,
é aplicada impermeabilização do tipo membrana acrílica ou com asfalto
modificado em três demãos cruzadas, tomando-se o cuidado de aplicar uma tela de
poliéster ou fibra de vidro como estruturante em todas as juntas entre placas,
cantos com paredes e ralos; em áreas reduzidas é recomendável estruturar a
impermeabilização do piso todo. Para o assentamento dos revestimentos cerâmicos
e porcelanatos recomenda-se o uso de argamassa colante tipo ACII ou ACIII.
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| Detalhe da cobertura |
Laje
mista
A empresa considera como laje mista a laje de OSB sobre a qual aplica-se uma
lâmina plástica (filme de polietileno) e sobre essa uma camada de pelo menos 5
cm de concreto armado com malha metálica (tela eletrossoldada). De acordo com a
LP Brasil, nesse caso pode-se aplicar qualquer tipo de revestimento ou
acabamento final, recomendando-se utilizar argamassa pelo menos do tipo ACII no
assentamento de revestimentos cerâmicos e porcelanatos.
Instalações
hidráulicas e elétricas
Os sistemas elétrico e hidráulico utilizados para essa construção podem ser os
mesmos de uma construção convencional. O mercado também dispõe de materiais
elétricos e hidráulicos desenvolvidos especialmente para drywall e framing,
como caixas elétricas
 |
Detalhe da escada
|
que são
fixadas diretamente nas chapas de fechamento, e sistemas flexíveis conhecidos
como tubos PEX, de polietileno reticulado, que resistem a altas temperaturas e
podem ser utilizados tanto para água fria como para água quente. As tubulações
e eletrodutos são instalados no interior das paredes, preparando-se previamente
todas as furações necessárias. Evita-se que os perfis verticais sejam
perfurados, de modo que toda ligação horizontal é feita internamente no forro.
Quando existe a necessidade de se furar um montante, o furo deve respeitar a
especificação de diâmetro máximo igual a 1/3 da espessura do montante; todavia,
isso já deve ser previsto no projeto estrutural. Em geral, as tubulações e
eletrodutos são colocados verticalmente nas paredes, entre montantes
estruturais.
Fechamentos e revestimentos
externos de paredes
De acordo com a empresa, as chapas LP OSB além de fazer parte da estrutura,
também têm a função de fazer a vedação das paredes externas; sobre as chapas
estruturais são empregados os acabamentos ou revestimentos externos. Os
montantes são espaçados a cada 400 mm ou 600 mm e são contraventados com chapas
OSB de espessura 11,1 mm. As chapas estão disponíveis nas dimensões 1,20 m x
2,40 m e 1,20 m x 3,00 m, nas espessuras de 9,5 mm, 11,1 mm, 15,1 mm e 18,3 mm.
A espessura da chapa a ser utilizada é determinada conforme o projeto
estrutural, considerando o espaçamento entre montantes e o tipo de revestimento
a ser empregado sobre a chapa. Sobre as chapas de OSB é aplicada membrana
hidrófuga que tem a função de proteger as paredes da ação de umidade externa e
permitir a saída do vapor d'água do interior da casa, evitando condensações de
umidade.
Segundo a
LP Brasil pode-se aplicar qualquer tipo de revestimento sobre a membrana
hidrófuga: tijolo aparente, litocerâmica, estuque - revestimento constituído
por argamassa aditivada com fibras de polipropileno e malha (malha metálica
galvanizada ou malha de fibra de vidro álcali-resistente), siding de PVC, placa
cimentícia, placas cerâmicas etc. Nos revestimentos externos, as placas cerâmicas
são aplicadas sobre uma base de malha metálica galvanizada ou de fibra de vidro
álcali-resistente com o uso de argamassa colante tipo AC II ou AC III. Nos
revestimentos internos, a aplicação é feita diretamente sobre as placas de
gesso acartonado com o uso de argamassas colantes pelo menos tipo AC II. A
empresa informa que outra opção para o fechamento externo seriam as chapas LP
SmartSide Panel e Panel H que, além de contraventar e vedar as paredes, são
chapas já revestidas e, após a sua fixação, podem ser pintadas. Nesse caso,
deve-se aplicar a membrana hidrófuga diretamente sobre a estrutura.
Fechamentos
e revestimentos internos
O revestimento interno normalmente é feito com chapas de gesso para drywall.
Nas paredes internas podem ser aplicadas chapas de OSB sob as chapas de gesso
para drywall, caso necessário. No caso das chapas para drywall, destinadas a
paredes, recomenda-se consultar a NBR 15758-1:2009 - Sistemas Construtivos em
Chapas de Gesso para Drywall - Projeto e Procedimentos Executivos para Montagem
Parte 1: Requisitos para sistemas usados como paredes.
Telhados
e coberturas
De acordo com a empresa, por ser flexível o wood frame adapta-se a qualquer
projeto arquitetônico, sendo possível executar telhados com diversas
inclinações, telhados planos e curvos. Podem ser utilizadas telhas cerâmicas,
metálicas, de fibrocimento, concreto ou shingles asfálticas.
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| Lã isolante |
Mantas ou
lãs isolantes térmicas
As mantas ou lãs isolantes térmicas e absorventes acústicos podem ser
instalados no interior das paredes internas e externas, e sobre os forros nas
coberturas, de acordo com a necessidade do projeto. São empregadas em geral
barreiras radiantes na cobertura, com preferência pelo uso de filmes de alumínio
estruturados ou chapas estruturais LP TechShield. Essas chapas são estruturais
de OSB revestido com papel-folha de alumínio. Por ser uma chapa estrutural, o
Techshield é considerado no contraventamento da estrutura de cobertura. O
índice de reflexão à radiação solar é de 97%, segundo a empresa.
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| Revestimento de pedra |
Controle
da qualidade
Os principais controles que se tem na produção do wood frame são referentes a:
1) Variações dimensionais aceitáveis em relação às dimensões definidas
no projeto de produção igual a ±1 mm, seja para os perfis estruturais de pínus,
seja para as chapas de OSB
2) Alinhamento e esquadro dos painéis
3) Qualidade e classificação da madeira serrada empregada, conforme
classificação visual prevista na ASTM D245-93 e indicada a seguir
De acordo com a LP Brasil, os controles de nós e medulas são feitos pela
classificação visual da madeira, utilizando-se como base a Norma ASTM D245-93.
A qualidade da madeira, conforme ASTM D245-93, é levada em conta no
dimensionamento dos perfis estruturais adotando-se coeficiente igual a 1,0
quando a madeira é classificada como de primeira categoria e igual a 0,8 quando
a madeira é classificada como de segunda categoria. Essa classificação tem como
critério a análise de:
inclinação das fibras
número,
dimensão e posicionamento dos nós
trincas
e fendas
empenamento
fissuras
de compressão
De qualquer forma, a madeira deve ser isenta de medula e nós soltos.
4) Controle de umidade das peças de madeira, sendo recomendado um teor
de umidade de 12% a 20%, como umidade de equilíbrio com o ambiente, conforme
previsto na NBR 7190 (tabela 2).
5) É importante a proteção ou garantia da estanqueidade à água do
sistema e o controle da umidade e vapor. Devem ser previstas proteções de bases
de parede, de paredes externas, com emprego de membrana hidrófuga (LP
membrana), e de coberturas
6) Durante a execução é importante a proteção contra ação da umidade,
como a proveniente da chuva. Os produtos devem ser armazenados em local coberto
ou, pelo menos, protegidos com lonas plásticas, da ação da chuva. Deve ser
evitada a execução em dias de chuva, durante os quais recomenda-se proteger a
estrutura já executada. No caso de molhagem dos componentes de madeira durante
a execução deve ser aguardada sua secagem antes de prosseguir a obra,
particularmente antes de executar os fechamentos ou revestimentos. O tempo de
secagem varia em função da umidade da madeira e do clima do local da obra
Manutenção
De acordo com a LP Brasil a troca de chapas de revestimento, a manutenção de
itens embutidos e a limpeza são equivalentes ao sistema drywall. A troca de
revestimentos externos depende do tipo de revestimento. Os sidings são
parafusados e, portanto, podem ser repostos. A manutenção das texturas é
realizada com lavagens periódicas, em geral a cada três anos. O período das
lavagens, entretanto, depende das condições de exposição da edificação.
Decorrido o prazo de cinco anos, entretanto, cabe uma avaliação da necessidade
de se executar alguma intervenção, além da lavagem, como a aplicação de uma
pintura acrílica. Quando da execução de uma nova pintura acrílica é recomendado
que eventuais fissuras surgidas ao longo dos anos sejam previamente tratadas.
No caso de substituição ou reparos em revestimento cerâmico deve haver cuidado
em reparar possíveis danos causados às placas cimentícias que servem de
substrato. Em qualquer situação de reparos em revestimentos, a membrana
hidráulica deve se manter sempre intacta; se houver danos, a membrana deve ser
substituída. Devem ser tomados cuidados quanto à manutenção das instalações de
água e esgoto, para que não haja vazamentos constantes sem reparos, pois pode
haver deterioração da madeira empregada, com aparecimento de fungos, e danos às
chapas de revestimento, como as de gesso para drywall. Os telhados também devem
ser mantidos sempre limpos, bem como o sistema de captação e condução de águas
pluviais, sendo que telhas danificadas ou quebradas devem ser prontamente
reparadas, para que não haja incidência de água sobre os produtos de madeira da
estrutura, sobre os elementos metálicos de ligação e sobre chapas de
revestimento, como as de gesso.
Vida útil
de projeto e prazos de garantia (NBR 15575-1:2008)
Conforme a NBR 15575-1:2008, a vida útil é uma indicação do tempo de vida ou da
durabilidade de um edifício e suas partes. A vida útil de projeto (VUP) é
definida no projeto do edifício e de suas partes, como uma aproximação da
durabilidade desejada pelo usuário, representando uma expressão de caráter
econômico de uma exigência do usuário, contemplando custos iniciais, custos de
operação e de manutenção ao longo do tempo. No Brasil, para os edifícios
habitacionais, foi adotado, em caráter informativo, o período de 40 anos como
vida útil de projeto mínima (VUPmínima) e o período de 60 anos como vida
útil de projeto superior (VUPsuperior), sendo que a escolha de um ou outro
período cabe aos intervenientes no processo de construção.
Para que a vida útil de projeto seja atingida é necessário o emprego de
produtos com qualidade compatível, a adoção de processos e técnicas que
possibilitem a obtenção da VUP, o cumprimento, por parte do usuário e do
condomínio, dos programas de manutenção e das condições de uso previstas. Os
aspectos fundamentais de uso e manutenção do edifício e de suas partes
normalmente são informados no manual de uso, operação e manutenção do edifício,
ou em manuais de fabricantes, sendo que a NBR 5674 é uma referência para
definição e realização de programas de manutenção nos edifícios. Associado à
VUP está o prazo de garantia, contado a partir da expedição do "Auto de
Conclusão" ou "Habite-se" do edifício. Considerando-se,
portanto, os prazos de vida útil mínimo e superior para o edifício habitacional,
de 40 e 60 anos, respectivamente, a NBR 15575-1 traz, em caráter informativo,
os prazos de VUP e de garantia para paredes estruturais e paredes de vedação
apontados na tabela 3.
Preços e
formas de comercialização
Pode ser feita transferência de tecnologia aos construtores que desejam
aprender e trabalhar com este sistema construtivo. Os preços variam de acordo
com padrão de acabamento, arquitetura e tecnologias complementares de conforto
térmico e sustentabilidade. Segundo a LP Brasil, a mesma tem capacidade
produtiva de 350 mil m3 anuais de chapas de OSB e conta com uma rede que
disponibiliza seus produtos em mais de 800 cidades do País. De acordo com
informações passadas pela Tecverde, para o sistema construtivo é recomendado
fazer comparativos de preços globais da obra, onde já se levou em consideração
questões como economia de tempo, mão de obra e menores desperdícios. De acordo
com a empresa, as construções podem ser disponibilizadas por preços que variam
de R$ 1.200,00 a R$ 1.800,00/m2. Outras informações sobre preços e formas de
comercialização podem ser obtidas diretamente com a empresa. Obs.: valores com
data-base de julho/2010.
Indicadores Ambientais
Classificação do resíduo: conforme resolução Conama (Conselho Nacional do Meio
Ambiente) 307 de 05 de julho de 2002, os resíduos de aço podem ser considerados
de classe B, os resíduos de gesso como classe C e os resíduos de madeira,
devido ao uso de material preservante como sendo de classe D. Destinação do
resíduo: os itens de classe B devem ser reutilizados, reciclados ou
encaminhados a áreas de armazenamento temporário para futuro uso ou reciclagem,
para os itens de classe C ainda não foram desenvolvidas tecnologias ou
aplicações economicamente viáveis que permitam sua reciclagem ou recuperação,
no caso de classe D, resíduos perigosos, deverão ser armazenados,
transportados, reutilizados e destinados em conformidade com as normas técnicas
especificas.
Obs.: de acordo com a empresa, os resíduos de madeira podem ser encaminhados a
indústrias e serem utilizados como biomassa em caldeiras. Peças que sobram de
tamanho reutilizável, podem ser destinadas a cooperativas que as utilizam em
artesanatos, confecção de mobiliários de uso interno e externo, cavaletes,
parapeitos, paletes etc. Além disso, os resíduos podem ser incorporados em
materiais compósitos do tipo fibra de madeira+plástico ou fibra de
madeira+cimento. Esgotadas essas alternativas, as possíveis formas de
destinação final são:
Aterro
industrial, conforme as indicações da NBR 10157:1987 - Aterros de Resíduos
Perigosos - Critérios para Projeto, Construção e Operação
A
incineração da madeira tratada com CCA pode também ser combinada com um
processo de reciclagem, desde que seja adotado um sistema de limpeza de gases
para controle das emissões, capaz de atender à legislação ambiental (federal,
estadual e municipal) vigentes. Segundo a Montana Química, empresa que fabrica
preservantes de madeira, a incineração apresenta-se como opção para o descarte
de madeira tratada com CCA, desde que os requisitos ambientais exigidos sejam
seguidos.
Indicadores Ambientais
Classificação
do resíduo: conforme resolução Conama (Conselho Nacional do Meio Ambiente) 307
de 05 de julho de 2002, os resíduos de aço podem ser considerados de classe B,
os resíduos de gesso como classe C e os resíduos de madeira, devido ao uso de
material preservante como sendo de classe D. Destinação do resíduo: os itens de
classe B devem ser reutilizados, reciclados ou encaminhados a áreas de
armazenamento temporário para futuro uso ou reciclagem, para os itens de classe
C ainda não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente
viáveis que permitam sua reciclagem ou recuperação, no caso de classe D,
resíduos perigosos, deverão ser armazenados, transportados, reutilizados e
destinados em conformidade com as normas técnicas especificas.
Obs.: de acordo com a empresa, os resíduos de madeira podem ser encaminhados a
indústrias e serem utilizados como biomassa em caldeiras. Peças que sobram de
tamanho reutilizável, podem ser destinadas a cooperativas que as utilizam em
artesanatos, confecção de mobiliários de uso interno e externo, cavaletes,
parapeitos, paletes etc. Além disso, os resíduos podem ser incorporados em
materiais compósitos do tipo fibra de madeira+plástico ou fibra de
madeira+cimento. Esgotadas essas alternativas, as possíveis formas de
destinação final são:
n Aterro
industrial, conforme as indicações da NBR 10157:1987 - Aterros de Resíduos
Perigosos - Critérios para Projeto, Construção e Operação
n A
incineração da madeira tratada com CCA pode também ser combinada com um
processo de reciclagem, desde que seja adotado um sistema de limpeza de gases
para controle das emissões, capaz de atender à legislação ambiental (federal,
estadual e municipal) vigentes. Segundo a Montana Química, empresa que fabrica
preservantes de madeira, a incineração apresenta-se como opção para o descarte
de madeira tratada com CCA, desde que os requisitos ambientais exigidos sejam
seguidos.
Serviço
LP Brasil
Av. João Gualberto, 916, Alto da Glória
80030-000
Curitiba
Tel.: (41) 3313-2100/
Fax: (41) 3313-2106
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