Caracterização da cana Arundo donax L. e avaliação do seu potencial como material de isolamento térmico em Portugal

Abstract

As condicionantes climáticas e o elevado consumo energético dos edifícios têm impulsionado o desenvolvimento de estratégias com contributo para a construção sustentável. Neste contexto, as construções vernáculas têm um papel cada vez mais de destaque, uma vez que algumas das suas soluções e técnicas podem ser adaptadas às construções atuais, contribuindo para a sua sustentabilidade. Contudo, os materiais e as técnicas tradicionais, por si só, não permitem manter de forma passiva o conforto térmico de um edifício durante a totalidade do ano. Assim, é necessário desenvolver uma solução ecológica que aumente a resistência térmica das construções vernáculas. A cana gigante (Arundo donax L.) é, uma planta invasora abundante em Portugal, tendo sido utilizada de diversas formas, inclusive como material de isolamento térmico. Este trabalho caracteriza as propriedades da cana portuguesa, proveniente do Alentejo, em três níveis (físico, durabilidade e térmico), a fim de compreender o potencial de utilização da Arundo donax L. como material de isolamento térmico na construção vernácula, com destaque para as construções em terra. Para tal, foi levado a cabo um trabalho experimental cujos resultados apontam para um elevado potencial de uso da cana na construção. A cana estudada apresenta um teor de humidade semelhante ao da madeira e retrações reduzidas. Contudo, a facilidade em absorver água, resultado da sua elevada higroscopicidade, poderá ser um atrativo para o surgimento de fungos, mediante a condições específicas, que degradam a cana e podem comprometer algumas das suas propriedades. Para o estudo das características térmicas das canas, foram desenvolvidos painéis (15 x 15 cm) que foram estudados com o auxílio de uma hot box. Os resultados dos ensaios realizados para diferentes modelos de painéis, com diferentes espessuras e posições de ensaio, deixam claro o elevado potencial de utilização da Arundo donax L. como material de isolamento térmico natural não convencional. A cana estudada apresenta uma resistência térmica entre 0,850 e 2,035 m².°C/W, valores próximos dos materiais de isolamento térmico convencionalmente utilizados na construção. Assim, este material natural, abre um leque de possibilidades de utilização e futuras investigações, não devendo ser tratado negativamente apenas como um invasor, mas sim de um potencial material para a construção.

Climate conditions and high energy consumption of buildings have promoted the development of strategies with contribution to sustainable construction. In this context, vernacular constructions have an increasingly prominent role, since some of their solutions and techniques can be adapted to current constructions, contributing to their sustainability. However, traditional materials and techniques, themselves do not allow to passively maintaining the thermal comfort of a building throughout the year. Thus, it is necessary to develop an ecological solution that increases the thermal resistance of vernacular buildings. The giant reed (Arundo donax L.) is an invasive plant abundant in Portugal, having been used in several ways, including as a thermal insulation material. This work characterizes the properties of the Portuguese giant reed, from the Alentejo, on three levels (physical, durability and thermal) in order to understand the potential use of Arundo donax L. as a thermal insulation material in vernacular construction, with emphasis on the earth constructions. To this end, experimental work was carried out, the results of which point to a high potential for use of reed in construction. The studied reed has a moisture content similar to that of wood and reduced shrinkage. However, the ease in absorbing water, resulting from its high hygroscopicity, may be an attractive to the emergence of fungi, under specific conditions, which degrade the reed and can compromise some of its properties. To study the thermal characteristics of the reeds, panels (15 x 15 cm) were developed and studied with the help of a hot box. The results of the tests carried out for different models of panels, whit different thicknesses and test positions, make clear the high potential of use Arundo donax L. as non-conventional natural thermal insulation material. The studied reed presents a thermal resistance between 0,850 and 2,035 m².°C/W, values close to the thermal insulation materials conventionally used in construction. Thus, this natural material opens a range of possibilities for use and future research and it should not be treated negatively only as an invasive but as a potential material for construction.