Como a madeira responde às mudanças de temperatura e umidade

Todos que trabalham com madeira entendem que a madeira reage ao seu ambiente. Em particular, o efeito da temperatura e da umidade sobre a madeira e seu teor de umidade (TM). E são as flutuações no TM que fazem a madeira reagir. A mesma espécie de madeira responde de forma diferente a diferentes ambientes.

Os Estados Unidos têm cinco zonas climáticas principais. Cada uma delas impõe um impacto único sobre a madeira. O sudeste é bastante quente e úmido. No entanto, apresenta uma amplitude térmica mais estreita do que o nordeste. O nordeste geralmente fica apenas semi-úmido, na melhor das hipóteses, e isso ocorre apenas no verão. Os invernos no nordeste dos Estados Unidos são secos e extremamente frios.

É vital entender como as diferentes condições ambientais afetam a madeira. Isso se aplica tanto à instalação de pisos de madeira, à fabricação de móveis de madeira ou ao trabalho com madeira de alguma outra forma.

Isso não quer dizer que existam regiões onde a madeira não deva ou não possa ser usada, mas, independentemente disso, você precisa estar ciente da situação e da região em que se encontra. A construção em madeira está em alta na Arábia Saudita, mas como elementos de interiores. Por outro lado, a madeira também é usada para intercalar camadas de isolamento em construções no Círculo Polar Ártico. É simplesmente uma questão de saber e planejar como sua madeira reagirá ao clima.

Até mesmo as variações sazonais e diárias das condições ambientais afetam a madeira. Não há como evitar. A temperatura e a umidade afetam sua madeira, onde quer que ela esteja.

A breve história sobre por que a temperatura e a umidade afetam a madeira

O "Doutor da Madeira", Gene Wengert, explica que a madeira encolhe e incha em resposta a mudanças em seu MC. Isso levanta a seguinte questão: então, o que causa mudanças no MC de um espécime de madeira?

A madeira retém umidade em suas cavidades e células. As células mudam de forma ao absorver ou liberar umidade, alterando a condição física da madeira. O ar também retém umidade; essa é a umidade relativa. A umidade relativa (UR) é a porcentagem de umidade no ar em relação à sua capacidade de retenção. Ar com temperaturas mais frias pode reter menos umidade do que com temperaturas mais altas.

É por isso que dois ambientes com o mesmo absoluto A umidade relativa do ar (UR) será diferente se as temperaturas do ar forem diferentes. A UR durante os meses mais quentes do verão em Provo, Utah, fica 40 pontos abaixo da média dos meses mais frios. Em contraste, a UR de Houston, quente e úmida, permanece consistentemente em torno de 70°C durante todo o ano.

Wengert também explica por que a umidade relativa é tão importante para entender como a madeira reage em um ambiente específico. Se o CM da madeira e do ar não atingirem um equilíbrio, eles trocarão umidade.

Madeira com baixo CM em um ambiente com alta UR irá sugar a umidade do ar e absorvê-la. Se o ar tiver baixa UR e houver excesso de umidade na madeira, ela evaporará. Em ambos os casos, o movimento da umidade para dentro ou para fora da madeira pode fazer com que ela encolha, expanda, deforme ou rache.

O objetivo, de acordo com o Wood Doctor, é permitir que a madeira atinja seu ponto de equilíbrio de umidade (CEM) antes de ser submetida a qualquer tipo de processo de construção. A CEM é o ponto em que as condições de umidade da madeira e do ar se equalizam, e eles não trocam mais umidade.

Os gráficos de Wengert estimam a CEM em relação à UR e à temperatura. Assim, quando você sabe quais são as condições de serviço de UR e temperatura em um projeto, você também tem uma porcentagem aproximada de CEM. Use essa porcentagem aproximada de CEM para orientar decisões sobre a CEM alvo para a madeira que será utilizada.

Geralmente, uma UR entre 30% e 50% na América do Norte corresponde a XNUMX% a XNUMX% de CEM. No entanto, esta é uma regra muito ampla para ajudar a determinar a CEM alvo de uma amostra de madeira sob condições específicas. Você precisa considerar muitas variáveis:

A madeira é destinada ao uso interno ou externo? Sistemas de climatização (HVAC) significam que interiores com temperatura ambiente estável normalmente apresentam menos variação nas condições ambientais.
Quão intensamente a temperatura ambiente e a umidade relativa do ar oscilam ao longo do ano? Até mesmo a madeira interna é afetada por isso, já que as configurações do sistema de climatização (HVAC) mudam ao longo das estações.
Qual é a espécie de madeira? Algumas espécies, como a faia-americana, a teca e a nogueira-pecã, toleram bem a umidade. A magnólia e o olmo-americano suportam bem o frio.

Outra questão importante é onde você deixa a madeira se aclimatar. Ela deve sempre se aclimatar sob condições de serviço, caso contrário, o ponto de CEM mudará após a instalação. Uma mudança no ponto-alvo de CEM significa que a madeira e o ar passarão por um período de troca de umidade. Exatamente o que você quer evitar. O ponto de CEM da madeira deve estar dentro de uma faixa aceitável do ponto de CEM estimado antes da instalação permanente.

Claro, isso requer que você tenha uma medida precisa do MC da madeira.

Usando a ferramenta certa para medir o MC e o EMC da madeira

Usar um medidor de umidade da madeira que mede o teor de umidade relativa (CM) com precisão é a melhor maneira de começar. No entanto, conhecer o CM de uma amostra de madeira é apenas uma parte da equação. Você precisa saber se o CM da madeira está equilibrado com o ambiente.

A fórmula para calcular a CEM utiliza a UR e a temperatura do ar e é bastante complexa. A Wagner Meters, fornecedora de medidores de umidade da madeira há muito tempo, lançou recentemente o Medidor de Umidade da Madeira sem Pino Orion® 950 Smart, um medidor de umidade da madeira que também calcula a CEM para você. Ter um computador para calcular a CEM torna a decisão de continuar com o projeto mais fácil e provavelmente muito mais rápida, a menos que você tenha uma calculadora ou um quadro-negro à mão.

O Orion 950 também vem com um "Calibrador sob demanda" exclusivo do setor, que permite calibrar o medidor onde quer que você esteja em menos de 20 segundos. Muitos medidores de madeira possuem uma "referência de calibração" que pode indicar aproximadamente o quão descalibrado o medidor está, mas se o medidor estiver descalibrado, será necessário enviá-lo à fábrica para calibração. A Wagner Meters também oferece uma versão rastreável pelo NIST da ferramenta "Calibrador sob demanda" para empresas que precisam se alinhar aos padrões de excelência ISO.

Você pode aprender mais sobre a Orion 950. Se você quiser explorar RH e EMC com mais profundidade, confira Site de Gene Wengert.

Ron Smith

Como Gerente de Vendas da Wagner Meters, Ron possui mais de 35 anos de experiência com instrumentação e sistemas de medição em diferentes setores. Em cargos anteriores, atuou como Gerente Regional de Vendas, Gerente de Produtos e Projetos e Gerente de Vendas para fabricantes de instrumentação de medição.

Última atualização em 11 de junho de 2025