Hanok: como funcionam os encaixes e o aquecimento ondol

O que o modelo mostra

Um hanok tem uma estrutura de madeira cujas peças principais se travam em encaixes, enquanto o ondol leva gases quentes por baixo de pisos de pedra para aquecer o cômodo. O maru, de madeira e elevado, não é aquecido e deixa o ar passar por baixo. Os beirais dão sombra às paredes no verão e deixam entrar o Sol mais baixo do inverno.

Entre numa casa coreana antiga em janeiro e você encontra dois pisos lado a lado. No cômodo, o piso está quente o bastante para ficar sentado o dia todo. Um passo adiante, no maru de madeira, as tábuas estão tão frias quanto o ar de fora. Os dois ficam sob o mesmo telhado pesado de telhas, sustentado por uma estrutura de madeira que foi cortada e encaixada, não pregada. Esta página desmonta essa casa peça por peça.

O modelo é um hanok pequeno, com um cômodo aquecido e um vão de maru, cada um com 2,4 m de lado, sob um telhado de duas águas armado com três terças (um 3-ryang-ga, a estrutura de telhado coreana mais simples). Uma plataforma de pedra eleva a casa 45 cm, seis pilares redondos assentam em pedras de base e os beirais avançam 1,3 m além dos pilares. Ao lado da casa, um suporte de pedra mostra três encaixes de topo de pilar em tamanho duas vezes maior que o real. Você pode separá-los com o controle "Desmontar o encaixe", mudar a data e a hora solar para mover o Sol sobre Seul, mudar a profundidade do beiral e acender o fogo sob o cômodo. O guia à direita percorre oito vistas em ordem.

Os tamanhos foram escolhidos entre as faixas registradas para casas na enciclopédia do Museu Folclórico Nacional da Coreia e em artigos do Serviço do Patrimônio da Coreia. Não são as medidas de nenhuma construção em particular. Onde essas fontes dizem que um detalhe muda de região para região e de época para época, o artigo diz o mesmo.

Como a estrutura se sustenta sem cola nem parafusos

A estrutura de um hanok é um conjunto de pilares verticais, vigas e terças horizontais e caibros inclinados. As peças se encontram em encaixes que os carpinteiros chamam de gyeolgu. Distinguem-se dois tipos. O ieum une duas peças de ponta a ponta, de modo que a linha de madeira fica mais longa. O matchum une peças que se encontram em ângulo reto ou inclinado, como uma viga que chega a um pilar. Nos dois, uma peça leva uma lingueta saliente chamada jangbu e a outra um furo correspondente. A enciclopédia da Academia de Estudos Coreanos lista como matchum básicos os encaixes embutidos, as meias-madeiras, os encaixes de espiga e entalhe, as caudas de andorinha (jumeokjang), as meias-esquadrias e o encaixe sagae do topo do pilar.

Diz-se por aí que um hanok não usa nenhum prego. Um artigo do Serviço do Patrimônio da Coreia, escrito por um mestre carpinteiro, corrige isso. Os caibros são fixados à terça do beiral com pregos de caibro, a tábua de beiral nas pontas dos caibros é pregada, as tábuas de empena são pregadas às terças e tiras de ferro reforçam alguns encaixes. O que mantém a estrutura principal unida, porém, é a forma dos encaixes e o peso que os pressiona. O telhado é pesado, e quanto maior a carga sobre um encaixe bem cortado, mais firmemente as peças se apoiam umas nas outras.

O encaixe sagae no topo de um pilar

O primeiro encaixe do suporte é o sagae-machum. O topo do pilar tem um corte em cruz, que deixa quatro pontas de pé, como os cantos de uma caixa. Duas peças horizontais chegam de direções perpendiculares. Onde se cruzam dentro do corte, cada uma tem metade da espessura retirada, de modo que uma assenta sobre a outra e juntas preenchem o corte até a altura total. No modelo, a peça de baixo entra primeiro e a de cima se deita sobre ela. Puxada de lado, cada peça é retida pelas pontas. Levantada, a de cima sai primeiro e só depois a de baixo, o inverso da ordem de montagem.

A mesma enciclopédia observa que os detalhes mudam conforme a posição do pilar. Num pilar intermediário, as peças que se cruzam são em meia-madeira e também em cauda de andorinha entre si, enquanto num pilar de canto o corte é feito de modo que as vergas se encaixem em meia-madeira dentro dele. O modelo mostra a versão simples.

Uma cauda de andorinha que só sai para cima

Passe "Encaixe" para a segunda posição. Aqui a ponta do jangyeo, uma peça plana de madeira que corre sob a terça do beiral, tem forma de punho: larga na ponta e estreita no pescoço. O topo do pilar tem um encaixe de mesma forma. O encaixe se monta baixando a viga por cima. Depois de assentada, um puxão para o lado faz a ponta larga travar contra a boca estreita do encaixe.

O artigo do Serviço do Patrimônio da Coreia explica por que essa peça leve entra antes das pesadas. Com o jangyeo já amarrando os topos dos pilares, a viga principal e a terça, muito maiores, podem ser erguidas e assentadas com mais facilidade. O carpinteiro também faz o topo da cauda de andorinha cerca de um pun (aproximadamente 3 mm) mais largo que a base, para que ela aperte à medida que é cravada.

O terceiro encaixe é uma espiga e entalhe simples, aqui atravessando por inteiro um corte no pilar. Sozinho, ele sai com facilidade, então uma cavilha de madeira dura chamada sanji é cravada através dele. O modelo mostra a cavilha saindo primeiro e a espiga deslizando para fora depois.

Como o peso do telhado chega ao chão

Ative "Caminho da carga". As linhas laranja seguem o peso do telhado ao longo do pórtico leste. As telhas e o leito de barro sob elas pressionam as tábuas e os caibros. Os caibros vencem o vão entre as terças e passam a carga a elas: nesta casa de três terças, à terça do beiral sobre cada linha de pilares e à terça da cumeeira no alto. O verbete do Museu Folclórico Nacional sobre terças descreve exatamente essa função, reunir a carga de muitos caibros e passá-la à viga.

A terça do beiral fica logo sobre o pilar, então sua parte desce quase em linha reta pela ponta da viga e pelo pilar. A terça da cumeeira apoia-se num pendural de tábua no meio da viga, então sua parte desce até o meio da viga, e a viga a leva até os dois pilares por flexão. De cada pilar, a carga passa para a pedra de base, que a enciclopédia descreve como a pedra que entrega o peso da construção ao chão, e dali, pela plataforma, à terra. As setas azuis marcam a reação do solo.

Por que os beirais avançam cerca de 1,3 metro

O telhado poderia parar na parede. Não para, porque o beiral protege da chuva as paredes de barro e a madeira, e porque dá sombra às paredes e às portas. O verbete do Museu Folclórico Nacional sobre beirais, escrito por Kim Wang-jik, traz números de um levantamento de construções existentes. Trace uma linha do pé de um pilar até a ponta de seu beiral: o ângulo entre essa linha e o pilar fica entre 28° e 33°, cerca de 30° em média. O avanço médio é de cerca de 2 m, cerca de 1,3 m nas casas e cerca de 2,5 m nos salões de palácio. Os beirais tendem a ficar mais fundos para o sul e nas épocas mais tardias, e mais curtos onde faz frio e o clima é seco. Um artigo do Serviço do Patrimônio da Coreia, de Hwang Ui-su, põe os beirais da região central em cerca de 4 ja (por volta de 1,2 m), um pouco mais no sul e cerca de 3 ja na província de Hamgyeong.

O modelo usa 1,3 m. Com o pé do pilar a 0,65 m e a ponta do caibro a 2,93 m acima do chão, o ângulo resulta em 29,7°, dentro da faixa levantada. Mova o controle "Profundidade do beiral" e o painel recalcula o ângulo: 0,6 m dá 12,9° e 2,0 m dá 46,0°, bem fora do que se construiu. O limite é tanto estrutural quanto climático. Um caibro precisa entrar para dentro da construção pelo menos tanto quanto sai para fora, e um único caibro não pode ser tão comprido assim.

Sombra de verão e Sol de inverno na latitude de Seul

A altura do Sol ao meio-dia é 90° menos a latitude mais a declinação do Sol. Seul fica a 37,57° N. No solstício de junho a declinação é +23,44°, então o Sol do meio-dia está a 75,9° de altura. No solstício de dezembro ela é −23,44°, e o Sol do meio-dia está a apenas 29,0°. Esses valores coincidem com os 76° e 29° que o verbete sobre beirais dá para a região central.

A página traça um raio que passa pela ponta do beiral e desce até o piso do maru. Em junho, ao meio-dia, o raio cai na plataforma 0,68 m à frente dos pilares, e todo o maru fica na sombra. Em dezembro, ao meio-dia, o mesmo raio atravessa os 2,4 m inteiros do piso e toca a parede dos fundos 3 cm acima do chão. Perto dos equinócios de março e setembro, com o Sol do meio-dia a cerca de 52°, a faixa iluminada chega a cerca de 0,3 m para dentro. O painel dá os números para qualquer data e hora solar entre 7:00 e 17:00. Nas manhãs do início do verão o Sol nasce a nordeste, então fica atrás da casa e nada chega ao maru.

Os levantamentos mostram que a profundidade do beiral concorda com esses ângulos. Não mostram que os construtores a calculavam a partir deles, e as fontes descrevem a profundidade como resultado conjunto de estrutura, chuva e luz do Sol. A inclinação do telhado também tem seu papel: os caibros do beiral são postos com apenas 4 a 5 chi em 10 (21,8° a 26,6°), em parte para que um beiral fundo não escureça a casa.

Para onde vai a fumaça sob um cômodo com ondol

Ative "Acender o fogo" e "Ver por dentro". O piso do cômodo é um aquecedor. O artigo do Serviço do Patrimônio da Coreia sobre a cultura do ondol, de Nam Hae-gyeong, da Universidade Nacional de Jeonbuk, lista as partes em ordem: a fornalha (agungi), as pedras do piso (gudeuljang), o buneomgi, os condutos (gorae), o gaejari, o túnel de fumaça e a chaminé.

O fogo arde na boca, do lado oeste. Seu calor se reúne numa câmara chamada hamsil e depois sobe por cima de uma soleira baixa, o buneomgi. A soleira espalha o calor por todos os condutos e impede que a cinza seja levada junto. Depois da soleira, a chama e a fumaça correm por quatro canais paralelos entre paredes baixas de barro e pedra. O fundo deles sobe em direção à outra ponta de modo que, como diz a enciclopédia, a chama prossegue do lado quente do cômodo ao lado frio. Na outra ponta, o gás cai no gaejari, uma vala cavada mais funda que os condutos, onde a fuligem e a cinza se depositam e podem ser retiradas. Um túnel leva então a fumaça até a chaminé atrás da casa.

Pedras chatas postas sobre as paredes dos condutos formam o piso. São irregulares, e os vãos entre elas são calafetados com pedras pequenas e barro para que a fumaça não vaze para o cômodo. A pedra sobre a câmara, a hamsil-jang, é maior e mais grossa porque ali o calor é mais forte. O calor chega a quem está sentado no chão por condução. As pedras quentes também irradiam para o cômodo, e o ar acima delas começa a circular.

Por que uma ponta do cômodo é mais quente

As cores nas pedras vêm de um modelo simples, não de medições. Ele supõe gás a 400°C na câmara, esfriando com a distância ao longo do conduto, e faz cada pedra tender a um quinto da temperatura do gás acima do ar de fora, a 5°C. Depois de o fogo arder por algum tempo, as pedras mais próximas do fogo chegam a cerca de 62°C e as junto ao gaejari a cerca de 23°C. Os valores reais dependem do combustível, da pedra, da espessura do barro e do tempo de fogo, e variam de casa para casa. O formato do resultado não varia: a ponta do cômodo perto do fogo, o araetmok, é a ponta quente, e a ponta distante, o witmok, é mais fria.

Por que o maru não tem fogo embaixo

O maru fica sobre esteios baixos, com ar por baixo. Seu piso é do tipo umul-maru, de tábuas curtas encaixadas entre travessas pesadas, que o Museu Folclórico Nacional descreve como um modo de assentar piso que só se encontra na construção coreana. Não há forro, então os caibros aparecem, e a frente é aberta para o pátio. O daecheong, o salão principal, era onde a família vivia no verão e onde se faziam os ritos aos antepassados. No inverno, a vida se mudava para o cômodo com ondol. No modelo, o maru fica nos 5°C do ar de fora enquanto o cômodo ao lado esquenta.

Onde o modelo é mais simples que um hanok de verdade

Os beirais reais se curvam para cima nos cantos e, em planta, para dentro no meio, e um telhado de quatro águas com empena acrescenta caibros de canto em leque em torno de uma viga de espigão. O telhado de duas águas do modelo é reto. Seus caibros são igualmente espaçados, sem pregos de caibro à mostra, e o leito de barro é desenhado como um bloco único. O fogo arde direto na câmara, como numa fornalha de hamsil, sem cozinha nem fogão de cozinhar na frente. Os condutos correm retos; a enciclopédia também registra traçados em leque, de frente, curvos e de retorno. Os encaixes aparecem num único pilar do suporte, e não em cada ligação da estrutura.

Uma carga de telhado calculada: telhas, barro e um pilar

Ative "Caminho da carga" e as linhas laranja mostram para onde vai o peso do telhado. Esta seção põe números nisso. Um levantamento da literatura sobre construções coreanas de madeira, compilado para o Instituto Nacional de Gestão de Desastres, lista as camadas de um telhado pelo peso por metro quadrado. Para um hanok comum, dá 150 kgf/m² para as telhas, 160 para a camada de cal e barro, 160 para o leito de barro, 50 para a madeira de enchimento sob ele (jeoksim) e 15 para as tábuas sobre os caibros, o que soma 535 kgf/m². Cada camada de barro é tomada com 10 cm de espessura a 1600 kgf/m³. O leito, o enchimento e as tábuas listados somam 33 cm antes das telhas. O modelo usa uma camada simplificada de 30 cm. Aqui o valor do levantamento é uma suposição ilustrativa, não uma carga medida para este modelo nem uma recomendação de projeto.

Tome o telhado do modelo. Ao longo da cumeeira, ele corre 4,8 m entre os pilares das empenas mais 0,6 m de avanço em cada ponta, 6,0 m ao todo. Na largura da casa, cada água tem um avanço horizontal de 1,2 m até a linha dos pilares mais os 1,3 m do beiral, 2,5 m. Os caibros sobem 5 em 10, então o comprimento inclinado é 2,5 m ÷ cos 26,6° = 2,80 m. Duas águas dão 6,0 × 2 × 2,80 = 33,5 m² de telhado. A 535 kgf/m², são cerca de 17.900 kgf, ou 176 kN, aproximadamente 18 toneladas, apoiadas em seis pilares. Os caibros, as terças e as vigas pesam a mais, e esta estimativa os deixa de fora.

Agora divida. Metade do telhado vai para a linha de pilares da frente e metade para a de trás. Em cada linha, os três pilares recolhem uma faixa de telhado tão larga quanto a distância até os pontos médios de cada lado. Cada pilar de ponta recebe 0,6 m de avanço mais meio vão, 1,8 m dos 6,0 m, ou seja, 30%. O pilar do meio recebe 2,4 m, 40%. O pilar do meio carrega, portanto, 0,4 × 8970 kgf = 3590 kgf (35 kN), e cada pilar de ponta 2690 kgf (26 kN). Um pilar de 24 cm tem seção de 452 cm², então o pilar do meio é comprimido a 3590 ÷ 452 = 7,9 kgf/cm², ou 0,78 MPa. O mesmo relatório diz que os pilares e as vigas das construções tradicionais são grandes o bastante para a carga do telhado. O problema nas construções antigas começa nos encaixes, onde cortar um entalhe tira madeira e a tensão se acumula no que sobra.

A tabela do relatório também mostra o quanto um telhado de palácio difere. Para o Geunjeongjeon de Gyeongbokgung, ela dá uma média de 956,5 kgf/m² numa faixa de 750 a 1163, contra 735 para o Daehanmun de Deoksugung e 575 para o salão principal de Heungguksa. Cobrir o modelo com um telhado como o do Geunjeongjeon poria 33,5 × 956,5 = 32.000 kgf sobre os mesmos seis pilares, 1,8 vez mais. O relatório também alerta sobre os beirais. Quando o telhado é pesado, a carga nas pontas dos caibros age como alavanca e pode levantar e rachar as peças que se ligam do outro lado da terça.

Tudo isso se apoia no valor de 535 kgf/m². Uma casa real pode ter barro mais fino, um telhado reassentado ou neve sobre ele.

Qual a profundidade possível de um beiral: resolvendo pelo Sol

O controle "Profundidade do beiral" muda duas coisas ao mesmo tempo. Um beiral mais longo avança mais, e como os caibros descem em declive, sua ponta também fica mais baixa. No modelo, a ponta do caibro está a 3,58 − 0,5 × d metros acima do chão, onde d é o avanço em metros. Com d = 1,3 m, são 2,93 m. O piso do maru está a 0,85 m, então a ponta fica a 2,73 − 0,5 × d acima do piso, ou seja, 2,08 m no valor padrão.

Um raio de Sol que mal passa pela ponta do beiral percorre na horizontal (altura da ponta acima do piso) ÷ tan(altura do Sol) antes de atingir o piso. No solstício de junho, a altura ao meio-dia é 75,9° e tan = 3,99, então o raio avança 2,08 ÷ 3,99 = 0,52 m para dentro e cai 1,3 − 0,52 = 0,78 m fora da linha dos pilares da frente, na altura do piso. O piso fica na sombra. No solstício de dezembro, a altura é 29,0° e tan = 0,554, então o raio avança 2,08 ÷ 0,554 = 3,75 m para dentro, ou seja, 2,45 m além da linha dos pilares. O piso tem 2,4 m de profundidade, então a luz chega à parede dos fundos.

Agora pergunte quais profundidades cumprem as duas tarefas. A sombra de verão ao meio-dia exige d ≥ (2,73 − 0,5d) ÷ 3,99, o que dá d ≥ 0,61 m. A luz de inverno na parede dos fundos exige (2,73 − 0,5d) ÷ 0,554 ≥ d + 2,4, o que dá d ≤ 1,33 m. No modelo, a janela ao meio-dia do solstício vai de 0,61 a 1,33 m, e o valor padrão de 1,3 m fica na borda superior. O painel concorda:

Cada número é medido a partir da linha dos pilares da frente, na altura do piso. "Borda para fora" significa que a borda da sombra fica tão longe fora da linha, de modo que o piso inteiro está na sombra. Um beiral de 2,0 m, muito além dos 1,3 m levantados para as casas, deixaria só 1,12 m de Sol de inverno ao meio-dia. Isso é resultado das alturas do modelo e de seu telhado reto de duas águas. Não mostra que os construtores resolviam essa equação, e as fontes descrevem a profundidade do beiral como resultado conjunto de estrutura, chuva e Sol. Mostra, sim, por que uma profundidade perto de 1,3 m funciona na latitude de Seul com essas proporções.

Quanto calor um piso de pedra consegue guardar

O fogo arde por algumas horas e o cômodo continua quente por muito mais tempo, porque o piso de pedra guarda o calor. Eis uma conta aproximada com valores supostos. Digamos que as pedras do piso tenham 8 cm de espessura (suposto), com densidade de 2600 kg/m³ e calor específico de 0,8 kJ/(kg·K), valores típicos de pedra do tipo granito. O cômodo de 2,4 m por 2,4 m tem 5,76 m², então a pedra pesa 5,76 × 0,08 × 2600 = 1200 kg.

A temperatura-alvo do modelo para uma pedra é 5°C + 0,2 × (temperatura do gás − 5°C), com o gás esfriando como 5°C + 395°C × e^(−s ÷ 1,6 m) ao longo do percurso s a partir da câmara. Isso dá alvos de 74°C em s = 0,22 m, perto do fogo, 47°C a 1 m, 28°C a 2 m e 24°C a 2,26 m, junto ao gaejari. Na média do cômodo (s de 0,22 a 2,62 m), o alvo é cerca de 41°C. Essas são as temperaturas para as quais as pedras tendem. Os 62°C e 23°C citados antes são o que as pedras atingiram depois do fogo padrão do modelo, então as pedras perto do fogo ainda estão abaixo de seu alvo de 74°C.

Suponha que o piso tenha em média 41°C e esfrie até 25°C. Ele então libera 1200 kg × 0,8 kJ/(kg·K) × 16 K = 15 MJ, ou 4,2 kWh. Distribuídos por oito horas, são cerca de 520 W, próximo de um aquecedor elétrico pequeno. A conta mostra por que a espessura do piso importa: com metade da pedra, o mesmo fogo guarda metade do calor. Um piso real também tem barro e papel sobre as pedras, que acrescentam massa e guardam mais calor, e o cômodo perde calor pelas paredes e portas a uma taxa que esta página não informa. O número ilustra como a pedra guarda calor e não é uma previsão para nenhuma casa. O artigo do Serviço do Patrimônio da Coreia sobre a cultura do ondol cita a condução, a radiação e a convecção como os modos pelos quais o calor chega às pessoas, e o calor guardado mantém os três depois que as chamas se apagam.

O que acontece com um encaixe cavilhado num terremoto

Um encaixe cortado em madeira e preso por uma cavilha não é nem rígido nem articulado. Um artigo sobre o Dongdaemun (Heunginjimun, listado como Tesouro nº 1 da Coreia) na The Scientific World Journal diz que as ligações entre seus pilares e vigas não são nem rígidas nem articuladas, porque as peças são encaixadas com juntas travadas por cavilhas de madeira, e isso torna difícil estimar a rigidez do edifício inteiro. O comportamento da estrutura depende, portanto, dos encaixes e do peso que está sobre eles.

O levantamento que dá as cargas do telhado também lista medições de vibração de 16 construções históricas de madeira, feitas com sensores de microtremor que captam o movimento minúsculo do solo e do edifício. As frequências naturais vão de 1,15 Hz a 3,66 Hz, de modo que um edifício leva cerca de 0,3 a 0,9 s para balançar uma vez. O amortecimento na tabela vai de cerca de 1,5 a 4,2% do crítico. É uma razão de amortecimento, não a porcentagem de energia perdida por oscilação. O atrito e o deslizamento nos encaixes podem dissipar energia, mas as medições não separam essa contribuição do resto de cada edifício. Um estudo de um encaixe cavilhado japonês, aparentado com os encaixes coreanos mas não idêntico a eles, descreve um mecanismo parecido. Um ensaio cíclico japonês de um pilar e uma viga de amarração passante com cavilha encontrou histerese do tipo deslizante, própria de encaixes de madeira: o encaixe cede um pouco ao atritar e depois enrijece de novo quando as peças se apoiam umas nas outras.

Por que o peso ajuda? O levantamento diz isso diretamente. À medida que a carga do telhado cresce, a rigidez dos encaixes e das ligações sob ele cresce também, mas acima de certa carga o edifício se deforma e racha. A inércia de um terremoto aumenta com a massa para uma dada aceleração, e o telhado responde por boa parte da massa nessas construções de madeira. A pressão do vento, em vez disso, depende da velocidade do vento, da área exposta e da forma aerodinâmica; não é proporcional à massa do edifício. Um número grosseiro mostra a escala. Se o telhado de 176 kN do modelo se movesse rigidamente com o solo e o solo acelerasse a 0,1 g, a força horizontal seria 0,1 × 176 = 17,6 kN. Essa força age bem acima da base, cerca de 3,5 m acima, onde ficam as terças, de modo que os pilares e os encaixes em suas cabeças e pés têm de resistir ao balanço.

Três construções reais comparadas

O levantamento de 2010 e o Serviço do Patrimônio da Coreia dão dados suficientes para pôr três construções ao lado do modelo.

Muryangsujeon, Buseoksa (Tesouro Nacional nº 18). O Portal do Patrimônio diz que o salão atual foi reconstruído em 1376 e desmontado para reparo em 1916. Tem cinco vãos de largura e três de profundidade, no estilo de mãos-francesas jusimpo, com telhado de empena e quatro águas. O levantamento dá seu peso como 1380 kN, suas frequências naturais como 2,00 Hz e 2,39 Hz nas duas direções horizontais e seu amortecimento como 1,5 e 1,8%. O mesmo relatório mostra reforço de ferro e parafusos de ancoragem em suas vigas e mãos-francesas.

Sungnyemun (Namdaemun), Seul. O levantamento dá um peso de 1049 kN, frequências de 2,12 Hz e 1,56 Hz em 2004 e amortecimento de 1,7 e 1,8%. O relatório diz que foram encontradas tiras de ferro em sua madeira quando foi desmontado para reparo na década de 1960, e que o portal pegou fogo em 2008.

Geunjeongjeon, Gyeongbokgung. Aqui o ponto é o telhado. Sua média de 956,5 kgf/m² é cerca de 1,8 vez os 535 do hanok comum, e o levantamento lista o salão entre os edifícios reparados com a adição de remendos de madeira em peças danificadas.

Comparados com o modelo, os salões reais são muito mais pesados. O Muryangsujeon, com 1380 kN, pesa cerca de oito vezes só o telhado do modelo. Vários dos salões maiores ficam entre 1 e 3 Hz, mas o levantamento completo chega a 3,66 Hz. Essas observações descrevem as construções levantadas, não uma regra de frequência para toda estrutura de madeira.

Equívocos comuns

"Um hanok se sustenta só pelos encaixes." O peso importa tanto quanto eles. Um encaixe que parece frouxo numa bancada é apertado pelo telhado que está sobre ele. O artigo do Serviço do Patrimônio da Coreia acrescenta que pregos de caibro e tiras de ferro são usados em alguns pontos.

"Um beiral mais fundo é sempre melhor." A tabela acima mostra o contrário. Com 2,0 m, o Sol de inverno entra só 1,12 m no piso, e o levantamento alerta que a carga na ponta do beiral age como alavanca sobre o telhado.

"O ondol aquece o cômodo com ar quente." O cômodo é aquecido sobretudo pelas pedras, por condução para o que toca o piso e por radiação da superfície quente, com convecção acima dela. A fumaça não entra no cômodo.

"Um telhado mais pesado faz uma casa mais forte." Um telhado mais pesado ajuda os encaixes a se apoiarem uns nos outros até certo ponto. Passado esse ponto, a estrutura se deforma, e num terremoto a massa também é a origem da força.

"As temperaturas na tela são medições." Elas vêm de uma fórmula simples, como esta página diz em vários pontos. Pisos reais variam com o combustível, a pedra e o barro.

Vendo a casa subir

Quando a página abre, a casa é montada diante de você. O Centro Nacional do Hanok lista a ordem de uma obra de hanok: escolher e preparar o terreno, assentar as pedras de base, trabalhar a madeira e então montar a estrutura. Os pilares sobem primeiro, as vigas e as terças são postas sobre eles e os caibros e as tábuas do telhado vêm depois. O içamento da terça da cumeeira é marcado por uma cerimônia chamada sangnyang, porque completa a estrutura principal. Depois vêm o barro e as telhas, a armação das paredes e as paredes de barro, e por último o acabamento: ondol, piso do maru, guarda-corpos e portas.

O modelo reproduz essa ordem em cerca de seis segundos: plataforma e pedras de base, pilares, vigas, terças, caibros, barro e telhas, paredes e portas, maru e por fim o ondol. Uma legenda nomeia cada etapa à medida que ela se assenta. Num celular lento, ou quando o sistema pede movimento reduzido, a casa já começa completa. Construir de novo, na aba Controles, reproduz a sequência mais uma vez, e um clique no modelo salta para o fim.

As paredes vêm depois do telhado porque não sustentam nada. A estrutura de pilares, vigas e terças recebe todo o peso do telhado, e o barro só preenche os espaços entre os pilares.

Uma casa ao longo do ano

A barra no alto do palco (embaixo, no celular) alterna entre primavera, verão, monção, outono e inverno. Cada botão também define a data, e o Sol se move junto: 21 de março, 21 de junho, 15 de julho, 23 de setembro e 21 de dezembro. Mover o controle Data também muda a estação. O modelo conta de março a maio como primavera, de junho a agosto como verão, de setembro a novembro como outono e de dezembro a fevereiro como inverno. Dentro do verão, marca de 25 de junho a 26 de julho como a monção, a normal de 1991 a 2020 da Administração Meteorológica da Coreia para a região central, período em que caem em média cerca de 378 mm de chuva.

O que muda no palco:

• o céu, a luz e a cor do pátio (neve no inverno, chão molhado na monção);
• um caquizeiro ao lado da casa, em flor, com folhas cheias, vermelho no outono e nu no inverno, com alguns frutos restantes nos galhos;
• neve no telhado e neve caindo no inverno, chuva e o pingo do beiral na monção, folhas caindo no outono;
• as portas: abertas no verão e na monção, fechadas nas outras estações;
• um manequim sem rosto de 1,7 m de altura, parado onde as pessoas passavam a estação: no maru no verão, no pátio na primavera e no outono, junto à fornalha no inverno.

O tempo e as cores são imagens. O Sol, os números do beiral e a linha de pingo são calculados.

Onde a chuva cai na monção

A chuva escorre pelos canais das telhas e cai do beiral numa linha ao longo de todo o telhado. Na monção, o painel informa onde essa linha encontra o chão, medida a partir da borda da plataforma de pedra. A plataforma avança 0,9 m além das linhas dos pilares e as telhas do modelo avançam 6 cm além das pontas dos caibros, então qualquer beiral maior que cerca de 0,85 m solta a água longe da pedra. Com o valor padrão de 1,3 m, ela cai 0,46 m além da borda, o que combina com o propósito dado no artigo do Serviço do Patrimônio da Coreia sobre beirais: o pingo cai fora da plataforma, longe da base dos pilares.

Sua latitude e os beirais

A seção Sua latitude e os beirais, na aba Controles, leva a casa para outra latitude. Escolha uma cidade, arraste a latitude ou use Usar minha localização (o navegador pergunta antes; só a latitude é usada, nesta página, e nada é salvo). O Sol no palco acompanha na hora.

Para qualquer latitude, o painel calcula dois limites para esta casa-modelo ao meio-dia solar dos solstícios. O menor beiral que mantém o Sol de junho longe do maru é d = 2,73 ÷ (tangente da altura do Sol ao meio-dia de junho + 0,5). O maior beiral que ainda deixa o Sol de dezembro chegar à parede dos fundos é d = (2,73 − 2,4 × t) ÷ (t + 0,5), onde t é a tangente da altura do Sol ao meio-dia de dezembro. O beiral sugerido é o maior dos dois limites arredondado para baixo ao passo do controle, porque esse beiral também barra mais chuva.

São valores do modelo: as alturas desta casa, uma inclinação reta de caibros de 26,6°, um piso de 2,4 m de profundidade e o Sol ao meio-dia solar. Perto do equador, o Sol do meio-dia em junho fica ao norte do zênite, então um beiral ao sul não é necessário para a sombra de verão, e o Sol de inverno é alto demais para chegar à parede dos fundos de um cômodo de 2,4 m, seja qual for o beiral. Bem ao norte, a janela entre os limites fica larga e os 2,0 m do controle passam a ser o limite. Ao sul do equador, a casa se volta para o norte, em direção ao Sol, e o painel usa os mesmos números espelhados.

Alimentando o fogo à mão

A boca da fornalha fica na ponta oeste da plataforma, voltada para o pátio. Clique nela (ou toque) para pôr uma carga de lenha; o botão Fornalha na barra do palco vira a vista para ela. Cada carga acrescenta 40% de um fogo cheio e queima por cerca de 45 segundos de tempo do modelo, então o piso volta a esfriar se não entrar mais lenha. Acender o fogo mantém o fogo cheio, como se alguém ficasse junto à fornalha. Com Ver por dentro ativado, as pedras mais próximas do fogo esquentam primeiro e a ponta distante vem depois. Esses números de calor são os mesmos valores supostos da seção sobre a laje acima.

Quando a página abre, a casa está pronta, com um fogo pequeno já aceso, e a fumaça sobe da chaminé baixa atrás da casa. Esse fogo inicial não conta para nenhum desafio.

Abrindo a casa para o verão

Clique nas portas do modelo ou aperte Abrir as portas. As duas portas de papel da frente do cômodo abrem para fora nas dobradiças. As quatro portas de dobrar entre o cômodo e o maru, chamadas bunhapmun, sobem em direção aos caibros do maru. O Museu Folclórico Nacional descreve esse tipo de porta como deureoyeolgae: quando todas as portas são penduradas no verão, o cômodo e o daecheong viram um único espaço aberto e fresco. A Enciclopédia da Cultura Coreana diz que as portas de um daecheong são dobradas e amarradas a ganchos chamados deulsoe no verão. O modelo levanta cada porta numa peça só; as reais costumam ser dobradas primeiro em pares.

Catálogo, desafios e achados escondidos

O catálogo no fim da aba Controles lista 46 fichas, cada uma com sua fonte: 13 encaixes e emendas, 14 tipos de telha, 11 construções coreanas, de palácios a casas de aldeia, e 8 casas tradicionais de outros lugares, das casas de lavoura gassho de Shirakawa-go às casas de pátio de Pequim, os tulou de terra de Fujian, o ger mongol, os trulli de Alberobello, as casas-torre de Shibam, as casas enxaimel de Quedlinburg e as casas de terra de Yazd. Um encaixe ou uma telha abre o lugar correspondente no modelo. Uma construção define a latitude, e os limites do beiral passam a valer para aquele lugar.

Há 13 desafios, como encaixar um sagae à mão, dar sombra ao maru em junho com um beiral de 1,0 m ou menos e aquecer o piso a 40°C. Eles só contam depois de uma ação sua, nunca durante a cena de abertura, o guia ou a reprodução automática, e ficam guardados neste navegador. Dez achados escondidos se abrem quando o modelo chega a certos estados.

Experimente na tela

1. Ajuste Data para 21 de junho e Hora solar para 12:00, e então arraste Profundidade do beiral de 0,6 a 2,0. Compare a borda da sombra com a tabela acima. Com 0,6 m, a luz mal chega à linha dos pilares da frente.
2. Ajuste Data para 21 de dezembro e ache a maior Profundidade do beiral com que a luz ainda chega à parede dos fundos. Deve ficar perto de 1,33 m, então 1,35 deve ficar aquém.
3. Ajuste Data para 21 de março e aumente Profundidade do beiral para 1,6. O painel deve mostrar o piso totalmente sombreado ao meio-dia.
4. Ajuste Encaixe para 0 e puxe Desmontar o encaixe para cima. A peça de cima sai antes da de baixo. Depois ajuste Encaixe para 1 e compare como a cauda de andorinha sai.
5. Ative Caminho da carga e siga as linhas laranja da cumeeira até as pedras de base. Ache o pendural que leva a carga da cumeeira ao meio da viga.
6. Ative Ver por dentro e Acender o fogo, e observe quais pedras mudam de cor primeiro. Compare as pontas próxima e distante com os alvos da seção de calor.
7. Aperte Monção e arraste o botão vermelho na ponta do beiral em direção à casa. Ache a profundidade em que a linha de pingo passa do pátio para a plataforma.
8. Aperte Fornalha e clique três vezes na boca da fornalha. Veja a ponta quente passar de 40°C com Ver por dentro ativado.
9. Escolha Oslo na seção de latitude, depois Singapura, e compare os beirais sugeridos com a tabela acima.
10. Escolha o encaixe sagae, arraste sua viga de cima para fora do pilar e empurre-a de volta para baixo até travar.

Uma breve história do ondol e do maru

Segundo o Museu Folclórico Nacional, os condutos em L mais antigos encontrados na Coreia do Sul estão num sítio de casas semienterradas em Seodun-dong, Suwon, do início da Idade do Ferro. Um piso aquecido que cobria um cômodo inteiro estava, na visão dominante, completo no fim do período Goryeo, mas por muito tempo foi usado com parcimônia em casas grandes. Espalhou-se por todas as regiões e classes no século XVII, época de invernos rigorosos e secas. Acredita-se que combinar um piso de madeira elevado e um piso de ondol sob o mesmo telhado tenha começado por volta do fim de Goryeo. A cultura do ondol foi designada Patrimônio Cultural Imaterial Nacional em 30 de abril de 2018.