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Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo Apresentação A busca pelo desenvolvimento sustentável é uma preocupação atual, que se intensifica com o consumo desenfreado e os impactos ambientais ocasionados pelo ser humano. Estratégias simples podem minimizar os efeitos causados pelos seres humanos e reduzir também os custos gerados pelo ritmo de vida vigente. Nesta Unidade de Aprendizagem, você irá acompanhar o desenvolvimento do conceito de sustentabilidade e visualizar as principais estratégias encontradas no Brasil e no mundo para atender às expectativas dos usuários e preservar o meio ambiente. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Demonstrar a evolução do conceito de sustentabilidade. • Analisar estratégias sustentáveis no Brasil. • Reconhecer estratégias sustentáveis inovadoras no mundo. • Desafio Além de minimizar os impactos ambientais e preservar a vida no planeta, a utilização de estratégias sustentáveis proporciona uma redução significativa nos custos gerados por uma edificação. Com base nas informações apresentadas, faça o que se pede a seguir: a) Indique três soluções para tornar a edificação sustentável, apresentando soluções que dizem respeito ao reaproveitamento de recursos naturais, ao aproveitamento de energia e a técnicas passivas que proporcionem conforto ambiental. b) Apresente também uma alternativa para que os jardins possam ser utilizados para o desenvolvimento de trabalhos criativos, pois atualmente o ambiente externo carece de vegetação e de áreas de convivência. c) Indique uma solução que possa ser aplicada após a conclusão das obras, durante a etapa de uso da edificação. Infográfico Com o passar dos anos, diversas premissas vêm sendo definidas, visando garantir a sobrevivência do planeta e o bem-estar da população. Para atingir parâmetros sustentáveis, líderes mundiais criaram a Agenda 2030, a qual traz metas para erradicar a pobreza, proteger o planeta e garantir que as pessoas alcancem a paz e a prosperidade. Neste Infográfico, você irá observar os objetivos que estão diretamente relacionados com o setor da construção civil e devem ser considerados no desenvolvimento de um projeto sustentável. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/4171a0d3-e7b9-4ae5-aae9-3b1412738511/4015eab1-e78f-4fe1-89cb-a0b9f9371770.jpg Conteúdo do livro A sustentabilidade ganha importância aos olhos da sociedade conforme surgem adversidades na obtenção de recursos para o desenvolvimento de tarefas simples. Objetivando amenizar os efeitos causados pelos seres humanos, surgem planos de ação com metas a serem cumpridas para efetivar o desenvolvimento sustentável. Na obra Arquitetura sustentável, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, leia o capítulo Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo. Você irá entender o surgimento do conceito de sustentabilidade, assim como os mecanismos utilizados para torná-lo efetivo, abrangendo as áreas social, ambiental e econômica, as quais são fundamentais para alcançar estratégias que visam o desenvolvimento sustentável. ARQUITETURA SUSTENTÁVEL Jaqueline Ramos Grabasck Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Demonstrar a evolução do conceito de sustentabilidade. Analisar estratégias sustentáveis no Brasil. Reconhecer estratégias sustentáveis inovadoras no mundo. Introdução Altamente difundido nos dias atuais, o conceito de sustentabilidade surgiu da necessidade das nações de preservar o meio ambiente em prol da sobrevivência e do bem-estar do planeta, assim como de seus habitantes. Neste capítulo, você vai acompanhar a evolução no desenvolvimento do conceito de sustentabilidade e as premissas para obtê-lo, visando à preservação dos recursos para as futuras gerações e para o desenvolvi- mento de estratégias, a fim de amenizar os impactos ambientais. Além disso, vai conhecer estratégias com aplicabilidade no Brasil e no mundo que buscam atender aos requisitos para efetivar o desenvolvimento sustentável no setor da construção civil. A evolução do conceito de sustentabilidade O conceito de desenvolvimento sustentável foi utilizado inicialmente no fi nal do século 20, quando foram abordadas as questões econômicas a partir de sua relação com os problemas sociais, no trabalho de Malthus, em 1798. Entretanto, devido às questões políticas que marcaram o início do século, as questões ambientais foram esquecidas momentaneamente, voltando a surgir após a década de 1960, devido aos investimentos da expansão industrial no período pós-guerra (OLIVEIRA; MARTINS; LIMA, 2010). O conceito de sustentabilidade como conhecemos hoje surgiu com o Clube de Roma, criado em 1968, em que intelectuais e estudiosos se reuniram para discutir assuntos relacionados a política, economia, meio ambiente e desen- volvimento sustentável. O produto com maior relevância publicado por essa reunião surgiu em 1972, intitulado “Os limites do crescimento”. Baseado em uma série de modelos matemáticos, esse estudo relacionava o crescimento da população mundial, a industrialização, a produção de alimentos e a diminuição dos recursos naturais, que, devido ao ritmo de crescimento, deveriam atingir os seus limites em 100 anos (OLIVEIRA et al., 2012). O francês Maurice Strong lançou, em 1973, o conceito de ecodesenvolvi- mento, definido como uma política de desenvolvimento alternativo. Ainda em 1973, foi divulgada a Declaração de Cocoyok, gerada na reunião da Conferência das Nações Unidas sobre Comércio-Desenvolvimento (UNCTAD) e do Programa de Meio Ambiente das Nações Unidas (UNEP), que responsabilizaram os países industrializados pelo alto consumo de recursos (OLIVEIRA et al., 2012). Já em 1975, a UNEP elaborou, juntamente com pesquisadores e políticos de 48 países, o Relatório Dag-Hammarskjöld, que veio a reforçar a Declaração de Cocoyok, gerando grande rejeição em países desenvolvidos e, até mesmo, de pesquisadores conservadores (OLIVEIRA et al., 2012). O termo sustentabilidade foi apresentado pela Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (CMMAD) em 1987, definido como a capacidade das atender as necessidades das gerações atuais, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de atenderem as suas necessidades. Foi aceito em quase todos os países como um tema prioritário, elevando a sua importância no mundo empresarial (OLIVEIRA et al., 2012). As organizações que não haviam se sensibilizado passaram a comunicar os seus desempenhos econômico, ambiental e social após ganhar destaque nas discussões sobre sustentabilidade (OLIVEIRA et al., 2012) o conceito de Triple Bottom Line (TBL), que define como metas as ações ambientalmente responsáveis, socialmente justas, economicamente viáveis, objetivando o equilíbrio entre as três dimensões da sustentabilidade, sendo elas, a ambiental, a sociocultural e a econômica (MOTTA; AGUILAR, 2009). Com o crescimento das legislações e regulamentações, as questões am- bientais se tornaram obrigatórias para as organizações de grande porte devido à interferência que produzem no ambiente e nas comunidades situadas no entorno da área de operação, deixando de ser apenas uma opção e passando a atuar como uma questão de visão, estratégia e, até mesmo, sobrevivência para essas instituições (OLIVEIRA et al., 2012). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo2 Assim como nos demais setores, a construção civil busca mecanismos para implantar o desenvolvimento sustentável na rotina das construções. Os siste- mas de certificações com selo verde têm sido cada vez mais procurados para comprovar as premissas de sustentabilidade aplicadas nas construções atuais. O sistema de avaliação ambiental Building Research Establishment En- vironmental Assessment Method(BREEAM) foi o primeiro selo verde para construções lançado no mundo, efetivando-se em 1990, na Inglaterra (MOTTA; AGUILAR, 2009). Com o passar dos anos, diversas publicações foram lançadas propondo novas formas de uso da energia, da água, da terra e das edificações, enfatizando a importância do reaproveitamento e do consumo consciente dos recursos naturais. Em 1992, durante a Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, que ocorreu no Rio de Janeiro com a participação de 179 países, foi lançada a Agenda 21, que objetivava procurar as causas reais para os problemas ambientais, sociais e econômicos, propondo um plano com metas de curto, médio e longo prazo, a fim de solucionar os problemas definitivamente e garantir o desenvolvimento sustentável. Já em 2007, cria-se o Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS), visando a implementação de conceitos e práticas sustentáveis na construção civil, sem gerar certificação para as edificações (MOTTA; AGUILAR, 2009). Os líderes mundiais se reuniram em 2015, na sede da Organização das Nações Unidas (ONU), para criar um plano de ação que buscasse erradicar a pobreza, proteger o planeta e garantir que as pessoas alcançassem a paz e a prosperidade. Esse plano de ação foi denominado Agenda 2030 para o Desenvolvimento Sustentável e continha uma lista de tarefas para a população mundial, composta por 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), definindo metas para erradicar a pobreza extrema e poupar as gerações futuras dos efeitos das mudanças climáticas (Figura 1) (AGENDA 2030, 2019). Leitores do material impresso, para visualizar as figuras deste capítulo em cores, acessem o link ou o código QR a seguir. https://qrgo.page.link/g1kbz 3Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo Figura 1. 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável. Fonte: Agenda 2030 (2019, documento on-line). A Agenda 2030 traz diversos objetivos que compreendem e devem ser aten- didos pelo setor da construção civil, mas devemos dar destaque ao ODS 11 – Cidades e Comunidades Sustentáveis, que apresenta metas para tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis. No link a seguir, você encontra todos os 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, com a apresentação das suas respectivas metas. https://qrgo.page.link/aDu1F Estratégias sustentáveis no Brasil Antes de iniciar um projeto, o arquiteto deve analisar a zona bioclimática na qual o terreno se encontra para, só então, defi nir as premissas que irão atender as necessidades de conforto ambiental na edifi cação. Lamberts, Dutra e Pereira (2014) recomendam utilizar o Ano Climático de Referência (TRY), material que apresenta dados climáticos por meio de valores horários. Entretanto, caso Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo4 não estejam disponíveis, podem ser utilizadas as Normais Climatológicas, que apresentam valores médios para diversas áreas do Brasil. O Ano Climático de Referência apresenta valores horários de temperatura e umidade relativa do ar, que podem ser marcados diretamente sobre a Carta Bioclimática, indicando, assim, as estratégias mais adequadas para cada lo- calidade, em cada período do ano (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2014). A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) traz o zoneamento bioclimático brasileiro na NBR 15220-3: 2005 – Desempenho térmico de edificações, juntamente com diretrizes construtivas para aplicabilidade em todo o território nacional. A normativa indica oito diferentes zonas que compõem o território nacio- nal e apresenta uma relação com a classificação dos climas em 330 cidades. A Figura 2 compreende a identificação das zonas bioclimáticas brasileiras apresentadas na normativa. Figura 2. Zoneamento bioclimático brasileiro. Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas (2005, p. 3). 5Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo A NBR 15220-3 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNI- CAS, 2005) apresenta parâmetros e condições para definição do tamanho das aberturas para ventilação, proteção das aberturas, vedações externas, com indicação de tipos de paredes externas e de coberturas, e estratégias de condicionamento térmico passivo. A zona bioclimática 1 apresenta como condicionantes a utilização de aberturas médias para ventilação, com sombreamento nestas aberturas, de maneira que possibilite a incidência solar durante os dias frios no período do inverno. As vedações externas devem ser compostas por paredes leves e cobertura leve isolada. Como estratégias de condicionamento térmico passivo, a normativa indica a utilização de aquecimento solar durante o inverno e vedações internas pesadas, ou seja, que apresentem grande inércia térmica (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005). Para a zona bioclimática 2, deve-se utilizar aberturas com dimensões médias para ventilação, sendo sombreadas, mas que possibilitem a entrada do sol durante o inverno. Recomenda-se que as vedações externas sejam compostas por paredes externas leves, assim como a cobertura, que deve ser leve e isolada. Para o condicionamento térmico passivo, indica-se a utilização de ventilação cruzada durante o verão e aquecimento solar durante o inverno; as vedações internas também devem ser pesadas, apresentando inércia térmica (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005). Na zona bioclimática 3, as edificações devem ser projetadas com aberturas médias para ventilação dos ambientes, sendo igualmente sombreadas, mas garantindo a incidência solar durante o inverno. As vedações externas devem ser constituídas de paredes leves refletoras e cobertura leve isolada. Durante o verão, deve-se privilegiar a ventilação cruzada. No período do inverno, deve-se possibilitar o aquecimento solar. Assim como nas demais zonas, as vedações internas devem ser executadas com materiais pesados, que apresentem inércia térmica (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005). Edificações na zona bioclimática 4 devem ser projetadas com aberturas médias para ventilação dos ambientes, com sombreamento. As vedações externas devem ser executadas com paredes pesadas e cobertura leve isolada. Como estratégia de condicionamento térmico, deve possibilitar o resfriamento evaporativo e massa térmica para resfriamento durante o verão. A ventilação seletiva deve ser utilizada nos períodos quentes, quando a temperatura interna for superior à externa. Durante o inverno, deve-se optar pelo aquecimento solar e pela escolha prévia de vedações internas pesadas (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo6 Na zona bioclimática 5, deve-se optar por aberturas médias para ventilação, com sistemas de sombreamento, vedações externas compostas por paredes leves refletoras e cobertura leve isolada. Para o período do verão, o conforto ambiental pode ser garantido pela ventilação cruzada; no inverno, a atuação se dará pelas vedações internas pesadas (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005). Para a zona bioclimática 6, as edificações devem ser executadas com aberturas médias para ventilação dos ambientes, contando com sombreamento para proteção solar. As vedações externas devem ser constituídas por paredes pesadas e cobertura leve isolada. Para as estratégias de condicionamento térmico passivo durante o verão, indica-se o resfriamento evaporativo e a massa térmica para resfriamento, juntamente com a ventilação seletiva. As vedações internas pesadas atuam durante o inverno para garantir o conforto ambiental (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005). A zona bioclimática 7 deve apresentar edificações com aberturas pequenas com sombreamento. As vedações externas devem ser executadas com materiais pesados, tanto nas paredes quanto na cobertura. Para o condicionamento tér- mico passivo, recomenda-se a utilização de ventilação seletiva, resfriamento evaporativo e massa térmica para resfriamento (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRADE NORMAS TÉCNICAS, 2005). Para edificações situadas na zona bioclimática 8, deve-se optar por grandes aberturas para ventilação, com dispositivos de sombreamento. As vedações externas podem ser executadas com materiais leves e refletores, tanto nas paredes quanto na cobertura. O condicionamento térmico passivo deve contar com ventilação cruzada permanente, que, segundo a normativa, será insufi- ciente durante as horas mais quentes no período do verão (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005). Para adequar as edificações ao clima, a NBR 15220-3 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2005) apresenta diretrizes cons- trutivas referentes às aberturas para ventilação e para a escolha das vedações externas. As dimensões das aberturas pequenas devem ser de 10 a 15% a área do piso do ambiente; já as aberturas médias devem manter-se entre 15 e 25%, enquanto as aberturas grandes devem apresentar mais de 40% da área do piso. Para a determinação das vedações externas, a normativa apresenta valores admissíveis para transmitância térmica, atraso térmico e fator de calor solar para cada um dos tipos de classificações de materiais. Como apresentado pela normativa, a escolha dos materiais é um fator essencial para garantir o conforto ambiental. Deve-se dar preferência 7Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo por materiais fabricados próximos à obra, gerando, assim, menores índices de emissões atmosféricas devido a transportes desnecessários. A escolha dos revestimentos, dos elementos estruturais e dos fechamentos da edificação deve ser analisada para atender as necessidades dos usuários e reduzir os impactos ocasionados pela construção. Ao optar por paredes duplas, o profissional estará indicando maior consumo de matéria-prima, entretanto, estará reduzindo o consumo energético futuro e propiciando conforto térmico e acústico nesta edificação. Além das paredes duplas, a utilização de vidros duplos minimiza o consumo energético e, ainda, possibilita o isolamento acústico e térmico dos ambientes. No Brasil, privilegia-se o uso de ventilação natural como estratégia susten- tável por apresentar fácil aplicabilidade e por ser um mecanismo relativamente barato. A ventilação cruzada pode ser aplicada em coberturas ou por meio de janelas dispostas em paredes opostas ou adjacentes, juntamente com uma análise prévia dos ventos desejáveis nos períodos mais quentes, garantindo a renovação do ar e a ventilação dos ambientes. Para a ventilação de coberturas, podem ser utilizados lanternins, mansardas, captores de ventos e torres de ventilação. No Retiro Tagaste, construído em 1989 no Pará, o arquiteto João Castro Filho utilizou lanternins para obter iluminação natural e ventilação cruzada. Além disso, utilizou materiais locais que trouxeram expressividade para a edificação e proporcionaram harmonia com o entorno (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2014). A Figura 3 ilustra a ventilação cruzada e a utilização de grandes beirais, utilizados para proteger a edificação da incidência solar nos horários mais quentes do dia nesta região, entre 9h30 e 16h30. Figura 3. Ventilação cruzada e proteção solar no Retiro Tagaste, no Pará. Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (2014, p. 29). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo8 Beirais maiores, além de atuarem como protetores solares, também au- mentam a zona de pressão no exterior e, consequentemente, aumentam o fluxo de ar para o interior da edificação. Esse efeito pode ser obtido também ao utilizar protetores solares horizontais, como os brises-soleils. As plati- bandas também podem ser utilizadas como recursos para aumentar o fluxo de ventilação para o interior da edificação, pois atuam de forma semelhante aos beirais (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2014), conforme pode ser observado na Figura 4. Figura 4. Platibanda influenciando no direcionamento da ventilação. Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (2014, p. 188). O arquiteto João Filgueiras Lima, conhecido como Lelé, inovou ao utilizar sistemas de ventilação natural na rede hospitalar Sarah Kubitschek. Ambientes hospitalares normalmente contam com ventilação mecânica, mas, nesse projeto, o arquiteto utilizou sheds metálicos curvos em toda a cobertura do hospital, dispostos de forma linear, na maior dimensão do vão da estrutura. Para garantir que a iluminação natural entre sem que haja incidência solar direta, foram dispostos brises horizontais nas aberturas dos sheds. Em algumas áreas, foram aplicadas internamente basculantes de vidro para interromper completamente a ventilação natural, mas ainda possibilitando a 9Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo entrada de iluminação natural. Nos demais ambientes, o fechamento interno se dá por venezianas metálicas na parte inferior e basculantes de vidro na parte superior (Figura 5). Figura 5. Cobertura com fechamento em sheds no Hospital Sarah Kubitschek, em Salvador. Fonte: Fracalossi (2012, documento on-line). A natureza compõe essa edificação, rodeada por Mata Atlântica nativa, e panos de vidro possibilitam a permeabilidade visual e garantem a integração com a natureza. Alguns leitos ainda são estendidos por pequenas varandas, que permitem que os jardins avancem na edificação e recortem a volumetria (FRACALOSSI, 2012). A ventilação noturna é uma importante aliada no conforto ambiental por manter mais baixas as temperaturas de elementos estruturais como lajes, paredes e pilares, ocasionando uma redução significativa na variação de temperatura durante o dia (Figura 6). Entretanto, essa estratégia deve ser cuidadosamente avaliada antes de ser aplicada em residências devido a ruídos e à entrada de ar externo com níveis elevados de poluição. Por isso, deve ser evitada quando a edificação encontra-se próxima a garagens, pontos de ônibus e áreas com grande tráfego de veículos (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2014). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo10 Figura 6. Ventilação noturna em uma edificação. Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (2014, p. 190). Edifícios de múltiplos pavimentos podem ser projetados com fachadas duplas ao se criar uma máscara externa que possibilita a passagem de vento rente à superfície externa da edificação, retirando o calor da estrutura e dire- cionando o fluxo de ar para as aberturas e sacadas (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2014). Os ventos também podem ser direcionados por meio do uso de massas de vegetação, que reduzem ou bloqueiam os ventos incidentes durante o in- verno e amenizam a incidência solar durante o verão, gerando ambientes mais confortáveis e amenizando as temperaturas em áreas próximas a vegetação. As persianas são dispositivos versáteis, que podem ser utilizados tanto em dias frios, durante o inverno, como em dias mais quentes, durante o verão, sendo aplicadas em janelas e portas de vidro. No período do verão, as persianas podem ser utilizadas para bloquear a incidência solar direta. Durante o inverno, possibilitam a sua abertura e a entrada da radiação solar, que irá aquecer os ambientes (LAMBERTS et al., 2010). Cortinas do tipo blackout podem ser utilizadas nos ambientes internos para minimizar a entrada de calor e bloquear a incidência solar direta em dias mais quentes. Ao indicar as cortinas blackout, o profissional deve atentar para o fato de que, além de barrar o calor, esses dispositivos também bloqueiam a iluminação natural. 11Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo Para bloquear a incidência solar direta, mas possibilitar a entrada de luz natural, pode-se optar pelo uso de protetores solares externos, chamados de brises-soleils. Os brises podem ser instalados na vertical, na horizontal ou combinados em ambos os posicionamentos. A orientação dos brises será definida pela angulação pela qual os raios solares incidem sobre a superfície — também se pode definir se deverão ser móveis ou fixos. Além dos brises-soleils, as prateleiras de luz também funcionam como bloqueadores solares, mas são comumente utilizadas paraampliar a incidência de luz natural nos ambientes. Para que não gere ofuscamento, acima das pra- teleiras podem ser instaladas persianas ou se pode fezer o seu prolongamento no interior da edificação. Esse recurso minimiza a utilização de iluminação artificial em áreas que não se encontram próximas às aberturas. A iluminação zenital gera uma iluminação mais uniforme em comparação com as aberturas posicionadas nas laterais da edificação. Por receber luz natural durante maior período do dia, ao utilizar esse mecanismo, deve-se atentar para a incidência solar direta, que pode vir a ser indesejável. Para evitar a radiação solar indesejada, recomenda-se a aplicação de vidros, conforme mostra a Figura 7. Figura 7. Tipos de iluminação zenital. Fonte: Lamberts, Dutra e Pereira (2014, p. 159). Os domos apresentam a desvantagem de possibilitar maior incidência de luz e calor no verão e menor incidência no inverno devido à geometria solar. Nesse caso, recomenda-se a utilização de clarabóias, que possuem a mesma funcionalidade dos domos, mas podem ser orientadas para aproveitar a luz no inverno e evitar no verão, pois há a possibilidade de serem sombreadas e de distribuir melhor a luz no decorrer do ano (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2014). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo12 O aquecimento solar de água reduz os custos com energia e os impactos ambientais acarretados pelos sistemas tradicionais, como chuveiros elétricos e chuveiros a gás. O sistema é composto por um coletor solar, constituído por placas de aquecimento solar, e por um reservatório térmico, chamado de boiler. Para que esse sistema seja eficiente, as placas devem ser instaladas com orientação para o norte geográfico e inclinadas dez graus acima da latitude da cidade, a fim de maximizar a exposição solar durante o inverno. As placas são compostas por serpentinas, que conduzem a água, e por um pano de vidro, que protege o sistema e impossibilita a perda de calor para o exterior (Figura 8). A instalação do boiler deve ser realizada acima do sistema de placas, mas, caso seja inviável, deve-se prever a utilização de bombeamento elétrico para garantir o funcionamento adequado do sistema (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA, 2014). Figura 8. Sistema de aquecimento solar de água. Fonte: Lamberts et al. (2010, p. 12). A coleta de água da chuva reduz o consumo de água potável e o impacto ambiental e pode ser efetuada pelas calhas dispostas no telhado: ao passar por um sistema de filtragem, essa água pode ser utilizada para lavar roupas, em tanques ou máquinas, nos vasos sanitários e para irrigação dos jardins. Já as águas negras podem passar por um tratamento biológico antes de serem encaminhadas para a rede coletora pública. 13Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo Os impactos ambientais podem ser positivos, caso gerem melhorias para o meio ambiente, ou negativos, caso gerem alterações capazes de resultar em riscos para o ser humano ou para o meio ambiente. Estratégias sustentáveis inovadoras no mundo A constante busca por materiais energeticamente efi cientes e com baixo impacto ambiental incentiva o interesse de pesquisadores na procura por materiais inovadores que venham a gerar edifi cações sustentáveis. Pesquisadores da Universidade de Princeton desenvolveram uma janela que, além de controlar a quantidade de luz e calor que entra na edificação, também é composta por células solares transparentes que a autoalimentam (Figura 9). Esse mecanismo possibilita o ajuste por meio de um aplicativo instalado no telefone, que ajusta a quantidade de luz solar que penetra no ambiente, favorecendo a redução despendida com energia nos sistemas de aquecimento e resfriamento. O material desenvolvido é composto por uma película fina, que é depositada no vidro para flexibilizar a sua utilização. Os pesquisadores estão buscando uma alternativa para aplicá-la em vidros existentes (SIMS, 2018). Figura 9. Vidros com película para controle de luz e calor. Fonte: Sims (2018, documento on-line). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo14 Painéis de madeira laminada (CLT — Cross-laminated timber) podem ser utilizados para criar arrojadas vigas curvas, possibilitando a geração de peças com 3,04 m de largura, 12,19 m de comprimento e com 0,30 m de espessura (Figura 10), apresentando também vantagens ao serem comparados com a madeira tradicional em termos de eficiência energética. Esse material possibilita a utilização de 95% da árvore, enquanto a peça de madeira sólida utiliza apenas 63%. Por se tratar de um material composto, as suas fibras são reforçadas, além de apresentarem uma barreira externa em plástico, que a protege contra o apodrecimento (SIMS, 2018). Figura 10. Painel de madeira laminada. Fonte: Sims (2018, documento on-line). Painéis isolados estruturais (SIPs) estão sendo desenvolvidos com isolamento de poliestireno de grafite (GPS), que aumenta em 20% o isola- mento ocasionado pelo material (Figura 11). Além disso, acarretam menor consumo de energia e redução no consumo de matéria-prima durante o seu desenvolvimento quando comparados aos demais sistemas construti- vos estruturais. Esse material auxilia na obtenção de certificação LEED Platinum (SIMS, 2018). 15Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo Figura 11. Painéis isolados estruturais. Fonte: Sims (2018, documento on-line). Para atender as exigências americanas pela busca de pequenas residências, recomenda-se a utilização de painéis de isolamento a vácuo (VIP), um material de núcleo poroso em um envelope de ar, termicamente selado (Figura 12). Os VIPs foram monitorados durante cinco anos pelo Conselho Nacional de Pesquisa do Canadá e sua análise mostrou que, ao utilizar esses painéis como isolamento em coberturas, obtém-se mais de 80% de seu desempenho térmico após 30 anos de utilização (SIMS, 2018). Figura 12. Painéis de isolamento a vácuo. Fonte: Adaptada de Sims (2018). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo16 Chapas de policarbonato com sistema multicamadas, preenchidas com nanogel isolante, garantem iluminação natural e eficiência energética ao serem utilizadas em paredes e forros (Figura 13). Com alta durabilidade e praticamente inquebrável, apresentam 250 vezes mais resistência que o vidro. Resistem também a tempestades de vento, granizo ou neve e a variações de temperatura entre -40 a 120ºC. Devido aos polímeros sintéticos ou biopolímeros utilizados para preencher as placas, a edificação pode vir a apresentar uma economia energética de 50% se comparada a edificações com monocamada de vidro (SIMS, 2018). Figura 13. Chapas de policarbonato preenchidas com nanogel. Fonte: Sims (2018, documento on-line). 17Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo A utilização de painéis alternativos como novo tipo de parede pode con- sumir 40% menos de madeira e gerar 98% menos resíduos se comparada aos sistemas tradicionais. Esses painéis são pré-fabricados (Figura 14), compostos por um isolamento contínuo de poliisocianurato na face externa e espuma de poliuretano na cavidade da parede, com juntas de fita, eliminando a necessidade de revestimentos (SIMS, 2018). Figura 14. Painéis pré-fabricados com isolamento contínuo. Fonte: Sims (2018, documento on-line). O uso de telhados verdes reduz o escoamento das águas pluviais, o esgotamento dos sistemas de esgoto urbano e a poluição relacionada ao escoamento nos cursos d’água, ajudando, ainda, a manter a água fora da edificação (Figura 15). Além disso, prolonga a vida útil do telhado e aumenta a eficiência energética da edificação, que se mantém protegida dos raios ultravioletas e das mudanças bruscas de temperatura (SIMS, 2018). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo18 Figura 15. Telhado verde. Fonte: Sims (2018, documento on-line). O aumento populacional e o crescente nível das marés intensificam a busca por espaço, com barreiras para enchentes. Para atender essa demanda, o escritório de arquitetura Urban Power desenvolveuo projeto de nove ilhas artificiais que serão localizadas na costa da cidade de Copenhague, denominadas Holmene (Figura 16). As ilhas terão capacidade para abrigar até 380 novas empresas, gerar milhares de empregos, desenvolver novas tecnologias, produzir energias renováveis, gerando armazenamento de calor e energia eólica, e abrigarão a maior planta bioenergética da Europa. Dessa maneira, estima-se que será evitado o lançamento anual de 70 toneladas de CO2 na atmosfera e serão produzidos mais de 300 MWh de energia limpa, o equivalente a 25% do consumo energético atual de Copenhague (LEARDI, 2019). 19Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo Figura 16. Projeto de ilhas artificiais em Copenhague. Fonte: Leardi (2019, documento on-line). Com previsão de conclusão em 2040, o aterramento das ilhas irá criar uma barreira natural contra as inundações e será a primeira ilha a abrigar sistemas inovadores de produção de energia limpa, sendo também livre de combustíveis fósseis. Apesar das inúmeras vantagens que esse tipo de projeto pode gerar, deve-se avaliar e considerar todas as consequências que podem vir a surgir com a sua implantação; assim, todas as decisões devem ser cui- dadosamente analisadas para que não ocorra a destruição de ecossistemas inteiros e até mesmo gentrificação, como já ocorreu na Malásia, durante a construção de um projeto similar (LEARDI, 2019). Entretanto, não são apenas as construções novas que podem apresentar alternativas sustentáveis e que minimizem os impactos ambientais. Na Alemanha, o escritório Herzog & de Meuron desenvolveu um projeto de intervenção em um antigo edifício, denominado Floresta Urbana (Figura 17). A edificação que abriga uma sede administrativa carece de iluminação natural em seu interior. Parte da edificação deverá ser demolida para melhorar a iluminação e a ventilação natural, mas quase dois terços da estrutura original serão mantidos. As demolições serão realizadas para criar um pátio central aberto ao público no miolo da quadra, que contará com a implantação de uma densa massa de vegetação, utilizada para criar um microclima, gerando resfriamento evaporativo e purificação do ar. Os espaços com a frente para a rua irão abrigar restaurantes e áreas comerciais, de modo a incentivar a ocupação do espaço tanto durante o dia quando pela noite. Já o subsolo da edificação será adaptado para abrigar um estacionamento para 1000 bicicletas (WALSH, 2019). Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo20 Figura 17. Edifício Floresta Urbana, na Alemanha. Fonte: Walsh (2019, document on-line). A busca por parâmetros sustentáveis deve ser incentivada diariamente, a fim de gerar ambientes que atendam as necessidades de conforto dos seres humanos, mas que não comprometam o meio ambiente. Mediante estratégias simples, pode-se criar edificações sustentáveis ou, até mesmo, reestruturar edificações existentes, tornando-as sustentáveis. A busca por melhorias deve ser diária e um processo contínuo, garantindo que as futuras gerações tenham acesso a todos os recursos naturais que atu- almente temos à nossa disposição. AGENDA 2030. Plataforma agenda 2030, 2019. Disponível em: http://www.agenda2030. com.br/. Acesso em: 04 ago. 2019. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15220-3 – Desempenho térmico de edificações, Parte 3: Zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. Rio de Janeiro: ABNT, 2005. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR ISO 14001: Sistemas de gestão ambiental – Requisitos com orientações para uso. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. FRACALOSSI, I. Clássicos da arquitetura: Hospital Sarah Kubitschek, Salvador/João Filgueiras Lima (Lelé). ArchDaily, 7 mar. 2012. Disponível em: https://www.archdaily. com.br/br/01-36653/classicos-da-arquitetura-hospital-sarah-kubitschek-salvador-joao- -filgueiras-lima-lele. Acesso em: 04 ago. 2019. 21Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo LAMBERTS, R. et al. Casa eficiente: simulação computacional do desempenho termo- -energético. Florianópolis: UFSC/LabEEE, 2010. v. 4. LAMBERTS, R.; DUTRA, L.; PEREIRA, F. O. R. Eficiência energética na arquitetura. 3. ed. Florianópolis: ELETROBRAS/PROCEL, 2014. Disponível em: http://www.labeee.ufsc.br/ sites/default/files/apostilas/eficiencia_energetica_na_arquitetura.pdf. Acesso em: 04 ago. 2019. LEARDI, L. Cidades flutuantes e ecológicas podem ser a resposta aos desafios da huma- nidade. ArchDaily, 26 jan. 2019. Disponível em: https://www.archdaily.com.br/br/909922/ cidades-flutuantes-e-ecologicas-podem-ser-a-resposta-aos-desafios-da-humanidade. Acesso em: 04 ago. 2019. MOTTA, S. R. F.; AGUILAR, M. T. P. Sustentabilidade e processos de projetos de edificações. Gestão & Tecnologia de Projetos, v. 4, n. 1, 2009. Disponível em: http://www.periodicos. usp.br/gestaodeprojetos/article/view/50953/55034. 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Disponível em: https://www.archdaily.com.br/br/921330/herzog-and-de-meuron- -propoe-floresta-urbana-em-munique?ad_medium=widget&ad_name=architecture- -news-article-show. Acesso em: 04 ago. 2019. Leituras recomendadas FRANCO, J. T. Telhados verdes: quais são as camadas e como impermeabilizá-los usando membranas líquidas. ArchDaily, 28 jan. 2019. Disponível em: https://www.archdaily. com.br/br/910310/telhados-verdes-quais-sao-as-camadas-e-como-impermeabiliza- -los-usando-membranas-liquidas?ad_medium=widget&ad_name=recommendation. Acesso em: 04 ago. 2019. ROAF, S.; FUENTES, M.; REES, S. T. Ecohouse: a casa ambientalmente sustentável. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2014. STEIN, R. et al. Avaliação de impactos ambientais. Porto Alegre: SAGAH, 2018. Arquitetura sustentável no Brasil e no mundo22 Dica do professor O crescimento populacional exige ideias criativas e inovadoras para atender às necessidades da sociedade. Nesse sentido, em Copenhague, serão desenvolvidas ilhas flutuantes, a fim de amenizar o crescimento populacional e, também, criar barreiras para o aumento das marés. Confira nesta Dica do Professor as alternativas utilizadas pelo escritório de arquitetura e planejamento urbano Urban Power para solucionar os problemas apresentados na capital da Dinamarca. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://fast.player.liquidplatform.com/pApiv2/embed/cee29914fad5b594d8f5918df1e801fd/7132a768bfc641de1190b15eb1925582 Exercícios 1) A busca por materiais sustentáveis e que proporcionem a minimização dos impactos ambientais é uma preocupação mundial, estando diretamente ligada à sobrevivência do planeta e dos seres humanos. Relacione as colunas a seguir e indique a alternativa que apresenta a ordem correta de respostas. I - Limites do crescimento II - Declaração Cocoyok III - Sustentabilidade IV -Triple bottom line ( ) Relaciona o crescimento populacional mundial à industrialização, à produção de alimentos e à diminuição dos recursos naturais. ( ) Equilíbrio entre as três dimensões da sustentabilidade: ambiental, sociocultural e econômica. ( ) Responsabiliza os países industrializados pelo alto consumo de recursosnaturais. ( ) Capacidade de atender as necessidades das gerações atuais, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de atender as suas necessidades. A) I – IV – III – II. B) I – II– III – IV. C) III – IV – II – I. D) I – IV – II – III. E) IV – I – II – III. A NBR 15220-3 – Desempenho térmico das edificações (ABNT, 2005) - apresenta diretrizes construtivas em todo o território nacional. Nesse contexto, sinalize, nas alternativas a seguir, quais são verdadeiras (V) e quais são falsas (F), indicando a ordem correta de resposta. 2) ( ) O território nacional é composto por oito zonas bioclimáticas que apresentam as condições bioclimáticas para 330 cidades brasileiras. ( ) Para cada zona bioclimática, a normativa apresenta parâmetros de escolhas para definir as dimensões das aberturas e as alternativas de elementos para proteção dessas aberturas. ( ) Para definir aberturas grandes deve-se utilizar como referência de cálculo a área da fachada em que deverá ser implantada a abertura. Nesse caso, as aberturas grandes devem representar mais de 40% da área da fachada. A) V – F – F. B) F – F – F. C) V – V – F. D) V – V – V. E) V – F – V. 3) Antes de iniciar um projeto, o arquiteto deve definir as premissas, com o objetivo de atender as necessidades de conforto ambiental. Qual o principal fator a ser analisado para garantir que haja conforto ambiental na edificação a ser projetada? A) Levantamento do terreno. B) Programa de necessidades. C) Levantamento topográfico. D) Legislação ambiental. E) Zona bioclimática. A escolha dos materiais interfere diretamente nos resultados obtidos após a construção, podendo resultar em edificações sustentáveis. Entre os parâmetros a seguir, relacione as colunas que correspondem às alternativas corretas e indique a ordem de resposta obtida. I - Beirais maiores II - Brises-soleils III - Ventilação noturna 4) ( ) Protetores solares que bloqueiam a incidência solar direta, mas possibilitam a entrada de iluminação natural. ( ) Atuam como protetores solares e acarretam no aumento da pressão externa, aumentando consequentemente o fluxo de ventilação no interior da edificação. ( ) Mantém mais baixas as temperaturas dos elementos estruturais e resulta em reduções significativas de temperatura. A) I – II – III. B) II – I – III. C) III – I – II. D) I – III – II. E) III – II– I. 5) A busca por materiais sustentáveis é um importante aliado na geração de materiais inovadores. Entre as alternativas encontradas mundialmente, relacione as colunas a seguir e indique a ordem de resposta correta. I - Painéis isolados estruturais II - Chapas de policarbonato com isolamento nanogel III - Telhado verde ( ) Reduzem o consumo de energia e matéria-prima, além de apresentarem aumento no índice de isolamento de 20%. ( ) Aumenta a eficiência energética da edificação, protegendo-a dos raios ultravioletas e das mudanças bruscas de temperaturas. ( ) Garantem iluminação natural e eficiência energética, além de ser altamente resistente a intempéries. A) I– II – III. B) II– III – I. C) I – III – II. D) III – I – II. E) III – II – I. Na prática Estratégias sustentáveis podem ser simples e eficientes, desde que aplicadas de maneira adequada e em consonância com as condições climáticas do local onde a edificação deverá ser implantada. Neste Na Prática, você poderá observar as condicionantes aplicadas em uma edificação residencial, com o objetivo de atender as premissas de conforto ambiental e respeitando as necessidades dos usuários. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://statics-marketplace.plataforma.grupoa.education/sagah/62e01a00-2de9-4ec1-afa6-f3ae26ea6549/efd0cfd8-2ed0-40e1-b847-751662f282bc.jpg Saiba + Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Ecohouse: a casa ambientalmente sustentável Neste material, você encontrará conceitos e premissas para a execução de residências sustentáveis, bem como alguns estudos de casos que vale a pena conferir. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Telhados verdes: quais são as camadas e como impermeabilizá- los usando membranas líquidas Veja o passo a passo para desenvolver o projeto de telhados verdes. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. O que causa o aquecimento global Neste vídeo, você encontra as causas do aquecimento global e as medidas mitigadoras para reduzir os impactos ocasionados ao meio ambiente. Aponte a câmera para o código e acesse o link do conteúdo ou clique no código para acessar. https://www.archdaily.com.br/br/910310/telhados-verdes-quais-sao-as-camadas-e-como-impermeabiliza-los-usando-membranas-liquidas?ad_medium=widget&ad_name=recommendation https://www.youtube.com/embed/Oe0npq64-LI