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AULA 3 TECNOLOGIAS, SISTEMAS E MATERIAIS ECOEFICIENTES Profª Marcia Luiza de Carvalho Klingelfus 2 INTRODUÇÃO Eu penso que boa arquitetura não é apenas forma, porque isso é escultura. Boa arquitetura é interação entre forma e vida. E somente se a interação funciona bem, e essa forma suporta a vida, seja numa área ou num prédio, trata-se de boa arquitetura. (Ghel, 2014) Em seu livro Cidade para Pessoas, Ghel (2014) reforça a interação entre espaço habitado e indivíduo, entre forma e vida. Não é um novo tema, como já vimos e a todo momento repetimos, mas a nova discussão é como conseguir alinhar essa interação com nossa realidade e uma visão transformadora. Todas as etapas e os setores da construção civil têm impactos significativos no meio, na sociedade e no indivíduo. Indicadores mostram que 55% da energia produzida no planeta é consumida por edifícios, somando sua construção, manutenção e desmonte. Além disso, o setor é responsável por 38% das emissões de CO2, 60% do consumo de matérias-primas, 50% do consumo de água, 35% da geração de resíduos e de uma parte importante da ocupação do solo (GlobalAbc,2020). Imaginemos que podemos reverter esse processo e utilizar toda a energia das construções como energia positiva para o próprio processo, e indo além: não só não impactar, mas também contribuir na biologização e regeneração do planeta. Não parece uma mudança tão difícil, certo? Afinal, somos os novos criativos, com tantas ferramentas em nossas mãos como nenhum profissional teve ao longo do tempo. Podemos determinar novas rotas, encontrando ou optando por soluções que igualmente tragam qualidade de vida, mas com mínimos efeitos colaterais e ganhos ainda maiores em conhecimento, conforto, capacidade tecnológica, longevidade etc. Nesta aula, veremos como a bioarquitetura e a bioconstrução podem contribuir nesse sentido. TEMA 1 – BIOCONSTRUÇÃO E BIOARQUITETURA O prefixo bio, que significa vida, dá sentido a uma construção comprometida com a vida, em todo seu ciclo de existência. A bioarquitetura sustenta essa ação planejando sistemicamente todo o processo. Alguns dos problemas das atuais construções aparecem em duas principais escalas: a individual, manifestada pelas doenças cada vez mais frequentes de ordem física e emocional, marcada por um maior tempo de permanência em espaços construídos; e a social (local ou mundial), tendo como resultado os impactos ambientais e a degradação da qualidade de vida. São 3 geradas por espaços e intervenções mal planejados, mal localizados, mal construídos, mal iluminados etc. Espaços que contêm elementos contaminantes ou tóxicos ou que estão próximos a eles, que a médio e longo prazos podem gerar ou potencializar situações de violência, poluição, transtornos ambientais e psicológicos, e não propiciam saúde, comunicação e bem-estar. A bioconstrução procura respeitar o lugar e a cultura em que redes e organismos se sustentam e fortalecem; preservar e desenvolver tecnologias apropriadas e diversidade local, e minimizar impactos ambientais, respondendo às necessidades humanas de viver. Tem como critério específico manter o estado de saúde das pessoas e, para isso, entende que existe dependência da harmonia com o hábitat onde vivem. Considera o espaço construído como terceira pele do ser humano (a segunda é a vestimenta e a quarta é o meio, segundo o arquiteto Hundertwasser). Deve ter sentido de proteção, poder transpirar e intercambiar com o meio e o indivíduo, e criar um ambiente que facilite a convivência e o desenvolvimento integral. A multidisciplinariedade é necessária para dar suporte a esses objetivos. Compatibilizar normativas, desenvolver requerimentos técnicos, encontrar soluções para responder às necessidades econômicas, temporais, espaciais, políticas ou de qualquer outra natureza. Para reverter o mercado em alternativas verdadeiramente sustentáveis, os processos convencionais, como já estão estabelecidos, tendem a ser mais econômicos, seguros e rápidos, e podem representar opções mais simples e fáceis em função também da disponibilidade e da oferta profissional, mas com pegadas e efeitos desastrosos. Um exemplo é a indústria de plásticos ou cimentos. Ao aplicar e desenvolver tecnologias construtivas e energéticas mais limpas, encaminhamos o mercado a adaptar-se a uma nova consciência de consumo, e não o contrário, em que utilizamos o que é oferecido sem informação ou cuidados. Esse mercado tem como linhas obrigatórias responsabilidade social, proteção ambiental, utilização de recursos de fontes limpas, eficiência energética e desempenho, garantia da saúde e transparência. 1.1 Origem A bioconstrução teve início nos anos 1960, tendo seu maior desenvolvimento na Alemanha, como resposta à contaminação química provocada pelo aumento dos materiais sintéticos e aumento de doenças, algumas mortais, como o câncer. O movimento cresceu nos anos 1970, e em 1976, no sul da Alemanha, foi fundado o Instituto de Biologia e Ecologia da 4 Construção (Institut für Baubiologie). Camilo Rodríguez (2006), pioneiro bioconstrutor na Espanha, diz que a bioconstrução é a construção pensada com responsabilidade sobre a vida a nível do impacto passado, presente e futuro no meio. A influência na saúde das pessoas e no meio ambiente dos materiais aplicados, em todas as suas fases, desde a extração das matérias primas, o transporte e transformação, a obra, o uso e o resíduo. (Klingelfus, 2016, p. 30) Definimos bioconstrução como uma forma de construir que procura integrar edificações às necessidades humanas, priorizando a saúde e o equilíbrio com o ecossistema global. Para esta aula, utilizaremos os conceitos de ecobioconstrução e bioconstrução como sinônimos, entendendo que a bioarquitetura é o processo de planejamento que acontece em paralelo à construção e, portanto, fundamental, necessária e responsável por todas as etapas. Nela, aplicaremos a visão sistêmica que vimos em aulas anteriores, bem como a metodologia bioclimática, e os procedimentos que veremos nesta e nas próximas aulas. Assim, arquitetos, engenheiros, desenhadores, responsáveis pelos processos de projeto e gestão e construtores devem mudar seu mindset e implicar-se em toda a cadeia de produção do espaço construído para promover uma construção mais ecológica e saudável. Nem todos os terrenos, nem todas as formas, nem todos os materiais são aconselháveis neste processo. Da sua eleição vai depender a construção de um espaço para a saúde ou para a doença, considerando os pontos de interação com o homem e o meio. É necessário considerar que muitas vezes só utilizar os materiais e técnicas corretas não produz um espaço saudável, ainda que estas sejam as bases para uma construção saudável. (Rodríguez, 2006) 1.2 Objetivos da bioconstrução Em síntese, a bioconstrução propõe: • saúde por meio do equilíbrio da vida com o ambiente construído; • integração das necessidades do indivíduo com o seu entorno; • utilização de materiais, técnicas e sistemas construtivos cuja produção, tratamento, uso e reciclagem sejam de baixo ou nulo impacto ambiental e social; • autonomia energética e uso de matrizes energéticas limpas; • ação consciente e responsável em todo o processo construtivo. Mas esses não são objetivos de toda construção? Deveriam ser, mas na prática não acontece nem de maneira integral nem na profundidade que deveria. 5 São realidade em países com consciência ambiental entre a população e a administração pública e privada, com leis efetivas para explorações controladas de recursos e para o uso de matrizes limpas, em que há incentivo para pesquisa e produção de materiais ecoeficientes, maior igualdade social e economia que sustente essas ações. O Brasil é um país com um grande potencialpara desenvolver e exportar tecnologia em construção sustentável, porque naturalmente tem à disposição muitos recursos, tanto por sua capacidade técnica e produtiva quanto pela riqueza de sua biodiversidade. 1.3 Proposta metodológica da bioconstrução A seguir, veremos a bioconstrução descrevendo seus principais aspectos estruturados para metodologia de certificação de maneira sistêmica. O objetivo é garantir que todas as etapas do processo construtivo, desde a escolha do terreno, sejam pensadas em seu ciclo de vida tendo como eixos transversais à responsabilidade social (englobando a economia), ao ecológico, à salutabilidade. Estrutura-se em quatro apartados: desenho e entorno, construção, fluxos de matéria e energia, e gestão, em cada apartado estão as categorias, os indicadores e os requerimentos necessários para avaliar todo o processo construtivo. Os quatro apartados gerais dividem-se em dez categorias, que por sua vez terão subdivisões em requerimentos específicos. A ideia é que esses requerimentos sejam abrangentes de forma que cada etapa ou decisão seja feita com máximo controle sobre o processo, em detalhes, e se inter-relacionem. 6 Quadro 1 – Estrutura metodológica da bioconstrução Fonte: Klingelfus, 2021. 1.3.1 Desenho e entorno Como em qualquer projeto, corresponde às questões prévias, como de terreno, levantamento das características do território e do entorno, legislação, estudos de viabilidade, diálogos iniciais, estudos e propostas para as soluções encontradas para o edifício no seu conjunto que se visualiza no projeto e na documentação que o complementam. Uma boa assessoria nessa etapa e um bom projeto economizarão tempo e incômodo, tendo melhor resultado. A etapa divide-se em três pontos: território, arquitetura bioclimática e salutabilidade ou habitabilidade. 1.3.1.1 Território Implica em conhecimento profundo de todas suas características físicas, biológicas, legais, culturais, sociais etc. para melhor adequação possível do que se implantará. É preciso observar a vida local e considerar a inter-relação no cenário pós-construído e considerar também todas as intervenções que serão necessárias para, assim, avaliar o impacto que terá. 1.3.1.2 Arquitetura bioclimática Como vimos na aula específica sobre esse tema, é a chave para o início de um bom projeto, para a adaptação ao meio e para a construção autossuficiente, considerando os aspectos vistos, para chegar a espaços confortáveis, eficientes e saudáveis. 1. 1. Desenho e Entorno 01 Território 02 Bioclimática 03 Salutabilidade 2. Construção 04 Materiais 05 Sistemas construtivos 3. Fluxo de Matéria e Energia 06 energia 07 Água 08 Ar e ventilação 09 Resíduos 4. Gestão 10 Gestão e processo 7 1.3.1.3 Salutabilidade ou habitabilidade É a condição do espaço em manter e promover a saúde da vida no local, considerando necessidades das pessoas e condições de conforto desejadas. Quando existem processos de desequilíbrio nesses espaços, identificamos os chamados edifícios doentes, isto é, espaços sem condições básicas para o bem- estar humano. Vale lembrar que muitos efeitos são imperceptíveis aos olhos, então, podemos precisar de estudos específicos com aparelhos de medição. Na bioconstrução, a preocupação com a saúde assume visão integral e salutogênica em todo o processo, não só tratando os espaços para que não sejam portadores ou indutores de doenças, mas também para que promovam a saúde. O conceito de síndrome do edifício doente existe desde os anos 1970, e é definido pela Organização Mundial da Saúde (OMS) como “o conjunto de incômodos e doenças originadas pela qualidade do ar interior (sick building syndrome)”. Fatores como toxicidade dos materiais utilizados, iluminação, ventilação, descompensação de temperaturas, cargas iônicas (elétricas) e eletromagnéticas, partículas em suspensão, gases e vapores de origem químico, ruídos e odores contribuem com esse diagnóstico. Podem ter como origem intervenções mal planejadas, localizações equivocadas; podem estar próximos a fontes contaminantes ou tóxicas, radiações, redes de alta tensão, conter instalações defeituosas, falhas ou com fugas de emissões, próximos a fontes radiativas etc. A OMS considera que um edifício está doente quando seus ocupantes sentem incômodos derivados da má qualidade do ar e mostram sintomas como estresse, depressão, manchas na pele, enxaqueca, problemas respiratórios, inflamação da garganta ou irritação ocular. Podem-se incluir desde náuseas, tonturas ou resfriados persistentes até irritações e alergias (asma, rinite, dermatite, neumonite etc.), sem razão aparente e que afetam produtividade ou desempenho. A gravidade dos sintomas tende a aumentar de acordo com o tempo que as pessoas passam no prédio e a melhorar, ou mesmo desaparecer, quando estão longe. No trabalho A Saúde do Homem no Espaço Habitado, de Klingelfus (1999), foram estudados vários temas relacionados à construção e às implicações do espaço na saúde, sobretudo como a arquitetura pode contribuir com a qualidade desse espaço, ademais dos parâmetros já bem conhecidos, como luz natural, ergonomia, conforto térmico e acústico, mas também com utilização de aspectos como cromoterapia, biocompatibilidadae de materiais, 8 utilização de zonas neutras determinadas pela geobiologia e radiestesia, aplicação de formas e proporções harmônicas, neurociência, psicologia etc. Todos esses temas são campos de pesquisa e atuação. 1.3.2 Construção Materiais, sistemas e métodos têm alto impacto no processo de construção, ao longo e no resultado final desta, evidenciando o cuidado durante todo o ciclo de vida desses produtos. Dividem-se em: materiais e sistemas construtivos. 1.3.2.1 Materiais Trata-se da correta seleção e utilização do material a ser empregado. Para isso, requer conhecimento de suas qualidades físicas, análise de mercado, ciclo de vida, componentes, procedência, certificações e, inclusive, da correta combinação entre si; há ampla gama de possibilidades em qualquer etapa do processo. Já no projeto, pode-se decidir utilizar papel ecológico ou nem usar papel. Na decisão da estrutura, pensaremos qual material terá menor impacto de fabricação ou demandará menor tempo e distância de transporte, o mais econômico ou mais eficiente. Durante uma obra, quanto mais componentes forem necessários, mais esse processo pode resultar complicado, por isso é importante conhecer disponibilidades locais, processos implicados e analisar opções não só individualmente, mas no conjunto e ao longo do tempo. Posteriormente, na aula específica sobre ciclo de vida, veremos como classificar e quais características levar em conta. Como princípio geral, devemos utilizar materiais de menor impacto ambiental, com melhor efeito sobre a saúde e que melhor se encaixem nas prestações que queremos para nosso edifício considerando seu desempenho ao longo do tempo. Os materiais mais benéficos à saúde humana são os menos industrializados, não tóxicos, que sempre estiveram à disposição, como terra, cal, algodão, pedra e madeira, muitas vezes com processos mais artesanais de construção. Na construção em grande escala, precisamos utilizar materiais que correspondam a maiores esforços estruturais, maior rapidez e demandas em que precisamos utilizar concreto e metal, por exemplo. Então, o uso desses materiais deve ser cuidadoso. A própria 9 indústria está reinventando-se no sentido de oferecer materiais modernos, mais ecológicos e eficientes, com tecnologias menos agressivas. 1.3.2.2 Sistemas construtivos Segundo Rodriguez (2006), são a “arte de colocar/utilizar os materiais de maneira que cumpram de forma eficiente sua função na construção”. Técnicas ou sistemas construtivos são o conjunto dos elementos organizados para cumprir da melhor formaos objetivos do projeto. Devem ser cuidadosamente pensados para garantir demandas de estrutura, conforto térmico, acústica, isolamento, impermeabilização, estanqueidade etc., oferecendo ótimo desempenho do conjunto. Nesse sentido, disponibilizamos das normas e informações de fabricantes e, para sistemas inéditos, ensaios e medições. Na bioconstrução recomenda-se uso de técnicas e sistemas locais aplicando a tecnologia e o produto disponível, por questões de menor impacto ambiental para extração e transporte, compatibilidade e adaptabilidade frente às características do meio, linguagem e identidade cultural, facilidade e disponibilidade tanto do produto como de mão de obra, traduzidas em rapidez e economia, e outras vantagens que definem as tecnologias apropriadas, como a fabricação de tijolos e paredes de terra ou do uso da madeira, encontrados no local, ou ainda as construções semienterradas com aproveitamento da topografia local, ou as fachadas solares, orientadas ao sol e construídas para armazenamento e ganho térmico, por exemplo. Atualmente, contamos com a industrialização de algumas dessas técnicas ou a incorporação de novos sistemas com antigos materiais, como painéis pré- fabricados em terra ou os super adobes. Como exemplos, podemos citar os sistemas secos (não requerem conglomerados úmidos) e os sistemas modulares (módulos produzidos fora do canteiro de obras), que vêm ganhando espaço na construção civil brasileira. Nos sistemas secos temos: • Drywall: usado na construção de paredes e divisões internas, e que possui estrutura em aço e fechamento geralmente com placas de gesso acartonado, não tendo função estrutural. • Steel frame e wood frame: podem ter função estrutural devido ao seu conjunto de estrutura, sendo que o steel frame utiliza estrutura em aço e o wood frame em madeira. Os revestimentos são principalmente em chapas 10 de madeira, mas também outros tipos de placas que podem trazer maior impacto em seu ciclo de vida, como placas cimentícias, painéis de alumínio ou placas de gesso acartonado. Ambos são complementados com isolamentos para as condições determinadas de uso; normalmente é colocado um material isolante entre os painéis de acabamento e são feitas previamente as instalações. Figura 1 – Construção em wood frame Crédito: northlight/Shutterstock. • Construção modular ou pré-fabricada: previamente construída em fábrica, em módulos, normalmente em linha de montagem e transportada à obra pronta para montar, com dimensões pré-estabelecidas e sistemas previamente resolvidos. Pode ser de diferentes materiais e suas combinação. Com novas tecnologias nas indústrias, atualmente permite flexibilidade e variedade de formas, sendo utilizada em todo tipo de obra. Pode ser chamada de construção industrial ou offsite. Todos esses sistemas trazem benefícios ao atual panorama da construção, pois são rápidos e descomplicados, ganham em tempo, limpeza, desperdício, transporte e armazenamento de resíduos e economia global, entre outros fatores a analisar no contexto aplicado. Exigem bom planejamento prévio com respeito a instalações e detalhes construtivos. Quanto à sustentabilidade, o uso de aço, placas cimentícias, concreto, colas, lã de vidro e outros materiais de grande impacto tanto ao meio como à saúde representam uma desvantagem e devem ser substituídos por outros mais 11 sustentáveis. Entretanto, existe uma compensação pelo menor uso de energia e água em seu processo construtivo (não necessariamente em sua fabricação), e a redução de resíduos em um obra, que é um grande diferencial; trata-se de uma construção que pode ser desmontada e reutilizada e nesse sentido o mais sustentável é o wood frame, cuja madeira é de uso sustentado. 1.3.3 Fluxos de matéria e energia São o contínuo funcionamento das entradas e saídas de energia, água, resíduos e ar, necessários no processo da construção em si e para o período de uso e desmonte da edificação. Representam elementos que nutrem e são gerados das atividades desenvolvidas no local e que vão impactar o entorno em que se inserem e a vida das pessoas que desenvolvem essas atividades. Além de projetar sistemas que otimizem esses fluxos, será necessária a reeducação do uso para promover novos e melhores hábitos de vida. 1.3.4 Gestão Permeia todas as etapas anteriores e continua durante a vida do espaço, com sua correta utilização, manutenção e seguindo os mesmos princípios ecológicos das etapas anteriores. Por isso, hábitos e mudança de paradigmas quanto ao modo de viver são tão importantes. Garantir uma boa gestão em todo o processo é educar a todos os implicados em todas as etapas (prévia, durante e posterior), não só trabalhadores e usuários, mas também toda a indústria e as entidades econômicas. A esse processo, somamos a responsabilidade social. Veremos, a seguir, de maneira introdutória, os quatro pontos do apartado de fluxos de matéria e energia: ciclos da água, do ar, da energia e do resíduo no edifício. TEMA 2 – TRATAMENTO DE ÁGUAS A gestão da água de forma sustentável é crucial para o ecossistema. Em todo o ciclo da água do edifício – obtenção/origem/entrada, uso (alimentação, higiene, limpeza, residual) e vertido/devolução/reuso –, deve haver bom senso, economia, otimização de recursos e uso, e cuidado com a devolução ao meio em condições biológicas corretas. Alguns sistemas já são bastante conhecidos: mecanismos de redução do fluxo nas torneiras ou nos chuveiros, controle de 12 descarga ou duplo fluxo em vasos sanitários e bidês, separação das águas residuais e reaproveitamento com tratamento específico, recolhida e uso de águas de chuva. Existem opções para reduzir nossa necessidade de uso da água com instalações mais secas, e de tecnologias modernas. Como exemplo, os banheiros secos e o esgoto a vácuo. O abastecimento, seja em unidades individuais ou por grandes empresas que gerenciam a distribuição nas cidades pelos mananciais naturais, deve garantir a preservação destes, e devem ser realizados controles do estado biológico com frequência. É necessário que condições sanitárias da população local estejam cobertas, e que fontes e rios voltem a seu estado de limpeza natural. 2.1 Águas residuais A separação das águas cinzas (banho, máquina de lavar e lavatórios) e das negras (misturadas a fezes e urina) nos sistemas de águas residuais é importante devido às composições diferenciadas dessas águas. As águas cinzas podem ser reaproveitadas nos sistemas internos do edifício para limpeza, uso no vaso sanitário ou diretamente na agricultura. Os elementos químicos, como fósforo, potássio e nitrogênio, que fazem dessas águas não apropriadas para consumo humano, servem de fontes de nutrição para as plantas. As águas negras deverão ser tratadas e limpas para sua devolução ao meio. Elas contêm alta proporção de nitratos e nitritos e microrganismos patógenos, por isso são tóxicas para os humanos. A separação e o tratamento local evitam o transporte e o aumento das colônias bacterianas com o tempo minimizado. Para grandes empreendimentos, como loteamentos, condomínios ou edifícios de grande porte, devemos projetar sistemas autônomos de tratamento das águas e reaproveitamento e com o mínimo devolução de água limpa ao sistema (verificar normas vigentes). Esses sistemas com grande capacidade de acumulação podem ter outros usos, a exemplo de produção de energia e apoio no plantio, integrando-se no paisagismo local e melhorando a qualidade do ar no caso de tratamento de água com sistemas vegetais. Para todo sistema deve haver um projeto prévio elaborado por especialista e monitoramento e controle dessas águas para que sejam aptas ao reuso. 13 2.2 Biodepuração O tratamento e a limpeza de águas consistem em processos físicos, químicos ou biológicos para torna-las utilizáveis. Existemvários sistemas para as diferentes demandas, quase sempre começando pela filtragem. Um esquema simples de biodepuração pode ser: • Separação das águas negras e cinzas. • Filtragem das águas cinzas para reuso. • Circuitos de depuração natural (pré-depuração anaeróbica; decantação; filtração; organização de tanques de depuração natural com vegetais e fauna lacustre, com vegetação apropriada variável em função do local; oxigenação). 2.3 Aproveitamento da água de chuva Recolher e reusar a água da chuva é um método simples, econômico e eficiente de abastecimento local, em que não só economizamos água, mas também diminuímos nossa pegada hídrica e a necessidade de intervir nos sistemas naturais que mantêm o equilíbrio do ecossistema. Os primeiros milímetros de chuva carregarão diversa impurezas do ar e sólidos existentes na superfície. Ao armazenar e filtrar, ou tratar esta água para reutilização, deve-se fazer o cálculo considerando a área de recolhida e a quantidade de chuva no local. Para armazenar essa água, são utilizadas cisternas ou algibes, feitos de obra, enterrados ou não, ou cisternas externas prontas, colocadas próximas à instalação de recolhida, que hoje encontramos no mercado nos mais variados modelos, tamanhos e até cores, para adaptar a qualquer situação. O sistema, apesar de simples, requer manutenção e cuidados. Essa água poderá ser utilizada para distintas tarefas domésticas ou usos de limpeza e regadio em qualquer tipo construção. Lembrando que a água da chuva pode ser recolhida do telhado e de qualquer superfície horizontal. 14 Figura 2 – Cisternas pré-fabricadas e enterradas para recolher água de chuva Crédito: Hamik/AdobStock Figura 3 – Cisterna externa: sistema direto para recolher água de chuva do telhado Crédito: Thomas Barrat/AdobeStock. TEMA 3 – TRATAMENTO DO AR: QUALIDADE DE SAÚDE FÍSICA E MENTAL Os componentes do ar e seus possíveis contaminantes afetam a qualidade do ambiente por meio de equipamentos ou materiais, falta de ventilação ou renovação do ar, e também pela forma como devolvemos o ar ao exterior ao retirá-lo de nossos edifícios. Para que o habitat proporcione ambiente favorável ao bem-estar do homem e à sua capacidade de trabalho, é necessário um ar rico em oxigênio, renovado constantemente, além de temperaturas agradáveis sem movimentos incômodos, umidade adequada, sem odores etc. Por meio da respiração, o homem absorve o oxigênio do ar e transforma- o em energia para o corpo, trocando substâncias contidas no ar. O homem inala oxigênio e expele dióxido de carbono e vapor-d'água em quantidades que dependem de seu peso, dieta, atividade e do ambiente ao seu redor. Em todos os lugares onde está, continua respirando. 15 A qualidade do ar respirado intervém definitivamente no bem-estar e nas atividades realizadas pelo homem, influenciando ao longo de sua vida em sua saúde física, social e mental. As consequências da poluição do ar no corpo humano têm resultados que podem variar de simples alergias a graves problemas pulmonares. A má qualidade do ar interior é responsável em grande parte pelo diagnóstico de um edifício enfermo. 3.1 Poluição do meio ambiente externo A poluição do ar ocorre em ambientes internos e externos. Entre esses dois espaços há uma troca constante de ar. O ar poluído no espaço interior pode ser causado por poluição externa, substâncias poluentes são lançadas no ar por indústrias e fábricas e pela queima de combustíveis fósseis e desmatamento. Existem muitos outros elementos incômodos que o ar externo carrega, como poeira, cinzas, pólen, fibras ou aerossóis – uma combinação de partículas de poeira com poluentes. Nesse sentido, de troca, devemos cuidar também com a qualidade do ar que devolvemos ao exterior, ao ambiente, e manter um ciclo de qualidade. 3.2 Qualidade do ar interior A qualidade do ar interior pode ser afetada pela poluição interna dos edifícios, que têm diferentes causas, geradas pelo próprio edifício e seu uso. • Sistemas de ar-condicionado mal mantidos e com colônias de bactérias. • Solventes em processos construtivos, como espumas, colas e tintas. • Colas em móveis e materiais de decoração. • Presença de ácaros e outros em tapetes, cortinas, móveis etc. • Fungos pela umidade. • Solventes em produtos de limpeza, ambientadores, inseticidas etc. Do ponto de vista arquitetônico, devemos agir em prevenção sempre para manter essa qualidade interior, garantindo conforto e saúde para o usuário. Em fase de projeto, é necessário avaliar o local, os intervenientes e as necessidades, quantificando previamente e propondo soluções adequadas de: • ventilação natural como prioridade perfeitamente dimensionada para garantir efeitos desejados quanto à renovação do ar e controle térmico; 16 • ventilação artificial, quando necessária, com sistemas modernos que garantam demanda e condições exigidas para conforto interno, seguindo a legislação; • sistemas de acondicionamento, idem do ponto anterior; • renovação do ar, que deve ser pensada para diferentes situações do ano, considerando o clima e as características do entorno; • sistemas de filtragem, utilizando filtros adequados nas entradas e saídas de ar, principalmente quando tratar-se de espaços com usuários que necessitem atenção especial, como em hospitais, clínicas, espaços de repouso e de longa permanência; • manutenção, considerando sistema de avaliação e ajuste continuado com medições e manutenção dos equipamentos e acabamentos em geral; • diversidade das pessoas que utilizarão os espaços e suas necessidades particulares; • verificação no entorno da existência de fábricas, edifícios industriais, fontes poluentes, como autovias, depósitos de resíduos, vertentes de produtos tóxicos ou até mesmo fontes naturais de gases ou odores, e ação para seu controle ou eliminação de possíveis inconvenientes; • umidade como importante característica do ar e de nosso controle orgânico, sendo monitorada para evitar desequilíbrios físicos, desgastes e cultivo de elementos inconvenientes, como fungos, projetando regulação higrotérmica natural com estratégias bioclimáticas e uso de vegetação; • uso de materiais saudáveis, não tóxicos ou contaminantes como um dos principais pontos durante toda uma obra, desde a especificação em projeto, lembrando que com a industrialização temos uma quantidade enorme de materiais sintéticos e devemos estudar seu ciclo de vida para evitar, por exemplo, os COVs e outros contaminantes, presentes nas tintas, isolantes, colas, produtos de limpeza, higiene etc. É importante conhecer a legislação pertinente ao local. No Brasil, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) é o órgão público responsável por determinar padrões de qualidade do ar e fiscalizar ambientes climatizados de uso público e coletivo. A Resolução n. 09/2003 estabelece os padrões referenciais de qualidade do ar para estes espaços. 17 Tais padrões de qualidade, segundo a RE09, estão referenciados à(ao): • temperatura, que no verão deve estar em torno de 23 °C a 26 °C, e durante o inverno deve variar de 20 °C a 22 °C. • velocidade do ar, estando a um nível de 1,5 m do piso e na região de influência da distribuição do ar é de menos 0,25 m/s. • umidade, pois no verão os níveis devem estar em torno de 40% a 65% e durante o inverno o adequado são níveis que variam de 40% a 55%. • aerodispersoide, que se trata de partículas líquidas ou sólidas presentes no ar, conhecidas popularmente como poeira; a RE09 determina que os níveis de aerodispersóis não devem exceder 80 mg/m³, pois os mesmos são responsáveis por agravar doenças como bronquite, sinusite e asma; • contagem e identificação de fungos, etapa em que se calcula a quantidade presente num ambiente climatizado; os valores não devem exceder 750 ufc/m³ e fungos patogênicosprejudiciais à saúde também não são tolerados. • dióxido de carbono: em ambientes fechados os níveis de dióxido de carbono não devem exceder 1.000 ppm; locais com parâmetros mais elevados de CO2 ocasionam sintomas como dores de cabeça e sonolência, além de afetar a capacidade de concentração das pessoas, portanto é necessário atentar-se à taxa de renovação do ar interior. A resolução define elementos e metodologias a serem seguidos e pode ser consultada em: . Já a Lei n. 13.589/2018 dispõe sobre manutenção de instalações e equipamentos de sistemas de climatização de ambientes, e pode ser consultada em: . Para complementar seu estudo, consulte os documentos da OMS a respeito de qualidade do ar, indicados nas referências (Who, 1983; 1989). Na página da OMS também há artigos e publicações atuais sobre o tema: . TEMA 4 – TRATAMENTO DE RESÍDUOS A construção produz grande quantidade e variedade de resíduos em todo o seu processo. A diminuição desses resíduos e a recuperação de materiais de construção e demolição, por exemplo, favorecem a redução da exploração de http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato2015-2018/2018/Lei/L13589.htm https://www.who.int/eportuguese/publications/pt/ 18 novas matérias-primas, da necessidade de espaços em depósitos públicos, de custos com transporte e de impactos ambientais, favorecendo também a economia na obra. Podemos dividi-los em duas fases principais: resíduos da própria construção, que incluirão resíduos da demolição final, em final de vida; e resíduos gerados durante a utilização do edifício. 4.1 Resíduos da construção O custo de manuseio, transporte e descarte de resíduos durante um projeto de construção ou demolição é um fator importante no orçamento do projeto e nas mudanças climáticas. O transporte de resíduos consome combustível e gera emissão de poluentes além de ser caro. Durante a fase de construção, a correta separação, armazenagem e destinação de todos os resíduos produzidos no espaço construído terá importante impacto positivo no ambiente. Os resíduos podem ser encaminhados para programas de reciclagem ou reutilizados no próprio edifício, fechando ciclos de utilização. Novamente, vemos a importância da informação e da educação dos usuários no sentido da mudança para novos hábitos mais conscientes. Nos resíduos de obra podemos encontrar uma variedade de materiais mais básicos, como terra, areia, pedra, concreto, pedra, cerâmica, madeira, metais, vidro, plásticos, papel, embalagens têxteis, restos de cabeamento etc., que podem ser reutilizados como matéria-prima ou retornar ao fabricante para reciclagem. É importante separá-los em obra e até mesmo ter equipamentos e sistemas que permitam um primeiro processamento e reaproveitamento desses materiais. Também é preciso prever em projeto sua aplicação e utilização. 4.1.1 Demolição Na fase de demolição, os resíduos variam substancialmente dos de obra porque já estão misturados a conglomerados, colas, solventes ou simplesmente formaram compostos diferentes dos materiais de origem. Dependem da sua cuidadosa desmontagem ou separação das partes: madeira, metal, vidro, plástico, cabos, ferragens, tijolos, ladrilhos etc. Em geral, são reaproveitados com outra função como base de pavimentação, por exemplo. Vale frisar a necessária separação prévia dos materiais tóxicos ou perigosos para qualquer reaproveitamento, os quais devem ser encaminhados ao seu correto vertido. 19 Devemos lembrar de materiais e sistemas construtivos que na fase de pós-uso do edifício, podem ser desmontados e reutilizados, a exemplo de construções pré-fabricadas ou modulares, contêineres, coberturas etc., e também na restauração e reabilitação de edifícios existentes para novas finalidades como forma sustentável de gerir as ocupações nas cidades. 4.2 Resíduos gerados nos edifícios Esse tema é de responsabilidade do usuário, fazendo a correta seleção, armazenamento e encaminhamento dos resíduos gerados durante a vida útil do edifício. É na fase de projeto que se preveem os locais em que esses resíduos serão separados, armazenados ou até mesmo receberão algum tratamento para reutilização, como compostagem ou recuperação, sendo necessária também a correta instrução ao usuário de como proceder para otimizar o que foi projetado. O objetivo será dotar o edifício de sistemas ou mecanismos e educar o usuário para que mesmo com simples ações o ciclo dos resíduos seja gerar mínimas quantidades e que essas quantidades possam ser reaproveitadas, sem excedentes. Poderíamos citar como exemplo os alimentos que entram em uma fábrica para alimentação dos seus funcionários, que geram resíduos orgânicos que podem ir para um sistema de compostagem no qual esse adubo será utilizado em hortas da própria fábrica, retornando como alimento. 4.2.1 Coleta seletiva Nossos edifícios devem garantir que a coleta seletiva dos resíduos possa acontecer de forma simples e efetiva, separando os resíduos sólidos recicláveis: plásticos, vidros, metais e papel; e orgânico, por outro lado, que como já vimos pode ser reciclado no próprio local. Nesse aspecto, o sistema de coleta municipal determina alguns hábitos de uso e separação. É interessante pesquisar nos municípios onde atuarmos qual é o caminho do lixo. Sem dúvida, a diferença passa por uma boa gestão nos processos que envolvem resíduos, tanto nos locais de produção de materiais quanto nos canteiros e depois nos edifícios. Implantar técnicas de reduzir, reutilizar e reciclar e de organização e planejamento estrito com relação aos materiais e como serão operados em obra faz muita diferença. Sobre esse tema, recomendamos ler sobre o Lean Construction (Tzortzopoulos; Kagioglou; Koskela, 2020). 20 TEMA 5 – INSTALAÇÕES PARA PRODUÇÃO DE ENERGIAS Devemos trabalhar as instalações de energia para obter autonomia e para compartilhar excedentes, seja no âmbito individual ou coletivo. Para isso, temos no mercado opções de equipamentos de produção de energia com recursos naturais, como Sol, terra, vento, resíduos e outros. O dimensionamento das necessidades e o conhecimento das características locais indicarão as melhores soluções. No contexto urbano, a administração pública não só deveria criar leis de incentivo e promover o uso racional na produção de energia limpa, mas também investir em produções sociais e em grande escala. Temos visto nos últimos anos um grande aumento de ilhas de produção de energia ao redor do mundo com sucesso, sempre, é claro, estudando o impacto que pode ser causado e atuando em prevenção. Segundo o Centro Brasileiro de Infraestrutura (CBIE, 2018), no Brasil “as fontes renováveis são responsáveis por mais de 70% da geração elétrica nacional, com predomínio da hidráulica (65,2%)”. Figura 4 – Distribuição energética por matrizes no Brasil Fonte: elaborada com base em CBIE, 2018. No panorama mundial, a China é um país extremamente dependente do petróleo e, por isso, também vem investindo muito em energias renováveis no mundo e tem o maior mercado de energia eólica e solar. Estima-se que até 2050 as energias renováveis representem cerca de 50% da energia mundial (CBIE, 2018). 21 5.1 Instalações de energia elétrica Pensando então na eficiência e na saúde, pois implicações da produção energética não só têm impacto no meio ambiente, mas na saúde e no bem-estar humano, todo o sistema deve ser elaborado e direcionado para isso, de forma coerente e de maneira mais ecológica e econômica. • Equipamentos e sistemas eficientes; • Fontes energéticas naturais; • Equipamentos de baixo consumo; • Sistemas automatizados de iluminação e acesso, como células fotossensíveis, temporizadores,eletrônicos de alta eficiência etc. No Brasil, a Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) é a responsável por “implementar as políticas e diretrizes do governo federal para a exploração da energia elétrica e o aproveitamento dos potenciais hidráulicos, e regular os serviços concedidos, permitidos e autorizados, expedindo os atos regulamentares necessários” (Aneel, 2020), e vem trazendo leis para regular o mercado de produção e energia nacional, bem como estimular o uso de energias renováveis. Em 2012, por meio da Resolução Normativa 482, regulamentou que pessoas físicas e jurídicas podem produzir sua própria energia de forma descentralizada, e em 2016, a Resolução Normativa 687 ampliou esse seguimento. É interessante conhecer o sistema de crédito e compartilhamento energético, pois ele permite ao usuário produtor armazenar e obter créditos com rede local para uso quando não há produção suficiente local. O uso mais frequente em nossos edifícios são os painéis fotovoltaicos, que transformam energia solar diretamente em eletricidade, desenvolvidos por meio de materiais semicondutores como o silício. Essa energia é armazenada em baterias e, apesar de muito eficiente, tem ainda um custo de instalação alto para a maioria da população. 22 Figura 5 – Bairro moderno e sustentável em Almere, Holanda. O aquecimento da cidade (stadswarmte) no distrito é parcialmente alimentado por uma ilha de painel solar (zoneiland) Crédito: Pavlo Glazkov/Shutterstock. 5.2 Climatização O primeiro passo aqui, como já vimos, é um bom projeto seguindo a bioclimática. Após isso, verificar as necessidades de complementação de equipamentos para obter melhor conforto. Podemos utilizar sistemas informáticos para conectar sensores em diferentes partes do edifício e conseguir um diagnóstico do estado higrotérmico do ambiente. Com auxílio de simulações, podemos verificar e comparar situações diversas e regular diferentes mecanismos do sistema, como equipamentos de climatização, aquecimento de água e equipamentos de proteção direta, a exemplo de brises ou persianas. Poderemos então regular, inclusive a distância, todo o sistema para melhor desempenho segundo a necessidade específica do edifício ou de cada compartimento. 5.3 Instalação de energia térmica Para a produção ativa de energia térmica são utilizados basicamente três tipos de sistemas (além da solar passiva): • Painéis de captação de energia solar (coletores ou placas) ou tubos a vácuo. Normalmente captam e transferem o calor a um líquido 23 (geralmente água). Trabalha-se com sistemas complementares como o gás para apoio nos dias em que a demanda for maior que a produção solar. • Queimadores de biomassa: restos vegetais, da agricultura ou indústria. • Geotérmica: aproveitamento do calor do núcleo da Terra para aquecer fluidos e gerar energia por meio de geradores ou turbinas. 24 REFERÊNCIAS ANEEL. Agência Nacional de Energia Elétrica. Disponível em: . Acesso em: 25 fev. 2021. BENITE, A. Emissões de carbono e a construção civil. São Paulo: CTE (Centro de Tecnologia de Edificações), 2011. CBIE. Centro Brasileiro de Infraestrutura. Quais os países com a maior capacidade instalada de energia renovável? 2020. Disponível em: . Acesso em: 25 fev. 2021. CBIE. Centro Brasileiro de Infraestrutura. Como funciona a geração elétrica? 2018. Disponível em: . Acesso em: 25 fev. 2021. FIEB. Federação das Indústrias do Estado da Bahia. Gestão de Resíduos na Construção Civil. Projeto Competir. Senai, Sebrae e GTZ. 2005. Disponível em: . Acesso em: 25 fev. 2021. GEHL, J. Ciudades para la gente; 1. ed. Ciudad Autónoma de Buenos Aires: Infinito, 2014. GLOBAL ABC. 2020 Global Status Report For Buildings And Construction - Aliança Global Para Edifícios E Construção. Disponível em: . Acesso em: 25 fev. 2021. HAUMANN, T. Máster de Bioconstrucción, Módulo 3. Neubeuern: IBN Institut Für Baubiologie + Oekologie, 2005. KLINGELFUS, M. La salud del hombre en el espacio habitado. Tese del Máster. Universidad Politécnica de Madrid. Madrid, 1999. KLINGELFUS, M. Ferramenta de certificação para a bioconstrução. 765F. Tese (Doutorado em Construção e Tecnologias Arquitetônicas). Universidad Politécnica de Madrid. Madrid, 2016. https://www.aneel.gov.br/programa-eficiencia-energetica https://cbie.com.br/artigos/quais-os-paises-com-a-maior-capacidade-instalada-de-energia-renovavel/ https://cbie.com.br/artigos/quais-os-paises-com-a-maior-capacidade-instalada-de-energia-renovavel/ https://cbie.com.br/artigos/como-funciona-a-geracao-eletrica/ https://cbie.com.br/artigos/como-funciona-a-geracao-eletrica/ https://globalabc.org/news/launched-2020-global-status-report-buildings-and-construction https://globalabc.org/news/launched-2020-global-status-report-buildings-and-construction 25 MARTÍNEZ, A. Bioconstrucción – Cómo Crear Espacios Saludables, Ecológicos y Armoniosos. Madrid: Ediciones I, 2015 RODRÍGUEZ, C. Manual de Bioconstrucción. 2. ed.Madrid: Mandala Ediciones, 1999. TZORTZOPOULOS, P.; KAGIOGLOU, M.; KOSKELA, L. 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