Quiosque sustentável

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carlos lukas forato batista da silva
gustavo santos Do amaral
jhulia maria nogueira rodrigues de oliveira
LUCAS DO NASCIMENTO LAURINDO
QUIOSQUE SUSTENTÁVEL (Q.S)
						
Rosana
Junho de 2017
SUMÁRIO
1 – Fundamentação Teórica ..............................................................................03
1.1 – Estrutura do Quiosque Sustentável.................................................03
1.1.1 – No Brasil.......................................................................................03
1.1.2 – Características mecânicas do bambu..........................................04
1.1.3 – Resultados e discussões.............................................................05
2 – Energia Solar................................................................................................06
2.1 – Módulos Fotovoltaicos ....................................................................06
2.2 – Utilização da Energia Solar.............................................................07
2.3 – Vantagens da Energia Solar ...........................................................07
2.4 – Quanto Custa A Energia Solar Fotovoltaica....................................08
3 – Geração de energia através do exaustor eólico............................................11
4 – Biodigestor....................................................................................................11
5 – Cisterna........................................................................................................13
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................16
1 – Fundamentação Teórica 
1.1 – Estrutura do Quiosque Sustentável.
Atualmente, estrutura de bambu vem sendo muito utilizada, visto que, foi aprovada por estudiosos da área ambiental e da construção civil. Trata-se de uma ótima alternativa para construção, devido a sua resistência e flexibilidade, e pelo baixo impacto gerado em seu cultivo. 
O bambu, já foi comprovado ser uma excelente solução para ser substituído na estrutura de concreto, pelo fato de que o bambu é um material renovável e não exige de matéria prima na sua composição, ao contrário das vigas de aço o bambu seria uma alternativa sustentável. Abundante, renovável e extremamente resistente, o material tem um enorme potencial para se tornar no futuro um substituto para o aço.
O Laboratório Future Cities de Cingapura está conduzindo um estudo que visa determinar a gama completa de aplicações do bambu na construção civil. A pesquisa está revelando a real condição do material como elemento de estrutura para edificações.
Segundo um artigo publicado pelo site ArchDaily, os países em desenvolvimento possuem uma maior demanda por concreto reforçado com aço e devido a diversos aspectos, esses países muitas vezes não possuem condições de fabricar em quantidade satisfatória esses materiais e atender essa demanda. Tendo como uma alternativa para solucionar o problema, o uso do bambu.
Nos estudos de resistência e tração realizados, o bambu se mostrou extremamente eficiente superando a maioria dos outros materiais testados, incluindo o aço reforçado. Isso foi possível devido a sua estrutura oca e tubular que evoluiu ao longo de milênios para resistir à intempéries naturais. Além de suas vantagens de usabilidade, o bambu ainda oferece uma fácil colheita e transporte, o que o torna economicamente mais viável, e já que sua extração é bem menos impactante do que a do metal.
Por conta do seu ciclo de crescimento rápido e a facilidade para crescer em diversos tipos de ambiente, o material pode ser considerado extremamente barato. Além disso, a plantação de bambu requer a existência de grama para absorver grandes quantidades de CO², o que significa que seu cultivo como material de construção contribuiria combatendo as mudanças climáticas.
De fato, todos esses fatores já são um grande incentivo para o investimento no desenvolvimento da produção e utilização do bambu. Mesmo assim, apesar desses benefícios, ainda é necessário muito trabalho e pesquisas para superar algumas limitações do material, como a contração e expansão causadas por mudanças de temperatura e absorção de água, além da degradação que pode ser gerada por fatores biológicos.
1.1.1 – No Brasil
Segundo Korte, a maior plantação comercial desta planta em todo o mundo, fica no Brasil e pertence ao Grupo João Santos, com áreas em Pernambuco, Alagoas, Piauí e Maranhão – todos na região Nordeste do País.
Ele ainda destaca que, no Brasil, onde há bastante área degradada disponível, incidência solar abundante e chuvas suficientes, o bambu pode crescer em qualquer região, com espécie nativa ou exótica, entre 1,5 mil conhecidas e 38 mil bem estudadas pelas universidades mundo afora.
A falta de divulgação da utilização do bambu no processo de construção é pouco falado no Brasil, por conta disso não se tem a valorização do material. Precedido de tal, as técnicas deveriam ser melhores divulgadas
As varas de bambu têm brotação anual e os novos brotos crescem rapidamente, alimentando-se da seiva que recebem das varas mais antigas, as quais estão ligadas pelos rizomas, alcançando a sua altura máxima em no máximo seis meses.
Sua maturidade, porém, é alcançada entre o terceiro e o sexto ano após a brotação e se não houver a colheita das varas, elas acabam secando e morrem em até dez anos, conforme a espécie, sendo planta perene de elevado rendimento por área.
1.1.2 – Características mecânicas do bambu
Compressão:
Peças curtas de bambu podem suportar tensões superiores a 50 MPa, superando a resistência dos concretos convencionais. Além disso, o concreto tem densidade superior a 2 e o bambu apresenta 1/3 desse valor. Desse modo, se for considerada a resistência em relação à densidade (resistência específica), o bambu mostra-se mais eficiente do que o concreto.
Tração paralela às fibras:
O módulo de elasticidade do bambu situa-se em torno de 20.000 MPa, cerca de 1/10 do valor alcançado pelo aço. Cabos de bambus trançados oferecem resistência similar ao aço CA-25 (2.500 kgf/cm2). O peso, no entanto, 
é 90% menor.
Flexão estática:
O bambu apresenta rigidez suficiente para que possa ser utilizado em estruturas secundárias, na forma de treliças e vigas. Na Colômbia, Equador e Costa Rica foram desenvolvidos importantes projetos estruturais como o de Guadua angustifólia.
Resultados e discussões 1.1.3
Nesta etapa serão apresentados os valores levantados junto aos fornecedores, de matéria prima e de mão de obra. Abaixo segue a tabela com os valores orçados para execução dos pergolados em bambu. (Figuras 1, 2, 3)
	Mosso
	
	Material 
	Mão de obra
	Total
	Fornecedor 1
	R$ 340
	R$ 300
	R$ 640
	Fornecedor 2
	R$ 360
	R$ 300
	R$ 660
	Fornecedor 3
	R$ 420
	 R$ 600 
 
	R$ 1020
	
	
	 
	
Figura 01 – tabela com valores para fornecimento de mão de obra e matéria prima para execução de pergolado em bambu.
	Gigante
	
	Material 
	Mão de obra
	Total
	Fornecedor 1
	R$ 450
	R$320
	R$ 720
	Fornecedor 2
	R$ 460
	R$ 300
	R$ 760
	Fornecedor 3
	R$ 680
	R$ 700
	R$ 1300
	
	
	 
	
Figura 02 – tabela com valores para fornecimento de mão de obra e matéria prima para execução de pergolado em bambu.
	Gradua
	
	Material 
	Mão de obra
	Total
	Fornecedor 1
	-
	-
	-
	Fornecedor 2
	-
	-
	-
	Fornecedor 3
	R$ 750
	 R$800
	R$ 1.550
	
	
	 
	
Figura 03 – tabela com valores para fornecimento de mão de obra e matéria prima para execução de pergolado em bambu.
Contudo, concluímos que o bambu gigante da espécie (Dendrocalamus Giganteus) seria uma excelente solução, visto que, o preço obtido e a viabilidade do uso seriam a melhor opção, sendo utilizado em paredes de alvenaria. 
2 – Energia Solar 
Diariamente toneladas de energia chegam ao nosso planeta de forma gratuita e limpa. Os raios solares,além de trazerem a luz e o calor essencial para a vida na Terra, podem ser aproveitados para a geração de eletricidade. Através de uma tecnologia denominada fotovoltaica, ou seja, luz transformada em eletricidade. 
O termo “Fotovoltaico” é a junção de duas palavras: Foto = que tem sua raiz na língua grega e significa “luz” e Voltaica = que vem de “volt” que é a unidade para medir o potencial elétrico. 
Para realizar isto, são utilizadas células solares formadas por duas camadas de materiais semicondutores, uma positiva e outra negativa. Ao atingir a célula, os fótons da luz excitam os elétrons, gerando eletricidade. Quando maior a intensidade do sol, maior o fluxo de eletricidade.
2.1 – Módulos Fotovoltaicos 
O módulo é o principal elemento de um sistema fotovoltaico, que é produzido a partir de células. 
O silício ainda é a matéria-prima mais utilizada para a produção das células, porém outros elementos também podem ser empregados para a sua produção. 
Os avanços nas pesquisas, contudo, permitiram aos módulos ganhar mais flexibilidade, eficiência e durabilidade. 
O material mais comercializado é o silício. Por ser o segundo elemento mais abundante da Terra, não há limites com relação à matéria-prima para produção de células solares. 
A eletricidade gerada pelas células está em corrente contínua, que pode ser imediatamente usada ou armazenada em baterias.
2.2 – Utilizações da Energia Solar 
Conectados à rede – Tipo mais popular de instalação, normalmente sobre o telhado de casas e escritórios, e no qual é necessária a presença do inversor. 
Isolados – Instalados em áreas de difícil acesso a rede elétrica, normalmente em zonas rurais, neste caso a energia fotovoltaica é a única fonte de eletricidade e é necessário algum armazenamento, como baterias. 
Híbridos – a geração fotovoltaica funciona em conjunto com outros, como geradores eólicos ou diesel. Considerados mais complexos, tais sistemas exigem um controle capaz de integrar as diferentes formas de geração de energia. Estes sistemas podem estar conectados a rede, isolados ou ter o apoio da rede. 
Usinas Solares – Estes sistemas, também conectados á rede, produzem uma grande quantidade de eletricidade em um único ponto. O tamanho da usina varia de centenas de quilowatts e megawatts. Algumas destas instalações estão sobre grandes edifícios industriais ou no solo próximo a indústria que exige um consumo intenso de energia 
Aplicado em bens de consumo – As células fotovoltaicas podem ainda ser aplicadas em diversos equipamentos elétricos, como relógios, calculadoras, brinquedos, carregadores de bateria ou telhado solares para carregar carros elétricos. Outras aplicações incluem sistemas de irrigação, sinalização em rodovias, postes públicos ou telefones públicos.
2.3 – Vantagens da Energia Solar
Redução de perdas por transmissão e distribuição de energia, já que a eletricidade é consumida onde é produzida;
Redução de investimentos em linhas de transmissão e distribuição;
Edifícios com tecnologia fotovoltaica integrada não exigem área física dedicada;
Edifícios solares fotovoltaicos fornecem os maiores volumes de eletricidade nos momentos de maior demanda (Ex.: o uso de ar-condicionado é maior ao meio-dia no Brasil, quando já uma maior incidência solar);
Quando distribuídos estrategicamente, os geradores fotovoltaicos oferecem mínima capacidade ociosa de geração: por sua grande modularidade e custos prazos de instalação, podem ser considerados como um Just-in-time de adição de capacidade de geração.
 
Figura 4 – Módulo Solar
2.4 – Quanto Custa A Energia Solar Fotovoltaica
O custo de um sistema de energia solar fotovoltaico depende principalmente do tamanho e da complexidade da instalação. A grande variação de preço entre os fornecedores é relacionada à qualidade dos componentes utilizados, o tamanho da empresa (empresas maiores tem mais poder de compra e compram mais barato) e a complexidade da instalação. Se fossemos comparar com carros, os sistemas mais baratos poderiam ser comparados com um carro da marca "Hyundai “ e os mais caros com um carro da marca "BMW / Lexus". 
Nota: Estes preços são aproximados, com instalação e projeto, assumindo a utilização de componentes de qualidade. Para obter uma estimativa de preço exata para a sua situação preencha o formulário e solar! 
Em março de 2016, devido à alta do dólar, fizemos uma pesquisa e chegamos a seguinte variação de preços de sistemas de energia solar praticados:
Preço da Energia Solar Fotovoltaica Residencial:
Casa pequena, até 2 pessoas = Sistema de 1.5Kwp custa de R$ 15.000 a R$ 20.000
Casa média, de 3 a 4 pessoas = Sistema de 2Kwp custa de R$ 19.000 a R$ 24.000
Casa média, 4 pessoas = Sistema de 3Kwp custa R$ 25.000 a R$ 32.000
Casa grande, 4 a 5 pessoas = Sistema de 4Kwp custa de R$ 32.000 a R$ 40.000
Casa grande, 5 pessoas = Sistema de 5Kwp custa de R$ 36.500 a R$ 46.500
Mansões, mais de 5 pessoas = Sistemas de até 10Kwp custam de R$ 70.000 a R$ 85.000
Obs: Sim, os preços variam tanto assim!
Preço da Energia Solar Fotovoltaica para Comércios e Indústrias:
100Kw : R$ 650.000 – R$ 820.000
500Kw : R$ R$3Mi – R$3.8Mi
1MW : R$ 6mi – R$ 6.5Mi
Preço de Usinas de Energia Solar Fotovoltaica
5MW - R$25Mi
30MW - R$120Mi
Benefícios de se Investir em Energia Solar Fotovoltaica
 
Embora as pessoas pesem que o preço da energia solar fotovoltaica é elevado, se comparada como outros investimentos o preço da energia solar é barato. 
A Energia Solar é Mais Barata Que a Energia que Você Compra da Rede
 
Isso é fato. Se você pegar toda o custo de investimento em energia solar somar isso com a manutenção mínima que terá ao longo de 25 anos e dividir esse valor pela energia gerada pelo sistema fotovoltaico o preço que você pagou pela energia solar é mais barato que o da rede elétrica:
Ex:
Sistema de Energia Solar Fotovoltaica de 3.75kWp em MG:
Investimento R$ 30.000
Manutenção 25 anos R$ 6.000
Custo Total R$ 36.000
Energia Gerada em 25 anos = 130.000kWh (apx)
Cálculo: Custo total (Investimento+manutenção) divido pela energia gerada é igual ao preço da energia: 36.000 / 130.000 = R$0,27/kWh.
Em Minas Gerais a energia residencial que você compra da rede está custando hoje R$ 0,8/kWh (apx) ... ou seja, a energia solar é mais barata que a energia da rede elétrica.
Não só em MG, mas em todos os estados Brasileiros a Energia Solar Fotovoltaica é mais barata que a energia residencial das distribuidoras que hoje está em torno de R$ 0,55/kWh.
Preço da Energia Solar Fotovoltaica
Fato a energia solar está cada vez mais barata. O gráfico abaixo, feito pelo Bloomberg mostra a queda de preço da energia solar:
Fonte: (http://www.portalsolar.com.br/quanto-custa-a-energia-solar-fotovoltaica.html)
3 – Geração de energia através do exaustor eólico
Em 2009, os alunos da universidade UNIP, campus Bauru, do curso de Mecatrônica, receberam a menção honrosa no Segundo Prêmio Varejo Sustentável, promovido pela Wal Mart Brasil, por ter desenvolvido um exaustor eólico com gerador de energia elétrica acoplado, cuja disposição construtiva possibilita gerar energia utilizando o giro proveniente da força do vento ou a convecção da massa de ar quente contida no ambiente, com polia dentada acoplada, conforme patente PI0900497-1 A2, 2009, demonstrado na Figura 5.
Fonte: Patente, PI0900497-1 A2, 2009, Autores Diego L. Donini, Henrique R. Serizawa e Hertony C. Teixeira.
Figura 5 - Protótipo Exaustor eólico com gerador de energia acoplado.
Este protótipo tem a função primária do exaustor que é eliminar a má circulação do ar dentro de um ambiente. A equipe de alunos, com a orientação do professor, aprimorou o exaustor, transformando o equipamento, incluindo um eixo, ligado a uma polia, que por sua vez, é interligada através de uma correia, a um motor de corrente contínua. Quando o exaustor eólico gira, o mecanismo movimenta e gera energia elétrica para o motor, segundo Agencia FIPE, 2011.
4 – Biodigestor
Biodigestor anaeróbico é um sistema destinado a produçãode biogás, principalmente o metano, através do tratamento de esgoto sem a utilização de produtos químicos.
Durante o processo, a matéria orgânica contida no esgoto é digerida pelas bactérias, que atuam na falta de oxigênio (por isso é chamado de anaeróbico). Esta digestão realizada pelas bactérias produz o biogás que pode ser transformado em energia.
O resíduo líquido deste processo passa por um sistema de limpeza, através de um filtro biológico. Assim, a água fica limpa e pronta para o uso.
Curiosidades:
- Um biodigestor doméstico tem a capacidade de produzir, em média, de 3 a 6 metros cúbicos de biogás por dia.
- O biodigestor doméstico só pode ser instalado em uma residência por empresas especializadas.
- A queima de 1 m³ de biogás gera a mesma energia que a queima de 2,8 quilos de lenha e 0,6 litro de gasolina.
Figura 6 – Biodigestor Acqualimp.
O custo do biodigestor varia de acordo com a capacidade desejada, como do exemplo acima, tem uma capacidade de 1300L tendo um preço aproximado em R$ 1800,00. Levando em consideração, o custo com um biodigestor para o quiosque estaria variando entre R$ 1300,00 à R$ 2000,00, podendo ser um pouco mais dependendo da quantidade que for utilizado ou se pedir por encomenda, do tamanho diferente do que é vendido, sob medida.
5 – Cisterna
Cisterna é um reservatório para o armazenamento de água, hoje muito usada para a preservação de água da chuva oriunda de projetos de aproveitamento destas. Pode-se reutilizar o reservatório da cisterna, desde que se tenha a certeza de que não contaminará a água de chuva e tão pouco a degradará com o tempo. O papel da cisterna é fundamentalmente reservar a água de chuva com a qualidade desejada pelo período necessário, abrigando-a com eficiência. É necessário preservar o acesso ao interior da cisterna, pois podem ser necessárias manutenções em equipamentos e ou a limpeza da mesma.
A cisterna não é suficiente para a implantação de projetos de água da chuva, pois embora a cisterna seja parte fundamental desses projetos, é essencial garantir que a água armazenada possua qualidade, podendo ser reservada por longos períodos, desse jeito se faz necessário o uso de filtros de entrada específicos para a filtragem da água de chuva, assim como, outros acessórios da cisterna que contribuirão para a qualidade da água reservada. 
Dependendo da região e do tipo de sujeira local, bem como da eficiência do sistema de filtragem na entrada da cisterna, usualmente recomenda-se uma inspeção anual na cisterna, sempre no período da estiagem. O mais indicado para a instalação de uma cisterna é que seja enterrada em local fora do trânsito de veículos, enterrada no intervalo entre a edificação e a galeria pluvial publica que receberá o excedente da água de chuva, que seja de fácil acesso e respeite os desníveis necessários, impostos pelo local.
Normalmente, o acesso a reservatórios pré-fabricados é restrito a grandes centros, como o da construção do quiosque. Já a de alvenaria é uma solução mais acessível em pequenos centros. Esta é mais flexível em formato e volume e, portanto, pode ser uma solução mais adequada. Se ambas foram desenvolvidas para reservar a água de chuva não existe melhor ou pior.
Os projetos de cisternas em alvenaria e/ou concreto armado, devem ser desenvolvidos por profissional habilitado, devem levar em consideração as premissas do projeto de aproveitamento de águas pluviais, características do solo, limites da área e seus usos, bem como impermeabilizantes compatíveis com o uso.
Figura 7 – Cisterna de alvenaria.
Já as cisternas pré-fabricadas devem permitir perfeita conexão com os tubos, pleno acesso ao seu interior, volumes compatíveis com cada projeto, material resistente a instalação sob o solo sem a necessidade de obras de contenção, fácil manuseio, entre outras premissas previstas na norma técnica especifica para reservatórios de água.
Figura 8 – Cisterna Pré-Fabricada
Dados técnicos e características da Cisterna:
As características das cisternas variam de acordo com cada projeto, todavia, elas devem seguir algumas diretrizes para assegurar a qualidade na preservação da água coletada, descritas abaixo:
Não devem permitir proliferação de algas através da entrada de luz;
Estanqueidade, sem risco de contaminação da água ou vazamentos;
Duráveis e resistentes a cargas compatíveis com cada projeto;
Fácil limpeza;
Serem de material que não transfira cheiro e ou sabor para a água;
Baixa ou nenhuma manutenção (exceto limpeza uma vez ao ano segundo NBR 15.527/07);
Volumes compatíveis com cada projeto;
Instaladas sob o solo sem a necessidade de obras de contenção, salvo em casos específicos.
De acordo com a C&C - Casa e Construção: uma Cisterna Equipada, com capacidade de 2.800 Litros 110V custa em média três mil reais; Cisterna em Polietileno, com capacidade de cinco mil litros custa em média três mil e novecentos reais.
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1]. Faria, Caroline. Energia Solar<http://www.infoescola.com/tecnologia/energia-solar/> Acessado em 18 jun 2016
[2]. Quanto custa a Energia Solar Fotovoltaica. <http://www.portalsolar.com.br/quanto-custa-a-energia-solar-fotovoltaica.html> Acessado em 18 jun 2016
[3]. Faria, Caroline. Energia Eólica<http://www.infoescola.com/tecnologia/energia-eolica/> Acessado em 18 jun 2016
[4]. Sampaio, José F.<https://www.linkedin.com/grp/post/3834711-216981321> Acessado em 18 jun 2016
[5]. CEMIG. <http://www.cemig.com.br/pt-br/A_Cemig_e_o_Futuro/sustentabilidade/nossos_programas/Eficiencia_Energetica/Documents/GUIA%20MELHOR%20CONSUMO_CARTILHA.pdf> Acessado em 18 jun 2016
[6].PROCEL.<http://www.procelinfo.com.br/main.asp?View=%7BE6BC2A5F-E787-48AF-B485-439862B17000%7D> Acessado em 18 jun 2016
[7]. CRESESB. <http://www.cresesb.cepel.br/index.php?> Acessado em 18 jun 2016
http://okconstrutora.com.br/reaproveitamento-da-agua-da-chuva-na-construcao-civil/
http://g1.globo.com/sc/santa-catarina/especial-publicitario/casa-da-cisterna/noticia/2017/03/como-aproveitar-agua-da-chuva-e-economizar.html
http://www.ecocasa.com.br/cisternas
http://casadacisterna.com.br/categoria-produto/reservatorios-cisternas-e-tanques/
http://sna.agr.br/potencial-do-bambu-desperta-interesse-economico/
http://www.revistacampoenegocios.com.br/bambu-conquista-o-mercado/
http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/108/artigo286055-1.aspx
BECKER, M.; HELD, C.; VON REITZENSTEIN, E. & STATZ, J. Bamboo Markets in Western European Perspectives for Guadua Products. 2004.