ARQUITETURA SUSTENTÁVEL Uma evolução ecológicamente correta

ARQUITETURA SUSTENTÁVEL Uma evolução ecológicamente correta

(Parte 1 de 2)

UNIVERSIDADE SALVADOR – UNIFACS

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA

CURSO ARQUITETURA E URBANISMO

ARQUITETURA SUSTENTÁVEL

Uma evolução ecológicamente correta

Salvador

2008

BRUNA MOTA DA MATTA

ARQUITETURA SUSTENTÁVEL

Uma evolução ecológicamente correta

Elaboração do relatório de pesquisa para a disciplina Projeto Arquitetônico e Urbanístico I/2 da Universidade Salvador – UNIFACS.

Orientadores: Profª Karla Andrade e Nino Padilha

Salvador

2008

Quando a última árvore cair, quando o último rio secar e quando o último peixe for pescado, vocês entenderão que dinheiro não se come.”

Greenpeace

Cada dia a natureza produz o suficiente para nossa carência. Se cada um tomasse o que lhe fosse necessário, não havia pobreza no mundo e ninguém morreria de fome.”

Mahatma Gandhi (1869 – 1948)

RESUMO

Desde as teorias de Vitrúvio às novas tecnologias, a chamada arquitetura sustentável da atualidade passa por novas descobertas e transformações e com as novas tecnologias é possível a preservação de recursos naturais não renováveis tornando as novas construções mais limpas e sustentáveis. Definir “sustentável” é fácil, mas definir o que realmente deva ser uma arquitetura sustentável implica em rever todo o processo histórico e cultural de produção, o econômico e o social, continuando pelos materiais escolhidos, passando pelo conforto térmico e chegando ao dilema energético e a questão das águas que se apresentam atualmente. O que é visto na mídia atual sendo pregado como sustentabilidade não passa de jargões de modismo para parecer que a empresa incolor é verde. Com isso a arquitetura como forma de produção e criação, acaba sendo obrigada a mentir. A sustentabilidade deve ser uma meta, com elementos que devem fazer parte da produção arquitetônica e urbanística dentro dos critérios responsáveis e éticos. A consciência de fazer sustentável deve permear os projetos da nova era inserindo elementos notadamente sustentáveis por mais simples que sejam desde a simples reciclagem do lixo à independência energética das edificações. É possível uma arquitetura sustentável, desde que estejamos, também, preparados para as mudanças provocando sempre impactos ambientais positivos, reestruturadores da bio-massa e dos ecossistemas.

Palavras-Chave: Arquitetura Sustentável – Tecnologias Construtivas – Edificações – Recursos Naturais.

SUMÁRIO

Figura 1 - Marcus Vitruvius Pollio (80 AC-25 AC). 7 8

Figura 2 - Exemplo de ECOVILAS 8 8

Figura 3 - Fachada com painel fotovoltaico. Biblioteca Pompeu Fabra de Mataró, Espanha, 1998. 9 8

Figura 4 - Análise de uma Edificação segundo o clima de uma região. 10 8

Figura 5 - Sistema construtivo com madeiras provenientes de florestas manejadas. 12 8

Figura 6 - Captação de Energia Solar através de placas fotovoltaicas. 14 8

Figura 7 - Esquema com o posicionamento relativo da cobertura, sistema de tratamento e reservatório superior de água pluvial. 15 8

Figura 8 - Corte Esquemático do Sitema de Banheiros Secos. 16 8

Figura 9 - Croqui de uma Edificação Projetada por Lelé. 17 8

Figura 10 - No detalhe, como é feito o encaixe de portas no tijolo de adobe. 18 8

Figura 11 - Casa construída com madeira de Reflorestamento. 19 8

1 Processos Históricos 9

2 Evolução do Conceito de Arquitetura Sustentável 11

3 Tecnologias Construtivas 16

3.1 Energia Solar 16

3.2 Reaproveitamento de Águas Pluviais 17

3.3 Banheiro seco 18

3.4 Aproveitamento de Ventilação e ILUMINAÇÃO NATURAL 20

3.5 Adobe 21

3.6 Madeira de Reflorestamento 22

3.7 Materiais Reciclados 23

Referências 24

Apêndice 25

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Marcus Vitruvius Pollio (80 AC-25 AC). 9

Figura 2 - Exemplo de ECOVILAS 10

Figura 3 - Fachada com painel fotovoltaico. Biblioteca Pompeu Fabra de Mataró, Espanha, 1998. 11

Figura 4 - Análise de uma Edificação segundo o clima de uma região. 12

Figura 5 - Sistema construtivo com madeiras provenientes de florestas manejadas. 14

Figura 6 - Captação de Energia Solar através de placas fotovoltaicas. 16

Figura 7 - Esquema com o posicionamento relativo da cobertura, sistema de tratamento e reservatório superior de água pluvial. 17

Figura 8 - Corte Esquemático do Sitema de Banheiros Secos. 20

Figura 9 - Croqui de uma Edificação Projetada por Lelé. 20

Figura 10 - No detalhe, como é feito o encaixe de portas no tijolo de adobe. 21

Figura 11 - Casa construída com madeira de Reflorestamento. 22

1Processos Históricos

Definir “sustentável” é fácil, mas definir o que realmente deva ser uma arquitetura sustentável implica em rever todo o processo histórico e cultural de produção. A partir do século I a.C. Vitrúvio afirma que traçado das cidades deveria protegê-las dos ventos dominantes, determinando à sua volta um perímetro murado e poligonal, no interior da qual as ruas constituia-se um traçado ortogonal e regular. Muito embora esse padrão fora adotado nas cidades apartir do Século XVI. E todas elas procuraram ser instaladas em locais com bom insolejamento e boas águas para o consumo.

Figura 1 - Marcus Vitruvius Pollio (80 AC-25 AC).

Fonte: www.abc-people.com

A partir do século XIX, com a Revolução Industrial as técnologias como carvão mineral e ferro, foram utilizadas massivamente e grande parte dos ciclos naturais é rompida. Ao longo do processo a era de grande interação homem - natureza foi superada, a máquina foi suplantando o trabalho humano, uma nova relação entre capital e trabalho se impôs, novas relações entre nações se estabeleceram e surgiu o fenômeno da cultura de massa, entre outros eventos.

No século XX, aprimoram-se as tecnologias e surge um novo estilo internacional, a um aumento considerável na utilização do concreto armado que se tornou um dos mais importantes elementos da arquitetura, há uma considerável multiplicação dos sistemas artificiais, iluminação elétrica e com isso aumentou-se o consumo e os custos energéticos das edificações e a relação do homem com a natureza é descaracterizada. Na década de 1970, com a crise do petróleo, há um retorno na busca por sistemas passivos e um aproveitamento do clima e da natureza. Nas décadas seguintes, uma constatação dos impactos gerados por alguns setores e a necessidade de algumas medidas para a racionalização dos recursos existentes. Intensificam-se os encontros e surgem protocolos como o de Montreal de 1987, que estabeleciam metas de congelamento das produções de CFC e calendários para a diminuição de substâncias que degeneram a camada de Ozônio; o Protocolo de Kyoto de 1992/97/99, que estabelece que as novas edificações devam reduzir em 40% as emissões de poluentes em 10 anos; e a Agenda 21 que contempla, entre outros, medidas para redução de impactos através de alterações na forma como os edifícios são projetados, construídos e gerenciados ao longo do tempo.

Figura 2 - Exemplo de ECOVILAS

Fonte: www.progressoverde.blogspot.com

Com todos os processos eis que surgem os desafios urbanos, pois hoje mais da metade da humanidade vive em cidades, na maioria delas as pressões contínuas por moradias e serviços desgastaram as edificações urbanas e é mais do que comum ver que há excessos da mesma em franca decadência e necessitando de reformas. E no que se refere à sustentabilidade na arquitetura, cabe a aplicação das vias alternativas de baixo consumo dos recursos não renováveis em substituição aos recursos renováveis, que deverão ser o alicerce da estrutura energética global do Século XXI.

2Evolução do Conceito de Arquitetura Sustentável

  • ARQUITETURA SOLAR (Apartir dos anos 1970)

Embora a energia solar seja a maior fonte de energia recebida pela Terra, sua intensidade na superfície da Terra é na verdade muito baixa, devido à grande distância entre a Terra e o sol e ao fato de que a atmosfera da Terra absorve e difunde parte da radiação. Até mesmo em um dia claro a energia que alcança a superfície da Terra é de apenas 70% do seu valor nominal. Sua intensidade varia e acordo com a região do planeta, com a condição do tempo e com o horário do dia.

A exploração de combustíveis fósseis baratos fez da exploração solar uma coisa muito complicada para se preocupar, até que o preço do petróleo começou a subir, comandado, principalmente pelos países da OPEP (Organização dos Países Exportadores de Petróleo) nos anos setenta.

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Figura 3 - Fachada com painel fotovoltaico. Biblioteca Pompeu Fabra de Mataró, Espanha, 1998.

Fonte: http://www.vitruvius.com.br/arquitextos/arq000/esp268.asp

xistem três tecnologias diferentes empregadas para capturar a energia solar assim distribuída:

  • Solar térmica: usando energia solar para aquecer líquidos;

  • O efeito fotovoltaico: a eletricidade gerada pela luz solar;

  • Solar passiva: o aquecimento de ambientes pelo design consciente de suas construções.

Usar construções para coletar o calor do sol era uma técnica aplicada desde a Grécia antiga. Formas de arquitetura solar também foram desenvolvidas pela arquitetura muçulmana, que usaram os minaretes de mesquitas como chaminés solares. Hoje, a tecnologia de energia solar passiva é a que está sendo mais comercialmente desenvolvida, entre todas as tecnologias solares, e compete muito bem em condições de custo com as fontes de energia convencionais.

  • ARQUITETURA BIOCLIMÁTICA (Apartir dos anos 1980)

A Arquitetura Bioclimática é o estudo que visa harmonizar as concentrações ao clima e características locais, pensando no homem que habitará ou trabalhará nelas, e tirando partido da energia solar, através de correntes convectivas naturais e de microclimas criados por vegetação apropriada. É a adoção de soluções arquitetônicas e urbanísticas adaptadas às condições específicas (clima e hábitos de consumo) de cada lugar, utilizando a energia que pode ser diretamente obtida das condições locais.

B

Figura 4 - Análise de uma Edificação segundo o clima de uma região.

Fonte: www.meumundosustentavel.blogspot.com

eneficia-se da luz e do calor provenientes da radiação solar incidente. A intenção do uso da luz solar, que implica em redução do consumo de energia para iluminação, condiciona o projeto arquitetônico quanto à sua orientação espacial, quanto às dimensões de abertura das janelas e transparência na cobertura das mesmas. A intenção de aproveitamento do calor provenientes do sol implica seleção do material adequado (isolante ou não conforme as condiçòes climáticas) para paredes, vedações e coberturas superiores, e orientação espacial, entre outros fatores.

A arquitetura bioclimática não se restringe a características arquitetônicas adequadas. Preocupa-se, também, com o desenvolvimento de equipamentos e sistemas que são necessários ao uso da edificação (aquecimento de água, circulação de ar e de água, iluminação, conservação de alimentos entre outros) e com o uso de materiais de conteúdo energético tão baixo quanto possível. É assim uma arquitetura mais equilibrada entre o desempenho energético e o conforto térmico.

Apartir dos anos 1980 com o aprimoramento dessa técnica surgem os primeiros Laboratórios de Arquitetura Bioclimática, visando à pesquisa e principalmente o aperfeiçoamento dessa técnica. Com ela, o arquiteto pode ter novas visões da edificação de fora para dentro, ou seja, do ambiente e seu entorno para dentro da edificação.

  • ARQUITETURA ECO-EFICIENTE – ALTA QUALIDADE AMBIENTAL DA EDIFICAÇÃO (Apartir de 1990)

A partir da década de 90, tem início o movimento de desenvolvimento sustentável, tem como principal marco a Eco’92 – Arquitetura Eco-eficiente, que determina a utilização de fontes alternativas de energia em conciliação com o conforto ambiental. Passa a se preocupar com a qualidade da água, do ar, com a gestão de recursos e de sobras etc. Um dos tópicos dessa conferencia relata que: “A humanidade deve ser capaz de tornar o desenvolvimento sustentável, de garantir que ele atenda as necessidades do presente sem comprometer a capacidade de as gerações futuras atenderem também as suas.”

Com esse tipo de arquitetura, o profissional pode ter novas visões da edificação de dentro para fora, ou seja, da edificação para o ambiente e seu entorno.

  • ARQUITETURA SUSTENTÁVEL (A partir dos anos 2000)

É a partir dos anos 2000 os conceitos de sustentabilidade na Arquitetura se tornam muito mais específicos. Os outros conceitos passam por evolução em suas nomenclaturas e existe um maior enfoque holístico nas tecnologias empregadas. O triângulo clássico de Vitrúvio conhecido como: utilitas, firmitas, venustas, éalterado para outro polígono: firmitas, commoditas, venustas+sostentabilis-ambientalis, economicus et socialis.

Com os conceitos a qualidade ambiental é perseguida pelo empreendedor em todas as etapas da construção da edificação e elas devem responder aos preceitos da sustentabilidade.

Uma conceituação atual e abrangente de arquitetura sustentável é dada pela arquiteta Roberta Kronka Mülfarth, do Labaut-Laboratório do Departamento de Tecnologia da FAU-USP e professora da disciplina conforto ambiental na Faculdade de Arquitetura da Uniban: “É uma forma de promover a busca pela igualdade social, valorização dos aspectos culturais, maior eficiência econômica e menor impacto ambiental nas soluções adotadas nas fases de projeto, construção, utilização, reutilização e reciclagem da edificação, visando a distribuição eqüitativa da matéria-prima e garantindo a competitividade do homem e das cidades”.

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Figura 5 - Sistema construtivo com madeiras provenientes de florestas manejadas.

Fonte: http://www.arcoweb.com.br/tecnologia/tecnologia32.asp

egundo o arquiteto e professor Ualfrido Del Carlo, pesquisador do Nutau-Núcleo de Pesquisa em Tecnologia da Arquitetura e Urbanismo da USP e ex-diretor (hoje aposentado) da FAU-USP, os conceitos de sustentabilidade podem ser aplicados tanto em edificações novas como em retrofits. “É apenas uma questão de consciência, pois é perfeitamente possível substituir sistemas construtivos e materiais de acabamento não recicláveis ou causadores de grande impacto ambiental por outros, que não comprometam o meio ambiente nem a saúde do ser humano que trabalhará na obra ou usará a edificação”, afirma. De acordo com o professor, a lista de materiais substituíveis é bastante extensa e inclui produtos como cimento, concreto, derivados de petróleo, tintas e vernizes insolúveis em água ou com grande concentração de metal, para citar apenas alguns exemplos. Dependendo do porte da obra, ele sugere o uso de adobe e madeira de reflorestamento ou de áreas manejadas.

As formas de interação que ocorrem dentro dos ecossistemas incluem mais do que organismos, afetando-se mutuamente. O ambiente físico também afeta os organismos e eles, por sua vez, afetam o ambiente.

Arquitetura sustentável é um processo em evolução que enfoca estratégias inovadoras e tecnologia para melhorar a qualidade de vida cotidiana, sua abordagem envolve principalmente: eficiência energética na construção e manutenção, aproveitamento de estruturas pré-existentes, especificação de materiais utilizados e planejamento territorial envolvendo a proteção dos contornos naturais.

A arquitetura pretende melhorar a qualidade de vida humana, seus princípios precisam ser utilizados para tornar as áreas florestais mais confortáveis e evitar sua destruição em troca da criação de ambiente para suportar as sociedades.

3Tecnologias Construtivas

3.1Energia Solar

Quase todas as fontes de energia – hidráulica, biomassa, eólica, combustível fóssil e energia dos oceanos – são formas indiretas de energia solar. Além disso, a radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia térmica, para aquecimento de fluidos e ambientes e para geração de potência mecânica ou elétrica. Pode ainda ser convertida diretamente em energia elétrica, por meio de efeitos sobre determinados materiais, entre os quais se destacam o termoelétrico e o fotovoltaico.

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Figura 6 - Captação de Energia Solar através de placas fotovoltaicas.

Fonte: http://www.tecnun.es/

aproveitamento da iluminação natural e do calor para aquecimento de ambientes, denominado aquecimento solar passivo, decorre da penetração ou absorção da radiação solar nas edificações, reduzindo-se, com isso, as necessidades de iluminação e aquecimento. Assim, um melhor aproveitamento da radiação solar pode ser feito com o auxílio de técnicas mais sofisticadas de arquitetura e construção.

O aproveitamento térmico para aquecimento de fluidos é feito com o uso de coletores ou concentradores solares. Os coletores solares são mais usados em aplicações residenciais e comerciais (hotéis, restaurantes, clubes, hospitais etc.) para o aquecimento de água (higiene pessoal e lavagem de utensílios e ambientes). Os concentradores solares destinam-se a aplicações que requerem temperaturas mais elevadas, como a secagem de grãos e a produção de vapor. Neste último caso, pode-se gerar energia mecânica com o auxílio de uma turbina a vapor, e, posteriormente, eletricidade, por meio de um gerador.

A conversão direta da energia solar em energia elétrica ocorre pelos efeitos da radiação (calor e luz) sobre determinados materiais, particularmente os semicondutores. Entre esses, destacam-se os efeitos termoelétrico e fotovoltaico. O primeiro caracteriza-se pelo surgimento de uma diferença de potencial, provocada pela junção de dois metais, em condições específicas. No segundo, os fótons contidos na luz solar são convertidos em energia elétrica, por meio do uso de células solares.

3.2Reaproveitamento de Águas Pluviais

Um crescente número de grandes cidades e regiões metropolitanas brasileiras vive situação de escassez e degradação dos recursos hídricos impondo a adoção de programas de conservação de água.

Entre os componentes de programas de conservação de água, figura o de substituição de fontes. Consiste basicamente em utilizar novas fontes de recursos hídricos em substituição às existentes, especialmente sob condições em que a nova fonte sirva a usos menos exigentes (menos "nobres"). O aproveitamento de água da chuva precipitada nas edificações do meio urbano se enquadra nessa categoria.

Três grandes virtudes são freqüentemente associadas ao aproveitamento da água de chuva em edifícios:

  1. Diminui a demanda de água potável;

  2. D

    Figura 7 - Esquema com o posicionamento relativo da cobertura, sistema de tratamento e reservatório superior de água pluvial.

    Fonte: http://www.revistatechne.com.br/engenharia-civil/133/artigo77982-4.asp

    iminui o pico de inundações quando aplicada em larga escala, de forma planejada, em uma bacia hidrográfica;

  3. Pode reduzir as despesas com água potável.

Embora a prática do aproveitamento de água de chuva no Brasil remonte aos primeiros assentamentos na época do Descobrimento, a atual conjuntura renova a oportunidade dessa medida sob a égide da sustentabilidade.

3.3Banheiro seco

O Banheiro Seco é o banheiro que utiliza matéria orgânica seca na descarga ao invés de água. Com isto, evita o emprego de redes de esgoto, pois os dejetos são tratados no local pelo processo da compostagem. Os dejetos, após serem tratados, podem ser utilizados como adubo para as plantas. A matéria orgânica seca funciona como uma barreira garantindo um ambiente inodoro. É uma alternativa de saneamento ambiental, por não poluir o solo nem os corpos d’água.

Figura 8 - Corte Esquemático do Sitema de Banheiros Secos.

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