CONSTRUÇÃO CIVIL E MATERIAIS

Transcrição

1 CONSTRUÇÃO CIVIL E MATERIAIS

2 Existem ferramentas de seleção de materiais e sistemas construtivos para construção sustentável. Energia incorporada. Análise do Ciclo de Vida ou ACV. Materiais preferenciais.

3 Elas ajudam a tomada de decisão, comparando aspectos sociais, econômicos e ambientais de produtos. Porém, elas tem origem em países desenvolvidos, onde se dá maior ênfase na dimensão ambiental. Portanto, devemos usar de modo criterioso em países em desenvolvimento, onde temos maior importância das dimensões sociais e econômicas.

4 Energia incorporada. Materiais preferenciais. Análise do Ciclo de Vida ou ACV.

5 Energia incorporada Critério único para avaliação da sustentabilidade de um material: Quantidade de energia consumida para a produção de um produto Pode considerar a extração e transporte do produtos.

6 Energia incorporada Limitações! Não considera outros impactos ambientas, como emissões atmosféricas, que variam com: Características das fontes de energia: Fonte limpas X fontes poluidoras. Brasil: matriz energética hidroelétrica. Tecnologias do processo produtivo: Cimento forno úmido: 6000 MJ/ton. Cimento forno seco: 3000 MJ/ton. Aço: matéria prima virgem X reciclagem. PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES

7 Energia incorporada Limitações! Considera energia por massa de material. Não considera o componente, sistema e edificação como um todo: Telha cerâmica: 3,3 MJ/kg. Fibrocimento: 3,55 MJ/kg. Mas 1 m 2 de telhado: 50 kg telha cerâmica. 1 m 2 de tellhado: 8,5 kg de fibrocimento. PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Energia incorporada pode levar a erros de avaliação.

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10 Feilden, Clegg & Bradley, RIBA. Cambridge 2006

12 1- Materiais de reuso 2- Materiais reciclados 3- Materiais regionais 4- Materiais certificados O Conselho Brasileiro de Construção Sustentável Selecionar o material que atende ao desempenho e a função desejado no projeto. 1. verificação da formalidade da empresa fornecedora (CNPJ); 2. verificação da licença ambiental da unidade fabril; 3. respeito às normas técnicas que garantem a qualidade do produto; 4. consulta do perfil de responsabilidade socioambiental da empresa; 5. identificação da existência de verniz verde ( greenwash ); 6. análise da durabilidade e do ciclo de vida do material.

14 Análise do Ciclo de Vida Normalizada pela série ISO 14040(1997) Desenvolvido nos anos 90 nos E.U.A baseado no Resourse and Environmental Profile Analysis (1970).

15 Análise do Ciclo de Vida Avalia quantitativamente vários impactos ambientais no ciclo de vida de um produto. Escolhemos um produto. Definimos o ciclo de vida do produto.

16 Análise do Ciclo de Vida Ciclo de vida: Berço ao túmulo. EXTRAÇÃO DE MATÉRIA PRIMA TRANSPORTE PRODUÇÃO DE INSUMOS PARA CONSTRUÇÃO TRANSPORTE CANTEIRO DE OBRAS RESÍDUOS ATERROS

17 Análise do Ciclo de Vida Ciclo de vida: Berço ao berço. EXTRAÇÃO DE MATÉRIA PRIMA TRANSPORTE PRODUÇÃO DE INSUMOS PARA CONSTRUÇÃO TRANSPORTE CANTEIRO DE OBRAS RECICLAGEM RESÍDUOS OUTRAS INDÚSTRIAS

18 Análise do Ciclo de Vida Ciclo de Vida de um produto: Produto é feito de vários componentes Não podemos contabilizar todas as variáveis ambientais e processos do ciclo de vida de um produto. Definimos nossa unidade funcional: aspectos relativos ao desempenho da função do produto. Consideramos os aspectos mais relevantes: Delimitação A delimitação influi na precisão da avaliação

19 Fazemos o inventário do ciclo de vida do material Inventário do Ciclo de Vida = quantificação de todas as cargas ambientais ao longo do ciclo de vida de um produto. retirada de recursos da natureza e emissões para o meio ambiente

20 ICV de um piso cerâmico (Soares e Pereira, 2004):

21 Análise do Ciclo de Vida Na ACV ponderamos os diversos impactos medidos pelo ICV. O peso de cada categoria ambiental deve estar de acordo com a Agenda 21 de cada país, região ou instituição. No Brasil existe necessidade de estudos do peso de cada categoria ambiental.

22 Análise do Ciclo de Vida Ponderações das categoria ambiental em instituições dos EUA: (Lipiatt, 2002)

23 Análise do Ciclo de Vida Definir o produto Delimitar as considerações relevantes Fazer o inventário do ciclo de vida Analisar, ponderando as categorias ambientais

24 Análise do Ciclo de Vida Qual produto definimos para ACV na construção civil?

25 Análise do Ciclo de Vida Qual produto definimos para ACV na construção civil? Materiais. Sistemas. Edifícios. Ideal: Edificação. Materias e/ou sistemas de baixo impacto não garantem edificações de baixo impacto. Usual: Materias. Menor complexidade para análise.

26 Análise do Ciclo de Vida Quais considerações relevantes da Construção Civil? Emissões atmosféricas. Consumo de recursos naturais. Demandas energéticas. Geração de resíduos sólidos e líquidos. PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Dificuldade: Considerar interações com o meio ambiente durante o uso.

27 Análise do Ciclo de Vida Quais ICV de materiais de construção disponíveis? Em alguns países, existem banco de dados de ICV com estimativas de emissões médias. Alguns fabricantes possuem ICV dos produtos. PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES No Brasil não existe banco de dados de ICV abrangente e confiável de materiais de construção.

28 Análise do Ciclo de Vida Como analisar os materiais de construção? ACV dos materiais permite a simulação de cenários comparativos para uma edificação. Pode ser feitas por ferramentas computacionais: Sima-pro. Gabi. Umberto. Lisa. Athenas. BEES.

29 BEES Building for Environmental and Economic Sustainability. Software desenvolvido pelo governo dos EUA. Selecionar materiais de construção por critérios ambientais e econômicos (custos do ciclo de vida). Custos do ciclo de vida ou LCC. custos de um produto ao longo do ciclo de vida: construção, operação, manutenção, e demolição, convertidos em valores atuais.

30 BEES CUSTO DO CICLO DE VIDA (LCC) Calcula a somatória dos custos relevantes associados ao produto Compara produtos diferentes com mesma função Categorias de custos típicas Compra, instalação, operação, manutenção, reparo e substituição Custo negativo Valor residual O produto do valor no fim do período de uso, neste caso 50 anos.

31 BEES Performance ambiental x econômica Pontos concorrentes normalmente nos produtos O modelo BEES considera essa concorrência desde que que o requisito técnico mínimo seja atendido. Aspectos técnicos, relativos a segurança contra fogo, acústica, estabilidade, etc, superam considerações econômicas e ambientais

32 BEES Escolha e ponderação dos requisitos ambientais e econômicos: Pesos ambiental e econômico PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Categorias de impacto ambiental Taxa de desconto

33 BEES Escolha e ponderação dos requisitos ambientais e econômicos: Institutos dos EUA ou Definido pelo usuário. PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES

34 Escolha do Uso: PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES BEES

35 Definição da Distância PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES BEES

36 Escolha do produto: PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES BEES

37 Análise do material. PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES BEES

38 TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO

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41 BEES LIMITES Comparação entre alternativas sem ter todo o contexto do projeto como referência Ideal é considerar a interação entre todos os elementos na comparação Modelo desenvolvido para o mercado americano O resultado do BEES para o grupo genérico de produtos pode não necessariamente representar a performance do produto individual

42 Mais informações

43 O que importa mais o custo da sustentabilidade ou o custo de não ser sustentável?

44 Exercício: Análise do Ciclo de Vida: Software BEES Grupos de até 3 alunos Objetivo: Entender o funcionamento do software Familiar com as variáveis relevantes Analisar 03 materiais de acabamento e redigir individualmente breve comentário sobre os resultados, a utilização do programa e impacto sobre a atividade profissional da ACV.

45 CONFORTO AMBIENTAL

46 Conforto ambiental em edificações? Objetivo adequar os princípios físicos envolvidos e as necessidades de caráter ambiental - higrotérmicas, visuais, acústicas e da qualidade do ar interno - aos projetos construtivos. Conforto Térmico Conforto Luminoso Conforto Acústico PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES

47 O que é eficiência energética em edificações? Uso racional da energia mantendo a qualidade necessária do ambiente e ou do processo produtivo. Promove: Redução de custos; Redução de impactos. PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES X

48 Conforto Térmico Exigências Humana Manter temperatura do corpo em +ou- 37 graus Fonte: Lamberts et al, 1997.

49 Stress térmico de calor: dificuldade de perder calor Stress térmico de frio: dificuldade de manter o calor Condição de conforto: rendimento máximo PRODUTIVIDADE LUCRO

50 Fonte: Lamberts et al, 1997.

51 Conforto Acústico Objetivo é proporcionar aos usuários as condições acústicas adequadas para realização das tarefas. Conforto Acústico x Ventilação Natural

52 Conforto Luminoso PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Fonte: modificado de Manual de Iluminação PHILIPS

53 Condições adequadas Iluminância Suficiente Boa distribuição de Iluminâncias Ausência de Ofuscamento Contrastes Adequados Bom padrão e boa direção de sombras Problemas PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Ofuscamento Variação muito grande de iluminação e/ou a uma velocidade muito grande Contraste - Diferença entre luminância de um objeto e do entorno

54 Conforto Luminoso VANTAGENS Atmosfera mais agradável e produtiva para as pessoas Ligação direta com o ambiente exterior Padrão de iluminação espacial em constante mutação Ambiente mais confortável e estimulante Conservação de energia PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES

55 Fonte: Lamberts et al, 1997; Ghisi, 1997.

56 LUZ NATURAL PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES A LUZ NATURAL É DINÂMICA

57 ELA CONFORMA O ESPAÇO PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES

58 MUDA O HUMOR

59 MUDA PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES CENÁRIOS DRAMÁTICOS

60 EVOLUÇÃO DO USO DA LUZ NATURAL NA HISTÓRIA A luz como elemento arquitetônico esteve condicionada às manifestações culturais de cada época da história humana, cuja expressão na arquitetura vincula-se à disponibilidade tecnológica de sistemas construtivos e de materiais de construção.

61 EGITO ANTIGO Em certos templos, a luz era admitida por aberturas direcionadas para a posição do sol em certos horários. A entrada de sol se fazia por aberturas zenitais em grelha de pedra para suavizar a luz incidente. Entre as funções do pátio interno nas edificações civis está a de prover luz natural

62 LuxorHu.htm

63 Pequenas aberturas laterais filtrando a luz LuxorHu.htm

64 GRÉCIA ANTIGA Templos usualmente orientados para a luz do sol poente para que este atingisse a estátua do deus ou deusa a que se dedicava o templo. A luz incidente vinha freqüentemente do alto em ângulos oblíquos. Vãos verticais e horizontais usados como meios para entrada de luz Edificações civis com pátio interno, aberto para a orientação sul.

65 GRÉCIA ANTIGA

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67 IMPÉRIO ROMANO Uso maior de janelas que adquirem maior área devido ao sistema construtivo de abóbadas Luz obtida por superfícies verticais e horizontais Direção da luz freqüentemente de cima em ângulos oblíquos Luz natural acentuando a decoração elaborada e as proporções majestosas dos interiores O desenvolvimento do domus e o domínio de sua técnica construtiva permite a criação de novos efeitos de luminosidade

68 IMPÉRIO ROMANO PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Casa de Ouro do Imperador Nero, d.c. Panteon, Roma d.c.

69 IMPÉRIO ROMANO Pompéia - Século I

70 IMPÉRIO ROMANO PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Casa Vetti, Pompéia - Século I fujiso3.hp.infoseek.co.jp/ na04hp/pna841.html

71 IGREJAS CRISTÃS PRIMITIVAS Tetos de madeira substituem os domus romanos, resultando em águas inclinadas que reduzem a área disponível para aberturas superiores As janelas ficaram menores e mais numerosas Esta iluminância interior reduzida favoreceu à natureza mística das novas funções religiosas Também reforçou a perspectiva linear que conduz ao altar

72 IGREJAS CRISTÃS PRIMITIVAS PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Igreja da Natividade, Belém DC Igreja S. Apolinário em Classe, Ravena - séc. VI.

73 IMPÉRIO BIZÂNTINO Desenvolvimento da abóbada apoiada em 4 pontos sobre plantas retangulares Luz admitida por uma série de aberturas na base das abóbadas, dando ilusão de uma cobertura flutuante Uso de vidros pequenos e translúcidos provendo claridade e somando cor ao ambiente Mosaicos brilhantes intensificavam as reflexões da luz no interior

74 IMPÉRIO BIZÂNTINO PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Domo apoiado apenas em 4 pontos sobre espaço retangular Catedral de Sta. Sofia, Constantinopla 532 a 537

75 Santa Sophia digilander.libero.it/ ortodossia/architettura.htm ayasofya2/ayasofya.htm

76 ayasofya2/ayasofya.htm

77 PERÍODO ROMÂNICO Retorno da cantaria arredondada de abóbadas e arcos do período romano. A basílica é representada por um plano em cruz que envolve a cúpula elevada na interseção. St. Philibert, Tournus - French Romanesque Structure/iso.html

78 PERÍODO ROMÂNICO As janelas nas paredes laterais permaneceram relativamente pequenas (com vidro claro) na Itália e França, sendo um pouco maiores no norte da Europa. Catedral de Durham, Inglaterra aprox

79 GÓTICO Através do sistema estrutural desenvolvido, as paredes liberam-se da carga da cobertura, permitindo a aberturas de amplos vãos nas paredes laterais. Nas igrejas o efeito solene era produzido pela galeria com tetos obscuramente iluminados onde a luz penetrava pelos vitrais localizados nos amplos vãos nas superfícies verticais laterais. PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES

80 PERÍODO GÓTICO PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES Capela do King s College, Inglaterra 1446 Saint Chapelle, Paris/França 1248

81 Catedral de Winchester es/ page_001_all1.htm

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83 RENASCIMENTO O legado arquitetônico estrutural do período gótico possibilitou uma série de inovações e sofisticações técnicas na área de iluminação natural no período do Renascimento Janelas mais numerosas, com luz incidente de cima Efeitos de iluminação natural tornaram-se numerosos específicos para cada tipo de edifício, com técnicas mais sutis, sofisticadas e inovadoras. A luz natural usada para enfatizar a forma arquitetônica e dramatizar os espaços internos

84 RENASCIMENTO Igreja do Santo Spírito, Florença, 1436 Catedral de São Pedro, Roma,

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87 ARQUITETURA INDUSTRIAL Anteriormente a 1800 os arquitetos tinham que utilizar o envelope da edificação como o principal mediador entre o ambiente externo e o interno

88 ARQUITETURA DO FERRO E DO Com o domínio da tecnologia do vidro e de sistemas estruturais mais delgados, enormes áreas envidraçadas são empregadas, buscando-se integração interior / exterior e amplo acesso à luz natural PÓS GRADUAÇÃO EM ARQUITETURA DE INTERIORES VIDRO Museé d Orsay, Paris / França

89 ARQUITETURA CONTEMPORÂNEA

90 CARACTERÍSTICAS DA VISÃO

91 ESPECTRO DA RADIAÇÃO SOLAR Espectro eletromagnético de radiação. Fonte: npe.br/satelite/met sat