BIOCONSTRUÇÃO: APLICABILIDADE NO MEIO RURAL COMO FORMA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E POSSIBILIDADES DE USO NO AMBIENTE URBANO

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1 BIOCONSTRUÇÃO: APLICABILIDADE NO MEIO RURAL COMO FORMA DE DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL E POSSIBILIDADES DE USO NO AMBIENTE URBANO Maria da Glória de Sousa Brandão 1 Othon José de Castro Silva 2 Elaine Garrido Vazquez 3 RESUMO Proposta: O presente trabalho tem como objetivo apresentar alternativas projetuais, materiais e técnicas construtivas adequadas às premissas da bioconstrução. Esta pesquisa visa mostrar a importância de se utilizar nas construções, uma combinação de técnicas tradicionais e modernas, que buscam o desenvolvimento urbano ecológico e sustentável, quebrando os paradigmas vigentes da construção civil tradicional, desenvolvendo e multiplicando conceitos ecológicos. Estrutura da pesquisa/abordagens: O artigo estruturou-se em quatro partes: descrição e justificativa da problemática em questão, levantamento de subsídios através de estudo bibliográfico, estruturação dos conceitos principais e conclusões. Contribuições/Originalidade: Este trabalho apresenta um estudo de campo, realizado no Ecocentro IPEC (Instituto de Permacultura e Ecovilas do Cerrado), que desenvolve e adapta soluções para o desenvolvimento da sustentabilidade em comunidades rurais e urbanas no Brasil. O desenvolvimento sustentável no Ecocentro tem como premissa, desenvolver estratégias e soluções para projetos, com vertente para a construção civil com baixo impacto ambiental. O estudo procura apresentar técnicas construtivas alternativas, que atuam sistemicamente dentro de quatro temas principais: moradia, água, saneamento e energia. O trabalho, ainda pontua, que a realização de projetos de arquitetura devem ter como base a análise sistêmica de todo processo que envolve a edificação. Devem-se considerar, não tão somente, suas qualidades estéticas e tecnológicas, mas as implicações da implantação do projeto: no sítio, para a sociedade, de acordo com o clima, a região e ao meio ambiente. Aliando de forma simbiótica a arquitetura e o meio ambiente. Palavras-chave: bioconstrução; sustentabilidade e meio ambiente. 1 Mestranda, Universidade Federal do Rio de Janeiro-UFRJ, Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana-PEU, gloriabrandao@poli.ufrj.br 2 Mestrando, Universidade Federal do Rio de Janeiro-UFRJ, Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana-PEU, othondecastro@poli.ufrj.br 3 Prof. Dr., Universidade Federal do Rio de Janeiro-UFRJ, Programa de Pós-graduação em Engenharia Urbana-PEU, elaine@poli.ufrj.br

2 1. INTRODUÇÃO O conceito de planejar cidades mais sustentáveis é visto cada vez mais como uma necessidade imprescindível na nossa realidade mundial. A construção civil é o maior consumidor de recursos naturais da economia, podendo responder pelo consumo de até 75% dos recursos naturais extraídos, causando com isto, um grande impacto no meio ambiente (IDEC Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor, 2006). A bioconstrução é o ramo da arquitetura e engenharia que busca a aplicação de alternativas construtivas de baixo impacto ambiental e custo reduzido. Priorizando o uso de tecnologias ecoeficientes, matérias-primas naturais ou recicladas provenientes de fontes renováveis e técnicas construtivas sustentáveis. Dentro desse contexto, existem outras alternativas de projeto e obra que resultam no equilíbrio ambiental e na qualidade de vida das gerações futuras: as construções ecológicas, as construções sustentáveis e as construções bioclimáticas. O presente trabalho tem como objetivo apresentar alternativas projetuais, materiais e técnicas construtivas que se adequem as premissas da bioconstrução. Através de um estudo de campo demonstrar possibilidades a cerca dos temas: moradia, água, saneamento e energia. Para que uma edificação esteja dentro dos padrões básicos da Bioconstrução, esta deve atender, dentre outras características, as premissas dispostas na tabela 1. Tabela 1 Premissas básicas na Bioconstrução Pradrões básicos Orientação / implantação adequados ao entorno Gestão sustentável da obra Projetar para o meio ambiente social e físico Projetar para um clima (conforto ambiental) Aproveitamento passivo dos recursos naturais Projetar para a vida útil desejada Incorporação de sistemas e equipamentos de produção limpa Programa de tratamento dos elementos residuais (gestão de resíduos) Otimização dos recursos naturais (uso racional dos materiais) Eficiência energética Fonte: Brandão, M.G.S., METODOLOGIA O trabalho foi desenvolvido em torno da temática geral, procurando integrar a visão global dos problemas teóricos ao estudo de campo exploratório e descritivo. Isto implicou primeiramente, em uma revisão de literatura e em seguida na coleta de dados através da pesquisa de campo. O estudo de campo consistiu de uma primeira etapa de investigação, através da qual se buscou obter os fatores que exerceriam maior influência sobre o objeto da pesquisa. Na segunda etapa, foram definidos com uma maior precisão os objetivos da pesquisa e as técnicas para a coleta de dados. Como terceira e última etapa procedeu-se a coleta de dados e análise qualitativa dos resultados. 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA A conscientização acerca dos problemas ambientais tem como decorrência a reorientação de novos comportamentos sociais e a procura por produtos e serviços que minimizem o impacto 2

3 gerado ao ambiente (VEZZOLI & MANZINI, 2002). Sendo assim, tem-se resgatado da arquitetura vernacular, técnicas construtivas que se caracterizam pelo baixo impacto ambiental, relacionando o homem à natureza de forma harmoniosa. A Terra está precisando de novas idéias e de novas soluções para as construções, que mostrem um novo caminho para a humanidade. Os assentamentos urbanos devem buscar dar apoio ao desenvolvimento humano sustentável de forma saudável e continuada Elementos Fundamentais para Novas Construções Arquitetura A primeira etapa a ser analisada é o sítio no qual a edificação será instalada. Deve-se fazer um estudo a cerca do clima, solo e geografia da região, de forma que seja possível a elaboração de um projeto de arquitetura passiva para o edifício. Arquitetura passiva, ou bioclimática, é aquela que visa à harmonização das construções com o clima e as características locais. São otimizadas as relações entre homem e natureza, tanto no que diz respeito à redução de impactos ambientais quanto à melhoria da qualidade de vida humana, através do conforto ambiental e racionalização do consumo energético. Essa tipologia arquitetônica utiliza fontes alternativas de energia, sendo de alta eficiência energética, devido à economia e conservação da energia que é captada, reduzindo, assim, o consumo energético. A escolha da forma e do volume da edificação deve favorecer ou evitar as trocas de calor e ventilação, aspecto que se define de acordo com o clima da região e necessidades do usuário. Para isso, utilizam-se alternativas projetuais como: inserção de barreiras térmicas (varandas, sacadas), ventilação cruzada (pátios e janelas em paredes opostas) e vegetação (ameniza a temperatura, produz barreiras térmicas e sombreamento). Desde a concepção do projeto arquitetônico deve-se priorizar a utilização de materiais locais, não tóxicos e com o máximo de utilização de materiais básicos: terra, argila, palha, bambu, taipa, madeira (certificada) e pedras. A seleção de materiais locais, diminui os lançamentos de gases nocivos ao meio ambiente, produzidos pelos meios de transportes que utilizam combustíveis fósseis. Estes materiais, além de serem acessíveis financeiramente, garantem condições de vida e conforto similares aos de uma casa tradicional. Materiais como a terra crua, são bons isolantes térmicos tanto quanto às alvenarias. Outros exemplos: a terra apiloada (tijolo natural) apresenta alta capacidade térmica, ou seja, absorve calor e libera de forma relativamente lenta conforme a temperatura do entorno diminuir (desde que a edificação esteja posicionada de modo a receber a luz direta do sol). O bambu é barato e de fácil acesso, e ainda possibilita estruturas que muitos só pensariam serem possíveis se metálicas. A taipa, por exemplo, amplamente empregada, nada mais é do que uma técnica construtiva simples, conhecida há séculos, mas que acabou em desuso com a popularização das estruturas de concreto. As construções em madeira também são um exemplo dessa situação, apresentam baixa energia incorporada, além de serem bons isolantes térmicos. Porém, estas novas diretrizes não devem de forma deixar de levar em consideração, outras premissas de projeto também muito importantes: projetar edificações que se destaquem pela questão da estética, conforto ambiental, saudáveis e eficientes Construção Ainda na fase de escolha dos materiais deve ser analisado seu ciclo de vida, iniciando-se tal averiguação a partir da etapa de produção, uso, manutenção até a análise da possibilidade de reciclagem ou reutilização. Além disto, deve ser observada a taxa de energia incorporada nestes materiais. 3

4 Não menos importante, também deve ser feita uma análise dos impactos ambientais associados à tecnologia a ser adotada para construção. Estes impactos devem ser analisados sob a ótica da produção: uso de energia, exaustão dos recursos, aquecimento global, chuva ácida e toxinas e sob a ótica do uso: potencial de reuso/reciclagem e descarte e danos à saúde. Desta forma, priorizar a utilização de materiais alternativos, mão-de-obra disponíveis na região da implantação dos empreendimentos e adotar ecotécnicas Infra-estrutura O planejamento da infra-estrutura deve se preocupar com o abastecimento adequado de água potável e água para irrigação, podendo-se utilizar para irrigação, água de reaproveitamento das chuvas. Poderiam ser adotadas outras alternativas de se substituir a água, por outra opção sempre que possível, exemplos: vasos sanitários secos, mictório sem água, descarga à vácuo. Quanto ao esgoto deve ser previsto a coleta e tratamento antes do descarte, de tal forma a garantir que a água despejada apresente qualidade igual ou superior àquela utilizada. Quanto ao solo impermeabilizado deve ser planejada a utilização das águas superficiais de forma adequada a garantir o retorno para o ciclo hidrológico Sistemas de geração de energia renovável No planejamento das instalações elétricas a prioridade deve ser a conservação e a economia de energia, além do controle de emissões eletromagnéticas. A economia pode ser obtida por meio do uso de equipamentos alternativos, como por exemplo: coletores térmicos, leds, aquecedor solar a vácuo entre outros aparelhos. Deve-se promover a utilização de tecnologias de geração de energias renováveis, como a captação de energia solar, eólica, ou outras fontes, com o intuito de se reduzir consideravelmente o impacto ambiental Sistemas de transporte O planejamento deve englobar soluções que favoreçam a circulação e o transporte de pessoas de forma coletiva e integrada. Outro ponto importante e a questão da minimização das distâncias para o transporte de alimentos e materiais. Estas estratégias visam diminuir os custos destas atividades, bem como, reduzir a poluição e degradação do meio ambiente causada por combustíveis, sejam estes fósseis ou de outra origem (gás, biocombustíveis). 4. RESULTADOS OBTIDOS ESTUDO DE CAMPO 4.1. Caracterização da Área de Estudo Para consolidação da presente pesquisa, foi feito um estudo de campo nas instalações do Ecocentro IPEC (Instituto de Permacultura e Ecovilas do Cerrado). Localizado em Pirenópolis, no Estado de Goiás, onde há cerca de 10 anos vêm sido feitos estudos práticos em torno da bioconstrução e soluções sustentáveis para edificações eco-eficientes. Os estudos foram realizados durante o curso intitulado Bioconstruindo 2008 (oferecido pela instituição). O curso transcorreu, entre os dias 13 e 20 de julho, com acompanhamento e prática de construções de caráter sustentável e a averiguação de sistemas e técnicas construtivas 4

5 eco-eficientes aplicados em edificações existentes no local, ou em fase de construção. Dessa forma, foi possível checar a eficácia das práticas construtivas realizadas no Ecocentro. Experiências como a do IPEC, intensificam a importância da utilização de novas técnicas para a construção civil que busquem o desenvolvimento urbano ecológico e sustentável, quebrando os paradigmas vigentes da construção civil tradicional, desenvolvendo e multiplicando conceitos ecológicos Aplicação Prática de Técnicas Construtivas Alternativas A escolha dos materiais e técnicas construtivas influenciam diretamente no equilíbrio ambiental e no custo da obra, em virtude da extração e transporte da matéria-prima. Nos últimos 100 anos o nível de dióxido de carbono aumentou 27%, sendo 1/4 decorrentes da queima de combustíveis fósseis. Nesse mesmo período 20% das florestas de todo o mundo foram desmatadas. Além disto, 40% dos materiais e dos recursos naturais gastos por ano, no mundo, são direcionados à construção civil. Uma alternativa para edificações sustentáveis é a construção natural, uma vez que utiliza o barro como matéria-prima, água e materiais naturais em geral, sem o uso de produtos tóxicos para sua fabricação. Estas construções podem ser inseridas na natureza sem causar dano nenhum a esta. O barro e a pedra possuem alta capacidade térmica, ou seja, podem absorver calor ao longo do tempo e soltá-lo de forma gradativa, de acordo com as variações de temperatura do local, podendo conferir conforto térmico através da inércia. Algumas das alternativas para construção natural ou bioconstrução são descritas a seguir Adobe O adobe é uma das técnicas construtivas mais antigas e populares do mundo. Algumas construções que utilizam tal técnica construtiva encontram-se principalmente na América do Sul, no Oriente Médio, e na África. Também há alguns indícios desse tipo de construção no sudoeste americano. O adobe é uma mistura de argila, areia, água e palha, geralmente em formato de tijolo. A mistura da matéria-prima é colocada em fôrmas que secam ao sol e depois da cura, são retiradas prontas para o uso. No Ecocentro IPEC, as condições climáticas e o solo argiloso são bastante propícios para esse tipo de construção, que requer um clima continuamente seco, para que os tijolos possam se solidificar sem ficarem úmidos. A umidade possibilita a proliferação de fungos, o que pode causar danos a saúde do usuário. Ao secarem, os tijolos se contraem, o que pode produzir rachaduras. Dessa forma, é necessário que sejam feitas inspeções em busca de fendas ou fissuras em todos os blocos. Como os níveis dos componentes e características da argila variam muito de bloco para bloco, o ideal é fazer alguns tijolos de teste para diagnosticar se eles racharão ou não. Este procedimento se faz necessário para que não sofram danos (maior ou menos adição de um determinado material). Em alguns casos, não se utiliza palha na construção dos tijolos de adobe, o que se dá por escassez do produto ou desconhecimento da importância deste material. A palha é um artifício importante, uma vez que cria uma espécie de trama, que quando inserida junto à mistura de água, argila e areia, facilita a agregação e rigidez das matérias-primas. O adobe tem como características principais: capacidade de produzir conforto térmico, confecção simples (sem necessidade de mão-de-obra tecnicamente qualificada), rapidez de aplicação, uso de material regional e baixo custo. Além disso, é possível fazer blocos com qualquer solo, eles não exigem uma medida precisa de argila e areia. A figura 1, a seguir, apresenta as etapas para a fabricação dos tijolos de adobe. 5

6 Figura 1 Construção de blocos estruturais em adobe. Fonte: BRANDÃO, M.G.S., Superadobe O superadobe é uma técnica simples, que não necessita mão-de-obra especializada, o que a torna uma boa opção para a construção de residências populares ou edificações onde a mão-de-obra possa ser feita em mutirão. É ideal para fôrmas orgânicas. O superadobe é formado por sacos de propileno preenchidos com uma mistura de argila, água, areia e palha (semelhante a composição do adobe). Estes sacos são sobrepostos moldando o formato das paredes. Cada camada deve ter no mínimo 40 cm de espessura. Em algumas construções, segue-se com o superadobe até a cobertura, formando uma espécie de iglu. Para a cobertura pode-se utilizar outra técnica construtiva, como, telhados tradicionais de madeira cobertos por telhas. O alicerce deve ser feito com pedras ou concreto, protegendo a base da alvenaria, contra a umidade ou outras patologias. A figura 2 apresenta as etapas da construção de uma parede em superadobe. Esta técnica foi criada pelo arquiteto iraniano Nader Khalili, e ficou conhecida em 1984, durante um simpósio organizado pela Agência Aeroespacial Norte Americana (NASA), intitulado Lunar Bases and Space Activies of the 21º Century, cujo objetivo foi reunir arquitetos e engenheiros para discutir a viabilidade construção na lua, com este tipo de material. O superadobe foi apresentado como uma das melhores soluções arquitetônicas. Suas vantagens: qualidades físicas por evitar o transporte de grandes quantidades de material para o espaço, propiciar conforto térmico e evitar grandes extorsões ao meio ambiente no momento da construção. O acabamento do superadobe (regularização das paredes) pode se feito com a mesma mistura utilizada para o preenchimento do saco, porém deve ser mais úmido (argamassa natural). No Ecocentro IPEC, o superadobe foi utilizado principalmente para a construção do alojamento, ilustrado na figura 3, tendo sido revestido externamente, com argamassa natural. Apesar de não necessitar de mão-de-obra especializada, constatou-se durante a pesquisa de campo, que esta técnica construtiva exige um nível elevado de esforço físico. Para o assentamento de cada fiada, são utilizados porretes e pilões, de forma a compactar a mistura e torná-la resistente. Em comparação com outras técnicas, observou-se que esta prática se torna mais cansativa e demorada. 6

7 Figura 2 Construção de parede estrutural em superadobe. Fonte: BRANDÃO, M.G.S., Cob Figura 3 Alojamento do Ecocentro IPEC Fonte: Othon José de Castro Silva, O cob é uma técnica tradicional semelhante ao adobe, podendo ser aplicada a todos os tipos de climas. As paredes de cob são autoportantes, possuindo a base mais espessa que o topo (secção trapezoidal). As paredes servem como massa térmica, fazendo com que a construção tenda a ficar quente no inverno e fresca no verão. O cob é a prova de fogo, resistente a atividade sísmica e com custo de matéria-prima quase nulo. 7

8 Observou-se, ao longo da pesquisa de campo, que esta é uma das técnicas mais fáceis de ser executada, propiciando também, uma maior variedade de formas e até mesmo a execução de ornamentos e mobiliários (como bancos, por exemplo). Figura 4 Construção de alvenaria em cob Fonte: BRANDÃO, M.G.S., Taipa de pilão Figura 5 Casa em cob localizada no Ecocentro IPEC Fonte: BRANDÃO, M.G.S., A taipa de pilão é conformada por uma mistura de argila, areia, água e palha apiloadas (socadas), comprimida entre taipais, que são fôrmas de madeira ou aço desmontáveis, removidas logo após estar completamente seca. Como resultado, tem-se uma parede de um material incombustível, com resistência comparada à do cimento, isotérmico natural e com baixo-custo. Em alguns casos, adiciona-se cal à mistura para controlar a acidez da argila (o que varia de acordo com a origem do material utilizado na mistura). 8

9 Atualmente, o processo de elevação das paredes (apiloamento), pode ser realizado com tecnologia mecanizada, produzindo paredes tão resistentes quanto às de concreto. Comparada ao adobe, a taipa de pilão é muito mais resistente. Isto se dá, porque a compressão exercida sobre as camadas da parede faz com que estas, depois de secas, fiquem compactas, sólidas e impermeáveis. Além disso, a compactação faz com que as paredes tenham baixa retração, o que evita o surgimento de trincas e rachaduras. Assim como o superadobe, apesar de não necessitar de mão-de-obra especializada, a taipa de pilão é bastante cansativa e demorada, uma vez que para o assentamento de cada fiada, são utilizados pilões para a compactação da mistura, o que pode ser observado na figura 7, a seguir. Figura 7 - Título da figura Fonte: Othon José de Castro Silva, CONCLUSÃO A construção natural surgiu como resposta a uma crescente preocupação com o meio ambiente. Apesar de fazer parte de um tema considerado vanguarda, a bioconstrução e o uso da terra aplicado são bastante antigos. Uma vez que técnicas construtivas como o adobe, por exemplo, têm sido adotadas a milhares de anos. O que mudou foi o discurso para sua aplicação, ultimamente voltado não tão somente para a facilidade de uso e barateamento de custos, mas principalmente por seu caráter ecológico e pelas características físicas dos materiais. Materiais naturais são sem dúvida uma alternativa as substâncias tóxicas que disseminam problemas ambientais. A maioria dos materiais existentes no mercado podem ser substituídos por elementos naturais, entre eles estão: terra, argila, palha, bambu, taipa, madeira (certificada) e pedras. O desenvolvimento sustentável, com base na bioconstrução, pode ser extremamente pertinente em comunidades em fase de crescimento, onde existem as necessidades de medidas de: baixo custo, rápida aplicação, possibilidade de participação da comunidade na mão-de-obra (uma vez que a construção natural não exige capacitação técnica, apenas prática), matéria-prima local, entre outros fatores. O Ecocentro IPEC, utilizado como peça de estudo, possui esse caráter, comprovando-se assim, o bom funcionamento desse sistema aplicado às pequenas comunidades. No meio ambiente urbano, onde um modelo de construção civil industrial é considerado tradicional, a aplicação da bioconstrução é possível apenas de forma parcial e pontual, uma vez que 9

10 a industrialização da matéria-prima e as facilidades atreladas a ela dificultam a reinserção de tecnologias construtivas vernaculares no modelo construtivo e contexto de especulação imobiliária vigentes. Os principais conceitos adotados por esse tipo de tecnologia construtiva são: reduzir o desperdício; preocupação com o meio ambiente; utilizar materiais alternativos resgatando técnicas construtivas locais e também incentivar a utilização de novas fontes de energia. A adoção de alternativas projetuais, materiais e técnicas construtivas que se adequem as premissas da bioconstrução reproduzem conceitos que se reúnem numa prática constante de mudanças: de hábitos e crenças, comportamentos individuais e coletivos. Mudanças estas também, que buscam a harmonização do planeta, de forma equilibrada e inovadora visando a proteção do meio ambiente e a utilização racional dos recursos naturais. REFERÊNCIAS BRANDÃO, M.G.S. Ecologia Urbana Potencialidades e Possibilidades: Sustentabilidade na Construção Civil p. 73p. Monografia (Especialização em Engenharia Urbana). Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, BUSSOLOTI, F. Superadobe. São Paulo, fev Disponível em: < Acesso em: 20 de jun BUSSOLOTI, F. Taipa de pilão. São Paulo, fev Disponível em: < Acesso em: 20 de jun LEGAN, L. Soluções Sustentáveis Permacultura Urbana. 1ª ed. Goiás: Mais Calango Editora, p. 3-11, LENGEN, J. V. Manual do Arquiteto Descalço. 1ª ed. Porto Alegre: Livraria do Arquiteto, p. 3-11, ROAF, S. Ecohouse A Casa Ambientalmente Sustentável. 2ª ed. São Paulo: Bookman, p , SOARES, A. Soluções Sustentáveis Construção Natural. 1ª ed. Goiás: Mais Calango Editora, p. 3-7,