Condições de sustentabilidade ambiental nos projetos de arquitetura e engenharia: A busca de soluções

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1 Condições de sustentabilidade ambiental nos projetos de arquitetura e engenharia: A busca de soluções Eloy Fassi Casagrande Jr., PhD eloy.casagrande@gmail.com UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ (UTFPR)

2 Há somente 16% de terra biologicamente produtiva neste Planeta!

3 19 de agosto de "Dia da Sobrecarga da Terra Dia em que os recursos naturais do planeta disponíveis para 2014 já foram consumidos, o que faz com que os habitantes estejam em saldo negativo com o meio ambiente em pleno mês de agosto. Em 2000, o cálculo foi feito pela primeira vez para identificar o dia da "Sobrecarga da Terra" (Overshoot Day) que, na época, foi em outubro e, 14 anos depois, este dia chegou no oitavo mês do ano Global Footprint Network (GFN)

4 IMPACTOS AMBIENTAIS E CONAMA Critérios básicos e as diretrizes gerais para uso e implementação da Avaliação de Impacto Ambiental RESOLUÇÃO CONAMA Nº 001, de 23 de janeiro de 1986 Artigo 1º - Para efeito desta Resolução, considera-se impacto ambiental qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam: I - a saúde, a segurança e o bem-estar da população; II - as atividades sociais e econômicas; III - a biota; IV - as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; V - a qualidade dos recursos ambientais.

5 EMISSÕES DE CO2 POR SETOR: Edificações sustentáveis podem contribuir para minimização dos efeitos das mudanças climáticas CONSTRUÇÕES TRANSPORTES INDÚSTRIAS

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7 CONSTRUÇÕES ECO-INEFICIENTES Consumo de energia durante o uso de edifícios Os edifícios de escritórios, com fachadas de vidro e climatizados artificialmente, chegam a consumir quase 23 vezes mais energia em sua vida útil, que a energia necessária para sua produção. Consumo de energia embutido em materiais de construção Mascaró, 1982 Aço: Cimento portland: Tijolos cerâmicos: Madeira: 30 MJ/Kg 4 a 5 MJ/Kg 8,5 MJ/Kg 0,3 MJ/Kg Agopyan, 1991 Materiais Intensidade convencionais energética por m2 (kwh) Cerâmica: 69,42 Cimento: 19,27 Aço: 151,30

8 RESÍDUOS: INEFICIÊNCIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL Poluição Desperdício Ameaça a saúde Impacto na fauna e flora

9 AMBIENTES CONSTRUÍDOS INSALUBRES Estamos usando a tecnologia realmente em prol do bem-estar de todos? Síndrome dos Edifícios Doentes (Sick Building Sindrome) Emissões de COVs Compostos Orgânicos Voláteis associados a materiais a base de petróleo (tintas, vernizes, solventes, colas, etc) CEMs Campos Eletromagnéticos formados por fiação elétrica, aparelhos eletro-eletrônicos, computadores, torres e redes de transmissão, transformadores, antenas de celulares, etc Associados a leucemia infantil, câncer, alzeimer, etc Desconforto ambiental e qualidade do ar comprometida, pelo uso de aquecimento artificial, falta de manutenção de aparelhos de ar condicionado. Sua Saúde e o Ambiente que Construímos - A Síndrome do Sapo Cozido, Thomas Sauders, Ed. Cultrix, 2002

10 INDÚSTRIA DO CIMENTO E EMISSÃO DE CO2 A indústria do cimento responde por cerca de 7% da emissão anual de CO 2. O Brasil produz 38 milhões de toneladas de cimento Portland (comum) = aproximadamente 22,8 milhões de toneladas/ano de gás carbônico Casa carbono popular Uma casa de interesse social da Cohapar de 40 m2 representa em média o lançamento de 9.824,06Kg de CO 2 na atmosfera devido ao material utilizado (Stachera e Casagrande, 2005)

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12 A Construção Sustentável As construções sustentáveis devem ser concebidas e planejadas a partir de várias premissas: Projeto elaborado dentro dos princípios da Arquitetura bioclimática; Escolha de materiais ambientalmente corretos, de origem certificada e com baixas emissões de CO 2 ; Baixa geração de resíduos durante a fase de obra; Garantia de que interfira o menos possível em áreas de vegetação e permita grande permeabilidade do solo; Promoção da redução no uso de energia e água em todas as fases construção e uso; Cumprimento das normas técnicas - principalmente as de desempenho e de segurança e da legislação trabalhista; Facilidades para a desconstrução para que os materiais possam ser amplamente reaproveitadas até o fim de seu ciclo de vida. HOTEL INN OF THE ANASAZI Construção em adobe Santa Fé, New Mexico

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14 SISTEMA CONSTRUTIVOS MODULARES Baixa emissão de carbono Ferrari, 2012

15 Madeira e casas de interesse social O bom... O governo federal autorizou o uso de madeira para a construção de imóveis no programa Minha Casa, Minha Vida na região Norte. De acordo com portaria publicada em junho de 2014, no Diário Oficial da União, as moradias serão destinadas a agricultores familiares, trabalhadores rurais, quilombolas, extrativistas, pescadores artesanais, ribeirinhos e indígenas que ganham até R$ 1,6 mil mensais. O ruim... No entanto, segundo investigação realizada entre agosto de 2011 e julho de 2012 pelo Greenpeace, 78% das áreas com atividades madeireiras no Pará, maior produtor e exportador de madeira da Amazônia, não tinham autorização de exploração.

16 USAR MADEIRA É LEGAL! Programme for the Endorsement of Forest Certification Programa Brasileiro de Certificação Florestal (INMETRO / ABNT) Forest Stewardhip Council CBCS Conselho Brasileiro de Construção Sustentável

17 TIJOLO SOLO CIMENTO Mistura homogênea, compactada e curada de solo, cimento (5% a 10%) e água em proporções adequadas Praticamente qualquer tipo de solo pode ser utilizado, entretanto os solos mais apropriados são os que possuem teor de areia entre 45% e 50% Redução de 20% a 30% no tempo de obra

18 Construção Sustentável na Universidade Conjunto de edificações Eco-sustentáveis da COPPE / UFRJ de 500 m2 composto por um galpão industrial, um edifício de serviços e uma casa ecológica, conseguiu reduzir em cerca de 250% a emissão de carbono na atmosfera e em 90% o consumo de energia ao substituir materiais convencionais por não-convencionais. Bambu na estrutura, tijolos de solo-cimento e telhas de fibra de coco Utilizando tijolo-solo cimento ao invés do cerâmico se elimina o CO 2 resultante da queima do mesmo, madeiramento para colunas, massa de assentamento e reboque, quebra de paredes e desperdícios! O projeto ainda contempla iluminação e ventilação naturais e o telhado coberto com plantas, o conhecido telhado verde

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21 ECO-TECNOLOGIAS Baixo custo e na escala humana Tratamento de esgoto doméstico através de Sistema de Zona de Raízes SZR, Paraná Filtros naturais plantados que possuem areia, cascalho e solo. As plantas usadas no processo são endógenas da região. Imitam os sistemas naturais de drenagem, autoregulação e filtragem do solos. Requerem baixa tecnologia de construção, operação e manutenção. Removem de forma muito eficiente bactérias e parasitas, permitem a reciclagem e reuso da água de esgoto para finalidades secundárias como sanitários, jardinagem, etc Tamara Van kaick Tese de Mestrado UTFPR

22 ESCRITÓRIO VERDE Universidade Tecnológica Federal do Paraná A sede do Escritório Verde da UTFPR é uma edificação planejada dentro dos princípios da arquitetura bio-climática, da construção de baixo carbono e da acessibilidade. Laboratório Vivo Acompanhado por estudos de mestrandos e doutorandos Primeira edificação em processo de certificação em uso e operação do AQUA Alta Qualidade na Construção Civil

23 ESCRITÓRIO VERDE UTFPR m2 construído X CO2 reduzido Primeiro projeto arquitetônico da UTFPR dentro dos princípios da construção sustentável Empresa EcoStudio Soluções Sustentáveis em Arquitetura e Design Construção em madeira fixa carbono Construção a seco (wood-frame) modular de 150 m2 sem gerar resíduos

24 Planejamento do projeto: Integrando empresas e tecnologias Para sua construção foi estabelecido parcerias com mais de 60 empresas doadoras de tecnologias sustentáveis e materiais de baixo impacto ambiental.

25 SISTEMA CONSTRUTIVO SUSTENTÁVEL DO ESCRITÓRIO VERDE uso da tecnologia construção a seco (wood-frame), telhado verde e sistema de uso e coleta da água da chuva, uso de lajes e projeto de paisagístico para permeabilidade da água, instalação de painéis fotovoltaicos para gerar energia e painéis de energia termodinâmica para aquecimento da água e calefação, uso de equipamento para controle de umidade e resfriamento do ar, sistema de iluminação natural e uso de lâmpadas LED, janelas feitas em madeira certificada com vidro duplo, isolamento térmico acústico produzido a partir de PET e pneu reciclado, uso de piso elevado e carpete também em material reciclado, mobiliários seguindo os critérios de ecodesign,

26 Fabricação das paredes As paredes foram fabricadas em apenas 12 dias com painéis estruturas de OSB (LP Brasil) e vigas de pinus autoclavado (Berneck)

27 Montagem das paredes obra limpa, sem resíduos As paredes e a estrutura do telhado foram montadas em cinco dias, como apenas cinco profissionais e um guindaste

28 Estrutura estoca carbono Lã de PET reciclado usado para isolamento térmico A estrutura do telhado foi feita com vigas I O Escritório Verde, através de seus materiais lenhosos, pode reter cerca de 10 toneladas de carbono, resultantes de uma retirada de mais de 34 toneladas de dióxido de carbono da atmosfera enquanto estes materiais estavam na forma viva (Kobisbi, 2013) Manta reciclada de pneu para isolamento acústico

29 Acabamento externo - Siding Vinilico (PVC) Janelas madeira de reflorestamento Lyptus com vidro duplo Deck em madeira plástica compósito de serragem de madeira e plástico reciclado Acabamento interno placa cimentícia fibra de vidro e painel DecoWall

30 Colocação da telha SHINGLE exige menos madeiramento Forro modular térmico acústico em painéis de madeira mineralizada

31 TELHADO VERDE E HORTA : SISTEMA ECOTELHADO

32 Telhado Verde - Sistema Dal Canal Redução de temperatura interna de 3 a 5 graus Celsius Substrato: adubo vegetal, areia e argila expandida Impermeabilização com manta de PVC Módulos de isopor e manta bidim para base Jardim em formação

33 Telhado Verde EV Vernacular Colocação fez parte de Curso aberto Tony Backes e Marcelus Oliveira

34 PAREDE VERDE

35 USO RACIONAL DA ÁGUA Sistema coleta e uso da água da chuva cisterna L Bomba solar para mandar a água p/ caixa d água Uso nos sanitários e limpeza externa Vaso sanitário com bacia acoplada 3 e 6 litros Mictório que não usa água para descarga

36 ACESSIBILIDADE UNIVERSAL Projeto contempla todas as normas de acessibilidade de acordo com ABNT NBR 9050:2004 Rampa para cadeirantes

37 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA: Iluminação natural e LEDs

38 Sistema Solar Conectado à Rede e Sistema Isolado Integrados Primeiro do gênero no Paraná Potência instalada de 2,1kWp e um inversor monofásico em 220V de 2kW de potência nominal 2100 Watts ligado diretamente na rede. Parceria Solar Energy, Kyocera, Blue Sol e Copel PV POWERED modelo PVP2000 Prof. Jair Urbanetz e Equipe Solar Energy

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40 Nos meses de verão (maior incidência solar) a geração com 15 m2 de painéis atingiu 279kWh, o que permitiu exportar energia para as instalações adjacentes, nestes momentos, o EV tornou-se uma edificação de energia positiva. EXPORTANDO ENERGIA

41 EDIFICAÇÃO ENERGIA POSITIVA Desde a sua entrada em operação em 14 de dezembro de 2011 até 14 de junho de 2012 (seis meses de operação) o sistema havia gerado 1,3 MWh, o que permitia projetar a geração para cerca de 2,6 MWh/ano Energia gerada em cada mês de operação do SFCR do EV (KWh/mês) Dez / 11 (17 dias) Jan / 12 (31 dias) Fev / 12 (29 dias) Mar /12 (31 dias) Abr / 12 (30 dias) Mai / 12 (31 dias) Jun / 12 (14 dias) 149,8 273,1 238,5 271,8 189,6 139,0 37,5 Mês KWh/mês Jul / ,5 Ago /12 195,8 Set /12 211,5 Out /12-198,5 Entre 01/01/2012 e 31/10/2012 (dez meses de operação) gerou 1,99MWh, o que permite projetar a geração para cerca de 2,5MWh para o ano de 2012.

42 Energia solar do EV e emissão de CO2 Geração de Energia Fotovoltaica em 34 Meses de Operação = 6.7 MWh A média mensal de geração elétrica foi de 210 kwh Considerando que o sistema integrado de geração elétrica no Brasil gera cerca de 56g CO2/KWh O Escritório Verde evita a emissão de cerca de 12kg de CO2 / mês Em 34 meses foram evitados a emissão de cerca de 400 kg de CO2

43 Sistema Fotovoltaico Isolado (SFI) W ligado a baterias O SFI do EV é composto por um painel de 10 módulos KYOCERA de tecnologia de silício policristalino, modelo KC85T, sendo divido em dois subsistemas, oito módulos formam um sistema com barramento CC em 24V, e os outros dois módulos formam um sistema com barramento CC em 12V. 28 baterias chumbo-ácido de 60Ah Parceria LACTEC

44 Formação para Energia Fotovoltaica Prof. Dr,. Jair Urbanetz Duas edições em 2012 Outubro 2011 Blue Sol 3 Edição: 29 e 30 de abril de 2013

45 ESCRITÓRIO VERDE premiado pela UNU / ONU - Sustentabilidade O Escritório Verde abriga a sede do Centro Regional Integrado de Expertise de Educação para o Desenvolvimento Sustentável CRIE_Curitiba. O centro foi aprovado pela Universidade das Nações Unidas (UNU) / Instituto de Estudos Avançados em 2007 e faz parte de uma rede de mais de 100 centros espalhados pelo mundo.

46 PRÊMIO SANTANDER 2012 Educação Ambiental com escolas ESCRITÓRIO VERDE UTFPR 1º lugar na Categoria Sustentabilidade - Destaque do Ano Santander / Guia do Estudante Ed. Abril 2012 Visitas Internacionais Governador do Estado alemão de Baden- Württemberg

47 O Escritório Verde tem um parceria com a Fundação Vanzolini (USP) para capacitação e consultoria para o processo AQUA de certificação para construções sustentáveis 14 Categorias do Referencial QAE Qualidade Ambiental do Empreendimento GERENCIAR OS IMPACTOS SOBRE O AMBIENTE EXTERIOR CRIAR UM ESPAÇO INTERIOR SADIO E CONFORTÁVEL ECO-CONSTRUÇÃO CONFORTO 1 RELAÇÃO DO EDIFÍCIO COM O SEU ENTORNO 8 CONFORTO HIGROTÉRMICO 2 ESCOLHA INTEGRADA DE PRODUTOS, SISTEMAS E PROCESSOS CONSTRUTIVOS 9 CONFORTO ACÚSTICO 3 CANTEIRO DE OBRAS COM BAIXO IMPACTO AMBIENTAL 10 CONFORTO VISUAL 11 CONFORTO OLFATIVO ECO-GESTÃO SAÚDE 4 GESTÃO DA ENERGIA 12 QUALIDADE SANITÁRIA DOS AMBIENTES 5 GESTÃO DA ÁGUA 13 QUALIDADE SANITÁRIA DO AR 6 GESTÃO DOS RESÍDUOS DE USO E OPERAÇÃO DO EDIFÍCIO 14 QUALIDADE SANITÁRIA DA ÁGUA 7 MANUTENÇÃO PERMANÊNCIA DO DESEMPENHO AMBIENTAL

48 PREMISSAS CRIAÇÃO DO SELO VERDE PARA PRODUTOS UTFPR E PARCEIROS Grande maioria dos produtos verdes são autodeclarantes; Atuais selos de produtos ecológicos no Brasil tem um caráter comercial; Existe demanda, por parte dos empresários, por um selo verde que possua maior confiabilidade ; Um programa de rotulagem que imprima a chancela de uma instituição federal greenwashing Tese de doutorado PPGTE (Nivaldo Gomes) Estudo da viabilidade de implantação de um programa de rotulagem ambiental de produtos, tendo a UTFPR como agente certificador

49 Centro de Educação Ambiental Mananciais da Serra - SANEPAR Primeira edificação sustentável do Estado do Paraná Projeto: Dr.a Libia Patricia Peralta Agudelo Arq. Marina Rodrigues

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