Compostagem e banheiro seco

A compostagem é um processo biológico em que resíduos domésticos, restos de poda de arvore e arbustos, folhas e gramas cortadas, lascas de ovos, dentre outros compostos orgânicos, se transformam em adubo para novas plantações, após decompostos. Observa-se que principalmente no caso dos restos de alimentos, tem-se um ciclo fechado de reciclagem energética, pois ele é produzido, tem-serve de

alimentação, vira composto e retorna para a terra. “o composto é muito mais que um fertilizante ou um agente saudável para a terra, é um símbolo da continuidade da vida”

(FUNDACIÓ TERRA, 2003 apud D’AVILA 2008 pág. 122).

Interessante destacar que uma forma bastante difundida de compostagem pelos permacultores é o banheiro seco (compostável), que configura um sistema no qual não se utiliza encanamentos hidráulicos e consumo de água para o descarte dos dejetos. A solução pode ser a resposta para problemas relacionados ao saneamento básico como contaminação do solo e da água. Seu princípio básico é utilizar o calor do sol para elevar a temperatura interna do local onde os dejetos serão depositados, eliminando patógenos nocivos à saúde e gerar adubo (BILETSKA, 2018).

Existem vários modelos de banheiros seco: os construídos com baldes (a opção mais simples), bombonas e o modelo Bason. O Bason foi desenvolvido por Johan Van Lenger, arquiteto criador do TIBÁ² (Instituto de Tecnologia Intuitiva e Bioconstrução), a figura 3 exemplifica o modelo criado pelo arquiteto, o Bason funciona através de placas pré-fabricadas que formam uma câmara isolada e impermeável com inclinação de 30°, que facilita a chegada dos dejetos à uma segunda câmara, que pode receber lixos orgânicos e papel para auxiliar na decomposição. Os compostos permanecem na câmara inferior por um período de 6 meses à 1 ano até transformarem-se em adubo (BILETSKA, 2018).

2 Escola alternativa de ecologia aplicada e arquitetura de baixo impacto fundada em 1987 pelo arquiteto Johan van Lenger, autor do livro Manual do Arquiteto Descalço. Fonte: TIBÁ - Instituto de Tecnologia Intuitiva e Bioarquitetura (tibario.com)

Figura 3: Esquema de banheiro seco.

Fonte: Eco eficientes, s.d.

Figura 4. Banheiro seco. Projeto: Arquiteta Irina Biletska. Fonte: Archdaily. 2018

3.1.1. Energia solar

As energias não renováveis seguem uma tendencia ao esgotamento de recursos, portanto surge a necessidade de novas tecnologias para se utilizar fontes de energia limpa, que possuam um custo menor e estejam em harmonia com o meio ambiente. D’avila (2008 pág. 131) alerta para as diferentes potencialidades energéticas que cada região possui, como o vento ou o sol predominante, fator determinante para a escolha da energia adequada.

Roaf (2016 p. 140) aponta que o sol deveria ser entendido e respeitado por projetistas, se valendo da energia solar passiva para fornecer energia para as edificações. O sistema fotovoltaico é uma das formas alternativas de obtenção de energia limpa através do sol, pois elas convertem a luz do sol em energia elétrica, mesmo em dias nublados os painéis podem gerar energia para suprir total ou parcialmente a demanda de energia de uma edificação. A flexibilidade dos painéis fotovoltaicos permite a sua utilização em telhas, cortinas de vidro e painéis decorativos, desempenhando a mesma função de alternativas tradicionais.

Outra maneira de aproveitamento da luz do sol é o aquecedor solar utilizando garrafas PET. A invenção foi criada por José Alcino Alano na cidade de Tubarão (SC), com o intuito de gerar energia elétrica e conscientizar as pessoas sobre pós-consumo de embalagens. Conforme observado no esquema da figura 5, o sistema consiste em colunas de tubo PVC revestidas de garrafas PET e caixas de leite pintadas de preto.

O seu funcionamento se dá por sistema de circulação, que necessita de inclinação para que aconteça (ALANO, 2012 apud CHARARA et al. 2019 pág. 24).

Figura 5: Esquema de aquecedor solar por garrafa PET. Fonte: Rede globo (2013)

Figura 6: telhado com aquecedor de garrafa PET.

Fonte: G1 (2008)

3.1.2. Captação de águas pluviais

O reuso da água é definido por Roaf (2016 p. 202) como um reaproveitamento direto com o mínimo de tratamento. Um dos sistemas de reuso empregados na construção civil é a captação da água da chuva através do telhado, Lenger (2004 pág.

610) explica que o armazenamento da água da chuva pode ser feito através de cisterna ou cisterna de barris. Na utilização da cisterna, seu uso se justifica quando o projeto se localiza em regiões com longos períodos de seca, já no caso da cisterna de barris, quando localizado em local com chuvas regulares.

O esquema da figura 7, exemplifica o sistema de captação com armazenamento em cisterna de barris. A água é recolhida nas calhas, onde é direcionada para os barris, que devem ficar armazenados abaixo do teto e acima de áreas de uso como a cozinha e banheiro, a localização é estratégica para não necessitar o uso de bombas (LENGER, 2004 pág. 611).

Segundo a NBR 15.527 (2007, p. 4) os primeiros 2mm de águas coletadas devem ser descartadas na rede pública, por serem apresentarem impurezas. A área de armazenagem também deve estar conectada à rede pública, caso exista volume excedente.

Figura 3: Captação da água da chuva. Fonte: LENGER, 2004 pág. 611.

3.1.3. Fossa séptica biodigestora

A zona rural brasileira em sua maioria carece de sistema básico de saneamento, a qual, 41% dessa população faz o uso de fossas rudimentares (IBGE, 2002). Tal método não evita a contaminação das águas superficiais e subterrâneas.

Outro método consiste na fossa séptica, que apesar de não contaminar o solo como a fossa rudimentar, não promove a reciclagem dos dejetos humanos (COSTA;

GUILHOTO, 2014, p.52).

A fossa séptica biodigestora é um sistema que consiste em um tratamento biológico através de ação fermentativa, sendo o esterco bovino utilizado como inoculante (Novaes, et. al. 2002). Apresenta benefícios diante das fossas convencionais citadas anteriormente, pois além de não contaminar as águas, recicla os dejetos e possui vedação hermética, que impede a proliferação de vetores de doenças. O resultado desse processo produz um efluente com alta carga de nutrientes que pode ser utilizado para a adubação de plantas, comuns em área rural. (COSTA;

GUILHOTO, 2014).

O sistema desenvolvido por Novaes (et. al. 2002) consiste em três caixas de polietileno de 1m³ cada uma (figura 8). A primeira é conectada diretamente em vasos sanitários, e então, conectada às caixas subsequentes através de tubos PVC, com curvas de 90º. Na primeira e segunda caixa, são localizados tubos de PVC, que possuem finalidade de chaminé, visto que a fermentação dos dejetos promove o gás metano CH4.

Figura 8: Estrutura da fossa séptica biodigestora. (1) Entrada do efluente (2) Chaminé de alivio de gases (3) Curva de 90º (4) T de inspeção (5) e (6) caixa de 1m² (7) saída do efluente

estabilizado. Fonte: Novaes (2002).

A remoção do lodo deve ser feita manualmente quando atingir ¾ do tanque, e o período de manutenção pode ser verificado pela seguinte equação:

V lodo = 0,05m³ x habitantes x ano

Como o sistema biodigestor só atende às águas negras, deve ser previsto um sistema auxiliar para a água cinza.

3.2. BIOARQUITETURA

A bioarquitetura é a área de conhecimento que procura unir conforto, beleza e funcionalidade buscando diminuir os processos de destruição dos recursos naturais e do meio ambiente. Dentro dessa busca, deve-se levar em consideração as características climáticas da região, de forma a proporcionar conforto térmico, acústico e lumínico. O arquiteto Márcio Holanda Cavalcante explica que é necessário priorizar materiais naturais e produzidos na região, de modo de que haja redução de processos de poluição ao transformar a matéria prima, assim como os produzidos pelo transporte até a obra (CAVALCANTE, s.d.). Nesse sentido, Isoldi (2007, pág. 93) discute sobre a sustentabilidade na construção, onde:

A pesquisa de materiais de construção mais sustentáveis, que utilizem componentes e operações que suponham um menor custo ecológico em qualquer etapa do seu ciclo de vida – extração da matéria-prima, transporte, industrialização, produção, transformação, consumo, reciclagem e final de vida útil -, incorporando critérios ambientais de reciclabilidade e toxidade pode ser considerada uma pratica inovadora, uma vez que rompe com a pratica vigente na produção e utilização de materiais de construção, baseada na ideia da inesgotabilidade de recursos e uso incondicional de energia e, igualmente, com da falta de compromisso das decisões tomadas e soluções adotadas em relação à escolha de materiais para construção de edifícios.

Cavalcante (s.d.) aponta para a terra crua como opção de baixo impacto ambiental, por não necessitar de transformação de matéria prima, dessa forma não

existe consumo de energia. Edwards (2004 apud Isoldi, 2007 pág. 94) observa que não existe uma única metodologia para a escolha dos materiais utilizados na construção, mas sim de alguns questionamentos que podem guiar a escolha, como:

• Qual o impacto energético do material?

• O material afeta a saúde dos ocupantes?

• O material necessita de grande manutenção, tratamentos ou reparos?

• O transporte do material demanda muita energia?

• A matéria prima do material possui reservas escassas?

• O material é reutilizável?

• O material resulta em perdas toxicas no fim do seu ciclo de vida?

Como já visto, os materiais naturais possuem menor impacto ambiental, porém ainda recebem um prejulgamento negativo ao serem empregados, por possuírem baixo rendimento técnico e por razões estéticas (EDWARDS, 2004 apud ISOLDI, 2007 pág. 94) Algumas pesquisas atuais, buscam aperfeiçoar técnicas vernaculares, no capitulo que se segue são exploradas algumas dessas técnicas.

3.3. SISTEMAS CONSTRUTIVOS: A TERRA

A terra é um material que está presente nas construções desde tempos remotos. Técnicas recentes mostram que o material possui valor não apenas para a autoconstrução, mas para construções industrializadas. Uma de suas maiores vantagens é a facilidade de obtenção, podendo ser retirada do próprio local de construção, o que implica em pouquíssimo deslocamento. Outras características próprias do material são a de regular a umidade ambiente, armazenar calor, não produzir contaminação ambiental, ser reutilizável e preservar materiais que entram em contato com ele, como a madeira (Minke, 2001 apud Isoldi, 2007 pág. 95).

3.3.1 Tijolo adobe

Diante da atual crise energética, as construções com terra se mostram como uma alternativa para construções mais sustentáveis. A técnica de produção do tijolo abode em sua forma vernacular é simples: a terra é amassada com os pés até formar uma mistura homogenea e, posterioemente, coloca-se o barro em formas de madeira (figura 9). A secagem é feita naturalmente, recomenda-se que a secagem dure 10 dias, virando o tijolo a cada 2. (Prompt, 2008 pág. 28).

A composição granulométrica — a porcentagem de areia, silte e argila — do solo é uma informação fundamental para a produção do tijolo, pois a partir dela, é possível verificar quais estabilizadores serão utilizados. No caso do tijolo adobe, Neves e Faria (2011 apud Azambuja, 2019) aponta para um solo arenoso-argiloso, com baixas porcentagens de silte, em que a quantidade de argila não seja muito alta.

Importante salientar que por apresentar características muito variáveis, a análise do solo é imprescindível para seu uso em construções e deve ser realizada com acompanhamento técnico especializados (PROMPT, 2012).

Vários estudos atuais vêm aperfeiçoando a técnica vernácula, que pode chegar a um melhor desempenho acerca de sua impermeabilização, essencial para locais de climas úmidos, como o do Paraná. O estudo do uso de biopolímeros vegetais em

Figura 9: processo de fabricação.

Fonte: Curso de Bioconstrução.

Figura 10: Processo de secagem. Fonte:

Archdaily.

adobe para sua estabilização vem sendo frequentes na América Latina (AZAMBUJA et. al. 2019).

A partir de ensaios de resistência a compressão e absorção de água realizados por Eires (2012) utilizando diversos estabilizadores como a cal virgem hidratada, cimento, aditivos minerais e biopolimeros como amido de milho e de trigo, óleo de linhaça, óleo vegetal usado, entre outros, verificou-se que os óleos contribuem positivamente para a resistência a compressão e impermeabilização. Azambuja et al, (2019) apresenta um ensaio com estabilização a partir de óleo vegetal usado e óleo de rícino, onde os tijolos produzidos foram submetidos a submersão em água por 24 horas (figura 11). Foi observado que os tijolos que receberam adição de óleos vegetais se mantiveram íntegros após as 24 horas submersos, enquanto que os tijolos sem adição desintegraram-se.

Figura 11: ensaio com óleos vegetais em tijolos adobe. Fonte: Azambuja et al, 2019

Os autores ainda mencionam que os tijolos submetidos ao ensaio estão dentro do permitido estabelecido pela norma NBR 10834 (2012) que trata da absorção de água de tijolos de solo-cimento (menor ou igual a 20%). Os tijolos de adobe podem ser usados apenas como vedação, sem uso estrutural.

Sobre o revestimento das superfícies de paredes de terra, Lisbôa (2019 pág.

18) aponta para a necessidade de melhorar as propriedades do solo quando a finalidade é a argamassa, para diminuir o aparecimento de fissuras. O uso do cimento como revestimento acentua as patologias, pois a terra tem propriedade porosa, diferente do cimento, que dificulta trocas gasosas entre a parede e o meio – o resultado é o armazenamento de água dentro das paredes – provocando descolamento.

A composição granulométrica ideal para utilização de argamassa é, segundo Neves et al. (2009 apud Lisbôa), “30-80% de areias, 0-40% de silte e 20-35% de argila”. Caso o solo não seja adequado, deve-se utilizar estabilizantes. Lisbôa (2019 pág. 51) aponta para os resultados de pesquisas feitas com uso de cal e óleos:

Misturas com cal podem ser aplicadas em parede de terra (internas ou externas) e, as misturas de cal e óleo, podem ser aplicadas em paredes externas, podendo até mesmo ser dispensado o acabamento final em climas severos. Assim sendo, a cal é utilizada como aglomerante básico no tratamento das superfícies porosas como as paredes de terra, devido a sua principal vantagem nas trocas de umidade entre as faces internas e externas do edifício.

Kanan (2008 apud Lisbôa, 2019 pág. 51) aponta para várias vantagens no uso da cal em revestimentos de terra, como: rápida absorção e secagem de água;

conservação da construção, uma vez que impedem a deterioração do esqueleto ao absorver a agressão das intempéries; flexibilidade, por sua resistência mecânica e processo de cura mais lenta; durabilidade, pois envelhecem sem provocar danos e possibilitam a manutenção periódica; possui boa inércia térmica. Lisbôa (2019) ainda aponta para a caiação como etapa final, visando a estanqueidade de água da chuva.

Outros métodos de proteção da ação das chuvas e absorção da água são os telhados – popularmente chamados de “chapéu” da construção – e o embasamento e fundação – chamados de “botas” – afastando a terra do contato direto com o solo. Em áreas de grande pluviosidade, é recomendada a utilização de coberturas inclinadas com beiral, evitando o contato direto da chuva através de escorrimento. Para a fundação, utiliza-se concreto ciclópico, alvenaria de pedra e concreto armado (EIRES, 2014 pág. 28).

3.3.2 Solocimento

O solocimento é um tijolo compactado, feito de argila, cimento e areia. A sua fabricação é simples e de baixo custo, podendo ser realizada no próprio local da obra.

Os tijolos não necessitam de queima para sua produção, o que diminui ainda mais o impacto ambiental – o tijolo convencional, por exemplo, requer 1 m³ de madeira a cada mil tijolos, que corresponde em média a seis arvores (PROMPT, 2008 pág. 36).

A proporção entre solo e cimento varia entre 1:10 a 1:14, ou seja, 1 balde de cimento para 10 de solo, por exemplo. A mistura é feita no chão, formando uma camada de 20 a 30 cm de altura, até que se forme uma mistura homogênea. Para verificar o ponto de umidade do material, pode-se realizar testes simples como apanhar um punhado da mistura na mão e verificar se a marca dos dedos permanece no material após apertar – outra forma, é soltar o punhado do material de uma altura de 1 m do solo e observar se ao chocar com o solo o material deve esfarelar, caso contrário o material está muito úmido (PROMPT, 2008).

O tempo para realização da prensa (figura 12) do material após a mistura e peneiração é de aproximadamente 1 hora. Após a prensa, os tijolos devem ser curados à sombra, e empilhados até a altura de 1,5 m, depois de seis horas a sombra os tijolos devem ser mantidos úmidos para que não trinquem – o processo de cura dura em média sete dias (PROMPT, 2008).

3.4. SISTEMAS ESTRUTURAIS: O BAMBU

- Rápida propagação da plantação e rápido crescimento;

- Pode ser plantado em áreas degradadas e protege o solo contra erosões;

- A extração não desmata, pois, novos colmos se reproduzem após a colheita;

- Fácil transporte visto que possui peso leve;

As propriedades do bambu apresentam resultados satisfatórios para a construção civil. Sua resistência à tração, por exemplo, é alta devido as fibras serem paralelas ao eixo, os valores variam entre 40 a 215 Mpa. Já em sua resistência a tração, os valores variam em razão da grande diversidade de extensão, mas em ensaio de Beraldo e Carbonari (2019) com a espécie G. angustifólia a carga de ruptura foi superior a 40 toneladas-força (NASCIMENTO, s.d., pág. 02).

O tratamento do bambu é uma etapa importante para a durabilidade e qualidade do bambu, os métodos utilizados podem ser naturais ou químicos. Os naturais são menos agressivos e podem ser feitos através da cura na mata, onde o bambu fica em posição vertical por 30 dias sem contato com o solo; e pela ação do fogo pela fumaça ou defumação, onde ao submetidos ao calor, a seiva evapora; o último método de tratamento natural, consiste em deixar o bambu submerso na água por 4 semanas, o resultado é mais satisfatório quando a água é corrente, como a de um rio. Os métodos químicos podem acontecer por imersão em soluções, injeção nos entrenós e o método boucherir, que consiste na aplicação da solução no bambu recém cortado (NASCIMENTO, s.d., pág. 06).

Dentro da construção civil, o bambu se mostra com grande potencial pois apresenta alta resistências mecânicas e leveza, sendo comparado ao desempenho do aço. Pode ser aplicado desde vedações à grandes estruturas (NASCIMENTO, s.d.).

Quando utilizado como sistema estrutural, o pilar de apoio de fundações, podem ser incorporados ao concreto (figura 15), o concreto tem como função afastar o bambu da umidade do solo. Também pode ser utilizado estruturas de cobertura, nesse caso, os beirais devem ter grandes dimensões, para afastar a estrutura de bambu exposta à chuva e sol (figura 16) e em forros, com painéis pré-fabricados de tecidos de bambu (figura 17) (PADOVAN, 2010, p.75-78).

4. ESTUDO DE CASO

Neste capitulo, serão apresentados e analisados três exemplos de ecovilas, com o objetivo de obter conhecimento prático e comparativo de espaços com propostas similares à que será desenvolvida no Trabalho de Curso II. Com destaque para o segundo caso, a ecovila TERRA UNA, foi escolhida pois possui boa estruturação e tamanho relativamente similar ao que será trabalhado posteriormente.

4.1. IPEC, GOIÁS - BR

O ecocentro se localiza na zona rural do município de Pirenópolis (GO) à 4 km do centro, em uma área de aproximadamente 20 hectares. O município de Pirenópolis é cortado pelas duas maiores bacias hidrográficas brasileiras: a Platina e a Tocantinense, o que somado as áreas de chapadões de cerrado, acarreta em um grande número de rios e cachoeiras. O clima é caracterizado como tropical sub-úmido, com predominância de períodos úmidos (seis a sete meses), chegando a 97% de umidade do ar no verão – as temperaturas variam de 18 ºC a 26ºC. (Silva, 2013 pág.

297).

O IPEC foi fundado em 1998 e tem como objetivo “estabelecer soluções apropriadas para problemas na sociedade, promover a viabilidade de uma cultura sustentável, oportunizar experiencias educativas” (IPEC, ecocentro.org). O contato com o conceito de permacultura de Bill Mollison, foi o estopim para que André Soares

Figura 16: Centro cultural

e Lucy Legan, tivessem as primeiras ideias do que se tornaria o ecocentro. Hoje, o espaço é considerado como uma das maiores referencias de permacultura e bioconstrução no mundo, e já formou mais de 3500 pessoas na área (Silva, 2013).

Alguns motivos foram decisivos para a escolha do local de implantação do ecocentro: o preço, fácil ligação viária com o centro de Pirenópolis e Brasília e por se tratar de uma área degradada. Nas figuras 18 e 19, é possível observar como se encontrava o terreno antes e depois do ecocentro. Essa transformação se deu pela aplicação dos conceitos de permacultura. A área que outrora fora de pastagem, tornou-se um espaço com vegetação nativa do cerrado, hortas, plantações e criação de animais. Joao Lucas Neves, arquiteto e instrutor de bioconstrução do IPEC, explica que a água foi um elemento fundamental para acelerar o processo, por isso, foram criados lagos e canais de infiltração (SILVA, 2013).

A área construída total conta com 5 hectares. As construções possuem o barro em sua matéria prima, e seguem os conceitos da permacultura. Na implantação (figura 20) é possível observar a setorização dos espaços, sendo eles: setor 01: locais habitação – residências, cozinha industrial, alojamentos e banheiros secos; setor 02:

locais de trabalho e lazer – auditório, oficina, administração central, escritório, espaços lúdicos; setor 03: criação de animais, sistemas biofiltros, hortas, jardim, lagos e agroflorestas;

Figura 19: Terreno do IPEC em 2004.

Fonte: Silva (2013) Figura 18: Terreno do IPEC em 1998.

Fonte: Silva (2013)

Figura 20: implantação IPEC. Adaptado pela autora.

É possivel observar os espaços voltados a atividades de uso coletivo e externo concentrados no centro e a leste; moradias e hospedagem no centro; e as hortas, agroflorestas, criação de animais e nascentes a oeste. A maioria das construções foram executadas por alunos, moradores e voluntarios através de multirões, o único espaço que exigiu mão de obra especializada foi o centro Bill Mollison (figura 21) construida em tijolos de solociemento.

Vale ainda destacar alguns dos espaços pelo seu valor na bioconstrução, como a cozinha industrial e a vila universitaria executadas em superadobe e as cabanas, que servem de moradia dos habitantes em periodo de adaptação e serve de hostel para quem quiser viver a experiencia do espaço por alguns dias (SILVA, 2013).

Vale ainda destacar alguns dos espaços pelo seu valor na bioconstrução, como a cozinha industrial e a vila universitaria executadas em superadobe e as cabanas, que servem de moradia dos habitantes em periodo de adaptação e serve de hostel para quem quiser viver a experiencia do espaço por alguns dias (SILVA, 2013).