FASE PRÉ OPERACIONAL

3.2.1 Energia Embutida em Materiais de Construção Brasileiros

Os trabalhos do CETEC/MG (BRASIL, 1982) e do IPT (1982) são pioneiros para determinação de energia embutida em materiais de construção no Brasil. Pesquisas como estas, realizadas por análises de processos, requereram tempo e recursos humanos consideráveis. Por outro lado, o peso dos materiais de construção para a energia embutida total de uma edificação não é distribuído equanimemente (TAVARES & LAMBERTS, 2002; THORMARK 2002; ADALBERTH, 1997b) com 4 materiais respondendo por 80% do conteúdo energético da edificação

Assim foram revistos os valores de energia embutida dos materiais mais significativos em termos de quantidade e conteúdo energético presentes em uma edificação, a saber: cimento, cerâmica vermelha, aço e cerâmica de revestimento. O alumínio embora não tenha grande peso no total da energia embutida de uma edificação é analisado por ter participação cada vez mais frequente e ser o material de construção com maior índice de energia embutida por kg de material.

Os detalhes das análises de consumo energético dos materiais a seguir encontram-se no Apêndice I.

Para a Análise Energética dos materiais cerâmicos utilizaram-se análises híbridas, por análise de processos e análise estatística. As análises estatísticas foram realizadas a partir dos dados do setor cerâmico divulgados no BEN, pela Associação Brasileira da Cerâmica – ABC – e pela Associação Nacional dos Fabricantes de Cerâmica para Revestimento – ANFACER -. A Tabela 3.2 resume as análises estatísticas para as cerâmicas vermelhas e de revestimento.

Tabela 3.2: Energia Embutida por Análise Estatística para o Setor Cerâmico

Setor Consumo (TEP) Consumo (GJ) Prod. Física (t)

Consumo energético de produção

(MJ/kg)

Cerâmica de revestimento 594,44 24870,00 6000000 4,15

Cerâmica vermelha 2902,92 121506,00 44700000 2,71

A cerâmica vermelha foi analisada energeticamente por análise de processo em 4 empresas no estado do Rio de Janeiro e 2 empresas em Santa Catarina. Nas empresas A e B, catarinenses, foram considerados os dados levantados das ACVs realizadas em projetos de parceria UFSC / FINEP (SOARES, 2003). As análises incluiram os consumos relativos a extração, beneficiamento e transporte das matérias-primas, neste caso argilas e combustíveis energéticos como lenha e serragem. A Tabela 3.3 dá os consumos energéticos por etapas de produção e o resultado em MJ/kg.

Tabela 3.3: Energia Embutida por Análise de Processos e Análise Estatística para Cerâmica Vermelha

Fonte EE (MJ/kg) 1 - Empresa A - Soares (2004) 3,67 2 - Empresa B - Soares (2004) 3,41 3 - Empresa C -Tavares (1999) 2,92 4 - Empresa D -Tavares (1999) 2,05 5 - Empresa E -Tavares (1999) 2,86 6 - Empresa F -Tavares (1999) 2,83

7 – Análise Estatística BEN / ABC (2004) 2,71

As cerâmicas de revestimento, comuns, esmaltadas e porcelanatos, foram analisados em 3 empresas catarinenses. Em duas foram considerados os dados levantados em ACVs realizadas por Pereira (2004). O cálculo do consumo na empresa C foi baseado nos dados de Beltran (1999). Os limites das análises destes materiais são análogos aos das cerâmicas vermelhas. A Tabela 3.4 resume os resultados encontrados.

Tabela 3.4: Energia Embutida por Análise de Processos e Análise Estatística para Cerâmica de Revestimento Fonte EE (MJ/kg) 1 - Empresa A - Soares (2004) 6,68 2 - Empresa B - Soares (2004) 4,01 3 - Empresa C - Beltran (1999) 5,35

4 – Análise Estatística BEN / ANFACER (2004) 4,15

Assim, foram adotados os valores de 2,9 MJ/kg com variação de ± 0,8 MJ/kg para a cerâmica vermelha e 5,1 MJ/kg com variação de ± 1,3 MJ/kg para a cerâmica de revestimento. As diferenças encontradas nos resultados para estas análises admitem variações semelhantes à pesquisa de Boustead e Hancock (1978) também realizada por análise de processos.

Para o cimento foram considerados valores da ACV realizada por Ribeiro (2003) e Carvalho (2002). Também foi realizada análise estatística a partir dos dados do BEN e da ABCP. O valor da EE totaliza 4,2 MJ/kg com variação de ± 0,4 MJ/kg . Os resultados de cada análise encontram-se na Tabela 3.5.

Tabela 3.5: Energia Embutida por Análise de Processos e Análise Estatística para o Cimento

Fonte EE (MJ/kg)

1 - CARVALHO, 2002 3,99

2 - CARVALHO, 2002 4,62

3 - RIBEIRO, 2003 4,04

4 - Análise Estatística BEN / ABCP (2004) 4,13

Para o aço também foi utilizada a ACV realizada por Ribeiro (2003) e a análise estatística por dados do BEN e o Instituto Brasileiro de Siderurgia (IBS, 2006), complementada por dados do Anuário Estatístico de Metais do Ministério das Minas e Energia (BRASIL, 2004). O valor final da EE é de 30,00 MJ/kg com variação de ± 1,0 MJ/kg. Os resultados das análises utilizadas encontram-se na Tabela 3.6.

Tabela 3.6: Energia Embutida por Análise de Processos e Análise Estatística para o Aço

Fonte EE (MJ/kg)

1 - RIBEIRO, 2003 29,74

2 - Análise Estatística BEN / IBS (2004) 30,49

Para o alumínio é realizada uma análise estatística a partir dos dados do Anuário Estatístico de Metais e da pesquisa de Schuller (1997). O resultado é de 98,2 MJ/kg, muito baixo para os padrões internacionais, na ordem de 200 MJ/kg.

Para os demais materiais normalmente utilizados em construções residenciais brasileiras, procurou-se consolidar os dados nacionais disponíveis em levantamentos anteriores (BRASIL, 1982; IPT 1982; GUIMARÃES, 1985). Valores indisponíveis foram complementados por uma média de dados internacionais (BOUSTEAD & HANCOCK, 1979; ANDERSEN, 1993; LAWSON, 1996; BAIRD & ALCORN, 1997; BLANCHARD, 1998; SCHEUER & REPPE, 2003).

A Tabela 3.7 informa os valores de EE em MJ/kg com as respectivas fontes, além dos valores de EE por volume de material. Os dados originais de EE das pesquisas citadas, as densidades e os índices de desperdícios dos materiais estão relacionadas no Apêndice G.

Tabela 3.7: Energia Embutida em materiais de construção brasileiros

Materiais EE

(MJ/kg) EE (MJ/m³) Aço - laminado CA 50A 1

30,00 235500,00 Alumínio lingote 1

98,20 265140,00

Alumínio anodizado 210,00 567000,00

Alumínio reciclado - extrudado 17,30 46710,00

Areia 0,05 80,00

Argamassa - mistura 2,10 3906,00

Borracha natural - latex 69,00 63480,00

Borracha sintética 135,00 160650,00

Brita 0,15 247,50

Cal virgem 3,00 4500,00

Cerâmica - bloco de 8 furos 1

2,90 4060,00

Cerâmica - branca 25,00 52075,00

Cerâmica – revest, monoqueima 1

5,10 10456,66 Cerâmica porcelanato 13,00 27300,00 Cerâmica - telha 5,40 10260,00 Cimento Portland 1 4,20 8190,00 Cobre 75,00 669975,00

Concreto - bloco de vedação 1,00 2300,00

Concreto simples 1,20 2760,00 Fibra de vidro 24,00 768,00 Fibrocimento - telha 6,00 9600,00 Fio termoplástico 83,00 201690,00 Gesso 4,00 5720,00 Granito - aparelhada 2,00 5400,00 Lã mineral 19,00 2090,00 Latão 80,00 682400,00

Madeira - aparelhada seca forno 3,50 2100,00

Madeira - aparelhada seca ar livre 0,50 300,00

Madeira - laminada colada 7,5 4875,00

Madeira - MDF 9,00 5850,00

Mármore 1,00 2550,00

Placa de gesso 4,50 4500,00

Poliamida - nylon 125,00 143750,00

Poliestireno expandido 112,00 4480,00

Polietileno de alta densidade 95,00 90250,00

Polipropileno 83,80 92180,00 Poliuretano 74,00 44400,00 Solo-cimento - bloco 0,60 1020,00 Solvente - tolueno 67,90 74690,00 Telha de vidro 23,13 55512,00 Tinta acrílica 61,00 79300,00 Tinta óleo 98,10 127530,00

Tinta PVA latex 65,00 84500,00

Tubo - PVC 80,00 104000,00

Vermiculita 1,37 167,14

Vidro plano 18,50 46250,00

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3.2.2 Custo Energético das Etapas de Transporte

As etapas consideradas relevantes para efeito de transporte no ciclo de vida das edificações residenciais são o transporte dos materiais da indústria de transformação ao sítio da obra, o transporte dos trabalhadores, tido em pesquisa canadense como superior ao transporte de materiais (COLE, 1999) e o transporte dos desperdícios, ocorrem em grande monta na maioria das edificações brasileiras.

O dado brasileiro para o consumo energético nas etapas de transporte levantado na revisão bibliográfica provém de uma pesquisa de 1982. Para atualizar este cálculo foi considerado o consumo de combustível, óleo diesel, obtido na pesquisa de Pereira (2004) a partir do transporte de materiais para indústrias cerâmicas em caminhão basculante.

Para o transporte de 4m³ de argila, equivalente a 7200 kg, era consumido 1 l de óleo diesel por 3 km. Considerando-se o poder calorífico inferior deste combustível 35 GJ/m³ (BRASIL, 2005) obtêm-se a relação de 1,62 MJ/t/km.

Para o transporte dos desperdícios é considerado o consumo para o transporte do centro de transformação até a obra, como os materiais iniciais, mais o consumo relativo ao transporte do resíduo ao local de despejo ou reaproveitamento. Para efeito prático considera-se então a distância de transporte em dobro.

O transporte dos trabalhadores é realizado por transporte coletivo em ônibus, cujo consumo energético é semelhante ao dos caminhões. O número dos operários transportados e o número de dias, é obtido pelos índices divulgados na Norma ABNT 2721 (ABNT, 1999), utilizada para o cálculo do CUB. A Tabela 3.8 apresenta os fatores empregados por natureza de obra.

Tabela 3.8: Indices de mão de obra para construções residenciais em h/m²

Tipo e Padrão da Edificação

Função _Unifamiliar baixo Multifamiliar baixo Unifamiliar médio Multifamiliar médio Unifamiliar alto Multifamiliar alto Pedreiro 26,672 17,299 33,148 26,814 36,979 27,185 Servente 11,771 7,888 22,456 17,738 25,57 17,668 Engenheiro 0,679 0,412 2,549 1,573 3,547 1,995

Mesmo considerando-se a relevância do transporte dos operários, sua análise deve ser feita à parte. O valor da energia consumida nesta etapa não se vincula aos materiais utilizados e nem às características ocupacionais da edificação. Para construções de maior porte os prazos são definidos em função do cronograma financeiro, que pode afetar o número de funcionários ao longo da obra.

Além disso, certas empresas de construção lançam mão de prerrogativas legais de não serem obrigadas a pagar auxílio para transporte a todos os funcionários contratados, o que estimula o uso de mão-de-obra residente próximo à obra.

3.2.3 Custo Energético na Obra.

Os consumos de energia na etapa da obra são contabilizados como consumos diretos, relativos ao uso de equipamentos como betoneiras, serras, elevadores e outros; e os consumos relativos aos desperdícios de materiais de construção durante a obra.

Os consumos diretos são calculados a partir do levantamento de todas as atividades previstas e uso dos respectivos equipamentos. Para tal são usadas as expectativas de horas de trabalho e consumo de equipamentos obtidas nas TCPO (2003). Os desperdícios são estimados por material e calculados a partir dos índices obtidos na pesquisa “Alternativas para a redução de desperdício de materiais nos canteiros de obras” (AGOPYAN, 1998). Os dados relativos aos desperdícios de materiais estão no Apêndice G.