Materiais artificiais e sintéticos - Energia e materiais na habitação sustentável

4. Energia e materiais na habitação sustentável

4.3 Materiais

4.3.3 Materiais artificiais e sintéticos

4.3.3 4.3.3 Materiais Materiais Materiais Materiais aaartificiaisartificiaisrtificiaisrtificiais e sintéticose sintéticose sintéticose sintéticos

Os materiais artificiais requerem processos industriais que geram impactes ambientais e são na sua

grande maioria constituídos por materiais não renováveis, sendo em geral menos ecológicos do que

os materiais naturais. Estes materiais, porém, utilizam-se em larga escala na construção devido à sua

adequabilidade a determinadas funções, não sendo em alguns casos substituíveis por matérias

naturais (ex., não há substituição natural para o vidro com a mesma eficiência no desempenho da sua

função de iluminação e protecção).

Cimento e betão

O processo de produção de cimento, necessário para a construção de betão, requer elevadas

temperaturas, é energeticamente intensivo e origina emissões prejudiciais à saúde e ao ambiente. De

entre estas emissões destaca-se o pó alcalino que quando libertado na água ou no ar representa um

perigo para o ambiente, pois a água alcalina é tóxica para os peixes e o ar alcalino é corrosivo. Em

virtude destes problemas ambientais não existe classificação ambiental para o cimento, sendo

recomendável minimizar ou eliminar o seu consumo na construção de edifícios sustentáveis.

O desempenho ambiental do betão é variável mas de forma geral caracteriza-se pelos seguintes

aspectos:

na produção de betão 85% das emissões de CO

₂

são provenientes do cimento;

o betão armado incorpora quase a mesma quantidade de energia que o aço;

o betão armado, ao contrário do aço, não é reciclável;

o betão para ser reutilizado é degradado e destinado a pavimentos ou enchimentos;

o betão origina cerca de metade de todo os resíduos de construção e demolição.

O betão leve tem menor impacte ambiental que o betão comum, pois apresenta uma relação mais

favorável entre a resistência mecânica e o peso, o que quer dizer que para um determinado

desempenho é necessária uma menor massa de material.

O actual desenvolvimento da tecnologia dos geopolímeros oferece perspectivas para um betão mais

amigo do ambiente, porque a sua produção requer temperaturas mais baixas do que o cimento

tradicional, consumindo até oito vezes menos energia

213

.

Mas para além do cimento, a utilização de agregados pétreos no betão tem também impactes

ambientais indirectos. A areia dos rios é extraída em larga escala para satisfazer as necessidades

crescentes do mercado da construção. Esta extracção de areias, ou de britas, quando efectuada sem

controlo pode alterar os ciclos de erosão e reposição de sedimentos entre os leitos dos rios e a costa

marítima. Este impacte pode ser minimizado com a regulamentação e fiscalização das actividades de

extracção de inertes e pode vir a condicionar a utilização de betão na construção de edifícios.

As principais vantagens da utilização do betão na construção são:

elevada resistência à compressão;

constituído por matéria natural disponível em larga escala;

possibilidade de pré-fabricação;

possibilidade de reutilização em pré-fabricados de betão;

possibilidades de combinação da produção de cimento com a eliminação de resíduos.

Os inconvenientes da aplicação deste material na construção são:

produção do cimento energeticamente muito exigente e poluente;

extracção de inertes (areias e britas) com potencial impacte ambiental;

213

difícil reutilização de elementos da construção de betão moldado em obra;

difícil reciclagem (só possível com perda de características);

impossibilidade de degradação e de deposição natural.

Vidro

O vidro é um material cujos impactes ambientais são compensados pelas economias de energia que

permite em iluminação natural e aquecimento. O impacte mais significativo do vidro decorre da grande

quantidade de energia necessária para atingir as altas temperaturas, exigidas pelo processamento das

matérias-primas, e das consequentes emissões de CO

₂

. O vidro pode ser reciclado com grande

eficiência, mas actualmente o vidro na construção é reciclado apenas em pequenas quantidades, pois

para o fazer são necessários processos de demolição selectiva ainda pouco correntes.

As principais vantagens da utilização do vidro na construção são:

constituído por matéria natural disponível em grande quantidade e em muitos locais;

fácil reciclagem;

potencia a iluminação natural e os ganhos solares;

tem aptidão para aplicações "inteligentes".

Os inconvenientes da aplicação deste material na construção são:

elevada energia incorporada;

elevadas emissões de CO

₂

incorporadas (duas vezes as da produção de cimento);

a fusão liberta SO

e outras emissões nefastas.

O vidro é um material que tem conhecido muitos progressos e que hoje permite uma elevada

versatilidade de aplicações (ex., vãos, guardas, pavimentos, coberturas) e funções (ex., iluminação,

aquecimento passivo e activo, sombreamento e estrutura). O desempenho ambiental do vidro durante

o período de ocupação dos edifícios que o aplicam decorre essencialmente do seu contributo para o

conforto e controlo ambiental, que tem sido potenciado pela generalização do vidro duplo.

Com a aplicação da nano tecnologia à indústria do vidro, surgiram inovações que permitiram dotar

este material da capacidade de responder às alterações do estado do tempo e de integrar a geração

de energia fotovoltaica. As células fotovoltaicas já são integradas em superfícies de vidro e poderão vir

a fornecer energia para o processo electroquímico que obscurece os vidros, evitando o

sobreaquecimento de fachadas expostas a intensa radiação solar, com consumo de energia nulo.

Actualmente existem vidros que possibilitam diferentes níveis de transmissão de luz e de calor

permitindo potenciar a iluminação natural sem originar problemas térmicos

214

. Existe também o vidro

hidrófilo auto-lavante, para aplicação em zonas de difícil acesso para limpeza

215

.

214

O vidro Suncool permite seis níveis diferentes de transmissão de luz e de calor e apresenta valores U que vão desde

1,3 W/m²K a 1,0 W/m²K ), o vidro de baixa emissividade térmica Planar tem o valor U de 0.8 W/m²K (ambos em URL:

http://www.pilkington.com) e o vidro translúcido de baixa emissividade SoleraSpace permite usufruir ao máximo da

iluminação natural em zonas onde não é necessário contacto visual com o exterior.

Com o desenvolvimento das envolventes de vidro a sedução da transparência tem exercido um grande

poder sobre o imaginário arquitectónico, sendo já possível utilizar o vidro não só como elemento de

preenchimento de vãos, mas também como elemento estrutural em edifícios (Figura 97).

Figura 97 – Vidro estrutural no Museu do vidro em Kingswinford.

Concepção de AltennaTM.

Note-se que o vidro horizontal que assenta sobre as vigas, também de vidro,

integra filtros para protecção solar.

(fonte: John Linden, in Eco-Tech – Sustainable architecture and High

Technology)

Aço e

Aço e outrasoutrasoutrasoutras ligas metálicasligas metálicasligas metálicas ligas metálicas

Apesar das ligas metálicas como o aço (liga de ferro e carbono) e as ligas de alumínio (ligas de

alumínio com cobre, zinco ou outros metais) terem um elevado impacte ecológico incorporado são

materiais relevantes por melhorem o desempenho ambiental dos edifícios ao longo do seu ciclo de

vida, ao permitirem a reciclagem, a reutilização e a adaptabilidade de componentes da construção.

O aço merece especial atenção por ser aplicado em grande escala na construção, sendo geralmente

tratado por electro-zincagem (galvanização) ou combinado com níquel e crómio (aço inoxidável) para

garantir a sua durabilidade e resistência em ambientes corrosivos.

As principais vantagens ambientais da utilização do aço na construção são:

predisposição para a reutilização, embora o tratamento superficial impeça reutilizações directas;

comparando com outros metais, a energia incorporada em cada quilo de material obtido é baixa;

possibilidades de pré-fabricação.

Os inconvenientes da aplicação deste material na construção são:

matérias-primas não renováveis (ferro e carvão mineral);

extracção poluente das matérias-primas;

tratamento com metais pesados;

processo de produção energeticamente intensivo.

Em alguns países europeus a opção pela estrutura de aço na construção tem aumentado na produção

de habitação. Tal como a estrutura de madeira, a estrutura de aço favorece a pré-fabricação e permite

uma maior velocidade de construção. A precisão da construção de aço, como as suas vantagens

215

estéticas e técnicas e a sua fácil reciclagem, são argumentos a favor deste material. O aço estrutural

pode ser reciclado e reutilizado directamente como elemento estrutural enquanto o betão é geralmente

reutilizado em agregados sem função estrutural ou para betão armado.

As ligas de alumínio são facilmente recicláveis mas a sua produção é energeticamente muito intensiva

e o seu tratamento superficial liberta substâncias perigosas. O alumínio é reciclado em larga escala,

não porque seja escasso na natureza pois é um material muito abundante, mas por este processo ser

mais económico do que a produção a partir da matéria-prima.

Materiais sintéticos

Na construção de edifícios os materiais sintéticos, tais como os plásticos, as tintas e os adesivos,

devem ser sujeitos a uma selecção ecológica restrita, dado tratar-se de materiais derivados do

petróleo. Os plásticos reciclados ou biodegradáveis e as tintas que não incluem produtos tóxicos, ou

que aliam compostos sintéticos a compostos naturais, devem ser privilegiados na construção.

Os plásticos são usualmente subprodutos orgânicos de matérias não renováveis e a sua produção é

energeticamente exigente. É também possível produzir plásticos a partir de fontes renováveis,

tratando-se neste caso de materiais recicláveis ou biodegradáveis (bioplásticos, biossintéticos).

Infelizmente, as propriedades dos plásticos reciclados vão-se degradando à medida que se vão

processando sucessivas reciclagens.

Grande parte dos plásticos é produzida por via de processos químicos que implicam emissões tóxicas

e elevado consumo de energia. A deposição dos plásticos não biodegradáveis representa um

problema ambiental pois a sua queima é tóxica e a sua deposição em aterro consome grandes

quantidades de espaço. Para além disso, muitos plásticos emitem produtos tóxicos durante o uso,

com diversos níveis de perigosidade para a saúde. Deste modo, nos vãos, o PVC tem sido substituído

pela madeira, pelo polietileno e pelo polipropileno. Perante esta situação, a indústria do PVC está

agora a tentar inovar na produção procurando reduzir as emissões e desperdícios, e eliminar e

substituir alguns aditivos e estabilizantes à base de cádmio e chumbo que são nocivos para a saúde e

para o ambiente

216

.

As tintas são materiais de acabamento, protecção e manutenção de elementos construtivos que, na

sua maioria, são tóxicos. Embora sejam empregues em pequenas quantidades, estes produtos podem

ter um impacte significativo na saúde e no ambiente.

Materiais inteligentes

Os materiais inteligentes podem ser activados por sinais emitidos pelos utentes ou por estímulos

exteriores como o Sol e as vibrações da Terra. Estes materiais têm a capacidade de alterar as suas

características, inclusive de forma e de estado, de acordo com os estímulos a que são sujeitos. Os

materiais inteligentes poderão ser úteis para a construção de edifícios, em particular para a construção

216

anti-sísmica. Os SMAS (shape memory alloys) depois da deformação por aquecimento ou por

vibração, regressam à sua forma inicial. Existem também fluidos inteligentes, que passam rapidamente

do estado líquido para o sólido, ou vice-versa, tendo sobretudo o potencial de substituir uma série de

dispositivos mecânicos como amortecedores em veículos para absorver a vibração

217

.

No documento SUSTENTABILIDADE AMBIENTAL DA HABITAÇÃO (páginas 169-174)