Sustentabilidade e simulações do comportamento das edificações

A capacidade futura representada pela tecnologia BIM é exposta por Krygiel e Nies (2008) na maneira como equipes vêm usando o poder da ferramenta para desenvolver uma verdadeira ferramenta de informação agregada ao processo de projeto englobando profissionais de diversos segmentos. Em uma abordagem relacionando essa diversidade, os autores colocam que durante a fase esquemática, o BIM fornece ao arquiteto que possui conhecimento, as condições necessárias para analisar um edifício em termos de massa e forma visando otimizar o envelope e balancear a radiação nos vidros. Engenheiros podem usar arquivos BIM para reduzir as demandas de energia usando o modelo para calcular a penetração e a refletância de luz. Contratantes podem analisar as condições de um terreno incluindo zonas úmidas e habitats protegidos. No futuro esse contratante ainda estará apto para, rapidamente, quantificar e administrar a entrada e a saída de materiais nas obras visando facilitar o reuso e a reciclagem (HARDIN, 2010).

Ainda segundo Hardin (2010), ultimamente um modelo BIM pode ser usado de muitas formas por projetistas comprometidos em integrar uma estratégia de modelagem sustentável, em um processo de desenvolvimento de projetos em BIM. O autor afirma que o ponto inicial é a integração entre empreendedores ou investidores e equipes de projeto no sentido de levar ao empreendedor o conhecimento desses focos para o qual o seu modelo pode ser usado. Esse conchecimento diz respeito à forma de se construir de maneira sustentável.

De 2007 a 2008, os preços do metal praticamente dobraram. E como a população mundial continua crescendo a uma taxa de aproximadamente 203.000 pessoas por dia, o questionamento tem sido: “Como vamos construir de maneira mais sustentável, criando melhores edifícios e usando melhores técnicas construtivas?” Uma das respostas básicas

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continua sendo a tecnologia. Independente de BIM, GPS, GIS, nanotech, Green tech, ou tecnologias alternativas, a indústria olha para as ferramentas no setor tecnológico para provêr acesso aos dados, às condições e às respostas (traduzido de Hardin, 2010).

2.4.3.1 Certificações

As certificações concedidas às novas edificações que consideram a sustentabilidade em seus projetos, tais como LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) são criadas por organismos comprometidos em levar a questão ambiental à construção civil. O manual LEED, criado pelo USGBC (United States Green Building Council), é composto por uma série de créditos que são fornecidos de acordo com uma escala de metas a serem atingidas pelas novas edificações. Para obter a certificação, uma dada equipe de projeto deve atingir os créditos dentro de categorias específicas. Desde que foi fundado em 1993, o USGBC teve um crescimento exponencial e hoje possui mais de 18.000 associados nos Estados Unidos (HARDIN, 2010).

2.4.3.2 Análises do comportamento

Outro uso dessa plataforma relaciona-se à habilidade de se analisar o comportamento de uma construção virtual e posteriormente testá-la após a sua construção real. Algo particularmente, válido para equipes de AEC que desejam continuamente testar as soluções propostas avaliando níveis de aquecimento, resfriamento ou trocas de ar, considerando programas de dinâmica dos fluidos computacional (CFD- Computational Fluid Dynamics). Além disso, os conceitos de BIM também podem ser associados ao reuso, reciclagem de materiais e retrofit, inseridas aqui como exemplos de outras esferas não aprofundadas no âmbito dessa pesquisa, porém de suma relevância ao abordar a sustentabilidade na contemporaneidade.

53 Porém, cabe referenciar um trabalho crítico desenvolvido por Howel e Batcheler (2004), no qual a sustentabilidade é abordada como uma tendência guiada por uma série de fatores, dentre os quais a disponibilidade de sistemas de construção sofisticados, grandes expectativas em torno do comportamento das edificações e da eficiência energética, novos métodos de fabricação e um crescente apelo à tecnologia para a realização de análises e de projetos computacionais cada vez mais detalhados. Os autores ilustram o raciocínio com uma frase de Don McLean (CEO of Integrated Environmental Solutions, Inc.).

Um dos principais ingredientes para o início dos Projetos Ambientalmente Sustentáveis (ESD - Environmentally Sustainable Design) é a tecnologia - mais especificamente o uso do edifício em aplicações de simulação de execução de uma série de análises com relevância para a tecnologia de Modelagem de Desempenho (BPM - Building Performance Modeling). O uso do BIM é mais alinhado para CFD - Computational Fluid Dynamics - do projeto e para a produção de documentos que para a modelagem do desempenho. Normalmente, quem cria o BIM tem pouco conhecimento de BPM e mais, a maior parte das estruturas de dados não são adequadas para fornecer o 3D espacial conectado com a informação requerida pelo BPM (traduzido de Howell e Batcheler, 2004).

Além da interface com outros profissionais, a partir da compreensão de cada área, cabe ao arquiteto contemporâneo explorar outros universos relativos ao projeto em si, como algo que pode auxiliá-lo a propôr soluções projetuais mais adequadas. Entende-se por comportamento da edificação, a maneira como uma determinada solução projetual responde às questões ambientais ou estruturais por exemplo. O comportamento frente a um fenômeno externo que pode ser modificado pelas alterações de projeto que interferem por exemplo, na sustentabilidade ou na vida útil da solução adotada. Essas ferramentas voltadas à simulações do comportamentos das

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edificações, podem dinamizar e melhorar o entendimento do arquiteto sobre as consequências que uma simples alteração no posicionamento de uma janela pode implicar no uso da iluminação artificial e, consequentemente, no consumo de energia daquela edificação.

Stoyanov (2009) apresenta em seu estudo sobre análise lumínica virtual de elementos construídos por meio de programação, um exemplo de aplicação em software do tipo BIM. O trabalho do autor ressalta a importância do aproveitamento da iluminação natural no projeto sustentável. Para ele, enquanto o Revit não consegue por si só realizar esse tipo de análise, existe outras maneiras através do desenvolvimento de aplicativos.

Howell e Batcheler (2004) abordam ser uma limitação que vem sendo descoberta por adotantes iniciais de BIM a expectativa de que todos os membros de uma equipe completa envolvida em um único empreendimento trabalhem em um mesmo sistema BIM, considerando as particularidades de cada empresa e as diferentes maneiras com que os projetos são desenvolvidos por cada parceiro. Os autores exemplificam o raciocínio relatando que os programas de simulação que analisam ventilação, sombra e iluminação natural demandam um modelo simplificado para “rodarem” melhor e assim possibilitarem vários testes rápidos.

Não apenas soluções de sustentabilidade cabem aqui. Os próprios programas de estrutura, como Revit Structures também da Autodesk, são exemplos dessa linha a partir do momento que passam a ser mais um elemento do modelo passível de ser visualizado a qualquer momento pela arquitetura. A figura 12 apresenta um conjunto de imagens demonstrando o uso do Revit Structures, que exemplifica um tipo de simulação de soluções estruturais que vão interferir no conjunto arquitetônico. Nas imagens, uma alteração feita na altura do pé-direito de um pavimento, a partir da inserção de um parâmetro incorreto das escadas, foi refletida imediatemente no modelo 3D.

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a. b.

c. d.

Figura 12. Estado inicial (a) e alteração no n° de degraus (b), alteração no dimensionamento do pé-direito (c e d). Fonte: GHANG LEE et al. (2005).

Uma eventual facilidade no manejo dessas soluções e desses testes aproxima o arquiteto de uma proposta mais concreta tendo em vista o aumento da possibilidade tanto de testar um número maior de alternativas quanto de fazer tais testes mais rapidamente. Portanto, assim se enfatiza o potencial que as simulações têm de aproximar o arquiteto do ciclo projetual completo de uma edificação considerando um bom entendimento acerca de um número maior de disciplinas.