JÚLIA WELTER SOTT
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS MATERIAIS E SISTEMAS
CONSTRUTIVOS CONVENCIONAIS E SUSTENTÁVEIS APLICADOS
A EDIFICAÇÕES DE BAIXO E MÉDIO PADRÃO
Ijuí 2018
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS MATERIAIS E SISTEMAS
CONSTRUTIVOS CONVENCIONAIS E SUSTENTÁVEIS APLICADOS A
EDIFICAÇÕES DE BAIXO E MÉDIO PADRÃO
Trabalho de Conclusão de Curso de Engenharia Civil apresentado como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Orientador(a): Paula Weber Prediger
ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE OS MATERIAIS E SISTEMAS CONSTRUTIVOS CONVENCIONAIS E SUSTENTÁVEIS APLICADOS A
EDIFICAÇÕES DE BAIXO E MÉDIO PADRÃO
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovado em sua forma final pelo professor orientador e pelo membro da banca examinadora.
Ijuí, 20 de dezembro de 2018
Prof. Me. Paula Weber Prediger Mestre pela Universidade de Passo Fundo - Orientadora Prof. Me. Lia Geovana Sala Coordenadora do Curso de Engenharia Civil/UNIJUÍ BANCA EXAMINADORA Prof. Me. Igor Norbert Soares Mestre pela Universidade de Passo Fundo – Banca
sempre me incentivou a ir em busca dos meus objetivos.
Ao meu pai, paizão, companheiro, alegre, que me apoia em todos os momentos e sempre cuidou tão bem de mim.
Ao meu namorado, que deixa minha vida mais leve e divertida, por sempre segurar a minha mão e ser minha companhia favorita.
Aos meus queridos colegas, por deixarem essa caminhada acadêmica mais especial e memorável.
À minha querida orientadora, por toda a ajuda necessária na realização desse trabalho; Ao Programa Universidade para Todos – Prouni, que mudou a minha vida ao me permitir estudar em uma grande universidade.
“Se você quer fazer do mundo um lugar melhor, olhe para si mesmo e faça essa mudança” Michael Jackson
SOTT, Júlia Welter. Análise comparativa entre os materiais e sistemas construtivos convencionais e sustentáveis aplicados a edificações de baixo e médio padrão. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso. Curso de Engenharia Civil, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2018.
Um dos grandes desafios da humanidade é melhorar o atual modelo de desenvolvimento, que consiste em extrair constantemente a matéria-prima da natureza e gerar grandes volumes de resíduo, e a construção civil apresenta um enorme potencial para reduzir esses impactos ambientais. O grande impasse para isso acontecer, é o alto custo dos materiais ecologicamente corretos, que juntamente com a falta de conhecimento dos profissionais e da população, inviabilizam a utilização desses insumos. Assim, o objetivo desse estudo foi conhecer as diversas opções de materiais sustentáveis e comparar o custo com construções convencionais de baixo e médio padrão. Foi utilizado como objeto de estudo uma residência de 61,60 m², onde foram orçados alguns itens de vedação, cobertura, revestimentos, instalações e esquadrias convencionais através do SINAPI, e os mesmos itens sustentáveis através de lojas e pesquisas científicas. Concluiu-se que o custo dos materiais sustentáveis ainda é extremamente elevado, pelo fato dos mesmos não serem utilizados e produzidos em grande escala. Também foi constatado que a utilização de todos esses materiais sustentáveis juntos se torna inviável economicamente, sendo melhor utilizá-los mais pontualmente, em apenas alguns aspectos e etapas construtivas da obra.
SOTT, Júlia Welter. Comparative analysis between conventional and sustainable building materials and systems applied to low and medium standard buildings. 2018. Final paper. Engineering Course, Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul – UNIJUÍ, Ijuí, 2018.
One of humanity's greatest challenges is to improve the current development model, which consists of constantly extracting raw materials from nature and generating large volumes of waste, and civil construction has enormous potential to reduce these environmental impacts. The great impasse for this to happen is the high cost of ecologically correct materials, which together with the lack of knowledge of the professionals and the population, make the use of these inputs unfeasible. Thus, the objective of this study was to know the diverse options of sustainable materials and to compare the cost with conventional constructions of low and medium standard. A 61.60 m² residence was used as object of study, where some items of fence, cover, coverings, installations and conventional window frames through SINAPI, and the same items were obtained through stores and scientific research. It was concluded that the cost of sustainable materials is still extremely high because they are not used and produced on a large scale. It has also been found that the use of all these sustainable materials together becomes economically unviable, and it is better to use them more punctually, in only some aspects and constructive stages of the work.
Figura 1: Steel Frame ... 25
Figura 2: Wood frame ... 27
Figura 3: Container ... 28
Figura 4: Telhado verde ... 30
Figura 5: Telha de tubo de creme dental ... 32
Figura 6: Telha de PET ... 32
Figura 7: Telha de fibras ... 32
Figura 8: Madeira de demolição ... 33
Figura 9: Revestimento à base de resina ... 34
Figura 10: Ladrilho hidráulico ... 34
Figura 11: Tintas ecológicas ... 34
Figura 12: Pastilhas de garrafa PET ... 35
Figura 13: Aquecedor solar 200 Litros Acoplado com Placa 2x1 ... 36
Figura 14: Gráfico do custo da energia solar ... 37
Figura 15: Aproveitamento da água pluvial ... 39
Figura 16: Reutilização de águas cinza ... 39
Figura 17: Torneira com arejador ... 40
Figura 18 - Delineamento da pesquisa ... 46
Figura 19 - Planta baixa ... 47
Figura 20 – Gráfico de comparação de custos ... 63
Figura 21 - Comparação das etapas convencionais ... 63
Quadro 1: Variáveis ambientais X projeto……….…..….42
Quadro 2: Desconto na alvenaria………...…...…..48
Quadro 3: Informações sobre o aço…………...…….….…....49
Quadro 4: Composição SINAPI……….…...53
Quadro 5: Quantificação geral………...…...56
Quadro 6: Orçamento baixo padrão convencional...57
Quadro 7: Orçamento médio padrão convencional...58
Quadro 8: Preço dos materiais sustentáveis...59
Quadro 9: Orçamento baixo padrão sustentável...60
Quadro 10: Orçamento médio padrão sustentável...61
BDI – Benefícios e Despesas Indiretas
CBCS – Conselho Brasileiro de Construção Sustentável CEF – Caixa Econômica Federal
CUB – Custo Unitário Básico
IBAMA – Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IDHEA – Insituto para o Desenvolvimento da Habitação Ecológica IGRA – Insternational Green Roof Association
INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia LSF – Light Steel Framing
MMA – Ministério do Meio Ambiente ONU – Organização das Nações Unidas PET – Poli Tereftalato de Etila
SINAPI - Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina
UNESCO – Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Culturaonômica Federal
1 INTRODUÇÃO ... 13 1.1 CONTEXTO ... 13 1.2 PROBLEMA ... 14 Questões de Pesquisa ... 15 1.2.1 Objetivos de Pesquisa ... 15 1.2.2 Delimitação ... 15 1.2.3 2 REVISÃO DA LITERATURA ... 16 2.1 DESENVOLVIMENTO INSUSTENTÁVEL ... 16 2.2 DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL ... 17
2.3 SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL ... 19
2.4 MATERIAIS E SISTEMAS CONSTRUTIVOS SUSTENTÁVEIS ... 22
2.5 PROJETO ARQUITETÔNICO ... 22 2.6 VEDAÇÃO VERTICAL ... 24 Steel Frame ... 25 2.6.1 Wood frame ... 26 2.6.2 Containers ... 27 2.6.3 2.7 COBERTURA ... 29 Cobertura verde ... 29 2.7.1 Telha ecológica ... 30 2.7.2 2.8 REVESTIMENTOS ... 33 2.9 INSTALAÇÕES ... 35 Energia ... 35 2.9.1 Água ... 38 2.9.2 2.10 ESQUADRIAS ... 40
3.2 DELINEAMENTO ... 45
3.3 PROJETO ARQUITETÔNICO ... 46
3.4 QUANTIFICAÇÃO E ESCOLHA DE MATERIAIS E INSUMOS ... 47
Materiais convencionais para baixo padrão ... 48
3.4.1 3.4.1.1 Vedação vertical ... 48 3.4.1.2 Cobertura ... 48 3.4.1.3 Revestimentos ... 50 3.4.1.4 Instalações ... 50 3.4.1.5 Esquadrias ... 50
Materiais convencionais para médio padrão ... 50
3.4.2 3.4.2.1 Vedação vertical ... 50 3.4.2.2 Cobertura ... 51 3.4.2.3 Revestimentos ... 51 3.4.2.4 Instalações ... 51 3.4.2.5 Esquadrias ... 51 Materiais sustentáveis: ... 52 3.4.3 3.4.3.1 Vedação ... 52 3.4.3.2 Cobertura ... 52 3.4.3.3 Revestimentos ... 52 3.4.3.4 Instalações ... 52 3.4.3.5 Esquadrias ... 53
3.5 DETERMINAÇÃO DOS PREÇOS ... 53
Materiais convencionais ... 53
3.5.1 Materiais sustentáveis ... 53
3.5.2 4 RESULTADOS ... 55
4.3 ORÇAMENTO COM MATERIAIS SUSTENTÁVEIS ... 59
4.4 COMPARATIVO ... 62
5 CONCLUSÃO ... 65
5.1 SUGESTÃO PARA TRABALHOS FUTUROS ... 65
1 INTRODUÇÃO
O tema abordado nesta pesquisa refere-se ao estudo de materiais e sistemas construtivos sustentáveis a fim de encontrar soluções construtivas que se encaixam em edificações de baixo e médio padrão
1.1 CONTEXTO
O atual modelo de desenvolvimento, que envolve a extração constante de matéria-prima da natureza, e o grande volume de resíduo gerado pelos processos é prejudicial para nós mesmos. Felizmente, o conceito de desenvolvimento sustentável, aos poucos, está sendo disseminado pelo mundo e já está causando uma crescente influência na cultura, pesquisa, comércio e atividades produtivas (JOHN, 2000).
De acordo o Conselho Brasileiro de Construção Sustentável (CBCS, 2018), a construção civil possui um potencial enorme de redução de impactos ambientais com a adoção de práticas de conservação, reutilização de resíduos, implantação de materiais ecologicamente corretos e uso racional de recursos naturais. Estima-se que é possível reduzir entre 30% e 40% o consumo de energia e de água nas fases de uso e operação do edifício. Por isso, é preciso agir para que ocorram racionalidade e eficiência no consumo de recursos que, sem sombra de dúvidas, resultará em redução de gastos e inúmeras vantagens para a população e para a sociedade em geral.
Dentre os problemas da construção civil, um se destaca: alto custo dos materiais e processos construtivos sustentáveis, os quais diminuem o impacto que as atividades envolvidas na construção causam no meio ambiente, mas que muitas vezes não possuem um preço acessível para possíveis consumidores.
Segundo o CBCS (2018), a construção civil é uma atividade de transformação de matéria prima e, por isso, ela se caracteriza como um dos setores que mais consomem os recursos naturais e geram quantidades absurdas de resíduos. Isso ocorre desde a produção dos insumos que serão utilizados, até a parte de execução da obra e também na sua utilização. Os dados apresentados pelo conselho justificam esse fato:
São responsáveis por até 30% do consumo de energia relacionado à emissão de gases de efeito estufa;
O setor da construção é responsável por um terço do consumo de recursos naturais, incluindo 12% de todo o uso de água doce, e pela produção de até 40% de resíduos sólidos;
É constatado que se os órgãos públicos realizarem exigências e incentivos, maiores serão os investimentos em obras sustentáveis (PREDIGER, 2008). E isso será mais fácil de ocorrer se os profissionais responsáveis pela construção civil, integrados com os órgãos públicos, aumentarem o engajamento com o meio ambiente e difundirem os modelos ecologicamente corretos para as empresas e também para os clientes.
O desenvolvimento de pesquisas sobre esse assunto contribuirá muito para a sociedade, pois ajudará os profissionais e a população a conhecer as diversas maneiras de construir causando o mínimo de impacto possível na natureza e sem gastar mais por adotar essa ideia. A sociedade está cada vez mais desenvolvida, por isso é preciso desenvolver também o modo de construir, implantar na nossa cultura construtiva esse modo ecológico de desenvolvimento, tornar prioridade agora o que será prioridade em um futuro próximo.
1.2 PROBLEMA
Há divergências nas estatísticas relacionadas aos custos decorrentes das implantações ecologicamente corretas e, por isso, muitos dos investidores do setor imobiliário ainda não estão convencidos a adotar esse modo de construção. Também há a falta de políticas públicas que incentive a adoção de requisitos de sustentabilidade nos projetos, o que é um importante fator que contribui para o desinteresse por parte de investidores (BARBOSA, 2009).
O problema, muitas vezes, se encontra na falta de conhecimento de parte da população e também das empresas, sobre o que diz respeito a técnicas de construção sustentável. A preocupação em relação a edifícios sustentáveis sempre é sobre quem irá arcar com estes custos. Diversas empresas alegam que no Brasil a cultura da sustentabilidade ainda está em processo de difusão e que depende da disponibilidade do consumidor para pagar por esse tipo de edifício (BARBOSA, 2009).
Questões de Pesquisa 1.2.1
Questão principal: quais, entre os materiais e técnicas sustentáveis pesquisados, são os mais indicados para construções de baixo e médio padrão?
Questão secundária: qual a diferença de custo entre construções convencionais e sustentáveis?
Objetivos de Pesquisa 1.2.2
Objetivo Geral: Conhecer os diferentes sistemas e materiais de construção sustentáveis disponíveis no mercado para utilizá-los em projetos de edificações de baixo e médio padrão.
Objetivos específicos:
o Pesquisar materiais sustentáveis disponíveis no mercado;
o Pesquisar métodos construtivos sustentáveis utilizados na construção civil; o Fazer levantamento de custos desses materiais e métodos;
o Comparar com o custo dos métodos e materiais utilizados tradicionalmente; o Definir materiais e métodos ideais para serem utilizados em edificações de baixo e
médio custo, mas com características sustentáveis; Delimitação
1.2.3
Análise e comparação de materiais e sistemas construtivos existentes para a execução de edificações ecologicamente corretas, considerando as seguintes etapas: projeto, vedação, cobertura, revestimentos, instalações e esquadrias. O estudo será feito a fim de descobrir quais sistemas ecologicamente corretos serão possíveis de serem utilizados em edificações de baixo e médio padrão.
2 REVISÃO DA LITERATURA
Neste capítulo está apresentada a definição de termos e temas relacionados com esta pesquisa, explicando-se suas aplicações, vantagens e desvantagens conforme a bibliografia. 2.1 DESENVOLVIMENTO INSUSTENTÁVEL
Segundo John (2000), desde os primórdios da sociedade industrial, o desenvolvimento econômico consiste na transformação da natureza para a melhora da qualidade de vida da população beneficiada. A construção civil nesta sociedade transforma o ambiente natural no ambiente construído, que tem como função a realização das mais diversas atividades. A orientação desta sociedade segue o paradigma em que o meio ambiente e o desenvolvimento são uma contraposição, ou seja, defender o meio ambiente significa antidesenvolvimento.
Essa cultura, de acordo com Liddle (1994 apud JOHN, 2000), consiste em conceber bens, projetá-los, construí-los, utilizá-los, e após sua vida útil, acumulá-los no meio ambiente. Isso acontece não só para bens de consumo não duráveis ou descartáveis, mas também para edificações e estradas, produtos da construção civil. A lógica utilizada nesta cultura industrial é a de que os recursos naturais estarão sempre disponíveis, que a natureza será sempre capaz de absorver ilimitadas quantidades de poluição, lixo e quaisquer resíduos.
Barbosa (2009) afirma que a construção civil é um dos principais agentes desse desenvolvimento insustentável, pois ela causa um alto impacto no ambiente, com o alto consumo de energia, água e geração de resíduos. No entanto, John (2000) diz que, felizmente, a não sustentabilidade do modelo linear de produção e o paradigma ecológico que estava presente na sociedade tornaram-se evidentes com o crescimento da economia mundial, juntamente com o crescimento da população e com os avanços na compreensão científica do funcionamento do nosso planeta.
Então, na década de 70, a problemática do uso excessivo de energias não renováveis e do atual processo de desenvolvimento, tanto em edifícios residenciais como em não residenciais, é colocada em destaque. A partir daí os projetistas começam a desenvolver soluções com o intuito de resolver o problema, partindo da necessidade de maximizar a eficiência energética e evitar desperdícios (PEREIRA, 2009).
2.2 DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL
O conceito de desenvolvimento sustentável passou por muitos debates e conferências para chegar ao que é hoje. Pereira (2009) cita 4 grandes marcos históricos sobre o assunto:
Estocolmo, em 1972:
De acordo com a revista “Em Discussão” do Senado Federal (2012), em 1972 na Suécia, na cidade de Estocolmo, quando ocorria a primeira conferência da ONU (Organização das Nações Unidas) sobre meio ambiente e desenvolvimento, começaram a surgir as primeiras referências ao desenvolvimento sustentável. O termo utilizado na ocasião foi “ecodesenvolvimento”.
Relatório Bruntland, em 1987:
Em 1983, a primeira-ministra da Noruega, Gro Harlem Brundtland, foi indicada pela ONU para chefiar a Comissão Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, que tinha como objetivo aprofundar propostas mundiais na área ambiental. Então, em 1987 foi divulgado pela comissão o documento chamado Nosso Futuro Comum, que ficou popularizado como Relatório Brundtland (SENADO FEDERAL, 2012).
Segundo a revista do Senado Federal (2012), na essência do relatório, o desenvolvimento sustentável consiste no reforço do potencial presente e futuro, com a meta de atender às necessidades e aspirações da sociedade através da harmonização da exploração dos recursos, a direção dos investimentos, a orientação do desenvolvimento tecnológico e a mudança institucional.
Rio 92, em 1992:
O Ministério do Meio Ambiente (MMA, 2018) relata que a ONU realizou no Rio de Janeiro, em 1992, a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e o Desenvolvimento (CNUMAD), mais conhecida como Rio 92 e também como “Cúpula da Terra”. Foram 179 países participantes desta conferência, os quais acordaram e assinaram a Agenda 21 Global, um programa de ação baseado num documento de 40 capítulos, que constitui a maior tentativa já realizada de promoção ao desenvolvimento sustentável em escala planetária. O termo “Agenda 21” foi usado no sentido de agendar para o século XXI as intenções e os desejos de mudança. Esse acordo se tornou um instrumento de planejamento
para a construção de sociedades sustentáveis em diversas bases geográficas, que ao mesmo tempo em que trata métodos de proteção ambiental, também concilia justiça social e eficiência econômica.
Declaração de Política, em 2002:
Em 2002, a Cúpula Mundial sobre Desenvolvimento Sustentável foi realizada em Johanesburgo na África do Sul, com a intenção de comparar as conquistas, desafios e as novas questões surgidas desde a Cúpula da Terra de 1992. Foi uma Cúpula de “implementação”, realizada com o objetivo de transformar em ações concretas as metas, promessas e compromissos da Agenda 21 (ONU, 2018).
Pereira (2009) explica que o Plano de Implementação Internacional estabelecido nessa cúpula, apresenta quatro fatores primordiais do desenvolvimento sustentável: a sociedade, o ambiente, a economia e a cultura, e que a proposta desse tipo de desenvolvimento é a integração desses aspectos de forma equilibrada e respeitando as suas interdependências.
No ano de 1992, a ONU (1992 apud John, 2000) afirma que essa meta imposta de mudar o estilo de desenvolvimento irá exigir ações coordenadas no âmbito global, regional, nacional, local e de setores empresariais, e também vai ser preciso que empresas e consumidores individuais ajam em prol do meio ambiente. Toda essa mudança não deve ser apenas tecnológica, também implica nas formas de relação entre nações e na cultura da sociedade, pois os padrões de consumo também têm um papel fundamental. Por esse motivo, a Agenda 21 enfatizou a necessidade de ampla participação social no processo, juntamente com a aplicação da educação ambiental.
De acordo com as Nações Unidas do Brasil (ONU, 2018) a Assembleia Geral declarou o período de 2005 a 2014 como a Década das Nações Unidas da Educação para o Desenvolvimento Sustentável, a fim de ajudar a avançar a causa do desenvolvimento sustentável de forma contínua. Esse movimento tem como principal agência a Organização das Nações Unidas para Educação, Ciência e Cultura (UNESCO), a qual procura ajudar as populações a desenvolverem atitudes, habilidades e conhecimento para tomarem decisões informadas para o benefício próprio e dos outros, agora e no futuro, e para agirem sobre essas decisões, cumprindo o que foi dito em 1992.
2.3 SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO CIVIL
Na década de 1970, foram originadas preocupações com o consumo de energia no âmbito da arquitetura e construção, que evoluiu para outros aspectos do impacto ambiental da construção, como o impacto gerado pelos processos de industrialização dos materiais e a busca por sistemas prediais mais eficientes (GONÇALVES, 2006).
Barbosa (2009) cita que no Relatório de Brundtland contém diversas maneiras de garantir, na construção civil, formas sustentáveis de desenvolvimento, sendo elas:
Desenvolver e implantar novos materiais de construção que não agridam o meio ambiente e também reutilizar e reciclar os que já foram utilizados e podem ser reaproveitados;
Distribuir adequadamente as zonas residenciais e industriais;
Projetar edificações que utilizem fontes alternativas de energia, como a solar, eólica e geotérmica;
Consumir racionalmente o bem mais essencial do planeta: a água. Tanto no processo construtivo como na utilização da edificação; entre outros.
É papel dos profissionais do ramo da construção civil pensar nas gerações futuras e no meio em que viverão, planejando e gerenciando as obras de forma adequada e sustentável, fazendo uso de materiais reutilizáveis e não degradantes. Fazendo isso, os profissionais trarão vantagens tanto para o meio físico como para o lado humano e econômico (ARAÚJO e MANHÃES, 2014).
Segundo Borger (2001 apud ARAÚJO e MANHÃES, 2014) além dos profissionais do ramo, a sociedade inteira também deve entrar neste engajamento para que o processo de implantação torne-se mais efetivo. Devem-se criar relações de parceria entre fornecedores, produzir com qualidade e adequar o uso com a satisfação dos usuários, contribuir para o desenvolvimento da comunidade, conservar o meio ambiente mediante intervenções não predatórias e também investir em pesquisa tecnológica para a constante evolução do propósito. Tudo depende da consciência e vontade da população, aliado com o engajamento dos engenheiros e arquitetos e dos donos de empresas e governantes, para que essa cultura de desenvolvimento consiga implantar-se na nossa sociedade.
O IDHEA (Instituto para o Desenvolvimento da Habitação Ecológica) é o primeiro instituto brasileiro que age nas áreas da construção civil, design, movelaria, arquitetura, dentre outras a fins de pesquisas, aplicação e uso de ecoprodutos e tecnologias sustentáveis fabricados industrialmente (ARAÚJO e MANHÃES, 2014).
De acordo com Simas (2012), há dois modelos principais de Construção Sustentável: 1) Construções coordenadas por profissionais da área (engenheiros e arquitetos) onde são usados ecomateriais e tecnologias modernas, fabricados em escala, dentro das normas e padrões vigentes para o mercado. Essas tecnologias estão em evidência, mas seu custo é elevado e, por isso, não atende todos os aspectos de uma construção sustentável por ser economicamente inviável.
2) Sistemas de autoconstrução, que incluem diversas linhas e diretrizes, e podem ou não ser coordenados por profissionais, e por isso é denominado como autoconstrução. Esse modelo inclui grande dose de criatividade, vontade pessoal do proprietário e responsável pela obra e o uso de soluções ecológicas pontuais (para cada caso). São diversos os tipos de materiais que são usados nesse tipo de construção:
Materiais sustentáveis industriais: são usados em construções edificadas com produtos fabricados industrialmente que respeitam os aspectos ambientais. São adquiridos prontos, com tecnologia em escala e que atendem as normas, legislação e demanda do mercado. É o tipo mais viável para áreas de grande concentração urbana, pois se inserem dentro do modelo socioeconômico vigente e também porque o consumidor/cliente tem garantias claras, desde o início, do tipo de obra que estará recebendo.
Reuso de materiais de origem urbana: garrafas PET (poli tereftalato de etila), latas e cones de papel acartonado são exemplos desse tipo de material. Seu uso é comum em áreas urbanas ou em locais com despejo descontrolado de resíduos sólidos, principalmente onde a comunidade não tem condições de realizar uma construção tradicional e precisam improvisar soluções para prover a si mesma a habitação. É um modelo criativo de autoconstrução e ocorre muito nas periferias dos centros urbanos ou junto a profissionais com espírito criativo. É uma alternativa que requer o uso de materiais mais simples e reaproveitáveis, são de baixo custo e geram pouco impacto.
Materiais de reuso: consiste em materiais de demolição ou segunda mão, que incorpora produtos convencionais e prolonga sua vida útil, mas requer pesquisa de locais para compra de materiais, o que reduz seu alcance e reprodutibilidade. Este sistema construtivo emprega, em geral, materiais convencionais fora de mercado. É um híbrido entre os métodos de autoconstrução e a construção com materiais fabricados em escala, sendo que estes não são sustentáveis em sua produção.
Materiais naturais: esses estão disponíveis no local da obra ou adjacências, como terra, madeira e bambu. São utilizadas tecnologias sustentáveis de baixo custo e dispêndio energético, como tratamento de afluentes por plantas aquáticas, energia eólica por moinho de vento, bombeamento de água por carneiro hidráulico, blocos de adobe ou terra-palha, etc. Esse método é adequado principalmente para áreas rurais ou quando se dispõe de áreas que permitam boa integração com elemento vegetal, com pouca dependência das habitações vizinhas e dos fornecimentos de água, luz e esgoto pelo Poder Público.
É possível reduzir custos e melhorar o desempenho na realização de uma moradia sustentável, se houver uma integração do projeto aliada a um planejamento minucioso. Muitos incorporadores e clientes podem achar que esse tipo de construção se torna bem mais caro que as tradicionais, mas é possível sim diminuir os custos de construção, inclusive na parte de infraestrutura. Também há diversas técnicas passivas de aquecimento e refrigeração, que acabam substituindo equipamentos mecânicos muito mais caros (HAWKEN et al., 1999 apud ARAÚJO e MANHÃES, 2014).
Por todas essas circunstâncias, é extremamente recomendado que a execução de uma edificação seja saudável, tecnologicamente correta, que atenda as necessidades dos ocupantes e negócios e que sejam flexíveis a mudanças. A estrutura, os sistemas, os serviços e a gestão são pontos chaves para impor essa metodologia, que se executada corretamente, pode oferecer muito conforto e segurança aos moradores (ARAÚJO e MANHÃES, 2014). Gonçalves e Duarte (2006, p. 53) destacam a declaração do economista Paul Ekins:
O desenvolvimento sustentável também necessita tanto de pragmatismo como de idealismo. São necessárias pessoas que possam nos mostrar para qual direção nós podemos estar nos dirigindo, aqueles que possam criar experimentos e projetos pilotos, em certos momentos de pequeno porte e, em outros, de maior porte [...] projetos e experimentos que nos darão confiança para olhar para frente, para um novo milênio, o qual nós podemos estar certos de que será o milênio da escassez dos recursos naturais. Grande parte do planeta já está poluído, e até a metade deste
século que se inicia haverá dez bilhões de habitantes na Terra, habitantes que o planeta terá que sustentar. Isto é apenas concebível com sucesso se nós utilizarmos tanto nosso olhar visionário como nosso pragmatismo.
2.4 MATERIAIS E SISTEMAS CONSTRUTIVOS SUSTENTÁVEIS
O mercado da construção civil no Brasil tem a produção focada em processos predominantemente artesanais, que apresentam baixa produtividade e um grande desperdício de materiais. Essas características são tão marcantes que se tornaram parte da visão da construção civil perante as pessoas (SANTIAGO, 2008).
Felizmente, a tecnologia nos trouxe e vem nos trazendo cada vez mais, outras formas e sistemas de construção cuja concepção e objetivo visam o combate dessas consequências negativas, melhorando a produtividade e a gestão de recursos, minimizando o desperdício e atendendo a demanda crescente de edificações. O setor da construção tem contém uma grande resistência a mudanças, mas aos poucos está havendo uma aceitação de novas formas de construir (SANTIAGO, 2008).
2.5 PROJETO ARQUITETÔNICO
Olhando para a história da arquitetura e das cidades, observa-se que em grande parte das construções, as premissas fundamentais de projeto e a influência que elas provocam nas condições de conforto ambiental e no consumo de energia foram levadas em consideração. O conforto ambiental é um ponto de extrema importância para o projeto arquitetônico, tanto no mundo acadêmico como na prática. A arquitetura modernista brasileira, entre 1930 e 1960, adotou características bioclimáticas, das quais se destacam os quebra-sóis e cobogós. Lúcio Costa foi um dos arquitetos que exerceu um papel exemplar na educação e na prática arquitetônica, ressaltando a importância de se compreender as condições climáticas e a geometria solar para os projetos (GONÇALVES e DUARTE, 2006).
Gonçalves e Duarte (2006) listam os tópicos que um projeto arquitetônico com um bom desempenho ambiental dentro do conceito de sustentabilidade deverá levar em conta:
Orientação do sol e dos ventos;
Forma arquitetônica, arranjos espaciais, zoneamento dos usos internos do edifício e geometria dos espaços internos;
Materiais que compõem a estrutura, as vedações (internas e externas) considerando o desempenho térmico e também as cores;
Tratamento das fachadas e coberturas, de acordo com a necessidade de proteção solar;
Áreas envidraçadas e de abertura, o posicionamento na fachada e o tipo do fechamento;
Detalhamento das proteções solares e das esquadrias, considerando tipo e dimensionamento;
Esses aspectos exercem um impacto no desempenho térmico do edifício, pois têm um papel que determina estratégias de ventilação natural, reflexão da radiação solar direta, do sombreamento, do resfriamento evaporativo, isolamento térmico, inércia térmica e aquecimento passivo. Mas todas essas estratégias dependerão das condições climáticas do local, das exigências do uso e ocupação, e também de parâmetros de desempenho. O aproveitamento da iluminação natural também depende de aspectos como orientação solar, da geometria dos espaços, das cores dos ambientes e das aberturas. Em suma, o que determinará o grau de independência de um edifício aos sistemas de climatização serão as exigências humanas, seus usos, as condições climáticas urbanas locais e das possibilidades construtivas (GONÇALVES e DUARTE, 2006).
Todavia, um projeto sustentável não significa apenas obter desempenho energético. Tudo começa na leitura e no entendimento do contexto no qual o edifício irá se inserir e nas decisões preliminares de projeto. Os materiais são muito importantes nesta discussão, e não são apenas aqueles classificados como alternativos ou ecologicamente corretos que são estudados, pois o desafio está na escolha do melhor material para determinado objetivo. Por exemplo: usar concreto exposto no interior de ambientes contribui para o resfriamento passivo destes. Além do desempenho térmico, essa escolha deve também incluir uma avaliação perante questões de disponibilidade do material e a energia incorporada nele, que são partes integrantes do conceito de ciclo de vida útil do material (GONÇALVES e DUARTE, 2006).
A flexibilidade do projeto para ampliações e alterações futuras e a indicação de elementos que poderão ser reaproveitados são questões muito importantes em uma construção sustentável. Processos construtivos racionais voltados para a sustentabilidade e com alto grau
de industrialização contêm essas características e um ótimo controle de qualidade, como o steel frame (MEIRELLES et al., 2012).
2.6 VEDAÇÃO VERTICAL
A vedação vertical, segundo o site D2R Engenharia (2018) entende-se como um “subsistema do edifício, constituído por elementos que compartimentam os ambientes internos, controlando a ação de agentes indesejáveis, como pessoas intrusas, animais, ventos, chuva, poeira e ruído”. Em outras palavras, são as paredes. Elas servem como suporte e proteção para as instalações elétricas e hidráulicas do edifício, quando embutidos.
O sistema de vedação externa está ligado diretamente à estética e ao conforto das edificações, sendo um dos quesitos mais importantes no processo de construção como um todo. A racionalização feita nessa etapa também pode resultar em economia em outros subsistemas envolvidos, como as esquadrias, as instalações e os revestimentos (SALES, 2001 apud SANTIAGO, 2008).
Junior e Molina (2010) afirmam que desde o ano 2000 as casas com processos pré-fabricados vêm ganhando novos materiais e novas tecnologias, com enfoque no setor de habitação popular. Felizmente, diversas ideias passaram do papel para o canteiro de obras, mas pouquíssimas delas triunfaram no mercado pelo fato de terem um custo elevado, uma qualidade não tão boa e principalmente por não se adequarem ao sistema de financiamento do Brasil.
Dois sistemas de vedação que têm sido muito utilizados são o steel frame e o wood frame. São sistemas de construção leve, considerados sustentáveis por quase não produzirem resíduos, principalmente os industrializados que partem de uma montagem muito criteriosa. Esses sistemas buscam um projeto com ciclo de vida maior e mais sustentável, que garante economia de energia e mais durabilidade. Os impactos positivos desse sistema vêm sendo aceitos por arquitetos, engenheiros e pesquisadores, que reconhecem o aumento da qualidade do espaço construído. Os EUA, Japão e Chile têm usado esse sistema para construir casas e edifícios habitacionais de até 5 andares, por consequência da rápida montagem, da leveza e da sua estabilidade perante a terremotos. As paredes devem ser leves, apresentar um conforto térmico e acústico, ser resistentes ao fogo e ser de um material de baixo impacto ambiental (MEIRELLES et al., 2012).
Steel Frame 2.6.1
O aço, embora precise de altas temperaturas e uma grande energia na sua produção, tem uma característica fundamental: ele é quase 100% reciclável, e essa energia gasta no processo de reciclagem é em média 70% menor do que na produção primária (DIAS, 1997 apud MEIRELLES et al., 2012).
O steel frame, também denominado Light Steel Framing (LSF), vem passando por um processo de aceitação e desenvolvimento no mercado da construção civil nacional. Ele usa perfis de aço galvanizado formados a frio em sua estrutura, a qual trabalha juntamente com os subsistemas também racionalizados, que permite uma construção industrializada e a seco (SANTIAGO, 2008). Segundo Meirelles et al. (2012), o sistema trabalha como uma gaiola de passarinho, pois as paredes são portantes, diferente do que é geralmente utilizado no Brasil, com vigas e pilares de concreto armado e com a alvenaria para a vedação.
Além do estrutural, compõem esse método construtivo, vários outros componentes e subsistemas como fundação, instalações prediais, isolamento (térmico e acústico) e fechamento (interno e externo). No Brasil, é possível obter todos os insumos necessários para a utilização do steel frame, mas a natureza de seus componentes causa resistência por parte dos consumidores, pois é bastante diferente aos quais estão acostumados. Por isso, a aceitação desse novo sistema depende da divulgação entre profissionais e consumidores, de experiências bem-sucedidas e da tecnologia (SANTIAGO, 2008). A Figura 1 mostra uma edificação sendo construída com o sistema steel frame.
Figura 1: Steel Frame
Wood frame 2.6.2
De acordo com Junior e Molina (2010), a madeira teve grande utilização na engenharia e arquitetura por volta do século XX, mas devido a grande inserção do concreto nas estruturas e imposições do mercado, a madeira ficou para trás na construção civil no Brasil, diferentemente do resto do mundo. Isso aconteceu também devido ao desconhecimento e ideias errôneas como a de que se construir com madeira desmata áreas verdes preservadas. Torres (2010) afirma também que a madeira ocupou um papel secundário na construção, usualmente sendo associada a habitações precárias ou a estruturas complementares e auxiliares.
O wood frame para casas é um sistema construtivo industrializado e durável. Sua estrutura consiste em perfis de madeira reflorestada tratada, que formam painéis de pisos, paredes e telhados, os quais são combinados ou revestidos com outros materiais a fim de implementar o conforto térmico e acústico, e proteção ao fogo. Nos EUA, essa tecnologia é utilizada em 95% das residências (JUNIOR e MOLINA, 2010). Torres (2010) também relata que a notoriedade da madeira começou a ser recuperada, influenciada pelas preocupações com o meio ambiente, no avanço da tecnologia e em pesquisas que permitiram consolidar esse material como confiável e ajudando a descartar conclusões errôneas sobre ele. As características do wood frame citadas pelo autor são as seguintes:
Isolamento térmico superior ao das construções tradicionais, se colocados isolamentos adicionais.
Ótimo conforto higrotérmico proporcionando salubridade no ambiente. Isolamento acústico não é melhor que em construções tradicionais.
Custos com manutenção regular não são excessivos comparando ao tempo de vida que estas estruturas podem atingir.
No Brasil, há uma enorme disponibilidade de áreas de reflorestamento e a indústria dessa atividade é uma das mais competitivas do mundo. A madeira é o único material de construção renovável, que demanda um baixo consumo de energia para se produzir, sequestra o carbono presente na atmosfera no crescimento da árvore e quando bem utilizada, se torna um material competitivo com outras alternativas construtivas. Além disso, esse material apresenta uma boa trabalhabilidade, excelente isolamento acústico e térmico, absorvendo 40
adequa para a industrialização de elementos, que é a relação resistência/peso, a qual facilita o transporte das peças e na hora de montá-las na obra. Juntamente com todas essas vantagens apresentadas, os projetos de estruturas em wood frame no Brasil utilizam o pinus e o eucalipto, que consistem em espécies de reflorestamento que apresentam um crescimento muito rápido (JUNIOR e MOLINA, 2010).
O Canadá, EUA, Japão e Alemanha adotam amplamente casas em wood frame de ótima qualidade. O Chile e a Venezuela também utilizam esse sistema para produzir casas populares de 40 a 64 m², além de treliças pré-fabricadas. Em países que a mão de obra é cara, o wood frame se torna uma incrível opção, pois tem sua produção otimizada, com um alto controle de qualidade e consequentemente um baixo custo (TORRES, 2010). Na Figura 2 é possível visualizar uma residência de wood frame em construção.
Figura 2: Wood frame
Fonte: TecVerde (2018). Containers
2.6.3
Milaneze et al. (2012) define containers como “caixas de metal, geralmente de grandes dimensões, destinadas ao acondicionamento e transporte de carga a longa distância em navios e trens”. Essas caixas, afirmam os autores, resultam em um grande acúmulo de lixo nas cidades portuárias depois de 10 anos de utilização, pelo fato de serem produzidos por materiais metálicos não biodegradáveis. A partir daí, surgiu a necessidade de se destinar estas peças corretamente e a construção civil é uma solução.
Os principais fatores que têm levado o mercado da construção civil a inovar: sustentabilidade, tempo de execução e desperdício de materiais. A reutilização dos containers como sistema construtivo está sendo aceita no mercado mundial e nacional, pois as exigências necessárias de uma edificação são atendidas pelos containers de forma sustentável e inovadora (CALORY, 2015).
As técnicas de pré-fabricação resolveram o problema de tempo de execução da alvenaria tradicional, mas esse método está fazendo com que as edificações sejam vistas como produtos manufaturados, onde não se pode alterar e modificar no projeto. As edificações de container, ao contrário, inovam na individualidade de cada projeto, tornando o material construtivo bastante viável aliado à sua geometria, disponibilidade e durabilidade, juntamente com o fator sustentável, pois o uso de recursos é mínimo e o percentual de resíduos e desperdícios é quase nulo. Eles são fabricados conforme as normas do Comitê Técnico da Organização Internacional de Normalização (ISO) e pela Convenção Internacional para a Segurança dos Contentores (CSC), que padronizam as características mecânicas e geométricas, suas manutenções e aplicações (CALORY, 2015).
Os containers podem ser utilizados em diversas formas na indústria da construção civil: em edificações temporárias ou permanentes, edifícios residenciais ou comerciais e áreas de apoio em canteiros de obra (vestiários, escritórios, banheiros, etc). Essa foi uma grande solução encontrada para ajudar na resolução dos problemas de logística dos portos, e pode representar um novo nicho de mercado importante no Brasil e no mundo (CALORY, 2015). A Figura 3 mostra um exemplo da utilização desse tipo de produto na construção civil.
2.7 COBERTURA
A cobertura, mais conhecida como telhado, é o componente da edificação responsável por cobrir e proteger os ambientes internos a fim de evitar a entrada dos raios solares, da água da chuva, de vento e animais. A cobertura além de realizar o isolamento térmico e acústico, também tem uma função estética que pode proporcionar um maior destaque na arquitetura e incrementar na beleza da edificação (ESCOLA ENGENHARIA, 2018).
Cobertura verde 2.7.1
Coberturas verdes consistem em telhados com vegetação em cima e são utilizadas a séculos. Elas podem atenuar alguns efeitos das cidades de hoje em dia, que possuem excesso de poluentes, ilhas de calor e pouca área permeável na malha urbana. Esse tipo de cobertura não é muito utilizado no Brasil, mas muitos estudos já foram realizados provando o benefício da utilização desse sistema (FERRAZ, 2012). De acordo com o autor (2012), há 3 tipos de cobertura verde, denominadas por extensiva, intensiva e semi-intensiva e definidas como:
Extensiva é geralmente construída com o objetivo de atenuar os efeitos da chuva na rede de drenagem pública. São utilizadas espécies rústicas e rasteiras, que não necessitam de manutenção constante, apenas em épocas de escassez de chuva. O substrato deve ter entre 6 e 20 cm de espessura e pode ter inclinação de até 45º, desde que haja uma malha estrutural para estabilizá-lo impedindo que haja deslizamento.
A semi-intensiva necessita de um substrato entre 12 e 25 cm, pois permite vegetações do porte de arbustos médios. A manutenção deverá ser periódica e a inclinação é inversamente proporcional a altura do substrato.
A intensiva pode ser executada com vegetações de grande porte, como árvores e arbustos, se assemelhando a um jardim. Geralmente esse tipo de cobertura é de domínio público, podendo ser decoradas com bancos e pérgulas, por isso necessitam de uma manutenção constante. Já que o substrato pode chegar a altas espessuras (até 1,20 m), sua inclinação deve ser nula para evitar riscos de deslizamento.
Segundo Ferraz (2012), o telhado verde, se integrado a outras técnicas construtivas sustentáveis, pode exercer uma boa parte da solução dos problemas de desenvolvimento
urbano. O IGRA (International Green Roof Association) afirma que até hoje, a oportunidade de utilização dessa cobertura ainda é subestimada, visto que a aparência natural, podendo ser vista na Figura 4, é apenas uma de várias consequências positivas que ela causa. A associação também aponta que os telhados verdes possuem a principal condição do desenvolvimento sustentável: a relação positiva entre economia e ecologia, além de outras vantagens:
Aumento da vida útil da cobertura;
Redução de ruído, proporcionando conforto;
Isolamento térmico, diminuindo a necessidade de ar-condicionado; Ganho de área útil, podendo servir como local de lazer;
Fornece um habitat para plantas e animais;
Retenção de água da chuva, evitando alagamentos;
Redução das ilhas urbanas de calor, favorecendo o seu entorno; Redução de poeira e poluição;
Figura 4: Telhado verde
Fonte: Ecotelhado (2018). Telha ecológica
2.7.2
Telha ecológica é outra opção sustentável para ser utilizada na cobertura de uma edificação. Elas podem ser produzidas a partir de fibras naturais ou de materiais reciclados e são esteticamente bonitas, funcionais e versáteis. Há no mercado diversas marcas e modelos, fazendo com que sua utilização dependa do local e do gosto do cliente. Além disso, elas podem ser implantadas em residências e habitações de interesse social, coberturas para veículos, fachadas, edifícios, escolas, galpões, quiosques, comércios e indústrias, entre outros
O site da Ugreen (2018) explica que dentre diversos tipos de telha ecológica, há a telha fabricada a partir de restos de materiais plásticos que contenham polietileno, como o tubo de pasta de dente (Figura 5), que pode ser reutilizado ao invés de contribuir para o acúmulo de lixo. Essas telhas são compostas de 25% de alumínio e 75% de plástico, o que as torna impermeáveis, resistentes, leves (dispensando grandes estruturas reduzindo o custo da obra) e reduzem o calor interno dos ambientes. Também estão presentes no mercado as telhas de PET (Figura 6), que são sustentáveis, resistentes, mais leves e baratas que a exemplificada anteriormente. Outra opção de telha ecológica são as fabricadas com fibras vegetais impregnadas de betume, podendo ser feitas a partir de fibras de coco, de bananeira, madeiras de eucalipto ou pinho, ou papel reciclado. Elas são pigmentadas, contêm uma camada de resina protetora e podem ser mais leves ou mais pesadas que a telha de barro convencional (depende do fabricante). Elas são populares entre arquitetos por possuírem diversas opções de cores, garantindo um design diferenciado (Figura 7). Existem várias vantagens relacionadas a utilização das telhas ecológicas, como as 7 características apresentadas por Ugreen (2018):
Leveza; Resistência; Impermeabilidade; Anti-corrosividade;
Baixa transmissão térmica e acústica; Fácil manuseio;
Figura 5: Telha de tubo de creme dental
Fonte: Ecopreserve (2018).
Figura 6: Telha de PET
Fonte: Telhas e Cia (2018). Figura 7: Telha de fibras
2.8 REVESTIMENTOS
Considerando revestimentos para pisos e paredes, se encontram opções de diversos modelos e materiais ecológicos no mercado, segundo Moraes (2015):
Madeira de demolição: madeiras reutilizadas que podem ser usadas em áreas molhadas, se passadas por um tratamento correto de impermeabilização (Figura 8); Revestimentos a base de resina: são ecológicos por possuírem resina PET e resíduos de pedra em sua composição. Esse tipo de revestimento é bastante durável, não necessita de impermeabilizantes, a manutenção é baixa e é de fácil limpeza (Figura 9);
Ladrilho hidráulico: existem inúmeros padrões no mercado. Não emite gases nem gasta energia na sua fabricação. Após sua implantação, deve ser passada uma resina para retirar a porosidade do material. Requer manutenção com cera líquida a cada 15 dias para manter o brilho (Figura 10)
Tintas ecológicas: essa tinta contém pigmentos minerais a base d’água na sua composição, o que facilita na limpeza. Há no mercado vários modelos que não contêm compostos orgânicos (Figura 11).
Pastilhas de garrafa PET: contém garrafa PET em sua composição. São resistentes e, com criatividade, é possível obter vários padrões (Figura 12).
Figura 8: Madeira de demolição
Figura 9: Revestimento à base de resina
Fonte: Rivesti (2018).
Figura 10: Ladrilho hidráulico
Fonte: Leroy Merlin (2018). Figura 11: Tintas ecológicas
Figura 12: Pastilhas de garrafa PET
Fonte: Mercado Livre (2018).
2.9 INSTALAÇÕES
Um bom projeto de instalações prediais elétricas e hidrossanitárias traz economia nas contas de água e luz, evita o desperdício de materiais durante obra e evita também problemas futuros com instalações mal projetadas. Porém, além do projeto, é de suma importância adotar medidas sustentáveis nas instalações prediais para que ocorra a redução de custos nas contas de água e luz, e também para contribuir com o meio ambiente. A captação da água da chuva e a utilização da energia solar são as grandes alternativas para colocar em prática essa ideia (FLUXO CONSULTORIA UFRJ, 2018).
Energia 2.9.1
Desde o acontecimento da Revolução Industrial, a utilização de energia tem sido crescente e cada vez mais intensiva, pois ela se tornou essencial nas diversas atividades da sociedade. Por exemplo, os equipamentos dos diversos tipos de edificações dependem em sua maioria de energia elétrica, entre eles estão os dispositivos de iluminação, refrigeração, aquecimento e eletrodomésticos. O chuveiro elétrico e o ar-condicionado são os grandes responsáveis pelo consumo, por isso medidas de utilização eficiente de recursos energéticos devem ser incentivadas para conscientizar a população (LabEEE, 2010).
O Brasil passou por uma grande crise energética no ano de 2001, servindo para mostrar a necessidade urgente de ampliação de outras fontes na matriz de energia, diminuindo
a grande dependência pelas hidrelétricas. A hidroeletricidade tem um caráter renovável, mas ao mesmo tempo também apresenta grandes problemas em sua implantação, como impactos ambientais causados pela enorme área inundada, a necessidade de grandes investimentos e a limitação de recursos hídricos para atender a demanda nacional em evolução. As usinas termoelétricas também não são uma boa opção, pois causam enorme poluição devido à queima de combustíveis fosseis, como o carvão, óleo diesel e gás natural. Por isso, analisando esse contexto, a energia solar mostra-se extremamente vantajosa e sustentável (LabEEE, 2010).
A energia originada do sol que incide na superfície do planeta em 1 dia, consegue suprir a demanda de energia no mundo durante um ano inteiro. Essa energia pode ser utilizada para aquecer água (através do calor proveniente da radiação do sol) ou ser convertida diretamente em eletricidade (através de células fotovoltaicas que aproveitam a luz do sol para gerar corrente elétrica), como é bastante difundido na Alemanha, Espanha, Japão e Estados Unidos. Esses dois modos de utilização da energia solar são sustentáveis e limpos, e a fonte, ilimitada. No Brasil, o potencial de uso é enorme, pois a localização do país contém altos níveis de irradiação solar e condições climáticas apropriadas para a utilização desse sistema (LabEEE, 2010).
O aquecimento solar de água é uma alternativa altamente vantajosa, pois com ele o consumo no pico de demanda do sistema elétrico nacional é diminuído, o que implica na redução de investimentos nos sistemas de geração, transmissão e distribuição (Figura 13).
No sistema fotovoltaico, a principal dificuldade de implantação do sistema nas residências brasileiras é o alto custo dos equipamentos, tornando-se fundamental no nosso país, a criação por parte do governo de incentivos para que a população adquira esse mecanismo extremamente benéfico (LabEEE, 2010).
O custo de um sistema de energia solar fotovoltaico depende principalmente do tamanho e da complexidade da instalação. O Portal Solar (2018) fez uma pesquisa em janeiro de 2018 e constatou que a grande variação de preço entre os fornecedores é relacionada à qualidade dos componentes utilizados, o tamanho da empresa que comercializa o produto e a complexidade da instalação. Em julho de 2018, através dos dados de 4.500 empresas cadastradas no Portal Solar, foram adquiridos preços médios dos geradores de energia solar fotovoltaica residencial, incluindo a instalação, projeto, homologação e o equipamento completo:
Casa pequena, de 2 pessoas = Sistema de 1.32Kwp preço médio de R$ 10.673,36 Casa média, de 3 a 4 pessoas = Sistema de 2,64Kwp preço médio de R$ 17.570,00 Casa média, 4 pessoas = Sistema de 3,3Kwp preço médio de R$ 20.320,00
O preço ainda está alto, mas é fato que a energia solar esta cada vez mais acessível. O gráfico apresentado na Figura 14, feito pelo Bloomberg, mostra a queda do preço dessa forma de energia:
Figura 14: Gráfico do custo da energia solar
A introdução de novas tecnologias e a mudança da população nos hábitos de consumo são as estratégias que se destacam nessa busca por eficiência. No Brasil, foi criada uma importante iniciativa, que consiste no Programa Brasileiro de Etiquetagem – PBE, implantado pelo INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia), que alerta o consumidor através de etiquetas informativas quanto à eficiência energética dos eletrodomésticos nacionais. As etiquetas são nomeadas do “A” ao “G”, o que dá ao consumidor o poder de avaliação e seleção dos equipamentos eletrodomésticos, possibilitando a otimização da eficiência energética e maior economia nos custos de energia (LabEEE, 2010).
Água 2.9.2
A água é o elemento essencial para uma boa qualidade de vida, por isso seu uso deve ser racional e planejado pelo fato de ela ser vulnerável e finita. O uso racional e fontes alternativas da água devem ser sempre incentivados para a redução do consumo de água, conservação dos recursos hídricos e a sustentabilidade nas edificações. Segundo o site do laboratório de eficiência energética da UFSC – Universidade Federal de Santa Catarina (www.labeee.ufsc.br, 2018), há diversas maneiras de se utilizar a água de maneira sustentável, dentre elas: reutilizando as águas cinza, aproveitando a água da chuva e se instalando componentes economizadores de água. Essas estratégias, destacadas a seguir, amenizam os problemas de disponibilidade de água potável, pois diminuem a demanda.
O aproveitamento da água pluvial, algo simples e difundido pelo mundo, é praticado desde a antiguidade e ajuda a mitigar os problemas de gestão ambiental em áreas urbanas e rurais. Uma forma simples de implantar um sistema de aproveitamento pode ser visto na Figura 15.
Figura 15: Aproveitamento da água pluvial
Fonte: Sanear Brasil (2018).
A reutilização das águas cinza (água proveniente de tanques, banheiras, chuveiros, lavatórios e máquinas de lavar roupa), é uma alternativa promissora que deve ser desenvolvida e incentivada. A Figura 16 exemplifica a reutilização da água do chuveiro.
Figura 16: Reutilização de águas cinza
A implantação de equipamentos ou dispositivos economizadores de água podem ser utilizados nas torneiras como os arejadores (Figura 17), pulverizadores e os prolongadores, nos chuveiros como registros reguladores de vazão e nos vasos sanitários são adotadas válvulas de descarga com acionamento seletivo. Alguns dispositivos não dependem da ação ou da mudança de comportamento das pessoas, outros facilitam a diminuição do consumo. Todos esses componentes devem manter o conforto e a segurança sanitária dos usuários.
Figura 17: Torneira com arejador
Fonte: Casa das Torneiras (2018).
A partir deste conhecimento é possível avaliar e escolher os principais componentes responsáveis pelo uso da água, de acordo com o poder aquisitivo do usuário, e priorizar o desenvolvimento de tecnologias para se gerar uma maior economia efetiva (www.labeee.ufsc.br, 2018).
2.10 ESQUADRIAS
Segundo Guella e Sattler (2004), as esquadrias residenciais representam entre 8 a 14% do custo total das edificações. Elas são responsáveis pelas funções de iluminação, ventilação, passagem e segurança, e podem gerar impactos psicológicos, artísticos e econômicos. Na maioria dos casos, ocorre a padronização indiscriminada das esquadrias, o que pode gerar uma incompatibilidade do projeto com as diversas variáveis, como o meio ambiente, o clima, o usuário, entre outras. Por esse motivo, deve haver um projeto otimizado de esquadrias, que visa qualificá-las conforme as variáveis citadas anteriormente. De acordo com Santos e França (2011), o custo é um quesito importante, porém o barateamento das construções deve ser responsável, ou seja, não se deve atrapalhar as questões sociais nem as ambientais.
baixo desempenho térmico e acústico se comparado com a madeira, que possui um alto potencial sustentável pelo fato de apresentar inúmeras características favoráveis ao meio ambiente:
A madeira é um material renovável, pode ser encontrada facilmente para a venda, tanto as de reflorestamento como também as madeiras nativas com certificação do IBAMA (Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis);
A vida útil do material aplicado é maior que o tempo de crescimento da grande parte das espécies usadas na construção;
Tem uma natureza que permite o seu reaproveitamento no caso de demolição da construção natural;
Se comparada às outras opções de esquadrias, como as de ferro e alumínio, a madeira causa baixo impacto ambiental quando descartada por ser de material biodegradável;
Conforme explicam Guella e Sattler (2004), para elaborar um projeto de esquadrias, deve-se levar em conta as características e informações climáticas, como a latitude local, distância do oceano, temperaturas mínimas, médias e máximas, ventos predominantes e velocidades respectivas, umidade relativa do ar e os períodos de insolação. O Quadro 1 apresenta a relação entre as variáveis ambientais e o projeto das esquadrias:
Quadro 1 - Variáveis ambientais x projeto
Fonte: Guella e Sattler (2004).
Conclui-se que a madeira é uma ótima opção de esquadria, com inúmeras vantagens. Entretanto, é preciso racionalizar o processo de produção para que se atinja uma maior competitividade com os demais materiais. Uma boa alternativa é incentivar a produção de reflorestamentos de outras espécies de árvores, como a Teca, que apresenta excelentes características para a produção de esquadrias. O reflorestamento é uma saída para esse empasse pelo fato de que a madeira oriunda de matas nativas é protegida pela legislação, dificultando o processo para as fábricas de esquadrias (GUELLA e SATTLER, 2004).
2.11 ORÇAMENTO
A preocupação com os custos começa bem antes do início da obra, ela começa na orçamentação, processo necessário para se determinar os custos prováveis na execução de uma atividade. Uma obra é consequentemente uma atividade econômica e, por isso, o custo se torna de extrema importância, independentemente do local, dos recursos, prazos, clientes e tipo de projeto. Por esse motivo, estimar o custo de um projeto é o primeiro passo de quem se dispõe a realizá-lo (MATTOS, 2006).
Mattos (2006) afirma que fazem parte da orçamentação três etapas de trabalho, que consistem em estudar as condicionantes (condições de contorno), compor os custos e
Estudo das condicionantes: essa fase consiste em ler e interpretar o projeto e as especificações técnicas, ler e interpretar o edital caso a obra ser objeto de uma concorrência e também realizar visita técnica, que é extremamente recomendável. Composição de custos: consiste em identificar cada um dos serviços que serão
realizados, juntamente com o levantamento preciso de quantitativos. Essa parte também inclui a discriminação dos custos diretos e indiretos, a cotação de preços de mercado para os insumos e a definição de encargos sociais e trabalhistas.
Fechamento do orçamento: fazem parte dessa etapa a definição da lucratividade, definida pelo construtor, o cálculo BDI (Benefícios e Despesas Indiretas) que é um fator de majoração e, por fim, o desbalanceamento da planilha, que é uma jogada de preços na planilha que não altera o preço de venda.
Contudo, o orçamento vai muito além de apenas obter o custo da obra. Ele serve de base para muitas outras atividades, segundo Mattos (2006):
Levantamento dos materiais e serviços; Obtenção de índices para acompanhamento; Dimensionamento de equipes;
Capacidade de revisão de valores e índices; Realização de simulações;
Geração de cronogramas físico e financeiro; Análise da viabilidade econômico-financeira;
O orçamento contém diferentes graus de detalhes, e conforme Mattos (2006, pg.34) eles são classificados como:
Estimativa de custo: avaliação expedita com base em custos históricos e comparação com projetos similares. Dá uma ideia aproximada da ordem de grandeza do custo do empreendimento;
Orçamento preliminar: mais detalhado do que a estimativa de custos pressupõe o levantamento de quantidades e requer a pesquisa de preços dos principais insumos e serviços. Seu grau de incerteza é menor;
Orçamento analítico ou detalhado: elaborado com composição de custos e extensa pesquisa de preços dos insumos. Procura
chegar a um valor bem próximo do custo "real", com uma reduzida margem de incerteza.
Um indicador muito utilizado é o custo do metro quadrado construído em obras de edificações. Esse parâmetro contém variadas fontes de referência, porém o popularmente utilizado é o CUB (Custo Unitário Básico). Com o passar do tempo, as construtoras podem gerar seus próprios indicadores considerando seus métodos de trabalho e materiais. A NBR 12.721 é a responsável por definir os critérios de coleta, cálculo, insumos representativos e os seus pesos, conforme os padrões de construção (baixo, normal e alto), os quais variam de acordo com os acabamentos e qualidade de materiais empregados (MATTOS, 2006).
Outro sistema de orçamentação amplamente utilizado é o SINAPI (Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e Índices da Construção Civil). Os preços são disponibilizados pela Caixa, e podem ser livremente consultados e utilizados na elaboração de orçamentos. A gestão desse sistema é dividida entre a Caixa Econômica Federal (CEF), a qual é responsável pela especificação de insumos, composições de serviços, orçamentos de referência e processamento de dados, e o IBGE, que pesquisa mensalmente os preços, executa o tratamento de dados e a formação dos índices (CEF, 2018).
Os preços de insumos e custos de composições do SINAPI são divulgados para os 26 estados mais o Distrito Federal, os quais abrangem materiais, mão de obra e equipamentos que são utilizados em composições de serviços mais frequentes na construção civil. Cada insumo contém código, descrição, preço, localidade e origem do preço (CEF, 2018).
3 MÉTODO DE PESQUISA
Neste capítulo encontram-se as estratégias de pesquisa, o seu delineamento, o projeto arquitetônico utilizado e a metodologia utilizada para realizar a quantificação e a orçamentação do trabalho.
3.1 ESTRATÉGIA DE PESQUISA
Do ponto de vista dos procedimentos técnicos, a pesquisa pode ser classificada como experimental. Esse tipo de pesquisa consiste em analisar o problema, construir hipóteses e manipular os possíveis fatores e variáveis que se referem ao fenômeno observado. A manipulação na quantidade e qualidade das variáveis permite um estudo entre causas e efeitos, sendo possível o controle e avaliação dos resultados.
Inicialmente, foi realizada uma revisão bibliográfica de materiais já publicados, como dissertações, teses, trabalhos de conclusão de curso, artigos e livros. Essa primeira etapa serve para explicar o problema e também para conhecer e analisar as contribuições teóricas existentes.
Após essa etapa, foi feito um estudo de campo a fim de levantar custos, para então ser possível a realização dos orçamentos.
Finalizado o estudo de campo fez-se uma análise dos dados para se verificar qual a diferença de custo entre os tipos de construções (convencional e sustentável), através de análise das informações coletadas, cálculos, simulações e planilhas.
3.2 DELINEAMENTO
Conforme a Figura 18, a pesquisa está dividida nas seguintes etapas:
Primeira etapa: fez-se a revisão bibliográfica abordando os assuntos sobre desenvolvimento sustentável e as etapas da construção a serem analisadas: projeto, vedação, cobertura, revestimentos, instalações e esquadrias;
Segunda etapa: realização de um projeto arquitetônico, o qual pudesse servir para baixo e médio padrão, e realização da quantificação de materiais e insumos;
