GUILHERME SILVEIRA FERREIRA (19.23Mb)

Texto

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(2) “A ambição é o maior estímulo humano. É com ele que se edifica.” Carlos Malheiro Dias.

(3) introdução. universidade presbiteriana mackenzie faculdade de arquitetura e urbanismo. agradecimentos. Trabalho Final de Graduação apresentado como requisito para obtenção de título de Bacharel em Arquitetura e Urbanismo, pela Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade Presbiteriana Mackenzie, São Paulo, campus Higienópolis.. Agradeço primeiramente a minha família, pelo amor incondicional e pela luta diária para proporcionar o melhor, à mim, e meu irmão. Obrigado por sempre impulsionarem a busca por conhecimento e incentivarem a nos tornarmos algo melhor sempre.. TEMA:. A minha orientadora, Carolina Maciel, pela exímia condução do meu trabalho. Por todas as orientações e transmissões de conhecimento, principalmente no incentivo a pesquisa e a busca por soluções para tornar a arquitetura mais inteligente.. “Arquitetura, energia e performance”. Orientador: - Prof ª. Dr ª. Carolina de Rezende Maciel. Aos que me acompanharam por todos esses anos de faculdade, principalmente os que estiveram sempre comigo, nos concursos, trabalhos e risadas: André Honda, Gregório Kang, Leonardo Navarro, Rafael Lima, Rafael Martinez, Everton Lobo, Beatriz Marcolin e Victória Casagrande. A Felipe Marchese por toda as dicas e ajudas de sempre e Ariane Diniz pela paciência e amor.. por: Guilherme Silveira Ferreira São Paulo, 2018.. Por fim, a todos que passaram pela minha trajetória, que me incentivaram e contribuíram de alguma forma, mesmo que por mais simples, levarei todos comigo. Em especial aos professores Daniel Corsi, Carlos Arriagada, Rodrigo Loeb, Marcos Carrilho e Anne Marie Sumner, que impactaram de alguma forma na minha formação acadêmica.. 3.

(4) 1. INTRO DUÇÃO. 1.1 problema da pesquisa // p.8 1.2 justificativa // p.8 1.3 objetivos // p.10. 2. PANO RAMA ENER GÉTICO MUNDIAL. 2.1 cenário energético // p.15 2.2 panorama atual // p.20 2.3 panorama brasileiro // p.24 2.4 a relevância do acesso a energia // p.26 2.5 energia e arquitetura // p. 28. 3. PERFOR MANCE NA ARQUI TETURA 3.1 performance e sustentabilidade // p.34 3.2 potencial do setor de edificações // p.40 3.3 simulações para edificações eficientes // p.44. 4. ESTUDO DE REFE RÊNCIAS. 4.1 masdar city // p.50 4.2 ch2 // p.60 4.3 al bahar // p.70. 5. EXER CÍCIO PROJE TUAL 5.1 condicionantes e contexto // p.82 5.2 o clima // p.83 5.3 partido e estratégias // p.86 5.4 desenhos e imagens //p.96. 6. CONSI DERA ÇÕES FINAIS 6.1 considerações finais // p.102 6.2 referências biblioggráficas // p.104.

(5) 1. INTRODUÇÃO. 1 introdução. CAPÍTULO. 1.. 1.1 problema da pesquisa 1.2 justificativa 1.3 objetivos. 6. 7.

(6) Problema da pesquisa e justificativa A atual preocupação com as condições climáticas, o crescimento exacerbado da população mundial e os impactos ambientais causados pelos avanços desenfreados da economia, vem produzindo elevados índices de poluição e de escassez de recursos naturais, que diretamente influenciam negativamente na vida das sociedades ao redor do globo. O crescimento populacional forçará uma acentuada migração para os grandes centros urbanos, acelerando o consumo e consequentemente, demandando mais energia. O setor de edificações, o qual se insere a arquitetura, é um dos maiores causadores de impactos em relação a utilização de recursos, como também os constantes gastos de operação. Ao mesmo passo, os avanços tecnológicos da sociedade, permitem que a Arquitetura se comporte como uma ferramenta de mitigação de impactos, pois como veremos ao longo deste trabalho, é capaz de unir o conhecimento de estratégias passivas, trabalhando com o clima, como também se adaptando junto às novas soluções tecnológicas, de modo a comportar-se como um sistema inteligente, integrado ao seu contexto em geral.. 8. Desta forma, nesse trabalho a sustentabilidade se apoiará justamente nos aspectos de performance, com maior ênfase nas questões energéticas, as quais possibilitam os edifícios, parte fundamental e representam o avanço da sociedade de forma explicita, serem grandes objetos de uma mudança de condição global, influenciando a uma transformação de pensamento da sociedade. Questões globais, essas explicitadas pelo #ODS17 (Objetivos do Desenvolvimento Sustentável) da ONU (Organização das Nações Unidas), onde a garantia em pleno acesso à energia, de modo seguro, sustentável e acessível, mostra-se um dos precedentes-chave para mudança do contexto global. Sendo assim, a Arquitetura como objeto estratégico para diminuição do consumo de recursos se torna um tema de relevante e crescente importância, pois o futuro dependerá da união de conhecimento e tecnologia para cumprir satisfatoriamente as demandas globais de forma sustentável, buscando a maior eficiência com menor impacto ambiental possível.. 1. Arquitetura e sua relação com a energia nos dias de hoje. Com foco em performance e eficiência em edificações e o potencial mitigador de impactos que a arquitetura pode promover.. 1.. 1.1 tema 1.2 problema 1.3 objetivos. Tema. CAPÍTULO. 1. INTRODUÇÃO. introdução. 9.

(7) Objetivos Analisar como a arquitetura se relaciona às agendas e demandas globais no campo energético; Apresentar como os avanços em relação a tecnologia e ao modo de projetar podem favorecer para uma produção mais racional e inteligente; Entender a importância das simulações no setor de edificações de modo a promover uma arquitetura com performance energética eficiente; Reconhecer, através de estudos de caso, edifícios que aliaram tecnologias, conhecimento e pesquisa na busca por eficiência;. (José Ortega y Gasset) 1.. Destacar a importância do contínuo avanço em pesquisas no campo energético, que poderão resultar em diminuições de impactos sob uma perspectiva futura;. CAPÍTULO. 1.1 tema 1.2 problema 1.3 objetivos. “A ciência consiste em substituir o saber que parecia seguro por uma teoria, ou seja, por algo problemático”.. 3. 1.3. INTRODUÇÃO. introdução. 10. 11.

(8) PANORAMA PANORAMA. 11. 2 panorama energético mundial. CAPÍTULO CAPÍTULO. 2.2.. 2.1 cenário energético atual 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 a relevância do acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. 12. 13.

(9) 14. 15. 1. uma escala ainda maior nos cerca e muitas vezes é sobreposta por outras questões, citando por exemplo a produção da própria energia elétrica em si, seus diversos meios de produção que diferem conforme o interesse de cada nação, como também a transmissão e distribuição.. Como é notório nos dias de hoje, a questão da energia expressa pela disputa por tecnologia e matrizes, é motivo de muitos conflitos mundiais e corridas entre países. Seu panorama ocorre em ciclos ao longo de toda sua história, o fim de um deles é considerado um ponto de virada e um dos elementos-chave dos cenários atuais.. Por exemplo, a crise de 1970, conhecida como “choque do petróleo”, é um marco e ocorreu quando os países membros da OPEP realizaram um embargo nas exportações de petróleo crise do petróleo durante a guerra do Yom Kippur, conflito da década de 1970 marcado pela luta entre Israel e Egito, e seus suportes externos, caracterizando mais um conflito da Guerra Fria (1947-1991), disputa entre os Estados Unidos e a União soviética. No embargo, os países do Oriente Médio e do Golfo Pérsico que ainda detém grande parcela da produção do petróleo mundial, deixariam de enviar barris aos países que declararam apoio a Israel durante o conflito. Como consequência, em pouquíssimo tempo, o preço dos barris teve aumento de cerca de 400%, algo inconcebível para os países desenvolvidos dependentes dessa matéria prima, como o Estados Unidos e os gigantes do continente europeu, que foram os primeiros a sofrer com o baque, (GONÇALVES E BODE, 2015).. 2.. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. A energia está em tudo. Na maior parte do tempo imaginamos a energia em seu estado mais acessível, a “luz”, em forma de energia elétrica, entretanto sua relevância e abrangência é ainda maior e mais presente quando começamos a imaginar a energia como parcela de um todo, de matérias em partes de processos.. Faz-se, por exemplo, o simples exercício de pensar como um lápis é produzido, ao digerir esse processo, provoca-nos uma reação muito interessante; primeiro consideramos as matérias primas e sua extração, nesse caso a madeira, o grafite extraído da grafita, um mineral; seguindo nesse pensamento, desenvolve-se a sequência de produção, que envolve a “construção” do produto, logística, embalagem e afins. Em outras palavras, os mais simples objetos que nos cercam dependem de energia, a matéria prima do lápis é produzida, colhida, transportada e transformada por maquinários em seu objeto final, ainda após isso, existe a logística para os locais de distribuição e venda, sem contar os gastos com armazenamento, estocagem e manutenção dos ambientes, de uma papelaria por exemplo, como também todo esforço humano envolvido nessa produção que se torna complexa quando analisada.. Partindo desse pensamento, podemos tomar a dimensão, ainda um pouco nebulosa da energia no mundo, e transcreve-se basicamente em um universo de possibilidades que cerca tudo e todas as atividades. O exemplo do lápis, didático, é apenas uma reflexão de como as coisas são produzidas e como vão parar em nossas casas,. CAPÍTULO. 2. PANORAMA. panorama energético mundial.

(10) conferências do clima. 16. 1. Entre as agências, destaca-se nesse meio a criação da International Energy Agency (IEA), criada em Paris no ano de 1974, exato 1 ano após o embargo da OPEP. De acordo com o próprio site da entidade (https://www.iea.org), a IEA auxiliou e propôs diversas mudanças em relação a regulação energética principalmente para o setor de edifícios. Visava a melhoria da criação dos sistemas para diminuir o consumo de combustíveis fósseis, que na época eram utilizados irracionalmente, promover políticas de racionamento energético em escala global, melhorar a oferta de energia como também a busca por novas fontes alternativas, entre outras questões que ajudavam a modificar o pensamento global da época em relação a exploração energética em todos os setores.. As subsequentes conferências serviram para reforçar as agendas que dariam forma a mudança de pensamento global, como a Comissão Brundtland em 1987 e a conferência da ONU no Rio de Janeiro em 1992, abordavam questões mais inovadoras de sustentabilidade e reforçava compromissos das potências em assumir e assimilar a importância de um desenvolvimento racional e melhor planejado com uma interação maior junto ao meio ambiente, tentando diminuir os efeitos danosos ao planeta, como também propiciar desenvolvimento sustentável (KONGEBRO E ANDERSEN, 2014).. 2.. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. O ponto a ser destacado, é que durante essa época, onde o panorama mundial era marcado por corridas em todos os campos, e os países tentando se sobressair com avanços tecnológicos, a dependência majoritária das nações desenvolvidas à geração de energia à base de óleo revelava-se uma fraqueza, ainda mais pelo fato de tal matéria estar na mão de produção de uma minoria do meio oeste. Mesmo assim, os fatos que ocorreram a seguir, durante a crise foram de certa forma benéficos, pois forçaram estas mesmas nações a buscarem seus próprios e outros meios, alternativos, para sair da dependência total da mão de um pequeno grupo (GONÇALVES E BODE, 2015).. Nos anos seguintes à crise, diversas organizações e encontros foram criados com o intuito de rever e discutir os padrões de produção e concepção energética, principalmente a dependência ao petróleo, um combustível fóssil, poluente e finito. O primeiro encontro para discutir o meio ambiente, promovido pela ONU, ocorreu em Estocolmo em 1972, onde o documento concebido como “Conferência do meio ambiente humano”, que seriam os primeiros passos em direção ao que se reconhece na questão mundial da sustentabilidade (KONGEBRO E ANDERSEN, 2012).. Dessa maneira, os principais países que formavam a coalisão das nações desenvolvidas, como por exemplo, EUA, França, Alemanha e Reino Unido começaram a alterar algumas políticas, incentivando a produção e exploração de novas matrizes, bem como medidas de consumo mais racionalizado e eficiente (GONÇALVES E BODE, 2015).. CAPÍTULO. 2.1. PANORAMA. panorama energético mundial. 17.

(11) panorama energético mundial. consciência ambiental. PANORAMA 1 2.. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. Obviamente todas essas mudanças estão sempre diretamente relacionadas a arquitetura, sendo esta responsável pelo consumo energético em todas as etapas, desde sua concepção até as etapas finais e subsequentes. Com o objeto implantado, o consumo em operação continua constante, gerando impactos significativos para o meio ambiente.. No atual contexto político e social, observa-se principalmente o avanço do pensamento e da chamada consciência ambiental, a exploração de novas fontes energéticas apresenta um crescimento significativo.. Desta forma, é importante destacar o trabalho de pesquisadores busca por soluções inovadoras, esforço proveniente dos avanços em todos os campos e principalmente pelo movimento durante as décadas em direção a um senso comum ambiental. Assim, novas políticas começaram a ser aplicadas, como também o surgimento de conferências anuais onde suas premissas focavam a criação, disposição de diretrizes, organizações técnicas, legislações e incentivos ao uso e procura por fontes alternativas, como também a diminuição das emissões por combustíveis fósseis, praticamente todas as áreas que se relacionam de alguma maneira com tais assuntos sofreram alterações que mudaram suas perspectivas. (GONÇALVES & BODE, 2015).. CAPÍTULO. 2.1. 18. 19.

(12) as demandas p/ 2040. demanda x eficiência. Ao mesmo tempo, a eficiência servirá para compensar o crescimento da demanda. Por conta própria, a população e o PIB até 2040 poderiam levar a um aumento na demanda de energia global de mais de 100%. Porém, grande parte desse aumento será evitado por avanços na eficiência energética, como o combustível que será economizado com o uso de carros mais avançados, que entrarão no mercado. (EXXONMOBIL, 2014).. 20. as matrizes energéticas. 2. Em relação as matrizes energéticas, o relatório ExxonMobil (2014), prevê que até 2040, o gás natural será a matriz com maior oferta e a maior produtora, com cerca de 35 milhares de terawatt-horas, seguido ainda pelo carvão natural, energia atômica que dobrará, eólica e solar superando os combustíveis fosseis. Prevê-se que o uso de renováveis crescerá em 150% liderados pela energia eólica e hidrelétrica.. O relatório descreve ainda um ponto importante, que explicita a necessidade de se trabalhar com amplas ofertas energéticas, no caso comparativo, a eólica e solar deveriam se alternar na produção e se compensarem, quando as condições solares não forem produtivas, ou quando os ventos estiverem insuficientes. No geral, o relatório apresenta uma mudança do panorama que vem sendo abordado até então, porém, exalta a possibilidade de mais mudanças caso as pesquisas em eficiência avancem, (EXXONMOBIL, 2014).. china – um caso a parte. No cenário mundial energético, a China cumpre seu papel de potência consolidada, liderando a “corrida” em pesquisa e desenvolvimen- china to no setor renovável. Ao longo de sua história, o país possuía basicamente uma das maiores fontes de carvão mineral do mundo e sua explo- ¹ CEBC - Carta Brasil e China. ração, além de desumana em muitas partes do “conselho empresarial entre globo, é extremamente poluente (CEBC, 2017)¹. Brasil e China”. 21. 2.. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. De acordo com o relatório desenvolvido pela empresa do ramo energético ExxonMobil o panorama até 2040 mostra números alarmantes e a necessidade a multiplicidade de novas fontes, principalmente quando é abordado a questão do crescimento populacional, e por consequência, as demandas energéticas em geral, (EXXONMOBIL, 2014).. Estima-se que até 2040, a população crescerá em mais 2 bilhões, chegando a cerca de 9 bilhões de pessoas, o que significam em números “crus”, ou seja, sem avanços tecnológicos ou de eficiência, um aumento de 35% na demanda global por energia e 90% de aumento na demanda por eletricidade, pois as populações estarão concentradas principalmente nos meios urbanos, (EXXONMOBIL 2014). Além disso, seguindo a linha do relatório, há uma projeção de 130% no aumento da economia global, que de modo geral, significa um aumento no consumo, e consequentemente nas produções em todos os campos como também uma mudança no modo de vida das pessoas, por isso o investimento em pesquisa e tecnologia na área energética se mostra essencial, com participação efetiva do setor de edificações.. CAPÍTULO. 2.2. PANORAMA. panorama energético mundial.

(13) economia chinesa. a poluição no país. 22. Dados da International Energy Agency (IEA), indicam que, entre 2015 e 2021, a China responderá por aproximadamente 36% da capacidade instalada adicional global de hidroeletricidade; 40%, da energia eólica; e 36%, da energia solar. Além disso, em alusão à relevância da China no setor de energias renováveis (ERs), o “World Energy Outlook 2016”, divulgado pela IEA, estima que a China conte com 3,5 milhões dos empregos relacionados a ERs, de um total mundial de 8,1 milhões.(CEBC, 2017 apud IEA, 2017).. Observa-se então que a China empenha um crescimento acelerado no campo econômico e energético, mudanças que principalmente estão relacionadas aos avanços tecnológicos produzidos, de modo que se entende que tal crescimento é resultado de um desenvolvimento em diversos campos. A questão energética para a China é basicamente a motriz que possibilita seu desenvolvimento demonstrando ao mundo todo esses avanços, (CEBC, 2017).. 23. consumo chinês. 2. corrida pelo país com maior matriz renovável do globo. O país consome 23% de toda a energia produzida no globo, como também produz cerca de 19% da capacidade glogal, números como esses mostram a importância energética de potências para seu crescimento (CEBC, 2017).Ainda seguindo o raciocínio da CEBC, de acordo com a EIA – Energy Information Administration (EUA), a China apresentou somente no ano de 2014 cerca de 89 bilhões de dólares em investimentos relacionados a produção de matrizes renováveis, um crescimento de 31% em relação ao ano anterior.. projeção das capacidades. 2.. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. Por esse motivo a China enfrenta ondas de poluição e dias onde o índice de qualidade de ar, de acordo com o World Air Quality Index (https:// waqi.info), chegou a marcar mais de 450 pontos, considerado perigoso e/ou arriscado para inspiração (abaixo de arriscado, ainda existem os níveis: Very Unhealthy, Unhealthy, Unhealthy for sensitive groups, moderate e good). Tal fato assombra a maior população do mundo constantemente, além de afetar todo um cenário mundial “exportando” poluição para os países vizinhos, modificando microclimas e impactando sobre a fauna e flora de diversos biomas.. Este fato é ilustrado principalmente pelo crescimento econômico assombroso da China desde a década de 1980, onde a cada ano, segundo CEBC¹ de 2017, os chineses mantêm média de crescimento de 10% ao ano e a cada 7 anos o país dobra seu PIB. Consequentemente o acentuado crescimento desdobra-se em uma série de conflitos internos, voltados principalmente a organização e a poluição. Entretanto, como fator positivo a China propõe-se a praticar uma política de exploração de novas matrizes energéticas.. Tais acontecimentos forçaram o governo chinês declarar em 2014 a chamada “guerra à poluição”, uma tentativa clara de diminuir as críticas voltadas a exploração das reservas de combustíveis fosseis os quais representam grande parcela nos cenários de “névoa química”. A Matriz chinesa é ainda dependente do carvão, que representa 65% da atual oferta energética do país, entretanto, a China atualmente lidera a. CAPÍTULO. 2.2. PANORAMA. panorama energético mundial.

(14) . balanço energético. ² “Essa água é tirada de uma profundidade suficiente para ser isolada da camada superficial do reservatório, e tem uma alta concentração de metano dissolvido. Quando a pressão é subitamente reduzida ao sair das turbinas ou dos vertedouros, muito desse metano é liberado para a atmosfera, como tem sido medido em hidrelétricas como Balbina, no Amazonas”. Entretanto esses números e afirmações poderiam ser contestados. De acordo com o Relatório do Balanço Energético Nacional de 2017 (com base no ano de 2016), fornecido pela Empresa de Pesquisas Energéticas do Governo (EPE, 2016), a matriz considerada renovável representa 43,5%, decomposto em 17,5% proveniente da biomassa da cana de açúcar, 12,6% hidráulica, 8% lenha e carvão vegetal, e 5,4% outras renováveis.. Tendo em vista tais dados, percebe-se que algumas matrizes são consideradas renováveis sem considerar de fato seus verdadeiros impactos, como por exemplo a hidráulica, geradora de 68,8% da energia elétrica do País segundo o MME (EPE, 2016), onde sua implantação ocorre em áreas virgens e ocasionam a mudança e quebra de todo um ecossistema, além das emissões envolvidas no processo de transformação de energia, como comenta Philip M. Fearnside – Doutor em Ciências Biológicas pela University of Michigan². . 24. 3. O Brasil possui a matriz energética mais renovável do mundo industrializado com 45,3% de sua produção proveniente de fontes como recursos hídricos, biomassa e etanol, além das energias eólica e solar. As usinas hidrelétricas são responsáveis pela geração de mais de 75% da eletricidade do País (BRASIL , 2010).. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. Isto não contabilizando ainda o ônus dos represamentos a longo prazo, além dos impactos sociais, como a inundação de áreas próximas aos locais de implantação. Explorando os outros 5,4% das outras renováveis,as renováveis encontramos a Eólica com 2,9% e a solar com quase nulos 0,007%, números que demonstram uma fragilidade do cenário brasileiro em relação a avanços tecnológicos e de impactos mínimos, (EPE, 2016).. Discute-se então principalmente o porquê de algumas fontes serem mais exploradas do que outras. Por exemplo, a economia agrária brasileira é considerada um dos fatores determinantes para a exploração de certos tipos de energia, como por exemplo a cana de açúcar e a soja, que tomam conta de grandes campos para suas plantações. As dimensões continentais do País e suas possibilidades naturais, colocam o Brasil como um potencial energético comparado a países como a Alemanha, que com dimensões similares a alguns estados brasileiros, não possui o mesmo privilégio de terras vastas, mesmo assim, possuem iniciativas que tornam o País um dos maiores exploradores de fontes renováveis.. 2.. De acordo com o Ministério de Minas e Energias, o Brasil é referência em utilização de fontes renováveis.. CAPÍTULO. 2.3. PANORAMA. panorama energético mundial. 25.

(15) ³ IDH (Índice de desenvolvimento humano) 4 GINI, ou coeficiente de Gini é uma medida de desigualdade entre países, desenvolvida por Corrado Gini em 1912.. 26. 4. “A energia é uma parte fundamental no aumento da prosperidade e na erradicação da pobreza.”. 2.. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. A energia comporta-se então como fator determinante para o desenvolvimento das sociedades no mundo de um modo geral, pois como visto, energia tornou-se o cerne das economias mundiais. Como descreve a International Energy Agency (IEA) (2014) apud ExxonMobil (2014), cerca de 1,3 bilhões de pessoas ainda vivem sem acesso à eletricidade, sendo que metade desse número se concentra em nações subsaarianas, que também possuem as maiores taxas de miséria e os menores índices de IDH³ ou GINI4.. Tratando-se do desenvolvimento humano, de fato o acesso à energia elétrica é um dos fatores relevantes que descreve o desenvolvimento das sociedades, possibilitando avanços econômicos e sociais.A arquitetura acompanha esta tendência, pode-se dizer, observando exemplos práticos que onde há desenvolvimento no campo energético devido à sua possibilidade de escassez, há também avanços no campo da arquitetura, relacionados à exploração da ciência e tecnologias, fazendo surgir assim, novos materiais e soluções, tornando-a mais eficiente e racional.. Porém, há de comentar também que a história da arquitetura nos ensina que é possível alcançar uma edificação eficiente em locais inóspitos como as construções em climas extremos, como desertos, que buscam soluções passivas para serem passíveis de funcionamento, independente da energia elétrica.. Discute-se então nessa monografia, como a arquitetura pode ser capaz de responder aos novos avanços tecnológicos, o que vem sendo trabalhado e quais são as inovações já aplicadas no meio da construção. De fato, já é possível identificar que o modo de projetar mudou. O computador é o principal aliado dos grandes projetos e, aliado a profissionais capacitados pode produzir estruturas e formas nunca antes exploradas e por esse motivo, infere-se que o campo da arquitetura provavelmente se beneficiará destas inovações.. Jim Yong Kim, Presidente do Banco Mundial (2014). 27. CAPÍTULO. 2.4. PANORAMA. panorama energético mundial.

(16) setor de residências. consumo do edifícios. 28. 29. 5. Portanto, como os meios de produção estavam a ser revisados, a tendência era de que o setor de construções acompanhasse estas mudanças, momento no qual o papel da eficiência e racionalização nas edificações começa a aparecer com mais força.. No entanto, no cenário que se descrevia na época a arquitetura ocupava uma posição megalomaníaca, onde o domínio da técnica e a possibilidade de criação de microuniversos distanciava o papel do arquiteto de sua responsabilidade ambiental e energética, criando espaços onde os ambientes eram desconectados de suas condições exteriores (clima), (GONÇALVES & BODE, 2015). Torres eram erguidas a alturas jamais antes imaginadas, como exemplo, o Seagram Building no coração de Nova Iorque, um marco de avanço tecnológico, exibindo um caixote de aço, bronze e vidro de 158 metros de altura. Entretanto muitas questões não eram exploradas, pois a técnica utilizada podia suprir qualquer necessidade, como as questões de conforto ambiental, solucionados principalmente por elementos ativos como o ar condicionado.. Diversas obras foram produzidas e descrevem conceitos chaves da arquitetura, explorando preceitos consagrados, como forma e plasticidade e também a funcionalidade, porém, entende-se que deveriam também acompanhar as mudanças do cenário mundial e implementar soluções inteligentes em todos os campos.. 2.. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. A construção civil está entre os maiores consumidores de recursos naturais e entre os maiores produtores de poluentes, pois além do consumo de recursos em geral (combustíveis, materiais, desperdícios), existe também a alteração das condições naturais terrestres por conta das construções. A arquitetura depende na maioria dos casos da interação com o contexto em que se insere, mudando a característica original do ambiente, e com um olhar fora de questões antropológicas, o que é bom para o homem, nem sempre é bom para outros fatores externos (EPE, 2016).. Além do processo e do uso exacerbado de materiais na arquitetura, o edifício concretizado demanda uso constante de energia, e muitas vezes não utiliza de soluções que poderiam minimizar os impactos para a natureza, fato que ainda muito ocorre no ano de 2016. Segundo o Balanço energético anual elaborado pelo MMeE (EPE, 2016), o setor de residências apresentou 9,7% do consumo total de energia do país, sendo esses 46% diretamente em energia elétrica, proveniente principalmente das hidrelétricas. Desse modo, pode ser notado que o surgimento de novas fontes de energia praticamente não figura no panorama brasileiro, principalmente no setor de residências.. A partir da década de 1980 o setor de edificações representava em alguns países até 40% do consumo total de energia elétrica nos grandes centros, como Nova Iorque, de acordo com a pesquisa produzida por Klaus Bode e Joana Carla no livro “Edifício Ambiental” (GONÇALVES & BODE, 2015).. CAPÍTULO. 2.5. PANORAMA. panorama energético mundial.

(17) commerzbank. 30. 5. Tal fato demonstra principalmente uma mudança clara no pensamento em comparação a épocas anteriores, principalmente do poder público em estimular mudanças e criar oportunidades para os projetos sustentáveis. Pode-se dizer que a arquitetura nesse projeto foi pensada em contexto global, e não somente uma caixa isolada que dialoga apenas com seu interior.. Como inovação, inicialmente a sede do Commerzbank apresenta uma quebra na lógica da planta clássica de edifícios corporativos (retangular com núcleo), o edifício espalha as circulações verticais e cria uma planta triangular, de modo a favorecer as circulações de ar e vistas para o exterior, trazendo mais luz para seu interior. Um rasgo no meio também permite exaustão e fluxos de ar, incorporado junto aos jardins internos: medidas práticas que resultam em diminuições drásticas no uso de iluminação artificial e ar condicionado, (GONÇALVES & BODE, 2015).. 2.. 2.1 panorama energético 2.2 panorama atual 2.3 panorama brasileiro 2.4 acesso a energia 2.5 energia e arquitetura. Um exemplo claro é a atribuição da ideia da “Trombe Wall”, sistema que foi patenteado em 1881 por Edward Morse, porém aplicado e consolidado na arquitetura apenas da década de 1960, por Félix Trombe (SATCH et al. 2011).. Tal solução é muito utilizada em países de clima temperado e em locações mais afastadas dos grandes centros, pois seu aquecimento passivo, desprende as construções de soluções rebuscadas e mais complexas, independente de energia elétrica. Este exemplo ilustra como a arquitetura pode ser capaz de responder aos fatores externos e buscar soluções simples para problemas corriqueiros.. Um dos marcos na arquitetura que compactuam com esse pensamento é o projeto do edifício do Commerzbank (1998), por Foster and Partners em Frankfurt na Alemanha. Esse é considerado o primeiro Skyscraper a ser construído e também um dos pioneiros como reação às preocupações ambientais. Outro fato interessante sobre a concepção desse projeto é que durante o período de aprovação, a influência das políticas locais foi determinantes para forçar a construção de um edifício sustentável. Isto porque naquele local, os 62 andares do edifício em um terreno relativamente esguio e nas condições as quais se encontrava o projeto não seria aprovado caso fosse diferente, pois apresentaria grande impactos na região, onde sua morfologia seguia um padrão de construção. (GONÇALVES & BODE, 2015).. CAPÍTULO. 2.5. PANORAMA. panorama energético mundial. 31.

(18) PANORAMA PERFORMANCE. 11. 3 performance na arquitetura. CAPÍTULO CAPÍTULO. 3.2. 3.1 performance e sustentabilidade 3.2 potencial do setor de edificações 3.3 simulações para edificações eficientes. 32. 33.

(19) consumo energético. 5“Variáveis do desempenho térmico e luminoso de edifícios podem ser quantificadas e visualizadas por meio de simulações computacionais, incluindo temperatura, umidade, movimento do ar, insolação, sombreamento e níveis de iluminação” (GONÇALVES & BODE, 2015, p. 297).. No panorama pós segunda guerra, as discussões sobre sustentabilidade começaram a tomar corpo, de maneira que o setor de edificações viu-se na obrigação de quantificar o consumo energético nos edifícios. Como resposta, diversos arquitetos começaram a aumentar o nível assertividade em seus projetos, diminuindo a margem para erros e desperdícios, valendo-se também do avanço de ferramentas computacionais. Desta forma, foi aberto espaço para o amplo uso das simulações, tornando-as um instrumento oportuno de estudo para o campo da gestão ambiental e da arquitetura. Por meio das simulações o arquiteto poderia ter seus traços quantificados e o projeto botado à prova antes de qualquer teste em execução, tornando-o mais palpável e adaptado a seu contexto (GONÇALVES & BODE, 2015, p.297)5.. 34. 35. 1. mundo é consumida nos edifícios, em processos de construção e de operação. O restante da energia é consumido por indústrias (25%) e pelo setor de transportes (25%). No Brasil verificou-se que de 20% a 30% da energia consumida seriam suficiente para o funcionamento da edificação, 30% a 50% da energia consumida são desperdiçados por falta de controles adequados da instalação, por falta de manutenção e também por mau uso, e 25 a 45% da energia são consumidos indevidamente por má orientação e por desenho de suas fachadas (OLIVEIRA, 2006 apud VILLELA, 2007).. Ao mesmo passo que a busca por quantificações e comprovações no âmbito arquitetônico, as questões de performance e sustentabilidade inserem-se nos discursos das agendas globais, como explorado por Foster (2010). Em sua palestra sobre performance, o mesmo descreve que esses dois conceitos ocorrem de forma indissociável, como também, anexo a eles outros pontos como: a estética, as agendas sociais, políticas e econômicas. Nessa mesma linha, Foster (2010) descreve que os fatores energéticos estão diretamente ligados as agendas, e por esse motivo, é fácil encontrar conexões entre níveis sociais e econômicos elevados junto aos maiores consumidores de energia, reforçando a ideia de que as demandas globais são diretamente conectadas e forçam os avanços no campo da sustentabilidade.. Quando aborda-se a questão da sustentabilidade, o tema demonstra-se muito mais complexo do que sugere, como indica Kongebro e Andersen (2012), pois este termo teve uma expansiva utilização junto a necessidade de empresas e organizações de demonstrar o interesse na busca por um consumo mais consciente junto às mudanças climáticas. Essa expansão, segundo os autores, gerou uma “má utilização” do termo “sustentabilidade” pois acabou servindo para inúmeras situações e acaba não definindo com clareza o que realmente se pretende com o mesmo. A sustentabilidade então, deve ser tratada primordialmente como um elemento que ocorre em cadeia, e é apoiado sobre um tripé: sociedade, economia e meio ambiente, (KONGEBRO E ANDERSEN, 2012).. sustentabilidade. 3.. 3.1 performance e sustent. 3.2 setor de edificações 3.3 simulações. Após as crises globais já discutidas nessa pesquisa, o contexto global criado afetou principalmente o setor das edificações, um dos maiores consumidores de energia, e que apresenta os seguintes números:. Aproximadamente 50% da energia produzida no. CAPÍTULO. 3. PERFORMANCE. performance na arquitetura.

(20) performance x sustentabilidade. 36. 1. A seguir, Foster (2010) apresenta os elementos utilizados pelo planador e pelo pássaro que possibilitam voar e planar, descrevendo-as como “técnicas naturais”, ocupando a base do diagrama (ver figura 1), como por exemplo: a orientação, a forma, os ventos e meteorologia, posicionamento, angulação e navegação. Já no topo do diagrama, as ações que demandam uso de “energia”, no avião, o acionamento de flaps e o consumo de combustível quando necessário, já no pássaro o bater de assas, a decolagem, pouso e até mesmo sua respiração.. Percebe-se que então para racionar o uso de “energia”, ambos tiram partido das condições e técnicas naturais, sendo assim, quando não é possível utiliza-las, a ponta da pirâmide é o próximo ponto, onde encontra-se as soluções que demandam gasto energético. Descreve-se então que a performance está diretamente relacionada ao desempenho, conectado a um bom aproveitamento funcional, no exemplo do pássaro, a sua forma, a angulação das asas, sua envergadura suspendendo-o para que seu gasto energético e calórico seja o mínimo possível, fazendo o percorrer grandes distâncias, uma questão de evolução e sobrevivência. . 3.. 3.1 performance e sustent. 3.2 setor de edificações 3.3 simulações. Esses três itens relacionam-se em cadeia e alterações em seus campos geram inúmeras possibilidades. Como por exemplo, incentivos econômicos dados pelo governo, ou até mesmo uma mudança de pensamento da sociedade, podem acarretar em modificações no campo do meio ambiente, reagindo em cadeia. No campo da Arquitetura, pode se sintetizar a sustentabilidade na redução de impactos, ou até mesmo na redução da demanda de energia para concepção e operação, e por esse motivo o setor de edificações é tão relevante nessa questão.. Para se “atingir” a sustentabilidade, a questão da energia é fator fundamental, e a mitigação de recursos é uma das áreas que a arquitetura pode influenciar. Mas, ao tratar desse tema integrado na arquitetura, não podemos separar o termo Sustentabilidade de Performance, como bem comenta Foster (2010). O substantivo Performance é descrito como “atuação, desempenho” e, portanto, ao trazermos a discussão para o campo arquitetônico o desempenho das edificações é o que descreve a sustentabilidade.. Norman Foster (2010) dá exemplo de como devemos empenhar o exercício arquitetônico para se obter performance e consequentemente sustentabilidade: compara-se um Albatroz a um avião planador, de modo que se diferem pelas suas condições naturais; de um lado, fruto da natureza e da evolução, do outro produto Inteligência humana. Justamente a natureza torna-se o ponto de conexão entre eles, pois ambos utilizam as mesmas técnicas para voarem e se manterem no ar.. CAPÍTULO. 3.1. PERFORMANCE. performance na arquitetura. 37.

(21) 38. PERFORMANCE 1. Essa comparação realizada por Foster (2010) em seu discurso sobre performance é um exemplo didático e pode ser abordado em todos os campos e na Arquitetura se traduz sinteticamente no funcionamento eficiente dos edifícios utilizando principalmente soluções criativas e passivas, como as técnicas vernaculares, aproveitando tudo o que o meio em que se insere pode oferecer, além dos anexos e desenvolvimento tecnológico que nosso tempo oferece. Ao tratar de performance, o desempenho das edificações aparece em conjunto com a questão da gerência energética e a eficiência de operação:. Dessa maneira, entende-se que os aspectos de performance, sustentabilidade e eficiência estão conectados entre si, de modo que a arquitetura é o instrumento que viabiliza esta união. Considerando-se a complexidade desse tema, sua abordagem é necessária em todas as etapas de projeto, principalmente na metodologia inicial, onde as condições naturais do contexto em que se insere podem ser incorporadas.. 39. 3.. A eficiência energética na arquitetura pode ser entendida como um atributo inerente à edificação representante de seu potencial em possibilitar conforto térmico, eficiência energética visual e acústico aos usuários com baixo consumo de energia. Portanto, um edifício é mais eficiente energicamente do que outro quando proporciona as mesmas condições ambientais com menor consumo de energia (LAMBERTS; DUTRA; PEREIRA; 2015, p. 21).. CAPÍTULO. fonte: Palestra Norman Foster sobre Performance https://www.youtube.com/watch?v=2Xdlvw8SgXQ&t=1639s. FIGURA 1 : Pirâmide de performance de Norman Foster - refeito pelo autor. performance na arquitetura.

(22) crescimento populacional. Grande parte dos edifícios desperdiça relevantes oportunidades de poupar energia e custos por não considerar os importantes conceitos de arquitetura bioclimática e avanços ocorridos nas áreas de materiais, equipamentos e tecnologias construtivas vinculados à eficiência energética. (EPE, 2005 apud MEUSEL 2016).. Atualmente as técnicas construtivas e tecnologias disponíveis já conseguem empenhar funções para auxiliar na mitigação das emissões e. 40. arquitetura e clima. A arquitetura voltada ao clima pode reduzir significativamente o consumo de energia das edificações. As decisões de projeto influenciam fortemente o desempenho térmico, visual e energético da edificação e que a aplicação de conceitos da arquitetura bioclimática, que utiliza os recursos ambientais para minimizar o consumo de energia e promover o conforto ambiental dos usuários, proporciona adequadas condições de conforto aos ambientes (LAMBERTS, DUTRA E PEREIRA, 2014 apud MEUSEL, 2016).. A relevância do investimento em eficiência no setor de edificações abrange uma ideia de que pesquisa e desenvolvia solução pode ser mais simples do que imagina- mento em eficiência mos, como por exemplo: a melhor atribuição dos recursos energéticos em edifícios, pode poupar o governo de investimentos diretos em produção e geração em usinas, linhas de distribuição e logística, sendo assim os recursos podem ser voltados para outros meios, como educação, saúde e etc. O setor, de acordo com o WRI (2016), é o com maior potencial de mitigação econômica, com ampla possibilidade de soluções a baixo custo, como ilustrado no gráfico do WRI (Ver figura 2), muito bem entendido pela possibilidade de soluções passivas e técnicas já exploradas na arquitetura, além das novas tecnologias que se anexam aos edifícios.. 41. 2. racionalização do consumo. Por meio dos edifícios de alto desempenho conseguimos alcançar um gerenciamento energético mais do que satisfatório, onde pode-se explorar demandas de energia menores, ar mais puro e condições de trabalho melhores (MEUSEL, 2016).. 3.. 3.1 performance e sustent. 3.2 setor de edificações 3.3 simulações. “A realidade contemporânea se baseia cada vez mais no predomínio do ambiente construído e no crescimento descontrolado das metrópoles, no uso de materiais e técnicas com elevado custo energético e alto grau de desperdício em seu funcionamento e manutenção. É preciso buscar parâmetros relacionados com a capacidade da arquitetura contemporânea de responder a essas demandas.” (HICKEL, 2005).. Como destaca o World Resources Institute, na carta para cidades sustentáveis (2016), mais de dois terços da população mundial viverá em centros urbanos até o ano de 2050, o que significa que os números de consumo, que no setor de edificações, de acordo com o WRI somam mais de 32% da demanda energética global, além de produzirem ¼ dos níveis de emissão de CO2 atuais, tendem a crescer. Por outro lado, esse mesmo setor apresenta a potencialidade de modificar amplamente esse panorama, reduzindo as emissões, racionando o consumo, principalmente através de construções mais eficientes.. CAPÍTULO. 3.2. PERFORMANCE. performance na arquitetura.

(23) 42. 2 investimentos. 3.. Um estudo feito pela Agência Internacional de Energia (International Energy Agency, IEA) mostra que, se implementadas globalmente, medidas de eficiência energética no setor de edifícios pode proporcionar uma redução de 5,8 bilhões de toneladas nas emissões de CO2 até 2050, reduzindo as emissões de gases do efeito estufa em 83% abaixo do cenário usual. A maior parte dessas tecnologias está disponível comercialmente hoje, e muitas delas oferecem retornos financeiros positivos, com períodos de retorno de investimento relativamente curtos. (WORLD RESOURCES INSTITUTE, 2016).. PERFORMANCE. Reconhece-se também que o a união das agendas possibilita a integração das instituições junto a sociedade e a economia, podendo mudar e conscientizar o pensamento e ações de indivíduos, pois de forma indireta, uma edificação inteligente e eficiente, pode aumentar a qualidade de vida de seus habitantes. A eficiência nos edifícios pode fornecer mais conforto e segurança, como também melhorar a qualidade do ar interior e exterior, impactando significativamente na vida dos indivíduos no meio urbano, (WORLD RESOURCES INSTITUTE, 2016).. CAPÍTULO. FIGURA 2 : Potencial de mitigação econômica por setor, 2030. fonte: Relatório síntese - Acelerando a eficiência dos edifícios - World Resources Institute. performance na arquitetura. 43.

(24) Incluir procedimentos de análise computacional nas etapas iniciais do processo de projeto torna-se fundamental para a compreensão de fenômenos físicos e demais fatores que interferem na arquitetura. As análises desses fenômenos permitem auxiliar os projetistas durante as fases do processo de projeto por meio da obtenção de dados que são revertidos em estratégias de arquitetura (MEUSEL, 2016, p.23).. emprego de simulação. Estratégias que permitem os profissionais trabalharem com as premissas da arquitetura bioclimática, onde exploram-se as condições favoráveis para inserção de um projeto, pois de acordo com Gonçalves e Bode (2015), trabalhar com o clima é. 44. 45. 3. aplicar conhecimento para soluções de conforto térmico e de eficiência energética, como a abordagem de conceitos físicos, tecnologia e recursos locais (vernaculares), produzindo assim, baixo impacto ambiental. A análise estratégica na produção projetual pode determinar o desempenho do edifício de acordo com seu contexto, como por exemplo a inserção no local e a orientação.. Outro ponto de destaque para nas simulações é a possibilidade de conhecimento de impactos futuros, que promovem a busca por soluções inovadoras ou tecnológicas para impedirem tais ocorrências ou a mitigação desses impactos, como bem descrevem Oduyemi e Okoroh (2016) quando abordam a simulação na plataforma de projetos em BIM.. As ferramentas analíticas, entretanto, não são autoexplicativas em sua maioria, portanto necessitam de um treinamento e aplicação colaborativa, de modo que os dados fornecidos pelos softwares de simulação possam ser interpretados e transformados em soluções inteligentes. Ainda na mesma linha, Meusel (2016), descreve que na maioria dos casos, os softwares acompanham as fases de execução do projeto, na maioria com a preocupação de engenheiros, sendo assim, os arquitetos ainda apoiam-se em conhecimentos adquiridos, onde muitas vezes, mostra-se insuficiente para que as estratégias e soluções possam ser trabalhadas desde o início. É destacada então importância da aplicação de simulações nas fases iniciais do projeto, abrindo precedentes para que, as análises iniciais possam resultar em tomadas de caminhos oportunos e inovadores.. previsão de impactos. 3.. 3.1 performance e sustent. 3.2 setor de edificações 3.3 simulações. Como abordado nos tópicos anteriores, fica claro a participação dos avanços em tecnologia e pesquisa para produção de resultados mais eficazes no campo energético. Sendo assim, as simulações têm papel relevante na conceituação de uma boa abordagem para um projeto eficiente. A capacidade analítica dos computadores em trazerem para etapas de projeto uma amostra de realidade, de modo a comparar números e prover dados de forma que possam ser explorados e trabalhados através de análises, certificam as simulações como uma das principais ferramentas para o mundo contemporâneo e para as próximas gerações, (HENSEN E LAMBERTS, 2012).. Para Marina Meusel, as etapas iniciais de projeto com investimento e exploração simulatória, oferecem aos arquitetos a chance de uma abordagem elaborada para edifícios com caráter ambiental e eficiente:. simulação nas etapas iniciais. CAPÍTULO. 3.3. PERFORMANCE. performance na arquitetura.

(25) inteligência nas edificações. Além da variação de materiais, é possível implantar tecnologias voltadas à inteligência em edifícios, como uma central de controle de ventilação. Cada modificação apresenta alterações em gráficos, onde é possível interpretar perdas e ganhos com cada passo avançado, num processo iterativo de aprimoramento do projeto. Desta forma, admite-se que as áreas de arquitetura e engenharia apresentam um caminho de avanços a percorrer, apoiados nos softwares computacionais e de simulação.. (ODUYEMI E OKOROH, 2016). 3. “Com a ajuda do BIM, projetistas podem prever os prováveis erros no design e posteriormente ajusta-los com antecedência de modo a reduzir a possibilidade de erros no projeto”. 3. 3.1 performance e sustent. 3.2 setor de edificações 3.3 simulações. Softwares como DesingBuilder, permitem desde as etapas iniciais de projeto, avaliações e simulações de condições reais, onde através de uma localização exata do edifício, obtém-se informações essenciais para condicionantes de projeto, como insolação, ventos, índices pluviométricos, detalhados para o período anual. Após a inserção, do projeto, o software permite trabalhar com uma gama extensa de materiais e suas respectivas propriedades, possibilitando avaliar sensivelmente, por exemplo, o impacto da mudança de materiais de uma fachada (p. ex. blocos de concreto ou parede maciça de concreto), entre outras inúmeras possibilidades.. CAPÍTULO. 3.3. PERFORMANCE. performance na arquitetura. 46. 47.

(26) 11. PANORAMA REFERÊNCIAS. 4 estudo de referências. CAPÍTULO CAPÍTULO. 4.2. 4.1 masdar city 4.2 ch2 4.3 al bahar. 48. 49.

(27) estudo de referências. Abu Dhabi. Masdar City é um expoente das mais recentes revoluções nos modos de projetar e principalmente no que é tratado como mudança drástica de pensamento, como a ser comentado mais adiante. Com 640 hectares, a aplicação desse projeto trabalha em diversas escalas, inicialmente com um Masterplan, criando praticamente uma cidade do zero no meio do deserto de Abu Dhabi, que tem temperatura média no verão de 36 graus.. A capital dos Emirados Árabes é também um dos maiores detentores do PIB per capita do mundo, principalmente por possuir quase 10% das reservas de petróleo do mundo. Apesar da pequena população de cerca de 1,6 milhão (2018) de habitantes, de acordo com a autoridade de turismo e cultura de Abu Dhabi, é uma das economias que mais investe na descoberta de tecnologias e empreendedorismo, universidades com grande expressão no mundo árabe como a Faculdade Atlas de Tecnologia e a Federal de Zayed, ambas patrocinadas por incentivos governamentais e de grandes empresas que compões o cenário dos hidrocarbonetos em Abu Dhabi.. 50. REFERÊNCIAS. 51. fonte: https://edition.cnn.com/style/article/conversation-masdar-city-lee/index. CAPÍTULO 4. 1 html. 4.1 masdar city 4.2 ch2 melbourne 4.3 al bahar. ficha técnica - Masdar city arquitetura: Foster and Partners localização: Abu Dhabi, Emirados Árabes Unidos área: 7 km² temperatura média - min(16°C) máx(37°C). Figura 3: Masdar Plan. 4.

(28) zero carbon. 52. 53. Shibam. 1. Outro ponto interessante é que para solucionar aberturas, as quais devem criar sombreamentos, permitir a ventilação e ao mesmo tempo privacidade, o muxarabi se mostra como a solução mais adequada. Nesse caso, segue um desenho criado por computação que replica movimentos culturais e estilos antepassados, característicos da cultura do oriente médio. (FOSTER, 2010). Quando se olha para a arquitetura característica de Shibam, no Yémen, inúmeras características foram respeitadas e reproduzidas, como por exemplo, o grande bloco de prédios que crescem em conjunto de modo a criar sombras e vielas, barrando o sol, criando corredores de ventilação, a materialidade as cores e a abertura seguem a mesa lógica. (FOSTER, 2010). Outra solução milenar reinventada é a torre de vento, onde basicamente aproveita-se da altura e da velocidade maior e um ar mais fresco em maiores distâncias do solo, renovando o ar nos ambientes internos e ventilando-os. Entretanto, a solução de Masdar aplica-se um pouco mais complexa, de modo que por diferença de pressão, no chamado efeito sifão, de modo que por uma redução na dimensão interna da estrutura, a velocidade é do ar é acelerada, realizando uma troca de ar mais rápida e eficiente, além de mais força do mesmo para a distribuição para dentro do edifício e dos pátios internos.A disposição dos edifícios também auxilia na amplificação dos efeitos da torre de vento, criando correntes de ar que desembocam em pátios, fazendo assim o ar circular por todo o ambiente onde no seu ponto final é sempre renovado pela torre.. torre de vento de masdar. 4.. 4.1 masdar city 4.2 ch2 melbourne 4.3 al bahar. O “sonho” da cidade mais sustentável do mundo começou com um projeto de idealização do MIT (Massachusetts Institute of Technology) em criar o projeto de uma cidade inteligente em parceria com o escritório inglês Foster + Partners - expoente na questão de eficiência energética. Os investimentos atualmente ultrapassam US$30 bilhões, com participação de diversas empresas privadas e instituições, bem como participação do governo dos Estados Unidos. A conclusão está prevista para 2025, comportando cerca de 50 mil habitantes, entre eles, trabalhadores, estudantes e moradores que virão a ocupar a cidade. (FOSTER, 2010) De acordo com o órgão de gestão energética dos Emirados Árabes Unidos, 60% de energia gerada nos estados que formam o conjunto, são destinadas a soluções ativas de conforto térmico, sendo assim o Ar condicionado o maior vilão do consumo energético nos países árabes.. Para atingir a meta de “zero carbono”, Masdar City conta com uma mesclagem de estratégias, e pode ser considerada como um projeto sustentável de soluções híbridas, principalmente por unir de forma harmônica, tecnologias inovadoras, como também soluções simples e vernaculares. Por exemplo, para as fachadas do Instituto de Ciência e Tecnologia, a solução encontrada foi a disposição de faces curvilíneas e intercaladas entre pavimentos entre , de modo a criar sombreamentos, diminuindo a insolação direta nas fachadas. Além disso o material argiloso, aplicado nas camadas mais externas da fachada, é correspondente ao usado em construções em regiões desertas, por possuir alta capacidade térmica e pouca reflexão. . CAPÍTULO. 4.1. REFERÊNCIAS. estudo de referências.

(29) Figura 4 - Torre de vento de Masdar. 54 Figura 5: Torre de vento diagrama. FIGURA 4 : TORRE DE VENTO fonte: https://edition.cnn.com/style/article/conversation-masdar-city-lee/index.html. 55 CAPÍTULO. 4. 1. REFERÊNCIAS. fonte: https://us130urbansustainability.wordpress.com/2017/10/26/masdar-citys-wind-tower/#jp-carousel-15187 html. estudo de referências.

(30) 56. REFERÊNCIAS 1. 4.1 masdar city 4.2 ch2 melbourne 4.3 al bahar. 4.. mobilidade. A área de mobilidade é outro ponto de destaque no projeto. Para tentar mudar o problema das grandes cidades, dentro do complexo de Masdar a comunicação entre os blocos é feita através de carros autônomos de uso coletivo, que funcionam tanto por trabalho de ímãs, como os Maglev, como também por energia elétrica, solução também proposta por Foster e aprofundada pelo MIT e outras empresas no ramo de tecnologia. Os carros são guiados por computador via estímulos elétricos e GPS, calculando sempre o mínimo de esforço possível para diferentes rotas, minimizando gastos e erros humanos, buscando o máximo de eficiência para as distancias mais curtas. Além da iniciativa dos carros autônomos, trams, ônibus e metro atentem toda a cidade, dessa maneira a cidade é classificada como emissão zero em transporte, sendo todos eles de uso de combustíveis renováveis, (FOSTER, 2012).. As iniciativas de Masdar vão muito além de sua própria concepção, sendo que hoje as tecnologias e soluções energéticas exploradas pelo instituto em conjunto com o MIT, são exportadas para outros locais, como por exemplo: Usinas solares, como a Gemasolar em Sevilla, na Espanha, com cerca de 510.000m² que aproveita o grande potencial climático da região, por se tratar de um local árido e com bastante incidência solar.. CAPÍTULO. 4.1. Figura 6: Muxarabi e materiais da região. 57. fonte: https://edition.cnn.com/style/article/conversation-masdar-city-lee/index.html. estudo de referências.

(31) bibliotéca de materiais. 58. 1. 59. CAPÍTULO 4 fonte: https://edition.cnn.com/style/article/conversation-masdar-city-lee/index.html. 4.1 masdar city 4.2 ch2 melbourne 4.3 al bahar. Outro fator relevante em Masdar é a tecnologia do sistema de placas solares, onde uma torre central funciona como um receptor com tecnologia de armazenamento de sal líquido que permite fornecer energia por 24 horas ininterruptas, com potencial de gerar 10MW (KOLB, 2011). Neste sentido, a redução de emissões de carbono gira em torno de 27.000 toneladas de carbono anuais e 96.000 toneladas em outros dois projetos próximos, chamados de Valle I e Valle II.. O legado de Masdar, também conta com uma biblioteca de tecnologias e materiais para construções verdes, que auxiliarão arquitetos, engenheiros, designers a projetar de um modo mais eficiente, é o chamado projeto “The Future Build” (disponível em https://www.thefuturebuild.com/ products). A coletânea de materiais homologados e de fornecedores, mostram além das características estéticas as funcionais e de performance, em diversos pontos, como por exemplo: economia de energia, performance, conforto, redução de gastos e custos entre diversos outros pontos.. Figura 7 - Masdar solar plan - gearção de energia no deserto. 4.1. REFERÊNCIAS. estudo de referências.

(32) estudo de referências. programa. REFERÊNCIAS 2. O edifício de escritórios da Prefeitura de Melbourne é um projeto do escritório Australiano Desinginc, e é considerado o piloto de um projeto de emissão 0 de carbono até 2020 na cidade de Melbourne em edifícios públicos. Projeto concluído em 2006, possui 12 mil m² e abriga repartições públicas do Conselho de Melbourne. Sua concepção aborda conceitos essenciais para um desenvolvimento da arquitetura eficiente, são eles: a mudança de políticas públicas. Pelo exemplo, o governo demonstrou a mudança no modo de construir e incentivar a produção eficiente, trazendo soluções projetuais e concepção junto à soluções passivas, de modo que o mesmo seja por integrado resultando num sistema com alta eficiência energética.. O edifício possui cerca de 13 pavimentos e ocupa uma pequena quadra no centro da cidade. Sua função dispõe-se basicamente entre um ambiente comum de escritórios comportando 540 funcionários, ora com salas separadas, ora com espaços integrados de trabalho coletivo.. 60. 4.. 4.1 masdar city 4.2 ch2 melbourne 4.3 al bahar. ficha técnica - Council House 2 “ch2” arquitetura: Desinginc localização: Melbourne, Austrália área: 12.000m² temperatura média - min(6°C) máx(26°C). CAPÍTULO. 4.2. Figura 8 - CH2 Melbourne. fonte: http://www.designinc.com.au/portfolio/commercial-workplace/ch2-melbourne-city-council-house-2. 61.

(33) soluções passivas. turbinas. 62. 63. geração de energia. 2. Esta filtragem do ar externo é essencial para torná-lo isento de partículas prejudiciais a saúde, melhorando a qualidade de vida dos funcionários que podem desfrutar de um ar fresco e puro durante o período de trabalho. As turbinas são capazes de gerar energia durante o dia e a noite, servindo também como exaustores, retirando o ar quente para fora por sucção. Cada duto é ligado nas estações de trabalho e distribuem o ar por igual ao longo do edifício, juntamente a um sistema de canos perfurados, abastecem as estações de trabalho com uma brisa constante, reduzindo drasticamente a necessidade dos equipamentos de ar condicionado.. Seu sistema é pensado para que ele se adapte termicamente ao período noturno, com a estrutura densa de concreto (massa térmica) absorvendo o calor durante o dia e dissipando-o durante a noite (Figura 10). Combinado com o sistema automatizado, força-se a abertura das janelas em movimento cruzado na planta, aproveitando a brisa fresca noturna característica da cidade. Na manhã seguinte o sistema por completo deve estar renovado e com temperatura reduzida, fator possível graças ao funcionamento constante das turbinas que realizam um trabalho quase que ininterrupto de exaustão (ARCHDAILY, 2012).. Placas solares dispostas no topo do edifício exercem a função de geração de energia elétrica e aquecimento de água, diminuindo a demanda de energia da rede pública.. 4.. 4.1 masdar city 4.2 ch2 melbourne 4.3 al bahar. O clima da cidade de Melbourne é um fator determinante no modo de projetar e da concepção final desse projeto, destacam-se as elevadas temperaturas no verão, podendo chegar a média de 35°C durante o dia, e no inverno o oposto de 6°C nos dias mais frios, dessa maneira as questões de ventilação, refrigeração e aquecimento tornaram-se a base para o projeto, envolvendo diretamente a economia de energia, água e gás, de dia e de noite, no verão e no inverno.. As soluções principais do projeto são praticamente todas passivas, como por exemplo, a proteção da fachada mais insolada, que recebe painéis pivotantes de madeira reciclada, reduzindo a incidência direta de luz, porém permitindo o fluxo de ar livremente. Nas demais fachadas, optou-se principalmente pelo uso de materiais com baixa reflexão e alta massa térmica, mesclando o concreto com varandas e trepadeiras, que permitem o sombreamento, além de chapas metálicas perfuradas que permitem o fluxo de ar contínuo (ARCHDAILY, 2012). O projeto é responsivo ao clima externo, isto é, produz efeitos desejados conforme a necessidade diária ou noturna, como resfriamento, aquecimento ou mesmo manter condições estáveis internamente. Para isso foi projetado um sistema integrado de turbinas, instaladas no topo do edifício, conectadas ao sistema de dutos que percorrem as entranhas do edifício, intensificando a troca e circulação do ar (Figura 09).. CAPÍTULO. 4.2. REFERÊNCIAS. estudo de referências.

(34) Figura 10 - CH2 Funcionamento noturno. CAPÍTULO. 4. 1. REFERÊNCIAS. Figura 09 - CH2 Funcionamento diáriode referências estudo. fonte: http://www.designinc.com.au/portfolio/commercial-workplace/ch2-melbourne-city-council-house-2. 64. fonte: http://www.designinc.com.au/portfolio/commercial-workplace/ch2-melbourne-city-council-house-2. 65.

(35) estudo de referências. 4.1 masdar city 4.2 ch2 melbourne 4.3 al bahar. REFERÊNCIAS. O sistema possui um robusto desempenho, demonstrado pelos números a seguir:. De acordo bom Rob Adams (2018), diretor de projetos e desing da cidade de Melbourne, os ganhos vão muito além da economia energética e das baixas emissões, o ambiente de trabalho em que se descreve a prefeitura, proporcionado pelo conforto térmico quase que perfeito teve avanços de até 10,9% na produtividade e saúde dos usuários, um crescimento que em números gera cerca de $2 milhões de dólares australianos por ano.. 2. 4.2. Figura 11 - CH2 sistema de captação por evaporação. Estudos de produtividade mostram que as duas trocas de ar por dia, levaram a 10.9% de aumento da saúde dos funcionários e produtividade. Isso é uma economia de cerca de $2 milhões por ano. Quando perguntam sobre o custo da tecnologia, eu digo, a questão real deveria ser: como você se dar ao luxo de não projetar dessa maneira? (Rob Adams, 2018) - tradução do autor.. 66. 4.. O aproveitamento de luz natural, ventos e do sol denotam o CH2 Melbourne com um dos melhores ambientes de trabalho internos, números que mostram, de acordo com o escritório, economias de até 80% menos no consumo de energia elétrica e 75% a menos do consumo de água. Reduzindo a emissão de poluentes em até 86% fez com que o projeto fosse o único a receber 6 estrelas no conselho de construções sustentáveis australianas. Além de todos os sistemas principais já citados acima, o CH2 ainda conta com outros sistemas menores que auxiliam no controle ambiental do edifício, como o aproveitamento da evaporação do ar, onde as partículas de água são reunidas em uma tela, concentrando-as e utilizando essa água para também resfriamento do Ar.. CAPÍTULO. economias. 67. fonte: http://www.designinc.com.au/portfolio/commercial-workplace/ch2-melbourne-city-council-house-2.