UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA GUILHERME FLOR CORNELIO
LUCAS ANTUNES MENDES
IMPLANTAÇÃO DE UM CENTRO EDUCACIONAL INFANTIL SUSTENTÁVEL NA CIDADE DE PESCARIA BRAVA:
ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA
Tubarão 2017
GUILHERME FLOR CORNELIO LUCAS ANTUNES MENDES
IMPLANTAÇÃO DE UM CENTRO EDUCACIONAL INFANTIL SUSTENTÁVEL NA CIDADE DE PESCARIA BRAVA:
ESTUDO DA VIABILIDADE TÉCNICA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Prof.ª. Norma Beatriz Camisão Schwinden, Esp. Tubarão
Dedicamos esta conquista primeiramente a Deus, de onde vem nossa força e sabedoria e aos nossos pais pelo incentivo e apoio em todos os momentos de nossas vidas.
AGRADECIMENTOS
Primeiramente agradeço a Deus por ter me dado força e sustentação durante todo o processo de graduação e durante o desenvolvimento deste Trabalho de Conclusão de Curso.
Aos meus pais pelo amor e apoio incondicional que me proporcionaram chegar até aqui.
Aos meus avós que torceram e torcem pela realização deste projeto.
Aos meus irmãos e esposa que estiveram sempre ao meu lado nos momentos mais difíceis durante o meu processo de formação.
A Prof.ª e orientadora Norma Beatriz Camisão Schwinden que se fez presente em todas as etapas deste trabalho, compartilhando seus conhecimentos técnicos e incentivando para nos encorajar, tornando assim essa pesquisa ainda melhor.
A Prof.ª e Dr.ª Vivian Mendes da Silva por ter sugerido algumas mudanças para o aperfeiçoamento e melhoria do presente trabalho.
Ao Prof. Gil Felix Madalena por ter aceitado fazer parte da avaliação deste Trabalho de Conclusão de Curso.
E por fim, a todos os professores, colegas e amigos que fizeram parte, direta ou indiretamente, da concretização deste sonho.
“Agir, eis a inteligência verdadeira. Serei o que quiser. Mas tenho que querer o que for. O êxito está em ter êxito, e não em ter condições de êxito. Condições de palácio tem qualquer terra larga, mas onde estará o palácio se não o fizerem ali?” (FERNANDO PESSOA, 1982).
RESUMO
Com o crescimento desordenado da população mundial, a racionalização dos recursos naturais é imprescindível para garantir um desenvolvimento que satisfaz as necessidades presentes, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades. A partir desse paradigma há uma procura ascendente nos últimos anos pela implantação de práticas sustentáveis nas edificações. Assim, este trabalho de pesquisa do tipo exploratório, em estudo de caso que tem por objetivo avaliar a implantação de uma creche sustentável no munícipio de Pescaria Brava, partindo de um projeto padrão ProInfância, aplicando diversas técnicas de construção sustentável no projeto. Dentre elas estão, a redução no consumo de água, a eficiência energética, a disposição correta dos resíduos sólidos e a utilização mínima de terreno integrando-se com o ambiente natural. Os sistemas implantados demonstraram-se muito eficazes para atender os princípios de construção sustentável e ao mesmo tempo atender as necessidades dos professores e alunos que serão beneficiados pela implantação do Centro Educacional Infantil, tornando o projeto, aqui proposto, fonte de consulta para a gestão pública e o meio acadêmico no que se refere à construção de novas creches no país.
Palavras-chave: Sustentabilidade. Construção sustentável. Materiais. Técnicas sustentáveis. Projeto sustentável.
ABSTRACT
With the disorderly growth of the world's population, the natural resources rationalization is essential to ensure the development who satisfy present needs without compromising the future generations ability to meet their own needs. From this paradigm there is an upward search in the last years for the sustainable practices implantation in the buildings. This work, exploratory research, in a case study that aims to evaluate the implementation of a sustainable day care in the Pescaria Brava Municipality, starting from a standard project Pro childhood, applying several sustainable construction techniques in the project. With them are the reduction in water consumption, energy efficiency, the correct disposal of solid waste and the minimum use of land integrating with the natural environment. The implemented systems proved to be very effective in meeting the principles of sustainable construction and at the same time meeting the needs of teachers and students who will be benefited from the Children's Educational Center implementation, making the project proposed in here a source for public management consultation and the academic milieu with regard in the new day care construction in the country.
Keywords: Sustainability. Sustainable construction. Materials. Sustainable techniques. Sustainable design.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 - Sistema de coleta de água pluvial ... 28
Figura 2 - Filtragem por sedimentação natural ... 29
Figura 3 - Filtros Voxtex WFF para 200m², 500m² e 3.000m² ... 30
Figura 4 - Componentes de uma cisterna ... 31
Figura 5 – Águas de cinza ... 33
Figura 6 – Funcionamento do tanque séptico ... 35
Figura 7 – Filtragem do esgoto ... 37
Figura 8 - (a) e (b): Uso final da energia elétrica ... 38
Figura 9 - Modelo de Etiqueta Nacional de Conservação de Energia – ENCE (Selo Procel) . 42 Figura 10-Modelos de Etiqueta de pontuação LEED ... 43
Figura 11-Tipologia da certificação LEED ... 43
Figura 12- Quadro das áreas chaves e critérios para certificação... 44
Figura 13 - Quadro com os custos diretos da Certificação LEED... 45
Figura 14 - Gráfico de eficiência de diferentes fontes de luz ... 46
Figura 15 (a) e (b) - Sala iluminada lateralmente ... 48
Figura 16 - Iluminação zenital – Prédio da FAU-USP ... 48
Figura 17 - Esquema de funcionamento de aquecimento de água ... 49
Figura 18 - Funcionamento dos painéis fotovoltaicos ... 50
Figura 19 - Escola Estadual Erich Walter Heine ... 52
Figura 20 - Cobertura com telhado verde ... 52
Figura 21 - Creche municipal Hassis ... 53
Figura 22 - Escola pública Elementar Roberto Schutz ... 54
Figura 23 – Terreno escolhido para implantação da unidade de análise ... 75
Figura 24 - Zona bioclimática 2 ... 76
Figura 25 - Estudo da orientação solar ... 81
Figura 26 - Locação ... 82
Figura 27 - Fluxograma creche ideal ... 86
Figura 28 - Estratégias Sustentáveis ... 87
Figura 29 - Planta de cobertura da unidade de análise ... 90
Figura 30 - Atlas Solarimétrico do Brasil ... 91
Figura 31- Modelo de instalação de placas fotovoltaicas em cobertura ... 93
Figura 33 - Implantação do sistema de placas solares ... 94
Figura 34 - Sistema de aquecimento solar ... 95
Figura 35 - Locação do sistema de aquecimento solar ... 97
Figura 36-Telhas Translucidas ... 98
Figura 37 – Localização áreas de captação, reservatórios, calhas, tanque séptico, filtro anaeróbio e sumidouro ... 102
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Conforto e acessibilidade na estrutura atual ... 61
Gráfico 2 - Sobre a estrutura física das creches atuais ... 62
Gráfico 3 - Espaço externo inadequado ... 62
Gráfico 4 - Sustentabilidade no plano de ensino ... 64
Gráfico 5 - Incentivo da sustentabilidade por parte da secretaria da educação ... 65
Gráfico 6 - Espaços físicos x Práticas sustentáveis ... 66
Gráfico 7 - Conhecimento sobre o Leed for School ... 66
Gráfico 8 - Quantidade de alunos em sala de aula ... 67
Gráfico 9 - Limitação da liberdade e a interação das crianças ... 68
Gráfico 10 - Manutenção das creches... 69
Gráfico 11 - Localização das creches ... 70
Gráfico 12 - Iluminação adequada ... 71
Gráfico 13 - Climatização adequada ... 71
Gráfico 14 - Conscientização das crianças ... 72
Gráfico 15 – Necessidade de dar banho nas crianças ... 73
Gráfico 16 - Frequência e ocorrência dos ventos em Florianópolis ... 78
Gráfico 17 - Velocidade dos ventos em Florianópolis ... 78
Gráfico 18 - Temperatura e zona de conforto da região de Florianópolis ... 79
Gráfico 19 - Eficiência do sistema de captação de água da chuva ... 100
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Produção hídrica no mundo por região ... 24
Tabela 1 - Produção hídrica no mundo por região ... Erro! Indicador não definido. Tabela 2 - Produção hídrica na América do Sul ... 24
Tabela 3 - Produção hídrica no Brasil ... 25
Tabela 4 - Distribuição final de água em três tipos de escolas ... 25
Tabela 5 - Levantamento dos alunos matriculados ... 84
LISTA DE QUADROS
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABESCO Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Conservação de Energia ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANA Agência Nacional de Água
CBIC Câmara Brasileira da Indústria da Construção CEI Centro de Educação Infantil
CEMEI Centro Municipal de Educação Infantil
CGEST Coordenação Geral de Infraestrutura Educacional
CGIEE Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética CODIN Coordenação Geral de Infraestrutura Educacional
DIGAP Diretoria de Gestão, Articulação e Projetos Educacionais EMEI Escolas Municipais de Educação Infantil
ENCE Etiqueta Nacional de Conservação de Energia
FAPESP Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo FNDE Fundo Nacional de Desenvolvimento da Educação GBCB Green Building Council Brasil
GBCI Green Building Certification Institute
LABEEE Laboratório de Eficiência Energética em Edificações LANL Los Alamos National Laboratory
LEED Leadership in Energy & Environmental Design NBR Norma Brasileira
ONU Organização das Nações Unidas PNE Plano Nacional de Energia
PNEF Plano Nacional de Eficiência Energética
PROCEL Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica UFSC Universidade Federal de Santa Catarina
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO... 13 1.1 JUSTIFICATIVA E PROBLEMA ... 13 1.2 OBJETIVOS ... 14 1.2.1 Objetivo geral ... 14 1.2.2 Objetivos específicos ... 14
1.3 RELEVÂNCIA SOCIAL E CIENTÍFICA DA PESQUISA ... 14
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 16 2.1 APRESENTAÇÃO DO MUNICÍPIO ... 16 2.1.1 História ... 16 2.1.2 Educação no município ... 17 2.1.3 Ensino fundamental ... 17 2.1.4 Ensino médio ... 17 2.1.5 Ensino infantil ... 18
2.2 RELAÇÃO DO HOMEM COM O MEIO AMBIENTE ... 18
2.3 SUSTENTABILIDADE ... 19
2.4 CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL ... 21
2.4.1 Softwares aplicados à construção sustentável ... 23
2.5 REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA ... 24
2.5.1 Aproveitamento da água pluvial ... 26
2.5.1.1 Funcionamento do sistema de coleta da água pluvial. ... 27
2.5.2 Vantagens na implantação do sistema de aproveitamento de água pluvial ... 32
2.5.3 Reutilização de águas cinza ... 32
2.5.4 Tratamento de esgoto ... 35
2.6 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EDIFICAÇÕES ... 37
2.6.1 Conceito de eficiência energética ... 37
2.6.2 Uso da energia nas edificações públicas e privadas ... 38
2.6.3 Leis da eficiência energética ... 39
2.6.3.1 Leis da eficiência energética no Brasil ... 39
2.6.4 Plano nacional de Eficiência Energética (PNEF) ... 40
2.6.5 Certificação e regulamentação brasileira ... 40
2.6.5.1 Certificação – PROCEL ... 41
2.6.6 Certificação LEED ... 42
2.6.6.1 Critérios para obter o certificado LEED ... 43
2.6.6.2 Obtenção do certificado ... 44
2.6.7 Integração da luz artificial com a luz natural... 45
2.6.7.1 Sistemas de iluminação natural ... 46
2.6.7.1.1 Componentes de condução ... 46
2.6.7.1.2 Componentes de passagem ... 47
2.6.7.1.3 Elementos de controle ... 47
2.6.7.2 Aberturas laterais ... 47
2.6.7.3 Aberturas zenitais ... 48
2.6.8 Implantação do sistema de geração de energia solar ... 49
2.7 ESCOLAS SUSTENTÁVEIS NO BRASIL ... 50
2.8 EXEMPLO DE ESCOLAS SUSTENTÁVEIS NO BRASIL ... 51
2.8.1 Escola estadual Erich Walter Heine ... 51
2.8.2 Creche municipal Hassis ... 52
2.8.3 Escola pública Elementar Roberto Schutz... 53
2.9 MANUAL DE SELEÇÃO DE TERRENOS CONFORME CRITÉRIOS DO PROINFÂNCIA ... 55
3 METODOLOGIA DA PESQUISA ... 56
3.1 A ESCOLHA DO TEMA ... 56
3.2 A PESQUISA REALIZADA ... 56
3.3 DEFINIÇÃO DO REFERENCIAL TEÓRICO ... 58
3.4 INSTRUMENTOS PARA A PESQUISA ... 58
4 ANÁLISE DE DADOS E RESULTADOS ... 61
4.1 LEVANTAMENTO DE DADOS E RESULTADOS ... 61
4.2 LOCALIZAÇÃO DA CRECHE ... 73
4.2.1 Critérios do terreno conforme o ProInfância ... 74
4.2.2 Escolha do terreno ... 74
4.2.3 Disponibilidade do terreno para a construção ... 75
4.2.4 Zonas bioclimáticas ... 76
4.2.4.1 Orientação solar ... 80
4.2.4.2 Locação e orientação ... 82
4.2.5 Infraestrutura urbana local... 83
4.3 LEVANTAMENTO POPULACIONAL DAS CRIANÇAS BENEFICIADAS ... 84
4.4 LEVANTAMENTO DAS NECESSIDADES PROPOSTAS PARA O PROJETO... 85
4.5 ESTRATÉGIAS SUSTENTÁVEIS A SEREM APLICADAS NO PROJETO ... 86
4.6 ADEQUAÇÃO DO PROJETO CONFORME AS ESTRATÉGIAS PROPOSTAS ... 88
4.6.1 Eficiência energética ... 88
4.6.1.1 Implantação de painéis fotovoltaicos ... 88
4.6.1.2 Aquecimento solar ... 95
4.6.1.3 Aberturas Zenitais ... 98
4.6.2 Redução do consumo de água ... 99
5 CONCLUSÃO ... 105
REFERÊNCIAS ... 107
ANEXOS ... 116
ANEXO A – PROJETO ARQUITETÔNICO PADRÃO PROINFÂNCIA ... 117
1 INTRODUÇÃO
Devido ao rápido crescimento da população mundial e o avanço tecnológico, o meio ambiente vem sofrendo diversos danos e pode-se afirmar que a construção civil é uma das principais causadoras, devido à grande demanda de construções. Visando esse paradigma, é de suma importância que sejam adotadas técnicas e estratégias de construções sustentáveis.
Pensando em uma rápida solução para esse problema, as técnicas e estratégias sustentáveis empregadas na construção civil exercem um papel fundamental na manutenção e preservação do meio ambiente, pois tem a capacidade de transformar os recursos naturais disponíveis em suplementos para as edificações. Com a aplicação adequada dessas estratégias essa transformação é feita de uma forma totalmente limpa, evitando ao máximo as agressões ao meio ambiente. Desta forma este estudo avalia a viabilidade técnica para a implantação de uma creche sustentável no município de Pescaria Brava, visando conciliar a necessidade dos usuários que irão usufruir do empreendimento com aplicações de técnicas de construção sustentável.
1.1 JUSTIFICATIVA E PROBLEMA
A presença da tecnologia aplicada na construção civil vem fazendo com que essa área esteja em uma constante mudança, se adaptando conforme a demanda do mercado. Essa tecnologia vai muito além da facilitação dos métodos construtivos e das maneiras de projetar e tem ajudado a tornar o nosso planeta um local mais sustentável, através da criação de matérias primas ecologicamente corretas aplicadas na construção de obras.
A sustentabilidade na construção civil tem por objetivo construir de forma que não agrida o meio ambiente, através de recursos naturais e tecnologias criadas pelo homem para a diminuição do impacto ambiental, como iluminação artificial, captação da água da chuva, implantação de hortas, painéis fotovoltaicos, entre outros.
O engenheiro civil exerce uma função de suma importância para a sociedade e para o meio ambiente, pois cabe a ele a escolha dos materiais a serem implantados e a realização de projetos sustentáveis. Através desses projetos, podem ser buscados recursos para a ampliação e evolução da cidade.
Apesar de todos os benefícios gerados por uma obra sustentável, é uma realidade distante em obras públicas no Brasil. Quais razões podem levar engenheiros e os políticos a não dar ênfase para esse método de construção? Sob essa ótica decidiu-se elaborar um projeto para
uma creche sustentável, no município de Pescaria Brava, analisando sua melhor localização e buscando a redução no consumo de água, a eficiência energética, a disposição correta dos resíduos sólidos e a utilização mínima de terreno integrando-se com o ambiente natural, para tornar esse projeto sustentável e exequível.
É possível a implantação de uma creche, adotando estratégias e técnicas que visam à construção sustentável e ao mesmo tempo satisfazendo as necessidades dos usuários. Em estudo realizado no ano de 2017, no município de Pescaria Brava, sul de Santa Catarina? 1.2 OBJETIVOS
1.2.1 Objetivo geral
Avaliar a implantação de uma creche, modelo ProInfância no município de Pescaria Brava, utilizando estratégias que tornem o projeto sustentável e exequível e atendendo as necessidades dos usuários que serão beneficiados pelo projeto.
1.2.2 Objetivos específicos
a) Definir a melhor localização da creche;
b) Realizar um levantamento populacional de crianças que serão beneficiadas; c) Identificar as necessidades;
d) Elencar estratégias sustentáveis aplicáveis à creche;
e) Adequar o projeto arquitetônico do modelo ProInfância às necessidades e às técnicas de construção sustentável.
1.3 RELEVÂNCIA SOCIAL E CIENTÍFICA DA PESQUISA
A dinamicidade do avanço social das últimas décadas é visível. Novos produtos da ciência manifestados pela tecnologia são apresentados e comercializados diariamente. No entanto, esse voraz ritmo de crescimento acaba acarretando problemas para o planeta e, consequentemente para a sustentabilidade ambiental. Assim todos os projetos que garantam o mínimo de agressão ao ambiente são bem-vindos e poderão contribuir para que, num futuro próximo, estejamos livres ou teremos minimizados os riscos ambientais das construções
humanas. A ideia de uma obra pública sustentável é genial e garante a relevância social desta investigação.
Simultaneamente, quando é realizada uma pesquisa com o rigor científico, os resultados poderão ser generalizados e, consequentemente, utilizados em simpósios conferências bem como nas aulas das universidades em cursos da área da construção civil. Também, construtores e órgãos públicos, neste caso especificamente, poderão utilizar-se destes resultados em seus projetos civis. Esse fato atesta a importância para a ciência do estudo realizado.
1.4 ESTRUTURA DO TRABALHO
O presente trabalho será apresentado em capítulos, a fim de facilitar o seu entendimento. Os capítulos serão dispostos da seguinte forma:
O capítulo um refere-se à introdução, que abrange a apresentação do tema da pesquisa, a justificativa, os objetivos de trabalho, os procedimentos metodológicos e a estrutura do trabalho;
O capítulo dois apresentará a revisão da literatura sobre os temas essenciais e a apresentação do município do estudo;
No capítulo três é apresentado o estudo de caso;
O capítulo quatro irá expor os resultados e discussões do estudo de caso;
O capítulo cinco trata a respeito da conclusão obtida com o desenvolvimento do presente trabalho, seguido pelas referências bibliográficas.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Neste capítulo buscou-se sintetizar e compatibilizar os principais conteúdos com vista ao atingimento dos objetivos propostos, fundamentando cientificamente os resultados na aplicação da metodologia adequada, para responder o problema central desta pesquisa.
2.1 APRESENTAÇÃO DO MUNICÍPIO
Pescaria Brava é um município localizado no sul de Santa Catarina e foi recentemente emancipado da cidade de Laguna. Em virtude disso, é um município ainda em formação, com poucos recursos disponíveis para população, em que cada dia as gestões atuantes buscam melhorias para a população.
Pescaria Brava é um pequeno município, tanto demograficamente como territorialmente, com uma população estimada em torno de 9.908 habitantes e com uma área territorial de 105,169 km². A cidade faz divisa com os municípios de Laguna, Capivari de Baixo, Gravatal e Imaruí, e localiza-se a cerca de 100 km da capital de Florianópolis, situado nas seguintes coordenadas: Latitude 28°39’66.25”S e Longitude 48°88’64.24”O (IBGE -2016).
2.1.1 História
Originado em 15 de maio de 1857, o município de Pescaria Brava tornou-se um dos primeiros distritos criado pela Assembleia Legislativa Provincial de Santa Catarina por meio da Resolução nº437.
Já a sua emancipação é um fato recente, emancipada em 25 de outubro de 2003, Pescaria Brava passou por dois processos de emancipação, o primeiro idealizado por Enaldo Cardozo de Souza, escrivão de cartório do município, buscava um sonho de seus pais, que era um dia verem Pescaria Brava emancipada. No dia 17 de dezembro de 1995 acontece então o primeiro plebiscito na cidade, com a maioria dos votos a favor da emancipação, mas com um alto índice de falta dos votantes, devido a isso, o plebiscito foi anulado. Já no ano de 2003, uma nova comissão, criada por Antônio Avelino Honorato, após muito trabalho e esforço de toda a comissão, conseguiu marcar um novo plesbicito para 29 de junho de 2003, com um número de votantes que supriu a necessidade da Assembleia e com um resultado a favor da emancipação muito satisfatório. O município de Pescaria Brava nascia alguns dias depois da votação, com a
assinatura do Governador do Estado 12.690/03, surgindo no dia 25 de outubro do ano de 2013 o mais novo município de Santa Catarina (PESCARIA BRAVA, 2014).
2.1.2 Educação no município
Como todo segmento do município, a educação vem passando por transformações e adaptação, por se tratar de um município novo, requer ainda mais atenção de toda a gestão atuante, como também a participação da comunidade, para que a integração sociedade/escola seja feita de forma limpa e transparente, buscando assim benefícios para auxiliar no funcionamento de toda rede de ensino. Na atualidade nenhuma das escolas conta com alguma medida sustentável, assim como todos os prédios públicos atuais (IBGE, 2016).
2.1.3 Ensino fundamental
Contando com cerca de 92 docentes e 1.154 matrículas em todo o município, a rede é dividida em escolas do poder estadual e municipal, ficando com a seguinte divisão, 487 matrículas na rede estadual e 667 na rede municipal. Como em toda a maioria do país, o município de Pescaria Brava possui carência, tanto na parte educacional quanto na sua estrutura física, contando com nove escolas de ensino fundamental, que dessas, apenas 4 passaram por algum tipo de reforma na sua estrutura nos últimos 5 anos.
Mas não só de problemas vive o município, diferente de muitas cidades, Pescaria Brava vem investindo fortemente na educação. Um dos últimos e importantes acontecimentos foi a implantação do transporte público para os alunos de toda rede de ensino do município, tranquilizando os pais dos estudantes, pois sabem que seus filhos vão ser pegos e entregues na porta de suas casas (IBGE, 2016).
2.1.4 Ensino médio
A rede de ensino médio é de total responsabilidade do governo do estado, contando com cerca de 28 docentes e 212 matrículas inseridas em apenas uma escola. O ensino médio de Pescaria Brava é todo concentrado no bairro KM 37, na escola Palmira Moraes de Miranda, que no último ano ganhou uma nova estrutura para poder abrigar toda essa demanda de alunos, com o seu prédio totalmente novo, oferecendo salas amplas e adequadas para o aprendizado, ambientes climatizados, sala de tecnologia, biblioteca e tudo que é necessário para os alunos
terem um bom desempenho na escola, porém como em todo o território nacional, nesse grande empreendimento público não foi investido e nem levado em pauta o tema sustentabilidade (IBGE, 2016).
2.1.5 Ensino infantil
A rede de ensino conta com cinco Centros de Educação Infantil (CEI), cerca de 70 docentes e 500 alunos matriculados, porém a estrutura física dos mesmos não é adequada para o conforto e bem-estar das crianças, pois se tratam de prédios particulares alugados pela prefeitura para serem transformados nos CEI. Esses ambientes são limitados, fazendo com que, não seja atendido o espaço necessário para oferecer as crianças o conforto adequado para que os mesmos tenham um bom desempenho no seu processo de formação. A cidade precisa urgente da ampliação da rede de ensino infantil, pois a cada ano aumenta a demanda, sendo necessário assim à melhoria das condições oferecidas nas unidades já existentes e a implantação de novos CEI (IBGE, 2016).
2.2 RELAÇÃO DO HOMEM COM O MEIO AMBIENTE
Desde sua origem, a raça humana é a grande causadora da destruição do planeta Terra. A descoberta do fogo permitiu que os ancestrais do homem aquecessem-se para se proteger do frio, que fundissem e moldassem materiais para a fabricação de ferramentas que os auxiliavam na caça, entre outras utilidades, porém para realizar o procedimento do fogo precisavam de um combustível que normalmente era a madeira, que resultavam em inúmeros prejuízos ao meio ambiente (DIAS, 2015).
A longa e difícil evolução da raça humana no planeta levou-a a um estágio em que, com o rápido progresso da Ciência e da Tecnologia, conquistou o poder de transformar de inúmeras maneiras e em escala sem precedentes o meio ambiente. Natural ou criado pelo homem é o meio ambiente essencial para o bem-estar e para gozo dos direitos humanos fundamentais, até mesmo o direito à própria vida (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1972, p. 1).
Conforme Dias (2015) o planeta Terra resistiu durante milhares de anos à agressão dos seres humanos, devido ao menor volume da população, mas principalmente pelo padrão de vida menos intensivo dos antepassados do homem.
Segundo o tratado de Brundtland, com a melhoria do padrão de vida dos seres humanos e com o consumismo, os recursos naturais foram se esgotando e a poluição aumentando, independente da classe social. Os pobres muitas vezes devastam a natureza para garantir sua própria sobrevivência e para suprir as necessidades dos mais favorecidos. Já os ricos muitas vezes causam grandes danos devido ao consumismo de produtos que não são ecologicamente corretos (CMMAD, 1991).
Pereira (2008) afirma que devido às ações da raça humana, o planeta sofreu sérias mudanças climáticas e no ecossistema, que resultou em uma série de prejuízos não só para o meio ambiente, mas para a economia mundial e a qualidade de vida da sociedade.
Até meados do ano de 1972 muito pouco se falava sobre desenvolvimento sustentável, e acreditava-se que os recursos naturais nunca se esgotariam, mas com o avanço do conhecimento científico destinado a compreender o ecossistema, cientistas começavam a alertar sobre o aquecimento global, a destruição da camada de ozônio, o esgotamento dos recursos naturais e a necessidade de mudar os hábitos (ALMEIDA, 2002, p. 24).
Diante desse cenário mundial, muitas autoridades se viram obrigadas a tomar atitudes imediatas para que os danos causados ao meio ambiente não se tornem irreversíveis.
A partir do século XIX que se observou a criação de organizações ambientalistas, em 1985 na Grã-Bretanha, seguida pelos Estados Unidos (1983), África do Sul (1983) e, já no século XX, Suíça (1909). Nesse mesmo ano, os europeus reuniram-se no congresso internacional para a proteção da natureza, em Paris, para analisar os progressos da proteção a natureza na Europa e surgiram a criação de um organismo internacional a proteção a natureza. Assim, em 1913, criou-se a comissão consultiva para a proteção internacional à natureza, assinada por 17 países (SPAREMBERGUER; SILVA, 2005, p. 84).
Como efeito dos programas criados, a humanidade começava a perceber que a proteção à natureza não favorecia apenas o meio ambiente, ela também garantia a sua própria sobrevivência. A partir dessa conscientização o termo sustentabilidade ganhou força e muitas práticas que visam a proteção ao meio ambiente vem sendo adotadas.
2.3 SUSTENTABILIDADE
Para facilitar a compreensão do conceito de sustentabilidade os autores Bacha et al. dividiram esse conceito em três partes, que são, sustentabilidade econômica: refere-se às práticas gerenciais da organização para alcançar bom desempenho econômico. Sustentabilidade social: visa à melhoria da qualidade de vida dos funcionários e da comunidade. Sustentabilidade
ambiental: refere-se às práticas voltadas para a preservação de qualidade ambiental e prevenção de impactos ambientais.
De certa forma os três tipos de sustentabilidades estão entrelaçadas entre si. Prova disso, Ruscheinsky (2004) ressalta que a sustentabilidade ambiental pode ser utilizada na estratégia para aprovar projetos ou para alterar políticas públicas, e que muitas empresas visam à sustentabilidade apenas para melhorar sua imagem perante o público. Já as sustentabilidades econômica e ambiental, provocam impactos diretamente na sociedade.
Conforme Dias (2015) o paradigma da sustentabilidade vai muito além de um problema de eficiência, na realidade é uma questão de consciência. “Neste sentido a pobreza e o subdesenvolvimento são uma das maiores ameaças ao ambiente natural e à sustentação da vida humana” devido a grande maioria dos pobres terem a necessidade de invadir áreas como mangues e florestas, para garantir sua sustentação e moradia.
Pensando em conciliar a sustentabilidade com o desenvolvimento, a Organização das Nações Unidas (ONU) criou a conferência sobre o meio ambiente em 1983, na qual teve seu relatório publicado em 1987 na comissão de Brundtland, Nosso Futuro Comum, esse projeto abrangeu tanto os países em desenvolvimento quanto os países já desenvolvidos (PEREIRA, 2008).
A comissão de Brundtland acreditava que seria possível o desenvolvimento econômico e social de um país sem afetar o meio ambiente e que tal desenvolvimento seria essencial para acabar com a pobreza no mundo. Essa comissão tinha como objetivo primordial todo “o desenvolvimento que satisfaz as necessidades presentes, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades” (CMMAD, 1991).
Um dos principais programas de conscientização que visam à sustentabilidade foi a declaração de Estocolmo realizada no ano de 1972, que trata como um de seus princípios:
Os recursos naturais da Terra, incluídos o ar, a água, o solo, a flora e a fauna e, especialmente, parcelas representativas dos ecossistemas naturais, devem ser preservados em benefício das gerações atuais e futuras, mediante um cuidadoso planejamento ou administração adequada (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1972, p.1).
O despertar da expressão de desenvolvimento sustentável chegou ao Brasil no ano de 1992 com a Agenda 21, realizada no estado do Rio de Janeiro. Nessa agenda ficou estabelecida a importância de cada país a cooperar com o desenvolvimento sustentável para garantir a sustentabilidade planetária o mais breve possível (CONFERÊNCIA DAS NAÇÕES UNIDAS SOBRE O MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO, 1995).
Ganhão (2011) afirma que grande parte de todos os recursos naturais extraídos são destinados à área da construção civil, e grande parte desses materiais não são renováveis, no que resulta em um grande dano ao meio ambiente. Com base nesse dado alarmante houve uma preocupação em relação à construção convencional, que visa apenas à qualidade, o custo e o tempo, deixando de lado a questão ambiental.
2.4 CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL
A população mundial representa cerca de 7,2 bilhões de habitantes e estima-se que até 2050 esse número atinja a marca de 9,15 bilhões. Silvério afirma que esse crescimento desordenado da população pode gerar fatores negativos para o meio ambiente, devido à necessidade da construção de mais habitações, consequentemente isso implicará em um aumento significativo na extração de recursos naturais.
O sector da construção é já responsável por consumir 50% dos recursos naturais mundiais: 40% de água, 60% da terra cultivável, 70% dos produtos de madeira e 45% da energia destinam-se ao aquecimento, iluminação e ventilação de edifícios (LUCAS, 2011, p. 5).
Levando em consideração que o setor da construção civil é responsável por consumir grande parte dos recursos naturais, é de suma importância que sejam exercidas as técnicas adequadas que visem sempre à utilização de materiais e sistemas considerados benéficos ao meio ambiente.
Visando realizar uma construção sustentável, a fase do projeto é considerada a mais importante, pois é nessa fase que serão escolhidos os materiais a serem utilizados e os sistemas a serem implantados como, por exemplo, captação de água da chuva, painéis fotovoltaicos, iluminação natural, entre outros. Cabe ao engenheiro civil realizar essas tarefas de forma inteligente, conciliando a construção com o desenvolvimento sustentável, visando reduzir os impactos ambientais (GANHÃO, 2011).
A primeira conferência mundial destinada a tratar da construção sustentável foi (First World Conference for Sustainable Construction, Tampa, Florida). Charles Kibert exerceu um papel de suma importância nessa conferência, pois foi ele quem definiu os sete princípios para a construção sustentável, no qual ficou estabelecido da seguinte forma:
Redução do consumo de recursos;
Reciclar os resíduos da demolição e sempre que possível utilizar materiais reciclados; Proteger os sistemas naturais e o funcionamento de todas as suas atividades;
Eliminar todos os materiais tóxicos em todas as fases do ciclo de vida; Incorporar o custo total nas decisões económicas;
Promover a qualidade em todas as fases do ciclo de vida do ambiente construído (BRAGANÇA; MATEUS; GOUVEIA, 2011, p. 68).
As práticas desses princípios afetam diretamente na vida da sociedade, resultando em uma melhoria na qualidade de vida e no bem estar, proporcionando uma melhor relação entre homem e natureza.
Com o intuito de preservar o meio ambiente, vários programas que incentivam a construção sustentável foram criados, entre eles está a Câmera Brasileira da Indústria da Construção (CBIC) criada no ano de 2009 no Brasil, no qual incentiva a reciclagem, o uso e reuso dos recursos naturais, a redução das emissões de gases poluentes, a geração de resíduos sólidos e a pesquisa de novas tecnologias. Esse programa foi criado com um objetivo primordial, que era o desenvolvimento humano em toda sua plenitude. Alguns outros programas que incentivem a prática da construção sustentável foram elaborados, entre eles estão:
A Agenda Habitat II, assinada na Conferência das Nações Unidas, realizada em Istambul, em 1996. O documento traça um plano prático com abordagens e estratégias para o desenvolvimento sustentável das áreas urbanas do planeta. Os dois principais objetivos da Agenda Habitat II são a oferta de moradia adequada para todos e a construção de assentamentos sustentáveis em um mundo urbano.
A CIB Agenda 21 on Sustainable Construction (Agenda 21 para a
Construção Sustentável), de 2000, que contempla medidas para redução de impactos por meio de alterações na forma como os edifícios são projetados, construídos e gerenciados ao longo do tempo. A Agenda 21 para a Construção Sustentável expõe o impacto ambiental que ocorre em toda a cadeia produtiva, desde a concepção dos edifícios até a sua demolição. Mas indica também a mudança substancial de conscientização (tardia) ocorrida desde a última década do século passado que levou à realização de estudos sistemáticos com resultados mensuráveis, como, por exemplo, a redução de perdas de energia e a reciclagem.
Há ainda a CIB/UNEP a Agenda 21 for Sustaninable Construction in Developing Countries, de 2002, que representa uma evolução do documento descrito acima e procura dar foco à realidade dos países em desenvolvimento, observando os desafios específicos que surgem nestes locais (CBIC, 2012).
Todos os programas mencionados compartilham um objetivo em comum, a construção sustentável, e exercem um papel fundamental na conscientização e na aplicação das mesmas.
Segundo Lucas (2011), para que se possa avaliar o desempenho de sustentabilidade na construção, existem cinco fatores relevantes a serem levados em consideração, que correspondem à sustentabilidade durante seu ciclo de vida, fases de projeto, construção, utilização/exploração, manutenção e por fim a demolição.
Os desafios encontrados para tornar uma construção sustentável são diversos, porém, para garantir que os recursos naturais não se esgotem é preciso a utilização de técnicas e procedimentos que visem, primeiramente, a sustentabilidade, deixando em segundo plano a questão econômica. Seguindo esse raciocínio a Câmara da Indústria da Construção (2008, p. 15) relata os princípios para uma construção sustentável, entre eles estão:
Redução do consumo de água. Redução do consumo energético.
Aproveitamento de condições naturais locais.
Utilizar mínimo de terreno e integrar-se ao ambiente natural. Qualidade ambiental interna e externa.
Gestão sustentável da implantação da obra.
Adaptar-se às necessidades atuais e futuras dos usuários.
Reduzir, reutilizar, reciclar e dispor corretamente os resíduos sólidos.
A utilização dos critérios mencionados é de suma importância para atingir o equilíbrio entre recursos naturais disponíveis com a demanda do mercado, além de proporcionar diversos benefícios ao meio ambiente e a sociedade.
2.4.1 Softwares aplicados à construção sustentável
Com o avanço tecnológico o setor da construção civil vem passando por diversas transformações. Uma dessas mudanças trata-se da presença e aperfeiçoamento dos softwares que auxiliam os engenheiros no dia a dia.
Um dos softwares utilizados para auxiliar os engenheiros é o Netuno. Seu funcionamento baseia-se em demonstrar a viabilidade técnica e econômica do sistema de captação de água pluvial. Para a inserção de dados que alimentam o programa necessita-se de um estudo de precipitação pluviométrica na cidade em que deseja implantar o sistema, além desse, é necessário também saber a porcentagem de água para fins não potáveis, a área de captação e o coeficiente de escoamento superficial que serão utilizados na unidade de análise. A partir desses dados inseridos no programa é possível realizar as análises mencionadas. Vale a pena ressaltar que, para aumentar a confiança dos resultados obtidos é necessário a utilização de no mínimo 12 meses de dados pluviométricos (MARINOSKI, 2007).
Pode-se destacar também o Sol-Ar, programa criado pelo Laboratório de Eficiência Energética em Edificações (LABEEE) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) como umas das tecnologias que surgiram com o intuito de melhorar e facilitar a locação de uma edificação, pois seu funcionamento resume-se na disponibilidade da carta solar, informando
onde o sol nasce e se põe e sua intensidade. O programa disponibiliza também aos usuários a possibilidade de realizar simulações de ventos em alguns municípios brasileiros. A partir disso é possível analisar o azimute partindo do norte verdadeiro, ideal para utilizar na unidade de análise.
2.5 REDUÇÃO DO CONSUMO DE ÁGUA
Muitos países vêm sofrendo com a falta de água. Na Arábia Saudita, por exemplo, está sendo consumida toda a água subterrânea fóssil (aquela que não tem reposição). “Na Índia e na China o uso indiscriminado da água subterrânea para agricultura, está rebaixando os mananciais subterrâneos, assustando países por não praticarem uma agricultura autossustentável”. (TOMAZ, 2001).
Percebe-se com a citação acima que a escassez dos recursos hídricos não é um problema exclusivo de países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento, o problema é de todos e não há dinheiro que repare os danos causados pela falta de água.
Apesar de o Brasil ser considerado um país onde contém uma abundância de água potável, diversos estados brasileiros vem sofrendo com a falta de água própria para o consumo humano, devido à má distribuição da mesma, Conforme ilustram as tabelas 1, 2 e 3.
Tabela 1 – Produção hídrica no mundo por região
(Continua) Regiões do mundo Vazão média (m3/s) Porcentagem (%)
Ásia 458.000 31,6 América do Sul 334.000 23,1 América do Norte 260.000 18,0 África 145.000 10,0 Antártida 73.000 5,0 Oceania 65.000 4,5 Austrália e Tasmânia 11.000 0,8 Total 1.448.000 100% Fonte: Tomaz, 2010.
Tabela 2 – Produção hídrica na América do Sul
Brasil 177.900 53
Outros países 156.000 47
Total 334.000 100%
Fonte: Tomaz, 2010.
Tabela 3 – Produção hídrica no Brasil
Regiões do Brasil Vazão média (m3/s) Porcentagem (%)
Norte 3.845,5 68,5 Nordeste 186,2 3,3 Sudeste 334,2 6,0 Sul 365,4 6,5 Centro-Oeste 878,7 15,7 Total 5.610,0 100% Fonte: Tomaz, 2010.
Percebe-se nas tabelas 1 e 2 que o Brasil é um país que tem grande parcela de todas as águas disponíveis que atendem o padrão de potabilidade mínimo. O problema com a falta de água em algumas cidades brasileiras se origina devido à má distribuição de toda essa água em território nacional.
Segundo o IBGE (2012), a população da região norte representa a menor taxa de habitação do Brasil. Se comparar essa estatística com a tabela 3, onde a região norte concentra o maior percentual de água disponível para consumo, é notório que existe um grande desequilíbrio entre a oferta e a necessidade (TOMAZ, 2010).
Foi realizada uma pesquisa por Ywashima na cidade de Campinas/SP, com o objetivo de identificar o volume necessário para atender os diversos pontos de consumo em escolas infantis e escolas fundamentais (YWASHIMA et al., 2006 apud MARINOSKI, 2007). A tabela 4 demonstra os resultados obtidos.
Usos finais Centros de Educação Infantil – CEMEI Escolas de Educação Infantil – EMEI Escolas de Ensino Fundamental - EMEF (Litros/dia) (%) (Litros/dia) (%) (Litros/dia) (%)
Lavatório 195 4,35 211 6,12 - - Lavatório calha - - 114 3,30 865 6,53 Bebedouro elétrico 4 0,09 7 0,20 - - Filtro - - 27 0,78 - - Chuveiro 798 17,78 36 1,04 - - Pia 1739 38,76 682 19,77 1302 9,84 Tanque 117 2,61 11 0,32 124 0,94
Vaso sanitário c/ válvula 1243 27,70 2306 66,84 6156 46,50
Mictório tipo calha - - - - 4752 35,90
Máquina de lavar roupa 234 5,22 - - - -
Torneira de lavagem 139 3,10 56 1,62 39 0,29
Torneira de hidrômetro 18 0,40 - - - -
Total 4487,0 100,0 3450,0 100,0 13238,0 100,0 Total não potável 1243,00 27,70 2306,00 66,84 6156,00 82,40 Fonte: (YWASHIMA et al., 2006 apud MARINOSKI, 2007).
Percebe-se nos resultados obtidos que a utilização de águas para fins não potáveis na educação infantil atinge um índice de 27,7% para o Centro Municipal de Educação Infantil (CEMEI), que recebe crianças de zero a cinco anos e 11 meses e 66,84% para Escolas Municipais de Educação Infantil (EMEI), que atendem crianças de 4 a 5 anos e 11 meses.
A disponibilidade dos recursos hídricos em condições adequadas para o consumo humano encontra-se muito ameaçada em vários países do mundo. Visando esse paradigma e com base nos estudos realizados por Marinoski 2007, é de suma importância que sejam aplicados métodos de redução de água em escolas de ensino fundamental e infantis, sejam elas de ensino público ou privado. Dentre os métodos utilizados para redução de água para fins não potáveis destaca-se a captação de água pluvial, a reutilização de águas cinzentas e o tratamento de esgoto.
2.5.1 Aproveitamento da água pluvial
Atualmente a captação de água da chuva é utilizada em diversos países. No Brasil esse processo é mais utilizado nas cidades do Nordeste, apesar da precipitação pluviométrica
ser relativamente baixa nessas cidades. Esse método de captação ajuda a suprir a falta de água nas regiões nordestinas devido à ausência de redes de distribuição de água na maioria das cidades (VASCONCELOS; FERREIRA, 2007, p.12).
A captação da água da chuva surge como uma alternativa para resolver ou minimizar dois problemas. O primeiro é a escassez dos recursos hídricos, que já é visto como um dos grandes problemas do século XXI, e num futuro próximo ganhará maiores proporções. O segundo visa resolver os problemas da drenagem urbana.
O crescimento desordenado de muitas cidades sem o acompanhamento de um planejamento traz inúmeros prejuízos devido a impermeabilizações dos solos, que nem sempre ganham a infraestrutura ideal para o escoamento de toda a água. O sistema de captação da água da chuva ajuda a minimizar esse problema pelo fato de seu sistema de captação não permitir que a água chegue até a rede de drenagem, sendo captada e armazenada para a utilização de fins não potáveis, diminuindo assim, o risco de enchentes (CARVALHO, 2010).
Atualmente, no Brasil, a norma em vigor, destinada ao aproveitamento da água de chuva de telhado para fins não potáveis, é a Norma Brasileira (NBR) 15.527, válida a partir do ano de 2007. De acordo com esta norma, as águas da chuva devidamente captadas e filtradas têm as seguintes utilidades não potáveis: irrigação de plantas, limpezas da casa em geral, lavagem de veículos, descargas em bacias sanitárias e usos industriais para o resfriamento de máquinas, entre outras finalidades.
Vale a pena ressaltar que a água da chuva só é recomendada para consumo humano em casos onde não é disponibilizada a rede de abastecimento oferecida pela concessionária, que por lei devem apresentar os padrões mínimos de potabilidade da água, para não colocar em risco a saúde do consumidor (IPT, 2015).
2.5.1.1 Funcionamento do sistema de coleta da água pluvial.
Para a implantação de um sistema eficiente de aproveitamento da água da chuva em uma edificação os seguintes fatores são de suma importância: precipitação, área de captação e demanda, levando sempre em consideração a finalidade da água, locais e fatores econômicos, buscando não padronizar as soluções técnicas (LIMA; MACHADO, 2008).
O funcionamento de um sistema que coleta água da chuva, normalmente consiste na captação da água pluvial através de telhados ou lajes da edificação, sendo conduzida por gravidade até as calhas e os condutores, passando por componentes de filtragens e descartes de
impurezas. Após este processo, a água será encaminhada através de condutores horizontais até a cisterna, bombeada até o reservatório superior e por fim enviada para aos pontos de consumo, conforme ilustrado na figura 1.
Figura 1 – Sistema de coleta de água pluvial
Fonte: Tera Ambiental, 2013.
Percebe-se com a figura 1 que o sistema de coleta de águas pluviais é composto basicamente por área de captação, calhas e condutores, filtro e reservatórios.
Área de captação
Geralmente a área de contribuição para a captação da água pluvial são os telhados e lajes das edificações, os mesmos não devem ser compostos por materiais tóxicos para evitar a contaminação da água coletada.
May (2004) relata que por si só, as lajes ou telhados não atendem a demanda de água desejada, pode-se utilizar calçadas, pátios, estacionamento e garagens, para realizar a captação das águas pluviais. Porém esses locais de captação onde tem o contato com transientes devem ter um tratamento da água mais adequado e rigoroso, pelo fato de estarem mais sujeitos a impurezas, lixos e etc.
Calhas e condutores
As calhas e condutores têm a função de direcionar a água captada até o reservatório inferior e/ou superior. Sua forma e sua composição podem variar, conforme estabelecido na fase de projeto, podendo ser composto por “chapas de aço galvânico, folhas-de-flandres, chapas de cobre, PVC rígido, fibra de vidro, concreto ou alvenaria” (FEDOZZI, 2013, p. 29).
Devido à ação do vento, muitas sujeiras são depositadas na superfície de captação da água da chuva, quanto maior o tempo em uma precipitação pluviométrica e outra, maior será a quantidade de sujeiras depositadas. Devido esse problema é recomendada a utilização de uma peneira superficial a calha para a retirada da sujeira acumulada, realizando assim, uma pré-filtragem.
Filtro
O tratamento da água da chuva depende, principalmente, da qualidade da água coletada e de seu uso específico. Para uma utilização onde não necessita uma boa qualidade da água, como por exemplo, descarga na bacia sanitária, limpezas em geral, irrigação de jardins, plantas e entre outros, necessita-se apenas o tratamento da água por sedimentação natural já é o suficiente (MAY, 2004). Esse procedimento está ilustrado na figura 2.
Fonte: Tomaz (1998 apud MAY, 2004).
É importante ressaltar que a filtragem pelo processo de sedimentação natural, será eficiente apenas se for utilizado um freio de água, ou se aumentar o diâmetro da tubulação para diminuir a velocidade da água captada, evitando assim, uma série de problemas decorrentes do revolvimento das partículas finas depositadas no fundo do reservatório de autolimpeza.
Com o intuito de simplificar e melhorar os métodos convencionais de filtragem da água, alguns produtos foram criados. Em prova disso é o filtro Voxtex WFF 300, capaz de atender a demanda de um telhado com uma área de até 3.000 m². Sua filtragem consiste na eliminação de toda a sujeira grosseira contida na água captada, evitando assim o acúmulo de impurezas na cisterna. A figura 3, ilustra um filtro Voxtex WFF 300.
Figura 3 - Filtros Voxtex WFF para 200m², 500m² e 3.000m²
Fonte: Aquastock, 2017.
Percebe-se na figura 3, que o filtro Voxtex possui três condutores de entrada e saída. O primeiro é o condutor de entrada da água captada, o segundo é o condutor de saída,
eliminando toda a impureza grosseira contida na água captada e, por fim, o condutor de saída da água já filtrada e pronta para ser encaminhada até os reservatórios.
Reservatórios
Os reservatórios têm a finalidade de armazenar a água coletada da chuva e é considerado o componente mais oneroso que compõe um sistema de coleta de água pluvial. A escolha certa do reservatório a ser utilizado e o correto dimensionamento de seu volume são elementos cruciais para a viabilidade do sistema e economia, já que seu custo pode atingir 60% do valor total (SILVA, 2014).
Para garantir uma boa eficiência na cisterna e para não comprometer a qualidade da água, alguns itens são necessários, Conforme ilustra a figura 4.
Figura 4 - Componentes de uma cisterna
Fonte: Snatural, 2017.
A imagem 4 alerta para a utilização de um freio de água para diminuir a velocidade em que a água chega à cisterna, evitando a turbulência na água, permitindo que todas as impurezas contidas no reservatório permaneçam no fundo. O conjunto de sucção é importante para que seja utilizada toda a água contida no reservatório, sem que seja necessária uma tubulação no fundo da cisterna para executar a mesma função. E, por fim, o extravasor é responsável pelo descarte da água quando o reservatório estiver cheio.
Para um sistema de captação da água da chuva atender os padrões de potabilidade mínimos, conforme estabelecidos na NBR 15527:2007, o sistema deve conter dois reservatórios
superiores, devido as diferentes finalidades dos usos finais da água da chuva e da concessionária fornecedora de água.
2.5.2 Vantagens na implantação do sistema de aproveitamento de água pluvial
Existem muitos benefícios na implantação de um sistema de captação de água pluvial, pois eles possibilitam a redução do consumo de água fornecido pela concessionária, gerando um aspecto econômico positivo, além de preservar o meio ambiente, ajudando a prolongar o esgotamento dos recursos hídricos disponíveis (MARINOSKI, 2007).
Conforme Simioni et al. (2004) a captação da água da chuva apresenta as seguintes vantagens:
a) Diminuir a demanda de água tratada; b) Água destinada para vários fins; c) Pouco ou nenhum tratamento;
d) Utiliza estrutura já existente para a captação da água da chuva.
A verificação da viabilidade do sistema de reaproveitamento da água da chuva depende principalmente dos seguintes fatores: precipitação média, área de captação, demanda de água e a finalidade do uso da água a ser aproveitada (SILVA, 2014).
Um dos grandes dilemas enfrentados pela sociedade atual são as enchentes, que com o passar dos anos acontecem com mais frequência, trazendo inúmeros prejuízos para toda a população. A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) afirma que apenas na cidade de São Paulo são gastos anualmente R$ 336 milhões, e esse número é ainda mais expressivo quando se trata de território nacional atingindo R$ 762 milhões (ARANTES, 2013). Um dos fatores relevantes para que ocorram as enchentes é a falta de lugares para a água permear no solo devido ao crescente desenvolvimento das cidades.
Seguindo esse raciocínio percebe-se que a implantação do sistema de captação da água da chuva ajudaria a diminuir esses números, gerando diversos fatores positivos para a população e para o país.
2.5.3 Reutilização de águas cinza
A reutilização da água da chuva apesar de ser considerado um método eficiente, não necessariamente atende a demanda diária de água para fins não potáveis, pelo fato de que, em algumas épocas do ano, passam dias ou até mesmo semanas sem chover. Portanto, a
reutilização de águas cinza pode se tornar uma boa alternativa para acabar ou minimizar esse problema (MINOWA et al., 2007).
As águas utilizadas podem ser classificadas de acordo com sua utilização, podendo ser denominadas em cinza claro, cinza escuro e água negra, conforme ilustrado na figura 5. De maneira geral as águas cinza claras são atualmente as mais utilizadas, pela facilidade de seu tratamento e por apresentarem um maior volume dentre as três existentes. (CASA EFICIENTE, 2010)
Figura 5 – Águas de cinza
Fonte: Elaboração dos autores, 2017.
As impurezas contidas na água variam de acordo com os pontos de captação, e até mesmo fatores econômicos e socioculturais, podendo influenciar na composição da água de cinza coletada. Essa grande variedade de contaminação da água de cinza se caracteriza devido à vasta diversidade da utilização dos aparelhos sanitários.
Apesar das águas negras não serem indicadas para o reuso, não se deve descartar a hipótese de que o usuário realize a higienização pessoal logo após a utilização do vaso sanitário, contaminando assim toda a água coletada. Devido a esses fatores é de suma importância que a água proveniente do reuso seja destinada apenas para fins não potáveis e que não tenha qualquer mistura com a água potável fornecida pela concessionária de abastecimento de água (CASA EFICIENTE, 2010)
As águas cinza clara têm capacidade de atender as demandas menos exigentes, não visando atender os padrões de potabilidade. Tais atividades podem ser designadas para lavar calçadas, regar plantas, descargas de vasos sanitários e entre outras (MORUZZI 2008). Nesse sentido o reuso da água é de suma importância para alcançarmos o equilíbrio entre os recursos hídricos disponíveis com as necessidades dos usuários.
De várias opções possíveis do reuso provenientes da água de cinzas, é mais comum utilizar apenas um ponto de captação, devido a grande diversidade de contaminantes
apresentados em cada um deles (CASA EFICIENTE, 2010). Normalmente o critério utilizado para a escolha do ponto de captação é o que apresenta maior volume captado diariamente.
Um dos sistemas mais usuais atualmente é a reutilização da água oriunda do banho familiar e destinada à descarga em vasos sanitários, devido ao baixo custo de implantação e grande eficiência que o sistema proporciona. (SOCIEDADE DO SOL, 2017)
Minowa et al. (2007) ressaltam alguns cuidados que devem ser tomados na implantação desse sistema, principalmente no dimensionamento de seu reservatório, que deve ser projetado de modo que a água coletada não permaneça por mais de 48 horas no reservatório, para que não ocorra a proliferação de bactérias e para evitar o odor. Outros cuidados são de extrema importância para garantir a eficiência do sistema, como:
O reservatório inferior deverá ter um ladrão para que o excesso de água, ao atingir o limite do volume estipulado para reuso seja direcionada a rede de esgoto;
O reservatório superior deverá ser esvaziado caso não haja utilização nas bacias sanitárias em 48h;
O sistema de distribuição das águas cinzas deverá ter coloração diferenciada; A sedimentação e filtração são essenciais para eliminação de protozoários e helmintos. Este processo pode ser feito com um sistema de filtro simples e de fácil limpeza;
A desinfecção é essencial para o sistema de reuso das águas cinza em descargas sanitárias para eliminação de bactérias e vírus. Após a filtragem. a água deverá ser tratada dentro de um reservatório com "cloro orgânico" (produto que não formam subprodutos cancerígenos) o que garantirá a desinfecção e conservação, deixando a água segura para o reuso no vaso sanitário (MINOWA et al., 2007, p. 11).
Para garantir uma boa eficiência do sistema, a escolha adequada do filtro é essencial para não inviabilizar o sistema implantado e para não gerar problemas de saúde aos usuários que usufruem das águas oriundas do reuso.
De acordo com May (2009) vários fatores podem influenciar na água captada. Um desses fatores é a temperatura, pelo fato de que, em dias mais quentes há uma tendência maior de se tomar banho mais demorado, resultando em uma diluição maior dos componentes orgânicos e inorgânicos presentes na água.
Para realizar o tratamento da água, adequadamente, três parâmetros são levados em consideração para garantir uma boa qualidade. A demanda biológica de oxigênio, DBO, teor de enxofre e os coliformes termotolerantes também denominados como coliformes fecais (NATURALTEC, 2017).
A fim de preservar a saúde do usuário, a NBR 13969 determina a qualidade da água recomendada para cada uso específico. Para uso final, onde não há um contato com o consumidor, como, por exemplo, descargas em vasos sanitários, dois quesitos são levados em
consideração, o primeiro é a turbidez que deve ser menor que 10 e, o segundo, são coliformes fecais, que devem ser inferiores a 500 NMP/100 ml. A norma ainda ressalta que para o reuso da água proveniente de enxagues, o processo de cloração consegue atender os parâmetros estabelecidos (ABNT, 1997).
2.5.4 Tratamento de esgoto
No Brasil, o descarte do esgoto em rios e córregos continua sendo o principal problema para inviabilizar os recursos hídricos disponíveis, seja por razões técnicas ou econômicas. Levando em consideração o ciclo unidirecional (captação, consumo, descarte) é fácil perceber que as fontes de captação para o consumo de água estão se esgotando, devido à falta de tratamento do esgoto no Brasil e em vários países do mundo (MORUZZI, 2008).
Ressalta-se que o local da pesquisa, o município de Pescaria Brava, não dispõe exclusivamente de um código de obra, devido a esse fator, foi estabelecida no município a utilização do código de obra de Laguna/SC que teve sua Lei Complementar n° 269/2010, publicada em 12 de Dezembro de 2010, no qual consta:
- O Art. 150 determina que todas as edificações localizadas nas áreas onde houver sistema de esgotamento sanitário com rede coletora e sem tratamento final, deverão ter seus esgotos conduzidos a sistemas individuais ou coletivos, para somente depois serem conduzidos á redes de esgotamento sanitário existentes.
- De acordo com o Art. 151 os efluentes de fossas sépticas deverão ser devidamente coletados e tratados, tendo seu lançamento condicionado aos locais determinados pelo respectivo licenciamento ambiental, de acordo com determinações da NBR 7229. - O Art. 152 salienta que todas as edificações localizadas nas áreas onde houver sistema de esgotamento sanitário com rede coletora e com tratamento final deverão ter seus esgotos conduzidos diretamente à rede existente de esgotamento sanitário (PESCARIA BRAVA, 2014, p. 1).
Os tanques sépticos também conhecidos como fossas sépticas são dispositivos de tratamento do esgoto gerado por uma edificação ou por uma cidade. Seu funcionamento acontece devido às reações químicas com a interferência de micro-organismos. Nesses tanques o esgoto é tratado pela falta de oxigênio gerando assim uma formação de biomassa anaeróbia (ÁVILA, 2005). A figura 6 ilustra o funcionamento do tanque séptico.
Fonte: ÁVILA, 2005.
De acordo com a NBR 7229 que trata de Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos, que são indicados para as seguintes situações:
- área desprovida de rede pública coletora de esgoto;
- alternativa de tratamento de esgoto em áreas providas de rede coletora local; - retenção prévia dos sólidos sedimentáveis, quando da utilização de rede coletora com diâmetro e/ou declividade reduzidos para transporte de efluente livre de sólidos sedimentáveis (NBR 7229, 1993, p. 3).
Para um perfeito funcionamento do tratamento de esgoto, o efluente tratado pelo taque séptico deverá passar por um filtro anaeróbio, para complementar a filtragem do efluente (NBR 7229, 1993).
O filtro anaeróbio consiste basicamente em leitos de pedra, cuja função é acumular em sua superfície os microrganismos. Esse fenômeno ocorre devido à sedimentação forçada do sólido e pela retenção de micro-organismos no biofilme (MACHADO, 1997).
A NBR 13969:1997 determina que o fundo falso deve conter furos com um diâmetro de 2,5 cm. O número total de furos deve ser calculado de tal forma que a somatória total da área dos furos não fique abaixo dos 5% da área total do fundo falso. Para o material filtrante a norma recomenda que seja utilizada brita n° 4 ou n° 5 e que suas granulometrias sejam de forma mais uniforme possível.
Nos casos onde não há uma rede coletora de esgoto existe a necessidade de implantação de um sumidouro, cuja função é distribuir o efluente já tratado no solo. Como
utiliza-se o solo como material filtrante, seu dimensionamento e sua eficiência depende, quase exclusivamente, das características do mesmo (NBR 7229, 1993). A figura 7, demostra o processo de filtragem completo.
Figura 7 – Filtragem do esgoto
Fonte: Elaboração dos autores, 2017.
A figura 7 demostra a compatibilização entre o tanque séptico, o filtro anaeróbio e o sumidouro. Realizando esse processo de filtragem do esgoto a água irá permear no solo, devidamente filtrada e adequada para atingir os mananciais. Esse processo se caracteriza como reuso indireto planejado da água.
2.6 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NAS EDIFICAÇÕES
A economia, em todos os segmentos da palavra, está diretamente relacionada aos costumes e atitudes adquiridas ao longo do tempo, tratando-se de energia não é diferente, os grandes avanços ocorridos nas áreas de arquitetura bioclimática, materiais, equipamentos e tecnologia construtiva, vinculada a eficiência energética, geram oportunidades de a sociedade ir a busca de caminhos e alternativas para poupar, quando se trata de energia (BRASIL, 2005). 2.6.1 Conceito de eficiência energética
Conforme conceito dado pela Associação Brasileiras das Empresas de Serviços de Conservação de Energia (ABESCO), a “eficiência energética é uma atividade que busca melhorar o uso das fontes de energia” (ABESCO, 2015).
Entende-se por eficiência energética, uma obtenção de serviço com baixo desperdício de energia. Dessa forma, uma edificação é mais eficiente energeticamente que a outra quando se encontram nas mesmas condições ambientais, porém consumindo menos energia, tornando-se assim uma edificação mais econômica (OLOFSSON; MEIER; LAMBERTS, 2004).
2.6.2 Uso da energia nas edificações públicas e privadas
Em pesquisa realizada pelo Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL) junto com a Eletrobrás, foi feito um levantamento de dados que mostra o uso final da energia em edificações públicas e privadas. Obtiveram-se os seguintes dados: 70% do consumo são voltados à iluminação artificial e climatização, tanto no setor público como no privado. Esse número pode chegar a 86% em bancos e escritórios. Nesses setores o gasto com iluminação artificial fica em 22% no setor privado e 23% no setor público, e o gasto com climatização fica em torno de 47% no setor privado e 48% no setor público, conforme demonstrado nas figuras 8 a e b. (CORREIA, 2007).
Figura 8 - (a) e (b): Uso final da energia elétrica
Fonte: Correia, 2007.
As edificações residenciais, comerciais e públicas atualmente no Brasil ainda consome cerca de 42% da energia total consumida no país. Lamberts (2001, p.124) afirma que:
Se os arquitetos e engenheiros tivessem mais conhecimento sobre a eficiência energética na arquitetura, ao nível do projeto ou da especificação de materiais e equipamentos, esses valores poderiam ser reduzidos. Além de evitar a necessidade de maior produção de eletricidade no país, isso retornaria em benefícios aos usuários, como economia nos custos da obra e no consumo de energia.
Visto que os projetos da atualidade necessitam cada vez mais de um melhor desempenho energético nas edificações, visando reduzir os impactos gerados pelo homem ao meio ambiente, futuros projetistas têm como obrigação a busca por melhorias e implantações de métodos energeticamente sustentáveis.
2.6.3 Leis da eficiência energética
O crescimento econômico de cada país tem uma certa parcela associada a economia de energia elétrica, para que se tenha um maior crescimento, medidas para racionalizar o consumo de energia elétrica tornam-se necessárias. Alguns países desenvolvidos como EUA, Canadá, Nova Zelândia, Austrália, Portugal, Espanha e entre outros, vem realizando alguns estudos referentes a este tema, onde percebeu-se que o consumo de energia elétrica em edificações é altamente elevado em relação aos outros segmentos que consumem a energia. Visto isso, tornou-se necessário a implantação de leis e normas técnicas de Eficiência Energética. Essas leis e normas tem mostrado a eficiência na economia de energia das novas construções (GOULART, 2005).
2.6.3.1 Leis da eficiência energética no Brasil
Com estudos realizados sobre a normatização de eficiência energética em países em desenvolvimento, conclui-se que no Brasil, com as normas e códigos de eficiência energética aplicadas em todos os setores que consomem energia, incluindo transporte e agroindústria, pode-se chegar a uma economia de 12% da energia consumida, em 20 anos. (DUFFIE,1996).
As primeiras normas brasileiras de eficiência energética surgiram em meados da década de 70, em meio à crise do petróleo (GOULART, 2005). Já se tratando de leis, a primeira a ser criada foi em 17 de outubro de 2001, lei nº 10.295 que dispõe sobre a Política Nacional de Conservação e Uso Racional de Energia estabelecendo “níveis máximos de consumo específico de energia, ou mínimos de eficiência energética, de máquinas e aparelhos fabricados ou comercializados no País” (BRASIL, 2001). Essa lei é denominada popularmente lei da Eficiência Energética.
Em 19 de dezembro de 2001, foi elaborado o decreto nº 4.059 que regulamenta a lei nº 10.295, instituindo o Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética – (CGIEE), que fica encarregado de operacionalizar os critérios estabelecidos pela lei. Já em estudo realizado no ano de 2012, mostrou que até 2030 os equipamentos regulamentados pela
