Avaliação do potencial económico de implementação da construção em BTC

Rui Manuel Veloso Domingues

Avaliação do potencial económico de

implementação da construção em BTC

Rui Manuel Veloso Domingues

outubro de 2015 UMinho | 2015 A valiação do po tencial económico de im plement ação da cons tr ução em BT C

Escola de Engenharia

outubro de 2015

Dissertação de Mestrado

Ciclo de Estudos Integrados Conducentes ao

Grau de Mestre em Engenharia Civil

Trabalho efectuado sob a orientação do

Professor Doutor Dinis Leitão

Rui Manuel Veloso Domingues

Avaliação do potencial económico de

implementação da construção em BTC

Escola de Engenharia

III

AGRADECIMENTOS

Esta dissertação só foi possível ser realizada com o apoio de algumas pessoas, que contribuíram para a tornar este trabalho possível. Em primeiro lugar, as minhas palavras de agradecimento são dirigidas à minha família, pai, mãe, irmãos e à Rita, pelo carinho, paciência e apoio demonstrado ao longo de todo o meu percurso académico, e em especial, na realização desta dissertação.

Agradeço também aos meus amigos, que ao longo destes cinco anos me acompanharam, me apoiaram e contribuíram para que todo este percurso fosse finalizado com sucesso.

Ao meu Professor Dinis Leitão, orientador desta dissertação, agradeço todo o apoio, a disponibilidade e partilha de conhecimentos. Acima de tudo, obrigado por me continuar a acompanhar neste percurso e me estimular sempre mais para o desenvolvimento do meu conhecimento. Agradeço também todos os conselhos e sugestões dadas ao longo do desenvolvimento desta dissertação.

Tenho também de agradecer à Empresa ASS - António Simões & Simões Lda., empresa na qual me encontro a realizar o estágio Profissional, pelo apoio, pela compreensão e pela disponibilidade em me auxiliarem no decorrer da elaboração deste trabalho.

De forma direta ou indireta, agradeço a todos que contribuíram para a concretização deste trabalho. O meu profundo e sentido agradecimento.

V

RESUMO

A indústria da construção está associada a um elevado número de impactes ambientais, e o aumento do consumo de matérias-primas e energia conduziram a um aumento significativo da poluição. Assim, atualmente, as preocupações ambientais começam a surgir, dando uma resposta às necessidades do desenvolvimento de materiais, de técnicas e de métodos de construção sustentáveis que minimizem o impacte ambiental na atividade da construção. Em Portugal, o setor da construção, nomeadamente, a construção de edifícios de habitação, recorre massivamente a estruturas de betão armado e a alvenarias de tijolo cerâmico, sendo pouco recorrente a utilização de soluções construtivas em terra crua.

A presente dissertação incide, essencialmente, sobre a construção em Bloco de Terra Compactada (BTC), sendo um material que reúne todas as condições para o desenvolvimento de uma construção sustentável e economicamente viável, podendo ser implementado na indústria da construção hoje em dia.

Neste contexto, foi realizado um estudo do potencial de implementação e do custo desta solução construtiva, o BTC. Assim, foi concretizado um estudo comparativo para uma habitação com tipologia típica aplicando 4 diferentes soluções estruturais: a estrutura porticada de betão armado com alvenaria de tijolo cerâmico; a solução estrutural em Light Steel Framing; a solução em Madeira e a solução de paredes resistentes em BTC.

Para a implementação no mercado de materiais que visam a construção sustentável, como o BTC, é necessário a abordagem de metas e exigências futuras traçadas a nível nacional, europeu e mundial.

Os resultados obtidos permitiram caracterizar que o BTC é uma solução economicamente viável e sustentável em todas as fases do ciclo de vida, comparativamente aos outros tipos de soluções construtivas. Após essa análise verificou-se que o BTC corresponde a estas exigências futuras e que é possível esperar que, este tipo de material, possa ser cada vez mais utilizado.

VII

ABSTRACT

The building industry is associated to a large number of environmental impacts, and the growing in the consumption of raw materials and energy led to significant increase in pollution. Hence, nowadays, the environmental concerns are emerging, giving an answer to the needs of materials development, techniques and sustainable construction that minimizes the environmental impacts in this activity.

In Portugal, the construction sector, particularly the residential construction, uses massively reinforced concrete structures and ceramic brick masonry, seldom using building solutions in raw land.

The current dissertation focuses mainly on the construction in compressed earth block (CEB), a material that meets all the required conditions for the development of a sustainable and economically viable construction and can be implemented on the present building industry. For that matter, it was performed a study about the potential implementation of this building material, the CEB. Thus, a comparative study was conducted in a house with typical typology, applying 4 different structural solutions, such as: porticoed structure of reinforced concrete with ceramic brick masonry, the structural solution in Light Steel Framing, the wood solution and the solution of resistant walls in CEB.

So as to introduce in the market materials that pursue the sustainable construction, like CEB, the approach of future goals and conditions designed at a national, European and global level is required.

The results obtained characterized the CEB as an economically viable and sustainable solution in all the stages of the life cycle, when compared to the remaining kinds of building solutions. After this analysis, it was found that CEB corresponds to these future requirements and it is possible to expect that this kind of material can be increasingly used in the future.

Keywords: Sustainable Construction; Compressed Earth Block; Building Solutions; Cost;

IX

SIMBOLOGIA

€ Euro

BTC Bloco de Terra Compactada

cm Centímetro

CO2 Dióxido de Carbono

CRATerre Centro internacional da Construção me Terra

EPS Poliestireno Expandido

ETICS Sistema de Isolamento Térmico Pelo Exterior

GEE Gases de Efeito Estufa

INE Instituto Nacional de Estatística

kg Quilograma

kW Quilowatt

LSF Light Steel Framing

m Metro

mm Milímetro

Mt Megatonelada

OBS Oriented Strand Board

PIB Produto Interno Bruto

PVC Policloreto de Vinil

RCD Resíduos de Construção e Demolição

RPC Regulamento dos Produtos de Construção

XI

ÍNDICE

INTRODUÇÃO, MOTIVAÇÃO E ORGANIZAÇÃO ... 1

1.1. Enquadramento Teórico ... 1

1.2. Motivação e objetivos do trabalho ... 2

1.3. Metodologia ... 3

1.4. Organização do documento ... 4

ESTADO DE ARTE – CONSTRUÇÃO EM TERRA ... 7

2.1. A construção em terra ao longo dos tempos ... 7

2.1.1. Enquadramento histórico ... 7

2.1.2. Prospetivas futuras ... 11

2.2. Técnicas de construção em Terra ... 12

2.2.1. Taipa ... 14

2.2.2. Adobe ... 15

2.2.3. Blocos de Terra Compactada – BTC ... 16

2.3. Sustentabilidade da Construção ... 20

2.3.1. Definição da construção sustentável... 21

2.3.2. Impactes ambientais da construção ... 25

2.3.3. Sustentabilidade dos materiais de construção ... 26

2.3.4. Sustentabilidade da construção em Terra ... 27

2.3.4.1. Sustentabilidade na Fase de Conceção ... 27

2.3.4.2. Sustentabilidade na Fase de Construção ... 28

2.3.4.3. Sustentabilidade na fase de Operação ... 29

2.3.4.4. Sustentabilidade na fase de fim-de-vida ... 30

2.4. Evolução das linhas estratégicas com vista à sustentabilidade da construção ... 30

2.5. Tipos de soluções construtivas para paredes exteriores ... 32

XII

2.5.2. Solução construtiva em Madeira ... 34

2.5.3. Solução construtiva em Alvenaria de Tijolo Vazado com Isolamento pelo Exterior ……….36

CASO DE ESTUDO ... 39

3.1. Enquadramento do Caso de Estudo ... 39

3.2. Aplicação dos Sistemas Construtivos no caso de Estudo ... 42

3.2.1. Sistema construtivo LSF ... 42

3.2.1.1. Apresentação do sistema construtivo ... 42

3.2.1.2. Descrição da solução construtiva ... 45

3.2.2. Sistema construtivo em Madeira ... 48

3.2.2.1. Apresentação do sistema construtivo ... 48

3.2.2.2. Descrição da solução construtiva ... 50

3.2.3. Sistema construtivo em Alvenaria de Tijolo Vazado com isolamento pelo exterior (Sistema ETIC’s) ... 53

3.2.3.1. Apresentação do sistema construtivo ... 53

3.2.3.2. Descrição da solução construtiva ... 54

3.2.4. Sistema construtivo em BTC ... 56

3.2.4.1. Apresentação do sistema construtivo ... 56

3.2.4.2. Descrição da solução construtiva ... 58

3.3. Considerações de Calculo e levantamento de Dados ... 61

3.3.1. Considerações técnicas ... 61

3.3.2. Considerações económicas ... 64

ANÁLISE ECONÓMICA DO CASO DE ESTUDO ... 67

4.1. Resultados obtidos ... 67

ANÁLISE DO POTENCIAL DE MERCADO DO BTC ... 75

5.1. Diagnóstico da construção em Portugal ... 75

5.2. Normas e metas exigidas no mercado da construção que visam a sustentabilidade .. 79

5.3. Dificuldades da implementação do BTC no mercado atual... 81

5.4. Perspetivas de mercado para o BTC ... 82

CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 87

6.1. Conclusões ... 87

6.2. Desenvolvimentos futuros ... 89

XIII ANEXOS ... 97 Anexo A ... 98 Anexo B ... 103 Anexo C ... 108 Anexo D ... 113

ÍNFICE DE FIGURAS

Figura 2.2: Manuscrito com pormenores da construção em taipa ... 8

Figura 2.3: Edifícios em adobe em Shibam, Iémen ... 9

Figura 2.4: Castelo de Paderne, Algarve ... 9

Figura 2.5: Distribuição geográfica das construções tradicionais Portuguesas em terra: a) Taipa; b) Adobe; c) Tabique ... 10

Figura 2.6: Construção de uma habitação em Taipa ... 10

Figura 2.7: Parede de uma habitação em Adobe ... 10

Figura 2.8: Parede em Tabique ... 11

Figura 2.9: Construção em Taipa ... 15

Figura 2.10: Fabrico de blocos de adobe ... 15

Figura 2.11: a) Prensa manual; b) Prensa hidráulica ... 17

Figura 2.12: Objetivos da sustentabilidade na sua tripla dimensão ... 21

Figura 2.13: Abordagem integrada e sustentável às fases do ciclo de vida ... 23

Figura 2.14: Carbono incorporado em materiais para alvenarias ... 28

Figura 2.15: Estrutura aço leve constituído por montantes e vigas ... 34

Figura 2.16: Sistema construtivo em Madeira – Wood framing ... 35

Figura 2.17: Sistema ETICS em parede de alvenaria ... 37

Figura 3.1: Planta da habitação em estudo ... 40

Figura 3.2: Representação dos alçados norte da habitação ... 40

Figura 3.3: Representação dos alçados poente da habitação ... 41

Figura 3.4: Pormenorização do encontro de dois painéis ... 43

XIV

Figura 3.6: Planta e corte da solução de sapata corrida ... 45

Figura 3.7: Secção de parede exterior em Light steel framing ... 46

Figura 3.8: Solução construtiva de parede interior ... 46

Figura 3.9: Solução de configuração das lajes com painel OSB ... 47

Figura 3.10: Pormenor de laje de pavimento em LSF ... 47

Figura 3.11: Solução construtiva de cobertura em LSF ... 48

Figura 3.12: Solução construtiva de cobertura em LSF ... 48

Figura 3.13: Parede de madeira com revestimento em OSB ... 49

Figura 3.14: Esquema de montagem de uma habitação em madeira ... 50

Figura 3.15 Secção de parede exterior em madeira ... 51

Figura 3.16: Solução de configuração das lajes em madeira com painel OSB ... 51

Figura 3.17: Composição da cobertura em madeira ... 52

Figura 3.18: Pormenor de colocação do isolamento na cobertura em Madeira ... 52

Figura 3.19: a) aplicação da argamassa de colagem; b) Aplicação do reforço através de redes de fibra armada ... 53

Figura 3.20: Exemplo de habitação em alvenaria em tijolo cerâmico não estrutural. ... 54

Figura 3.21: Laje aligeirada ... 54

Figura 3.22: Solução de configuração da parede exterior com isolamento pelo exterior ... 55

Figura 3.23: Laje de pavimento aplicada no caso de estudo ... 55

Figura 3.24: Solução de configuração da laje de pavimento ... 56

Figura 3.25: Cobertura com abobadilha de poliestireno expandido ... 56

Figura 4.1: Comparação de custos por etapa dos sistemas construtivos ... 68

Figura 4.2: Custos por etapa construtiva após alteração das soluções construtivas ... 72

Figura 4.3: Custo global da habitação ... 72

Figura 5.1: Número de edifícios clássicos segundo a época de construção do edifício 2011 . 76 Figura 5.2: Número de edifícios clássicos segundo a época de construção do edifício 2011 .. 76

Figura 5.3: Distribuição de edifícios clássicos segundo o tipo de estrutura de construção, por NUTS III, 2011 ... 77

Figura 5.4: Distribuição de edifícios clássicos segundo o tipo de estrutura de construção, por época de construção do edifício, 2011... 78

XV

ÍNDICE DE TABELAS

Tabela 2.1: Diagrama, estabelecido pelo grupo CRATerre, dos sistemas de construção antigos

e modernos, em terra. ... 13

Tabela 2.2:Tipo de estabilização dos solos ... 18

Tabela 2.3: Áreas de intervenção para uma construção sustentável ... 23

Tabela 4.1: Comparação de custos por etapa dos sistemas construtivos ... 68

Tabela 4.2: Custo final com alteração da solução estrutural e custo do bloco ... 71

Capítulo 1

INTRODUÇÃO, MOTIVAÇÃO E ORGANIZAÇÃO

1.1. Enquadramento Teórico

A mentalidade da população mundial encontra-se em fase de mudança, devido à alteração da consciência do Homem, que conduz, atualmente, à resolução de problemas consequentes do consumo de matérias-primas limitadas e da poluição descontrolada. Contudo, essa mudança ainda se verifica de forma lenta.

Entre todas as atividades humanas, o setor da construção é uma das atividades que mais recursos e matérias-primas consome a nível mundial. Absorve 50% de todos os recursos mundiais, implicando consequentes desperdícios, tornando-se assim uma atividade pouco sustentável para o planeta.

Atualmente, ao nível da construção, considera-se que a sustentabilidade do planeta se traduz na procura e utilização de materiais e técnicas construtivas mais adaptadas ao ambiente, representando assim uma diminuição do consumo de recursos.

A construção em terra assume-se como uma mais-valia, comparada com outras técnicas construtivas, devido a vantagens ambientais como o baixo consumo de energia e as baixas emissões de carbono. É responsável, também, por níveis de humidade interior benéficos para a saúde pública, assegurando-lhe um futuro promissor. Contudo, a diminuição de consumo dos recursos e consequente desenvolvimento sustentável, não implica uma alteração da eficiência dos materiais de construção.

A construção em terra é uma das formas mais antigas de construção e está presente mundialmente, numa grande percentagem do património edificado existente. Apesar das inúmeras vantagens, aos níveis económico, ambiental e social, esta forma de construção é, muitas vezes, menosprezada.

2

Este tipo de construção em terra engloba várias técnicas, que podem variar de região para região, consoante as caraterísticas geográficas. São exemplo destas técnicas de construção: a Taipa, o Tabique, a Alvenaria de Adobe e, mais recentemente, a Alvenaria de BTC.

Esta última técnica, sendo a mais recente, apresenta vários benefícios relativamente a outras. O BTC possibilita um controlo de produção mais rigoroso, sendo facilmente adaptável às necessidades técnicas e à arquitetura de cada local, podendo ser utilizado como elemento estrutural ou apenas como elementos de enchimento.

A introdução de novas técnicas e tecnologias de construção no mercado de trabalho têm vindo a ser desenvolvidas de forma lenta, pois exigem conhecimento e formação adequada, que vai desde os operários até aos quadros superiores de empresas ligadas ao setor da construção e gabinetes de projeto.

Para colocar em prática a implementação de novas técnicas e tecnologias cada vez mais eficientes e eficazes, é necessário a exigência de empenho e dedicação constante na atualização dos conhecimentos que envolvem novos processos construtivos.

Assim, e com o objetivo de dar resposta à necessidade de estudar e caracterizar a construção em BTC, a Universidade do Minho tem desenvolvido vários projetos nesse sentido, desde a caracterização do bloco, ao estudo das formas de estabilização, passando pela caracterização térmica e acústica do BTC, entre outros.

1.2. Motivação e objetivos do trabalho

A presente dissertação tem como principal objetivo dar continuidade aos trabalhos que têm vindo a ser desenvolvidos pela Universidade do Minho, com o intuito de aprofundar os conhecimentos acerca da solução de BTC, bem como, contribuir para a sua adequada caracterização, tornando assim possível implementar esta solução em futuras construções. Este trabalho possui dois propósitos: numa parte inicial o trabalho tem a finalidade de analisar, comparativamente, o custo global de uma habitação em BTC relativamente a soluções construtivas comuns na construção portuguesa e assim verificar a sua futura aplicabilidade.

3

De seguida, pretende-se examinar as metas e exigências internacionais para os materiais e construção sustentável, com o objetivo de perceber como o material em terra crua responde a essas exigências.

Desta forma, o principal objetivo deste trabalho passa por explorar o potencial de implementação da construção em terra, especialmente a técnica construtiva em BTC e a sua viabilidade económica relativamente às soluções mais usuais na construção portuguesa, aprofundando os seus métodos construtivos, de modo a compreender a sua aplicação no futuro.

1.3. Metodologia

A execução do presente trabalho começou com uma pesquisa bibliográfica intensiva, que continuou de forma mais ligeira ao longo do desenvolvimento do trabalho. Este método permitiu obter uma clara noção do que tem vindo a ser desenvolvido na área, servindo também como forma de enquadrar o presente trabalho no que já foi realizado.

Assim, esta dissertação encontra-se dividida em 4 partes distintas. A primeira parte consiste numa identificação de soluções construtivas que podem ser aplicadas diretamente no mercado da construção civil. Tendo em conta a construção em Portugal e a procura de maior sustentabilidade em edifícios, chegar-se-á a um conjunto de soluções para posterior comparação. Visto que, se trata de uma avaliação global de cada solução, e não de um estudo detalhado acerca destas, serão aplicadas e referidas análises simplificadas de cada uma das várias soluções, contudo, a fidelidade e o rigor das conclusões não estará em causa.

A segunda parte compreende a análise de um caso de estudo, onde foram aplicadas diferentes soluções construtivas, detalhando todas as diferenças existentes entre as mesmas soluções. O edifício em análise trata-se de uma habitação familiar, sujeita a obras de remodelação e

ampliação, cuja ampliação será de 89.15 m2. Este edifício permitiu a implementação de uma

estrutura em BTC, possibilitando o estudo e consequente conhecimento para futuras aplicação no mercado da construção civil.

A terceira parte desta dissertação consiste numa comparação económica das soluções, isto é, é comparado o custo global do edifício para cada um dos diferentes tipos de soluções construtivas que permite visualizar as diferenças, não só dos custos associados mas, também, permitir a perceção real da implementação da construção em BTC.

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A quarta e última parte engloba como parâmetro central o potencial de mercado para a solução em blocos de terra comprimida, permitindo assim, o conhecimento do mercado e as suas dificuldades relativamente a esta solução. É ainda realizada uma previsão da implementação do BTC no mercado, respeitando um conjunto de normas e metas exigidas que assentam no conceito da sustentabilidade.

1.4. Organização do documento

O desenvolvimento da dissertação é composto por 5 grandes capítulos. O Capítulo 1 é de carácter introdutório, onde são expostos os principais objetivos desta dissertação, definindo de que forma o tema proposto será abordado. É evidenciada a importância da mudança do paradigma acerca da forma de construir, demonstrando assim a importância da utilização de soluções construtivas sustentáveis, com o caso do BTC.

No Capítulo 2 é realizada uma revisão bibliográfica acerca da construção em terra. Começa-se por se apresentar, de forma breve, a história e a distribuição mundial da construção em terra, de forma particular em Portugal. De seguida, descrevem-se as principais técnicas utilizadas, salientando as suas vantagens e desvantagens, apresentando-se mais detalhadamente a alvenaria de BTC, uma vez que é objeto de estudo desta dissertação. Posteriormente é abordada a importância da sustentabilidade da construção dando relevo à construção em terra. Foi necessário efetuar uma revisão bibliográfica mais aprofundada acerca da evolução e necessidades mundiais da construção com vista à sustentabilidade, de modo atingir metas na redução de consumo de matérias-primas e poluição a curto prazo. Por fim, fez-se uma revisão bibliográfica acerca das soluções construtivas utilizadas durante o trabalho.

No Capítulo 3 apresenta-se o edifício onde são aplicadas as soluções construtivas em estudo. Descrevem-se e caracterizam-se, as soluções construtivas em LSF, Madeira, o sistema ETICS e por fim a solução em BTC. Esta caracterização, vai desde o fabrico à descrição do processo construtivo, pormenorização e aplicação a casos concretos da construção de edifícios. Por fim apresenta-se a quantificação dos materiais referentes a cada um dos sistemas, através de um mapa de quantidades que possibilita, nos capítulos seguintes, proceder ao cálculo dos custos relativos a cada uma das soluções construtivas.

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O Capítulo 4 diz respeito à análise económica efetuada, onde são comparados os tipos de soluções construtivas estudadas, permitindo dessa forma avaliar a capacidade e a potencialidade desta técnica. Sendo que, nos anexos encontram-se organizados todos os mapas de quantidades e estimativas orçamentais.

No Capítulo 5 é realizado um diagnóstico e uma análise da implementação desta solução construtiva no mercado da construção, tendo em conta todas as dificuldades existentes na atualidade e as normas existentes e diretivas para o futuro.

No Capítulo 6 são apresentadas todas as considerações finais: conclusões retiradas de todo o trabalho desenvolvido e trabalhos futuros.

Nos Anexos encontram-se organizados todos os mapas de quantidades e estimativas orçamentais.

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Capítulo 2

ESTADO DE ARTE – CONSTRUÇÃO EM TERRA

2.1. A construção em terra ao longo dos tempos

A terra para além de ser um dos materiais de construção mais abundantes é também considerado como sendo um dos mais antigos. Segundo Minke (2006), ainda não é conhecido o exato momento em que surgiu a construção em terra, estima-se que há cerca de 10 mil anos. Contudo, este tipo de construção surgiu com o início das primeiras sociedades agrícolas. Este material foi um dos primeiros a ser utilizado pelo Homem na construção das suas habitações, devido à sua abundância na natureza.

Na antiguidade, este material foi abundantemente utilizado na Mesopotâmia e no Egipto, nomeadamente junto ao rio Nilo. Foi, também, muito utilizado como prática construtiva da civilização Romana e mais tarde pela Muçulmana. Na Ásia, a terra foi muito utilizada pelos hindus e monges budistas e, na América, pelas civilizações Maia e Inca. No continente Africano, a continuidade é assegurada pelas mais diversas culturas em países como Marrocos, Nigéria, Mali ou Gana (Torgal, Eires, & Jalali, 2009).

Este material foi utilizado em edifícios de grande escala, como monumentos de importância militar e religiosa, que executados há milhares de anos conseguiram chegar aos dias de hoje. Exemplo dessas construções é a grande Muralha da China, que se pode observar na Figura 2.1 a). A sua construção foi iniciada há cerca de 3000 anos, onde alguns troços são construídos em taipa. Outro dos casos de construção em terra são as ruínas de Chan Chan no Perú, que se pode observar na Figura 2.1 b), sendo estas um dos mais antigos conjuntos arquitetónicos feitos em terra (Alexandra, 2006).

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Figura 2.1: a) Muralha da China; b) Ruinas de Chan Chan no Perú [1]

O autor Jaquin (2008) refere a existência de construções em taipa na região dos Himalaias construídas no século XII há aproximadamente 800 anos atrás. Foi também por essa altura que se iniciaram as invasões árabes ao Norte de África e à Península Ibérica, onde aqueles deixaram vestígios de construções em taipa. O mesmo autor reproduz um manuscrito indo-muçulmano de idade indefinida contendo pormenores da construção em taipa, apresentado na Figura 2.2.

Figura 2.2: Manuscrito com pormenores da construção em taipa (Jaquim, 2008)

Facilmente se percebe que existe uma grande quantidade de referências históricas alusivas à construção em terra. Como é o caso da cidade histórica de Shibam, no Iémen, que ainda hoje é habitada e teve origem no século III, embora a maioria dos edifícios que persistiram até hoje sejam do século XVI. A cidade possui as mais altas construções do mundo construídas em terra crua, sendo constituída por edifícios que possuem entre 5 e 11 andares (Figura 2.3). Estes são construídos com paredes exteriores em adobe cuja espessura vai diminuindo em altura para atenuar o seu peso e melhorar a sua estabilidade (Torgal, Eires, & Jalali, 2009).

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Figura 2.3: Edifícios em adobe em Shibam, Iémen [2]

Na Europa, as habitações rurais em terra fazem parte da paisagem de vários países, tais como: Dinamarca, Suécia, Inglaterra, Alemanha, França, Espanha e Portugal. Este tipo de habitações surge devido à influência de povos como os Romanos, Fenícios, Cartagineses e, principalmente, Muçulmanos. De facto, foram estes últimos que mais divulgaram este tipo de construção. Existem ainda alguns exemplos de arquitetura militar islâmica em taipa em Portugal, como o Castelo de Paderne (Figura 2.4) ou o de Silves (Torgal, Eires, & Jalali, 2009).

Figura 2.4: Castelo de Paderne, Algarve [3]

É possível encontrar em Portugal, edifícios com várias centenas de anos construídos em Terra com diversas técnicas construídas como ilustra a Figura 2.5.

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Figura 2.5: Distribuição geográfica das construções tradicionais Portuguesas em terra: a) Taipa; b) Adobe; c) Tabique (Fernandes & Correia, 2006)

Ainda hoje, na região do Alentejo e na região do Algarve, se podem encontrar exemplares construídos em taipa, técnica esta que consiste na execução de paredes auto-portantes in situ, como se pode ver na Figura 2.6.

Figura 2.6: Construção de uma habitação em Taipa [4]

Já na região do Centro do país, numa faixa que se estende de Sul para Norte e que abarca os distritos de Setúbal, Évora, Portalegre, Santarém, Leiria, Coimbra e Aveiro, predominam os edifícios de paredes construídas com recurso adobe (Figura 2.7).

Figura 2.7: Parede de uma habitação em Adobe [5]

Na região Norte do país, como na zona das Beiras (Alta e Baixa), Trás-os-Montes, Douro e Minho, encontram-se com maior incidência exemplares da construção em tabique, em que as

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paredes dos edifícios são constituídas por um engradado de madeira e preenchidas por terra, como pode ser observado na Figura 2.8.

Figura 2.8: Parede em Tabique [6]

2.1.2. Prospetivas futuras

Na atualidade, pensa-se que mais de um terço da população mundial vive em edifícios construídos em terra, sendo que os países em vias de desenvolvimento, representam metade deste valor. (Minke, 2005).

A procura de soluções mais ecológicas é essencial para uma construção mais sustentada, com a utilização de matérias-primas naturais, recicláveis, com baixo nível de poluição, baixos consumos de energia e de emissões de carbono. Atualmente existe uma maior consciencialização do Homem, que abre portas à aceitação da construção, prevendo assim um futuro promissor.

A nível nacional, o futuro da construção em terra passa em primeiro lugar, pela credibilização da sua utilização, através de regulamentação própria. A falta de leis ou critérios que regulem os projetos ou o desempenho dos materiais, cria dificuldades jurídicas, quer a nível da aceitação pelos profissionais, entidades financiadoras ou mesmo pela própria população. No entanto, existem alguns países, como a França e a Alemanha, que já implementaram a regulamentação necessária em termos de desenvolvimento e divulgação das técnicas. Outros países como Nova Zelândia, Perú, Austrália e alguns estados dos Estados Unidos da América, possuem já algumas normas e regulamentos oficiais sobre este tipo de construção.

É necessário, também, estimular uma política de formação nesta área, com base nas suas especificidades técnicas e científicas, através de ações de sensibilização para uma construção

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mais sustentável, de forma a potenciar o número de possíveis clientes e entusiastas da construção em terra crua.

Atualmente, segundo os autores Torgal, Eires & Jalali (2009) a construção em terra passa por dificuldades no seu desenvolvimento, o que impede a sua implementação de forma mais evidente no setor da construção nacional, tais como:

• A falta de trabalhadores qualificados na construção e reconstrução de edifícios em terra; • A ausência de instituições que formem profissionais de construção em terra;

• O facto de a construção em terra estar associada às camadas populacionais com menos recursos económicos.

Sem que estas condições e algumas metas estejam realizadas, dificilmente a população atual deixará de olhar para esta construção como sendo algo de baixa qualidade e que só a população com mais dificuldades económicas utilizará.

2.2. Técnicas de construção em Terra

A construção em terra reúne técnicas construtivas relativamente simples, utilizando matérias-primas locais e com poucos recursos materiais.

Na realidade, é possível, a nível mundial, identificar dezenas de variantes da construção em terra, de acordo com diferentes condições climáticas, geológicas e culturais dos países e regiões. É possível dividir as técnicas existentes em três sistemas (Torgal, Eires, & Jalali, 2009):

• Monolítica (in situ); • Por unidades (alvenaria); • Por enchimento e revestimento.

O grupo CRATerre criou, em 1986, um diagrama com o objetivo de sistematizar as inúmeras soluções construtivas em terra existentes até à data. Este diagrama apresenta ainda uma divisão de dezoito técnicas de construção em terra, agrupadas em 3 grupos, referentes ao tipo de estrutura, podendo classificar-se e definir-se segundo a Tabela 2.1.

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Tabela 2.1: Sistemas de construção antigos e modernos, em terra (Fernandes, 2006)

A construção monolítica é uma técnica que permite a extração e transformação do material no próprio local da obra. O sistema construtivo, que melhor caracteriza esta técnica é a taipa, que consiste na compactação da terra húmida num taipal de cofragem de madeira. A terra vazada ou moldada é um processo construtivo que recorre ao uso de cofragens à semelhança da taipa, mas é utilizada a terra num estado mais plástico e sem compactação (Fernandes, 2006).

Outro dos processos mais atual é a terra armada com aço à semelhança do betão, mas recorrendo a uma cofragem perdida em madeira pelo interior e terra projetada pelo exterior, sendo devidamente regularizada à sua superfície (Fernandes, 2006).

Relativamente à construção por unidade, isto é, a execução de paredes em alvenaria de terra, estas são utilizadas em unidades pré-fabricadas como por exemplo o adobe ou BTC.

O adobe é um bloco produzido mediante a moldagem de terra plástica, podendo este ser feito através de um processo manual ou mecanizado, enquanto o BTC se produz pela prensagem da terra no seu estado húmido, podendo ter um processo de fabrico mecânico ou hidráulico.

Técnicas de construção em Terra

Utilização da terra sob a forma monolítica

Terra Escavada Terra Plástica Terra Empilhada Terra Moldada

Terra Prensada (Taipa)

Utilização da Terra sob a forma de alvenaria Blocos Apiloados Blocos Prensados Blocos Cortados Torrões de Terra Terra Extrudida Adobe Mecânico Adobe Manual Adobe Moldado

Utilização da terra como

enchimento de uma estrutura de suporte

Terra de Recobrimento Terra sobre Engrado Terra Palha

Terra de Enchimento Cobertura em Terra

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Relativamente à técnica construtiva por enchimento e revestimento, esta compreende a utilização da terra como elemento secundário, no enchimento ou revestimento de outras estruturas. Essas estruturas de suporte, tradicionalmente, são de madeira ou de outros materiais de origem vegetal como canas, bambu ou outras. Entre estas técnicas encontra-se o tabique, sendo que esta consiste em colocar terra no seu estado plástico, sobre um suporte engradado de madeira (Cardoso, 2013).

Na construção em terra atual as técnicas mais usadas são a taipa, o adobe e o BTC, que irão ser abordadas com pormenor seguidamente.

2.2.1. Taipa

A taipa caracteriza-se por ser uma construção monolítica. Sendo assim, esta técnica consiste em colocar a terra húmida num molde para ser prensada, após secar, endurece, sendo assim possível retirar os moldes tradicionais (taipais).

Este tipo de construção consiste num método mais fácil e ágil de ser utilizado comparado com outras técnicas, a sua maior plasticidade e possibilidade de formas tornam-na num método muito selecionado e encontra-se divulgada a nível mundial, sendo que muitas dessas construções já fazem parte do património mundial da UNESCO (Torgal, Eires, & Jalali, 2009). A taipa é um método que requer pouca quantidade de água, e por essa razão encontra-se com mais frequência em locais onde a água é mais escassa. As paredes em taipa tradicional apresentam frequentemente a incorporação de outros materiais, reforçando assim a terra que não tem as propriedades desejadas para a estabilidade das paredes. Entre estes materiais encontra-se o tijolo cerâmico maciço, a pedra, a cortiça e argamassas nas juntas entre os blocos monolíticos da taipa. Em Portugal, a construção em taipa realiza-se por camadas de 0,5 m de altura, 0,40 m a 0,70 m de largura e 2 m de comprimento. A terra é compactada em camadas de aproximadamente 10 cm, até preencher todo o taipal, e posteriormente removido e reerguido para a camada seguinte (Torgal, Eires, & Jalali, 2009).

Uma das fases cruciais do processo de construção em taipa é a compactação (Figura 2.9). Esta operação é realizada manualmente com recurso a pilões, também designados por maços ou malhos. Embora os equipamentos utilizados variem muito de país para país, considera-se como peso ótimo para uma ferramenta de compactação cerca de 5 kg a 9 kg (Minke, 2006).

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Figura 2.9: Construção em Taipa [7]

Esta técnica necessita de algum tempo para ser realizada, contudo, recentemente desenvolveu-se a taipa mecanizada, através da aplicação de cofragens metálicas deslizantes e sistemas mecânicos de compactação de terra. Para este processo, recorre-se quase sempre a adições de cimento ou cal à terra prensada (Torgal, Eires, & Jalali, 2009).

2.2.2. Adobe

O adobe é uma técnica de construção em terra que recorre a blocos de terra crua moldados. O seu fabrico consiste na moldagem de pequenos blocos, normalmente utilizando moldes em madeira, desmoldados ainda no seu estado fresco e colocados a secar à temperatura ambiente. A sua forma de fabrico possibilita a criação de diversos formatos e dimensões de blocos de adobe (Lourenço, 2003).

Figura 2.10: Fabrico de blocos de adobe [8]

Os processos de fabrico mais atuais referem-se à possibilidade de utilização de aditivos para a estabilização da terra e a utilização de moldes pré-fabricados e estandardizados. Quando se pretende melhorar a resistência dos adobes, nomeadamente a tração, são adicionadas fibras à

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mistura. As fibras naturais, principalmente a palha, são as tradicionalmente mais utilizadas, mas podem-se utilizar outros tipos de fibras, como as metálicas e as de vidro (Mateus, 2004). A forma de construir em adobe é igualmente simples e semelhante à colocação do tijolo convencional formando uma alvenaria. O assentamento dos adobes é realizado com argamassa à base de terra, a fim de se obter uma melhor conexão entre os materiais, uma vez que, se mantêm o mesmo nível de retração evitando-se assim o aparecimento de fissuras ou destacamento de material.

2.2.3. Blocos de Terra Compactada – BTC

A técnica construtiva em blocos de terra compactada vai ter uma especial atenção ao longo desta dissertação, visto que, será objeto de estudo. A pesquisa é por isso mais profunda relativamente a este tipo de solução desde o seu fabrico, quantidade, materiais estabilizadores, processo de fabricação e colocação na obra.

O BTC é uma técnica que resulta tradicionalmente do adobe tendo surgido de uma evolução do adobe por estabilização do solo por meios mecânicos. Assim, consiste na prensagem do solo confinado num molde, permitindo obter pequenos bolos de terra prensada (Torgal, Eires, & Jalali, 2009). A principal diferença, entre estas técnicas está na resistência, pois o adobe atinge a sua resistência máxima após sofrer um processo de cura enquanto que, o BTC atinge a sua resistência máxima com a compactação da prensa. A compactação da terra com uma prensa, melhora as qualidades do material, pois se por um lado as formas dos blocos ficam mais regulares, por outro, a superior densidade torna maior a resistência à compressão, bem como a resistência à erosão e à degradação através do contacto com a água (Mateus, 2004).

Este método implica prazos de construção mais curtos, pois praticamente não exige tempo de espera entre a produção e aplicação do material. Permite também uma fácil montagem e uma diminuição de resíduos. A produção pode ser assegurada todo o ano, independente das condições climatéricas (Torgal, Eires & Jalali, 2009).

A eficácia e a simplicidade do sistema de produção de blocos garantiram o seu sucesso e a difusão por todo o mundo, sendo atualmente um dos métodos de construção em terra mais utilizados (Lourenço, 2002).

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A execução de unidades habitacionais com alvenarias de BTC é ainda pouco frequente em Portugal, tendo no entanto vindo a aumentar. Isto acontece, devido à elevada sustentabilidade que lhe está associada com a vantagem adicional de apresentar desempenhos superiores às alvenarias de adobe (Torgal, Eires, & Jalali, 2009).

Segundo Rigassi (1985), a primeira prensa manual surgiu em 1952, desenvolvida pelo Engenheiro Raul Ramirez, um equipamento prático e de dimensões reduzidas denominado por prensa CINVA-RAM. Atualmente existem uma grande diversidade de prensas, baseadas neste mecanismo.

As prensas manuais necessitam de grande quantidade de mão-de-obra e tempo de fabrico (Figura 2.11 (a)), contudo, por outro lado, têm a vantagem de ser possível colocá-las no local da obra, ser económicas em termos energéticos e possibilitar o uso do solo no local de obra (Torgal, Eires, & Jalali, 2009).

Recentemente surgiram as prensas hidráulicas, que não necessitam de força humana, tornam um processo de fabrico mais rápido, produzindo vários blocos ao mesmo tempo. Os blocos fabricados neste tipo de prensas apresentam uma maior resistência mecânica comparativamente à prensa manual (Quintino, 2005).

As prensas hidráulicas podem ser fixas ou móveis, a mobilidade destas últimas permite a execução dos blocos no local da obra, tal como nas prensas manuais, com a vantagem de uma maior rapidez no fabrico (Figura 2.11 (b)). Assim, é possível manter uma maior sustentabilidade deste tipo de construção evitando o transporte desnecessário e economicamente desvantajoso dos blocos.

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Por vezes o solo não possui as características desejadas para os BTC, para isso precede-se à estabilização, isto é, ocorre uma alteração das características de forma a melhorar o comportamento mecânico e físico.

Segundo Moreira (2009), os métodos para a estabilização de solos para a construção em terra subdividem-se em 3 de acordo com o que se apresenta na Tabela 2.2.

Tabela 2.2:Tipo de estabilização dos solos

Tipos de Estabilização

Mecânica

A resistência mecânica, a porosidade, a permeabilidade e

a compressibilidade são alteradas através da

compactação e da adição de fibras. Física

A alteração da textura da terra é realizada através da mistura controlada de partículas de diferente composição e granulometria; podem também conseguir-se os mesmos resultados através de tratamentos térmicos e elétricos. Química

As propriedades da terra são modificadas por adição de produtos químicos que alteram as características da terra através de reações químicas

Segundo Lourenço (2002), o estabilizante mais utilizado no fabrico de BTC é o cimento. Contudo, atualmente, a cal assume-se como um estabilizante mais barato e mais sustentável, não tendo um impacte ambiental tão elevado, pelo que é expectável que a sua utilização venha, no futuro, a aumentar. A estabilização do solo por adição de cimento consiste na preparação de uma mistura homogénea de solo pulverizado, com cimento e água, em proporções determinadas (Cruz & Jalali, 2007).

Os BTC podem ser utilizados como estrutura portante ou servir de enchimento de uma estrutura portante de madeira ou betão armado. Como os BTC podem ser moldados de diversas formas tornam-se encaixáveis, podendo reduzir ou mesmo eliminar o uso de argamassa (Torgal & Jalali, 2011).

Na técnica construtiva do BTC destacam-se inúmeras vantagens que demonstram a sua potencialidade de aplicação (Centromaoterra, 2015):

• Baixo custo de produção, matéria-prima existente no local e mão-de-obra semiqualificada;

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• Tecnologia de fácil aprendizagem, exigindo poucas capacidades técnicas;

• O equipamento necessário à produção está disponível na forma de prensas manuais ou hidráulicas, permitindo uma adaptação à necessidade de produção;

• É possível um controlo na produção, aumentando a qualidade e regularidade, permitindo assim diversos acabamentos.

Porém, esta técnica, apresenta algumas limitações (Centromaoterra, 2015): • Necessidade de uma caracterização do solo;

• Impossibilidade de construção de grandes vãos e de edifícios em altura;

• Desempenho mecânico baixo quando comparado com o betão e com outros materiais mais populares;

• Necessidade de algum conhecimento das equipas de trabalho para a produção de BTC com qualidade;

• Falta de regulamentação adequada.

2.2.3.1. Normas disponíveis para o BTC

Devido às circunstâncias atuais, a preferência por técnicas consolidadas em betão e aço, prevalece em relação à construção em terra em muitos países, inclusive em Portugal, onde os métodos de produção deste tipo de elementos ainda se processam de forma primitiva e antiquada, baseados principalmente no saber empírico das gerações anteriores, e não no conhecimento científico atual (Oliveira, 2014).

No entanto, existem alguns países como a Austrália, Nova Zelândia e Estados Unidos da América que têm desenvolvido regulamentos de forma a normalizar a construção em terra, tentando eliminar as suas limitações e demonstrar as suas vantagens. Assim, o interesse e o desenvolvimento da construção em terra está em contínua expansão, sendo possível referir o caso de países como a Espanha, que apresentando um parque edificado semelhante ao português, começa a ir de encontro às necessidades que têm vindo a surgir, com a criação de novas regulamentações para a utilização da terra como material de construção (Oliveira, 2014). A norma espanhola UNE 41410 (2008), refere que a terra destinada à construção como o BTC deve ser essencialmente constituída por cascalho, areia, silte e argila, misturada com água, e opcionalmente com estabilizantes e aditivos. No caso de os aditivos serem cimento, cal ou gesso, a sua percentagem deve corresponder no máximo a 15% da massa seca do BTC. A norma

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espanhola UNE 41410 (2008) também apresenta alguns critérios quanto à estabilização dos solos, quando estes não apresentam as características necessárias.

A norma australiana HB 195 (2002) é um pouco mais detalhada, recomendando uma série de ensaios expeditos e laboratoriais para a caracterização do solo. Quanto à necessidade de estabilização do solo, a norma australiana, define uma série de possibilidades, nomeadamente, estabilização com cimento, com cal, com betume, com aditivos químicos e com fibras.

2.3. Sustentabilidade da Construção

Pode considerar-se que a sociedade atual está hoje muito mais direcionada para os problemas ambientais e para as suas consequências, enfatizando a dimensão ambiental como sendo condicionadora e limitadora do crescimento económico e da utilização de recursos naturais. Sendo a área da construção civil uma das mais antigas e importantes atividades humanas, que contribuiu para o desenvolvimento do planeta, que tem vindo a desenvolver-se com o percorrer dos séculos, esta deixou de considerar somente as necessidades básicas da construção para também atender às necessidades do desenvolvimento sustentável (Pinheiro, 2006).

Surge assim, a necessidade de definir o conceito de desenvolvimento sustentável. Que segundo o Relatório Brundtland – Our Common Future (1987), pode ser definido como “o desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras para satisfazerem as suas próprias necessidades”.

É ainda importante salientar que, o desenvolvimento sustentável assenta em 3 dimensões que devem atuar simultaneamente. Assim, as principais dimensões do desenvolvimento sustentável denominam-se por ambiental, social e económica. A Figura 2.12 ilustra os objetivos a atingir em cada uma dessas dimensões (Pinheiro, 2006).

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Figura 2.12: Objetivos da sustentabilidade na sua tripla dimensão (Adaptado de Pinheiro, 2006)

Atendendo ao conceito de desenvolvimento sustentável, pode-se constatar que está amplamente relacionado com a construção sustentável, sendo cada vez mais pertinente, hoje em dia, a abordagem destes conceitos. É necessário que a construção civil e os restantes intervenientes deste setor assumam os novos desafios ambientais, não como uma obrigação, mas como uma estratégia de afirmação num mercado de construção cada vez mais competitivo.

2.3.1. Definição da construção sustentável

A indústria da construção é um dos maiores e mais ativos setores em toda a Europa, representando uma faturação anual de 750 milhões de euros, representando 25% de toda a produção industrial europeia, considerando-se o maior exportador mundial com 52% do mercado. Esta indústria consome ainda cerca de 3000 Mt/ano de matérias-primas, o que representa quase 50% em massa que, em termos ambientais, é responsável por 30% das emissões de carbono. Além disso, o parque edificado consome 42% da energia produzida (Torgal, Eires, & Jalali, 2009).

Com os números apresentados anteriormente, facilmente se observa que este setor é insustentável. Os problemas relacionados com a construção, como evidenciado anteriormente,

passam pela poluição ambiental, através da emissão de dióxido de carbono (CO2) para

atmosfera, pela produção de resíduos associados à construção e demolição de edifícios, poluindo a água e o solo, e também pelo consumo desmedido e inconsequente dos recursos naturais.

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Assim, considera-se que a construção sustentável é a resposta que a indústria da construção civil necessita. Em 1994, o Conselho Internacional da Construção, definiu o conceito de construção sustentável como “a criação e manutenção responsáveis de um ambiente construído saudável, baseado na utilização eficiente de recursos e no projeto baseado em princípios ecológicos” (Kibert, 2008).

Ainda, segundo o Conselho Internacional da Construção (1994), foram formulados 7 princípios fundamentais para a construção sustentável:

• Redução do consumo de recursos; • Reutilização de recursos;

• Utilização de recursos recicláveis; • Proteção da natureza;

• Eliminação de tóxicos;

• Aplicação de análises de ciclo de vida em termos económicos; • Ênfase na qualidade.

Ao longo de todo o ciclo de vida de uma construção, podem aplicar-se os princípios da construção sustentável. São necessários recursos para produzir e explorar o ambiente durante o seu ciclo de vida, como a terra, os materiais, a água, a energia e os ecossistemas. A aplicação destes princípios deve ser feita de forma adaptada, a todas as fases que integram o ciclo de vida de uma construção, fases essas denominadas de projeto, construção, operação/manutenção e demolição/deposição (Mateus, 2004). O ciclo de vida de uma construção é visível na Figura 2.13.

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Figura 2.13: Abordagem integrada e sustentável às fases do ciclo de vida (adaptado de Bragança & Mateus, 2006)

A crescente preocupação e regulamentação ambiental, aliada à crescente importância e pressão da opinião pública, colocam progressivamente a questão do desempenho energético e ambiental, cada vez mais na agenda das entidades competentes.

Segundo uma publicação do Conselho Internacional da Construção em 1999, denominada “A Agenda 21 para a Construção Sustentável”, os maiores desafios para a construção civil são: a promoção da eficiência energética, a redução do uso e consumo de água potável e a contribuição para um desenvolvimento urbano sustentável. No sentido de obter uma construção mais sustentável, existem áreas que deverão sofrer várias intervenções (Pinheiro, 2006). Estas intervenções encontram-se identificadas de forma resumida na Tabela 2.3.

Tabela 2.3: Áreas de intervenção para uma construção sustentável (Adaptado de Pinheiro, 2006)

Área Principais Problemas Estratégias

Ocupação

do solo Uso eficiente do solo

 Aproveitamento dos edifícios existentes

 Aumento das atividades de reabilitação e

recuperação

 Criação de edifícios multifuncionais;

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Tabela 2.4: (Continuação) Áreas de intervenção para uma construção sustentável (Adaptado de Pinheiro, 2006)

Área Principais Problemas Estratégias

Ocupação do solo

Escolha do local

 Consideração do contexto local: clima,

topografia, impacte visual, ruído, economia local

Aumento da utilização de transportes públicos

 Criação de zonas de boa acessibilidade aos

transportes públicos nas proximidades dos edifícios

Proteção da natureza  Proteção da flora e da vida animal

 Criação de zonas de boa permeabilidade

Energia

Otimização do consumo de energia

 Utilização de sistemas de gestão energética

 Utilização de fontes de energia renovável

 Eficiência energética dos materiais de

construção utilizados

 Adoção de sistemas de construção/demolição

simples Otimização da

iluminação

 Maximização da iluminação natural no

interior dos edifícios Otimização de

aquecimento/ Arrefecimento

 Conceção procurando que, devido à orientação

do edifício e aos materiais adotados, não seja necessário recorrer exageradamente à

utilização de sistemas de aquecimento/arrefecimento Água

Otimização do consumo de água

 Utilização de sistemas de gestão de água

 Reutilização de águas de lavagem

 Aproveitamento de água da chuva

Materiais

Escolha dos materiais a utilizar

 Seleção de materiais com melhor desempenho

ambiental

 Seleção de materiais prevendo a reciclagem

em fim de vida Edifícios recicláveis e

reutilizáveis

 Projeto e construção com consideração do

destino fina Materiais não tóxicos e

controlo climático

 Maior consideração da toxicidade ambiental e

ocupacional dos materiais

Utilização eficiente de matérias-primas

 Utilização de materiais locais e de métodos de

construção tradicionais

 Aumento da utilização de materiais renováveis

 Utilização de técnicas de desconstrução

apropriadas de forma a otimizar a reciclagem

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Tabela 2.5: (Continuação) Áreas de intervenção para uma construção sustentável (Adaptado de Pinheiro, 2006)

Área Principais Problemas  Estratégias

Resíduos Gestão de resíduos

 Minimização da produção de resíduos, tendo

em conta a política dos 5 R’s – Reduzir, Reutilizar, Recuperar, Renovar e Reciclar

 Sistemas integrados de recolha de resíduos

 Realização de planos de prevenção e gestão de

resíduos disponíveis no local da obra

Outros Durabilidade dos

edifícios

 Maximização da durabilidade dos edifícios

através de tecnologias construtivas e materiais de construção duráveis

 Conceção com vista à

flexibilidade/adaptabilidade dos edifícios de modo a permitir o ajuste a novas utilizações

 Planeamento da conservação e da manutenção,

de forma a permitir a dilatação do ciclo de vida dos edifícios

2.3.2. Impactes ambientais da construção

O conceito sustentabilidade relacionada com a construção visa aumentar a responsabilidade ambiental, social e económica, sendo estas as dimensões inerentes ao desenvolvimento sustentável. Para surgirem alterações, é necessário a mudança de alguns hábitos e práticas minimizando o consumo de recursos naturais, as emissões para o ar, água e solo e a deposição e eliminação de resíduos.

Pode definir-se impacte ambiental, segundo Pinheiro (2006), como um conjunto de alterações favoráveis e desfavoráveis produzidas em parâmetros ambientais e sociais, num determinado período de tempo e numa determinada área, resultantes da realização de um projeto, comparadas com a situação que ocorreria, nesse período de tempo e nessa área, se esse projeto não viesse a ter lugar.

Os impactes ambientais intrínsecos à construção de edifícios variam com as respetivas tipologias e ao longo do ciclo de vida das construções. Pode definir-se por ciclo de vida de uma construção, todo o período de tempo desde a conceção até à respetiva desativação/fim-de-vida. Atualmente, para uma adequada avaliação dos impactes ambientais utiliza-se como metodologia a avaliação de ciclo de vida. O desempenho ambiental é medido através de uma série de categorias de impacte, tendo em conta os efeitos sobre o ambiente como o aquecimento

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global, a diminuição de recursos abióticos, a diminuição da camada do ozono, a eutrofização, a oxidação fotoquímica, a acidificação do solo e a água (Mateus, 2004).

Uma grande parte das infraestruturas e edifícios construídos na atualidade podem ter um tempo de vida igual ou superior a 40 anos. Assim, pode-se considerar que estas estruturas têm impactos com efeitos muito duradouros, tanto a nível de consumos e acumulação dos materiais, mas também nas emissões e cargas poluentes (Pinheiro, 2006).

Assim, a utilização adequada de materiais, produtos e tecnologias de construção promove um desempenho mais sustentável do edifício. Neste contexto, a sustentabilidade dos materiais é considerada como uma das bases das estratégias de uma construção sustentável, devendo ser perspetivada ao longo do seu ciclo de vida.

2.3.3. Sustentabilidade dos materiais de construção

A indústria da construção, como referido anteriormente, absorve grandes quantidades de recursos naturais, contribuindo para a escassez dos mesmos. Consequentemente poderá mesmo ocorrer um possível esgotamento das matérias-primas não renováveis.

A maioria dos materiais de construção resultam da extração de matérias-primas, sendo que, por vezes pode resultar na destruição da biodiversidade do local de extração. Após a extração ocorre o processo de fabrico e transporte até aos locais de implementação que podem ser intercontinentais. Todo este processo envolve grandes quantidades de energia, provenientes de fontes não renováveis (Berge, 2009).

Para se perceber a importância dos materiais de construção no contexto da construção sustentável, importa saber desde logo quais os impactos ambientais provocados pela extração das matérias-primas necessárias à sua produção. Pois o aproveitamento médio da quantidade extrativa é 0,15%, isto leva à deposição de vastas quantidade de resíduos no meio ambiente que, consequentemente, se poderá refletir num risco para a saúde pública e ambiental relativamente à preservação da biodiversidade e poluição de fontes água potável (Torgal & Jalali, 2010).

Até aos dias de hoje, os materiais são selecionados tendo em conta os seus parâmetros estéticos e funcionais, priorizando aspetos como a rapidez de construção e a redução de custos. Segundo Torgal e Jalali (2010), a seleção dos materiais deverá compreender os seguintes critérios:

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• Toxicidade do material;

• Energia incorporada no material;

• Potencial de reutilização e reciclagem dos materiais;

• Reaproveitamento de resíduos de outras indústrias (materiais obtidos a partir de resíduos);

• Materiais que provenham de fontes renováveis;

• Materiais que estejam associados a baixas emissões de gases do efeito de estufa; • Materiais duráveis;

• Materiais cuja escolha seja levada a cabo mediante uma análise do seu ciclo de vida.

2.3.4. Sustentabilidade da construção em Terra

2.3.4.1. Sustentabilidade na Fase de Conceção

É na fase de conceção que são tomadas as principais decisões que determinam a sustentabilidade do edifício. Assim, é nesta fase que se procede à escolha dos materiais e sistemas construtivos. Desta forma, poder-se-ão reduzir ao mínimo os impactes ambientais associados, não só na fase de construção, mas também a todas as fases do ciclo de vida do edifício.

Sendo a seleção dos materiais um dos fatores críticos na conceção sustentável de um edifício, a terra crua, como material de construção, tem indiscutíveis vantagens ambientais e pode ter uma contribuição significativa para uma maior sustentabilidade na construção.

Para melhor entender as vantagens associadas à construção em terra, é necessário pensar em todo ciclo-de-vida, pois a energia incorporada nos materiais corresponde à quantidade de energia necessária para a sua produção, transporte, aplicação na obra, manutenção e demolição. Esta energia pode variar entre 6 a 20% da quantidade total de energia consumida durante a vida útil de um edifício. Cerca de 80% deste valor, corresponde à Energia Primária Incorporada dos materiais, que reflete os gastos de energia desde a extração das matérias-primas, o transporte para os locais de processamento e a sua transformação. Os restantes 20% incluem a energia consumida durante o transporte, elevação e montagem dos materiais de construção na fase de construção, os processos de manutenção e reabilitação na fase de operação e nos trabalhos de desmantelamento e demolição do edifício, no final do seu ciclo de vida (Berge, 2009).

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A escolha adequada dos materiais de construção pode assim contribuir de forma decisiva para a redução da quantidade de energia necessária na construção de edifícios. A energia gasta no transporte de materiais de construção é um dos fatores que contribui para o seu mau desempenho ambiental. Para minimizar este gasto de energia, deve-se privilegiar a utilização de materiais locais.

Segundo Morton, Stevenson, Taylor e Smith (2005) as emissões de carbono de materiais correntemente utilizados na execução de alvenarias comparativamente às emissões de carbono libertadas na execução em blocos de terra, evidencia o bom desempenho ambiental deste último, como se pode observar na Figura 2.14.

Figura 2.14: Carbono incorporado em materiais para alvenarias (Morton, Stevenson, Taylor & Smith,2005)

Segundo Quintino (2005), utilizando valores para o caso específico da produção de BTC em Portugal, a energia incorporada nos blocos fabricados em processo mecânico é de aproximadamente 100 kW/h por tonelada, valor muito inferior aos 1200 kW/h por tonelada dos tijolos normais cozidos em fornos.

2.3.4.2. Sustentabilidade na Fase de Construção

O Homem retira as matérias-primas de várias fontes que o rodeiam. A utilização de solo para a construção em terra, embora não seja considerado como um recurso renovável, não pode ser associada aos impactos tradicionais da atividade extrativa de materiais para o fabrico de cimento, de tijolos cerâmicos ou mesmo do aço, pois regra geral, o solo utilizado na construção em terra localiza-se imediatamente abaixo da camada de terra vegetal.

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Sendo a terra uma matéria-prima abundante, o solo utilizado na construção do edifício está localizado na sua proximidade, ou mesmo no local de implementação. Sendo assim, este material não causa impacto ambiental devido ao seu transporte, ao contrário de soluções mais usuais em tijolo cerâmico ou betão, cuja produção é em fábrica e transportado para o local, por vezes a elevadas distâncias e consequentes impactes devido à emissão de gases poluentes (Torgal & Jalali, 2010).

Mesmo que a distância de transporte do BTC seja considerável, devido à disponibilidade local de extração do solo e do fabrico do bloco, este continua a apresenta vantagens ambientais relativamente aos materiais atuais, pois este não necessita de processo de cozedura como os tijolos cerâmicos, utiliza matérias-primas limpas, entra outras características referidas anteriormente. Assim sendo, esta contrariedade não afeta a utilização do BTC como material sustentável.

2.3.4.3. Sustentabilidade na fase de Operação

A construção em terra, não está, regra geral, associada aos efeitos nocivos em termos de toxicidade da utilização de materiais sintéticos, os quais são responsáveis pela contaminação do ar interior com compostos orgânicos voláteis. Por outro lado, as construções correntes podem incluir uma enorme variedade de químicos, libertando para o ar produtos prejudiciais à saúde, conduzindo a questões de Saúde Pública (Torgal & Jalali, 2010).

Uma outra vantagem da construção em terra para a qualidade do ar interior, está relacionada com a sua capacidade de controlar o nível de humidade relativa (Minke, 2000). A partir destas considerações, conclui-se que, para efeitos de saúde humana, o teor de humidade relativa do ar interior deve manter-se entre 40% e 60%. Sendo que, a construção em terra consegue manter os níveis de humidade relativa neste intervalo (Morton, 2008).

A construção em terra é caracterizada pela sua elevada massa, criando uma inércia térmica forte e excelente isolante acústico, possibilitando o uso desta solução em locais com grandes variações térmicas. Com esta característica a construção em terra vai permitir uma poupança de energia na fase de operação (Mateus, 2004)

Relativamente à durabilidade da construção em terra, esta resulta da constatação de que algumas construções em terra conseguiram perdurar durante dezenas e até centenas de anos.

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2.3.4.4. Sustentabilidade na fase de fim-de-vida

No que respeita ao fim-de-vida da construção em terra, estes podem ser devolvidos à natureza com maior facilidade do que qualquer outro material, sem qualquer perigo ambiental envolvido. Mesmo quando é objeto de estabilização com cal ou cimento, o solo pode voltar a ser reutilizado neste tipo de construção. Assim, pode considerar-se que a construção em terra praticamente não gera resíduos, com exceção daqueles que respeitam à utilização de outros materiais (Torgal & Jalali, 2010).

2.4. Evolução das linhas estratégicas com vista à sustentabilidade da

construção

O conceito de construção sustentável tem sido readaptado ao longo dos tempos. Até à década de 70 não havia uma preocupação com o desempenho ambiental dos edifícios, quer na sua conceção, construção e operação. Antigamente, o Homem pensava que o planeta possuía recursos infinitos e que tinha uma capacidade infinita de receber e absorver todos poluentes. Ainda na década de 70, devido à crise do petróleo, originou-se uma mudança no consumo de energia, conduzindo a um elevado aumento do custo de energia proveniente do petróleo. Surgindo assim, pela primeira vez, a preocupação mundial com o desempenho e com a eficiência na utilização dos recursos naturais. Assim, pelos factos ocorridos e a preocupação gerada na população mundial, surgiu a primeira grande reunião entre países para discutir o desenvolvimento sustentável, denominada a Conferência de Estocolmo de 1972 (Fernandes, Sousa & Dias, 2004).

No final dos anos 80, com a perceção crescente dos problemas globais, como a degradação da camada do ozono e as chuvas ácidas, as questões ambientais passaram a ser vistas de uma forma diferente, surgindo assim uma maior consciencialização do Homem acerca do nosso planeta. Sendo assim, concluiu-se que os impactes de uma determinada atividade eram resultado de todo um processo produtivo, englobando os materiais, os resíduos, as emissões e as tecnologias utilizadas, assumindo-se pois a possibilidade de compatibilizar estes elementos e o conceito de desenvolvimento sustentável (Fernandes, Sousa & Dias, 2004).

Surgiu na década de 90, o desenvolvimento e consolidação dos conceitos de sustentabilidade. Em 1992, realizou-se a Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e