ANÁLISE DE ENSAIOS COM EMBALAGENS TETRA PAK EM
QUESITOS DE CONFORTO TÉRMICO EM HABITAÇÕES SOCIAIS
Analysis of Tests with Tetra Pak Packages in Thermal Comfort
Issues in Social Housing
Gabriela Alexia Winkelmann de Souza1, Venâncio Pimentel Lagemann2, Mateus Veronese Corrêa da Silva3, Bárbara Tatiane Martins Vieira Nogueira4
Resumo: O conforto térmico em uma residência pode interferir muito no dia-a-dia de seus moradores, um ambiente que apresente conforto térmico, proporciona melhores condições de vida e saúde, para quem usufrui desses espaços. Com a finalidade de que, estes locais consigam suprir as necessidades apresentadas pelo ambiente onde estão inseridos, um dos principais fatores a serem observados são os materiais, estes devem apresentar caráter de isolante térmico, no entanto, a maioria desses produtos apresentam um valor elevado, o que impossibilitaria a aquisição por pessoas de baixa renda, este empecilho, motivou alguns estudos para se encontrar materiais alternativos, a favor de que essa carência fosse atendida, muitos pesquisadores buscaram nas embalagens Tetra Pak, a solução para este problema. Ao longo da pesquisa, foram analisados alguns trabalhos que apresentavam como característica, a utilização de embalagens Tetra Pak como um material de cobertura, a fim de verificar a sua eficácia como um isolante térmico. Todos os resultados apresentados por estes trabalhos, afirmam que a utilização deste material em edificações poderia auxiliar no conforto térmico no interior das construções, como também diminuiria a quantia de embalagens sendo descartadas, tornando-se um material sustentável e com um custo acessível para todos.
Palavras-chave: Conforto Térmico. Embalagem Tetra Pak. Habitação Social. Sustentabilidade.
Abstract: Thermal comfort in a residence can interfere a lot in the daily lives of its residents, an environment that offers thermal comfort, provides better living and health conditions for those who enjoy these spaces. In order that, these places are able to supply the needs presented by the environment where they are inserted, one of the main factors to be observed are the materials, they must have a thermal insulating characteristic, however, most of these products have a high price, what would make it impossible for low-income people to acquire it, this obstacle, motivated some studies to find alternative materials, in favor of meeting this shortage, many researchers sought in Tetra Pak packaging, the solution to this problem.
1 Discente do curso de Arquitetura e Urbanismo, da Universidade de Cruz Alta - Unicruz, Cruz Alta, Brasil.
E-mail: gabriela-ws@hotmail.com
2 Discente do curso de Arquitetura e Urbanismo, da Universidade de Cruz Alta - Unicruz, Cruz Alta, Brasil.
E-mail: pimentelvenancio@hotmail.com
3 Docente do Curso de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de Cruz Alta - Unicruz, Cruz Alta, Brasil.
E-mail: matsilva@unicruz.edu.br
Throughout the research, some works were analyzed that presented as a characteristic, the use of Tetra Pak packaging as a covering material, in order to verify its effectiveness as a thermal insulator. All the results presented by these studies, affirm that the use of this material in buildings could help in the thermal comfort inside the constructions, as well as reducing the amount of packaging being discarded, becoming a sustainable material and with an accessible cost for everyone.
Keywords: Thermal comfort. Tetra Pak packaging. Social habitation. Sustainability.
1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS
Segundo Frota e Schiffer (2001), a arquitetura tem como uma de suas funções, o dever de oferecer ao homem um ambiente interno confortável termicamente, independentemente da temperatura na área externa à edificação. O ser humano que se encontra em conforto, possui melhores condições de vida e de saúde.
Em 2018, dados da Agência Brasil, mostram que a população brasileira produziu cerca de 79 milhões de toneladas de resíduos sólidos urbanos (SOUZA, 2019). É perceptível o aumento a cada ano da produção de lixo, recorrente ao modo de vida nas grandes e pequenas cidades, embutida a alta demanda de consumo, elevado número de materiais descartáveis e a efemeridade na validade de produtos. Mesmo com pautas mais sustentáveis na atualidade, o lixo tem se mostrado um grande desafio, passando pelo caminho de evitá-lo, aqui na produção de matéria mais sustentável e na forma de reciclá-lo, aqui englobando a consciência da população na separação do lixo e na estrutura oferecida para esta.
Para que um ambiente esteja em conforto térmico a sua estrutura deve ajudar a manter a temperatura na parte interna, isso é possível a partir da utilização de materiais que tenham uma boa isolação térmica, entretanto, a maioria desses materiais possui um custo de aquisição elevado, tornando esses produtos inviáveis para a população de baixa renda. Com a finalidade de possibilitar o acesso ao conforto térmico para essas pessoas, são elaboradas pesquisas para encontrar formas alternativas de suprir essas necessidades. Uma dessas formas é buscando esses materiais em produtos que seriam descartados, gerando um produto mais sustentável que provém da reciclagem.
2 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
O trabalho foi desenvolvido na disciplina de Projeto de Arquitetura VII, do Curso de graduação em Arquitetura e Urbanismo, com o intuito de oferecer melhores condições para as
moradias de interesse social. As pesquisas iniciaram-se com estudos bibliográficos sobre o tema: soluções alternativas para o conforto térmico, e através dessas análises chegou-se a alguns estudos referentes às caixas Tetra Pak, como eram reutilizadas e qual a sua influência em relação ao conforto térmico nas edificações.
As análises foram feitas através de quatro pesquisas já realizadas em relação a utilização das embalagens Tetra Pak, foram elas, “Embalagens Tetra Pak® no isolamento térmico de cobertura em edificações” (CEMBRANEL et al., 2019), “Embalagens Tetra Pak como alternativa sustentável para isolamento térmico de residências em Porto Velho/RO” (MARQUES et al., 2018), “Isolamento térmico de residências através da reutilização de embalagens Tetra Pak” (FERNANDES, DANIELEWICZ, SECCO, 2014) e “Modelagem matemática da reflexão da radiação solar utilizando embalagens Tetra Pak ® como isolante térmico” (MARTINI, TRINDADE, 2009).
Através dessas análises bibliográficas, analisou-se e relacionou-se os resultados obtidos nas pesquisas para verificar-se esse material poderia ou não, ter resultados positivos no conforto térmico dentro das edificações.
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
De acordo com Buxton (2017), o projeto de conforto térmico está relacionado com as trocas de calor que ocorrem entre a edificação e seu interior e entre ela e o entorno, como também o clima externo. Esse tipo de projeto busca abrigar da melhor maneira seus usuários e o conteúdo que se encontra nele. Os estudos sobre este assunto incluem análises sobre o clima, as formas e vedações da edificação, os tipos de climatização utilizados e os usuários e os usos desse imóvel.
O projeto de conforto térmico deve estar integrado ao projeto arquitetônico, nele devem ser analisados pontos como a orientação solar e os ventos dominantes na região. Esses aspectos estão intrínsecos na arquitetura bioclimática, que tem um papel de grande importância na atualidade, com as questões de sustentabilidade cada vez mais indispensáveis. O conforto térmico dentro de uma edificação sem a necessidade de climatização por aparelhos de ar condicionado, faz uma enorme diferença, tanto no consumo de energia elétrica, como na economia financeira e principalmente com a diminuição de poluentes (LAMBERTS, DUTRA, PEREIRA, 2014).
que se consiga manter uma temperatura agradável em seu interior, sem depender da temperatura exterior. É importante que os materiais sejam isolantes térmicos e que as aberturas sejam bem vedadas. Na indústria da construção civil, existem diferentes tipos de materiais e marcas, que apresentam essas características, entretanto, esses materiais em sua maioria, não são acessíveis para todos os públicos, por causa do seu elevado valor.
O alto custo desses produtos gerou vários estudos, visando encontrar materiais alternativos que tivessem uma boa isolação térmica, mesmo tendo um custo mais baixo. E com isso, muitos pesquisadores chegaram a materiais reciclados, como por exemplo a embalagem Tetra Pak, que é gerada em grande escala e é de fácil acesso a maioria das pessoas, tendo em vista que as mesmas são descartadas após o uso.
De acordo com a Tetra Pak (2020) e Compromisso Empresarial de Reciclagem (CEMPRE, 2020) as embalagens longa vida tiveram seu nascimento na cidade de Lund, na Suécia, em 1943 e comercializadas no Brasil quatorze anos depois. Ruben Rausing, criou as embalagens pensadas para oferecer acondicionamento de alimento oferecendo higiene e preservação, muito conhecidas popularmente nas caixas de leites e sucos. Composta por várias camadas, dispostas em 75% de papel, responsável pela estruturação do objeto, 20% de polietileno, responsável pela estanqueidade, impedindo umidade proveniente do exterior e 5% de alumínio, este apresentando bons números em reflexividade e emissividade (característica responsável pela condutividade térmica). Esta disposição pode ser vista na Figura 1, que apresenta um esquema da disposição das camadas.
Figura 1 - Imagem esquemática das camadas de uma embalagem Tetra Pak
Essa combinação de camadas, de acordo com CEMBRANEL (2019) com elementos de diferentes características físicas e químicas, gera um difícil processo de reciclagem, além da falta de infraestrutura em muitos países e o elevado custo para realização, o que torna inviável frente ao resultado obtido. Em contrapartida, por oferecer baixa condutividade térmica, as embalagens longa vida, apresentam valor sustentável, ao serem reutilizadas como isolantes térmicos, substituindo produtos similares e se apresentando como boa opção em comunidades em situação de vulnerabilidade social, resultando na diminuição do consumo de energia e melhora na qualidade de vida.
No Brasil, o projeto “Forro Vida Longa” foi pioneiro com seu mentor Schmutzler (2000) ao incentivar o reaproveitamento, visando o conforto térmico das moradias, ao mesmo tempo que detinha viés sustentável, promovendo ações ecológicas, como a reutilização dessas embalagens como benefício social. O autor realizou procedimentos a fim de verificar as características do material, obtendo assim, que ao entrar em contato com a fiação elétrica, não apresentou o aumento no risco de incêndio, ao mesmo tempo, ao entrar em contato com o curto-circuito, a embalagem interrompeu a corrente elétrica.
Segundo números da própria Tetra Pak (2020), apenas no ano de 2001, 53 bilhões de litros de alimentos, receberam suas embalagens, resultando em 89 bilhões de unidades. O Brasil foi responsável pelo consumo de 6 bilhões de embalagens. Em 2018, apenas no Brasil, foram produzidas 78 mil toneladas de embalagens, com apenas 29,1% sendo recicladas (CEMPRE, 2018). A grande quantidade produzida de resíduos aliada com a dificuldade no processo de reciclagem, resulta na atual realidade, o grande número de aterros sanitários.
3.1 Experimentos
3.1.1 Experimento em Laboratório
O projeto analisado denominado “Embalagens Tetra Pak® no isolamento térmico de cobertura em edificações”, realizado em laboratório por CEMBRANEL et al., (2019), utilizando a sequência de coleta, higienização e desmembramento das embalagens de 1L. Para a composição de 1m², foram utilizados em média 20 embalagens, que foram grampeadas. O protótipo testado buscou representar as características de uma edificação, construída em madeira. O modelo possuía dimensões de 50cm X 50cm X 100cm, com cobertura de fibrocimento 6mm, além de forro PVC 7mm e lâmpadas incandescentes de 200w, representando a fonte de calor, como pode ser observado na figura abaixo.
Figura 2 - Protótipo utilizado para realizar os testes
Fonte: CEMBRANEL et al., (2019).
Foram realizadas medições em três cenários diferentes, um com o isolamento confeccionado das embalagens entre o forro e a telha, um com material isolante vendido comercialmente e outro sem nenhum tipo de isolação, a fim de se descobrir a temperatura interna, sem influência. Os valores obtidos por meio de medição de temperatura foram submetidos a cálculos estatísticos, utilizando a análise de variância e o teste múltiplos de Tukey. Pode-se afirmar, que o isolante térmico realizado por meio das embalagens Tetra Pak e o isolante comercial, apresentam estatisticamente, as mesmas condições de isolamento, sendo a temperatura interna do protótipo, com ambos tipos de tratamento apresentaram números inferiores frente ao ambiente sem nenhum tipo de tratamento (CEMBRANEL et al., 2019).
3.1.2 Experimento em Protótipo
Na pesquisa realizada no artigo “Modelagem matemática da reflexão da radiação solar utilizando embalagens Tetra Pak® como isolante térmico”, elaborado por MARTINI, TRINDADE (2009), as embalagens cartonadas longa vida foram aplicadas em sistemas de cobertura, visando substituir os sistemas convencionais de isolamento térmico, para apresentar à comunidade alternativas sustentáveis e economicamente acessíveis.
Esse projeto a forma de protótipo para a realização, utilizando maquete para fins de obtenção de resultados, foram utilizadas uma casa de madeira com dimensões 1,22m X 0,78m X 0,72m, com telha de cimento-amianto 4mm, sem forro, então, confeccionada subcobertura com 21 caixas de leite, que após abertas e limpas, foram unidas com fita adesiva e fixadas na estrutura da maquete, como pode ser observado na Figura 3.
Figura 3 - Maquete utilizada para realizar os testes
Fonte: MARTINI, TRINDADE (2009).
Durante o estudo, foram realizadas medições de temperatura, externa e internamente, com termômetro laser, entre períodos de 5 horas, durantes 6 dias, com os três primeiros dias, com a subcobertura, e os demais sem ela. Admitiu-se a temperatura média, obtida em cada horário que se foi realizado a medição. Obteve-se com a subcobertura o decréscimo de 6,92º de temperatura no ambiente, correspondendo a uma diminuição de 17,5% (MARTINI, TRINDADE, 2009).
3.1.3 Experimentos Práticos
No artigo “Isolamento térmico de residências através da reutilização de embalagens Tetra Pak”, os autores FERNANDES, DANIELEWICZ, SECCO (2014), afirmam que com a aceitação da comunidade local e com apoio dela, os resultados desse projeto, foram obtidos com o consumidor final do município da cidade de Videira-SC.
Os integrantes do projeto reuniram, separaram as embalagens e higienizaram com água e sabão. Com folhas de 17cm x 35cm (0,06m²), foi necessário em média 20 embalagens para a confecção de 1m² de painel térmico. Pesquisas realizadas por Schmutzler (2000),
obteve em testes, resultados que comprovaram a redução da temperatura interna em 8ºC, após 40 minutos de exposição. Os testes foram realizados em sete residências, selecionadas pela assistência social do município, para o recebimento do projeto. Os experimentos apontaram que a face aluminizada, independe da sua orientação, não influencia nos resultados. As residências apresentavam pé-direito muito baixo e não contavam com nenhuma espécie de forro, culminando em um ambiente interno com elevadas temperaturas. O relato foi unânime entre os moradores, houve sim melhora na qualidade de vida, com temperaturas mais altas em dias frios e mais baixas em dias quentes, além do painel feito por embalagens proteger a moradia contra poeira, proveniente de dias ventosos (FERNANDES, DANIELEWICZ, SECCO, 2014).
Figura 4 - Antes e depois da aplicação das embalagens Tetra Pak no forro para efetuar os testes
Fonte: FERNANDES, DANIELEWICZ, SECCO (2014).
O segundo projeto, intitulado: “Embalagens Tetra Pak como alternativa sustentável para isolamento térmico de residências em Porto Velho/RO”, foi realizado na comunidade Vila Princesa da cidade de Porto Velho/RO, comunidade localizada próximo a um aterro municipal, sendo a reciclagem a fonte de renda mais presente no local. As ideias foram bem recebidas e contaram com a participação dos usuários, em que seriam instalados forros utilizando as embalagens. A montagem dos painéis com cerca de 25 caixas, para montar 1m², as casas atendidas teriam em média 25m², necessitando então cerca de 1.550 embalagens, sendo o maior desafio a coleta da matéria prima, pois nem sempre foi possível utilizar todas as embalagens, pois algumas apresentavam péssima conservação. O projeto conseguiu o engajamento e satisfação dos usuários, que aderiram às ideias e os mesmo realizavam a
própria manutenção das placas e decidiram que as novas casas que seriam construídas teriam a reciclagem das embalagens para utilização na melhora da qualidade da moradia, demonstrando assim valorização de medidas sustentáveis e alternativas (MARQUES et al., 2018).
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O presente desenvolvimento deste trabalho foi a apresentação de um novo fim para as embalagens Tetra Pak, como uma alternativa sustentável e de baixo custo, fugindo da sua reciclagem que demanda altos custos e infraestrutura, retirando da enorme fila de decomposição, resíduos que se amontoam em aterros. As embalagens longa vida tem demonstrado um grande potencial para a sua utilização como um isolante térmico, medida pontual para atendimento das comunidades mais carentes, com residências sem conforto térmico.
As placas térmicas montadas unicamente de embalagens cartonadas, apresentaram estatisticamente em experimentos, resultados similares de isolantes térmicos comerciais, possuindo comprovadamente tais características. Outros testes, comprovaram que as placas, demonstraram o controle da temperatura interior das residências, sendo 17.5% inferior a externa e com menor transferência de calor para o ambiente externo, se comparado a outro ambiente sem a aplicação das embalagens. Apresentou boas propriedades no quesito reflexão da radiação solar. Outro ponto, a se ressaltar, foi a melhora do ambiente notada pelos usuários, que se apresentaram satisfeitos, com a melhoria em suas casas, sendo assim, proporcionando melhor qualidade de vida a esses locais. Tais propostas inovadoras trazem a discussão práticas sustentáveis, visando a melhor qualidade de vida, não só dos beneficiados pela iniciativa, mas a população como um todo e o meio ambiente.
REFERÊNCIAS
BUXTON, Pamela. Manual do Arquiteto: Planejamento, Dimensionamento e Projeto. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2017. 824p.
CEMBRANEL, Adir Silverio; HENKES, Jairo Afonso; AGUIAR, Wagner de; GOMES, Tayoná Cristina; PAGLIARINI, Marcos Vinícius. Embalagens Tetra Pak® no isolamento térmico de cobertura em edificações. Florianópolis: Revista Gestão e Sustentabilidade Ambiental, 2019. Disponível em:
<http://portaldeperiodicos.unisul.br/index.php/gestao_ambiental/article/view/6404/4330>. Acesso em: 30 set. 2020.
CEMPRE - Compromisso Empresarial para a Reciclagem. Ficha Técnica Embalagens Cartonadas Longa Vida. CEMPRE, São Paulo, 2013. Disponível em <
http://cempre.org.br/artigo-publicacao/ficha-tecnica/id/9/embalagens-longa-vida>. Acesso em: 30 set. 2020.
FERNANDES, Jaquiel Salvi; DANIELEWICZ, Ramona Jaqueline; SECCO, Joice. Isolamento térmico de residências através da reutilização de embalagens Tetra Pak. Revista Brasileira de Extensão Universitária, v. 5, 2014. Disponível em:
<https://periodicos.uffs.edu.br/index.php/RBEU/article/view/905>. Acesso em: 28 set. 2020. FROTA, Anésia Barros; SCHIFFER, Sueli Ramos. Manual de conforto térmico. 5. ed. São Paulo: Studio Nobel, 2001.
LAMBERTS, Roberto; DUTRA, Luciano; PEREIRA, Fernando O. R. Eficiência Energética na Arquitetura. 3. ed. Rio de Janeiro: Eletrobras/Procel, 2014.
MARQUES, Francima Oliveira; SILVA, Jose Geraldo; OLIVEIRA, Luma Damon de Melo; ALMEIDA, Vera Lúcia de. Embalagens Tetra Pak como alternativa sustentável para isolamento termico de residências em Porto Velho/RO. Porto Velho: Revista Ciência Amazônida, 2018. Disponível em:
<http://www.periodicos.ulbra.br/index.php/amazonida/article/view/4033>. Acesso em: 29 set. 2020.
MARTINI, Daniele; TRINDADE, Tiago Quevedo da. Modelagem matemática da reflexão da radiação solar utilizando embalagens Tetra Pak ® como isolante térmico. Cuiabá, 2009. Disponível em: <http://www.revista.ajes.edu.br/index.php/rca/article/view/54>. Acesso em: 27 set. 2020.
MICHELS, C. Análise da Transferência de Calor em Coberturas com Barreiras Radiantes. Dissertação de Mestrado, 2007. Disponível em:
<http://labeee.ufsc.br/sites/default/files/publicacoes/dissertacoes/DISSERTACAO_Caren_Mi chels.pdf>. Acesso em: 1 out. 2020.
NUTRIÇÃO PRÁTICA E SAUDÁVEL. Afinal, o que são as barrinhas coloridas
encontradas no fundo de embalagens longa vida?. Tetra Pak Brasil, 2018. Disponível em: <http://www.nutricaopraticaesaudavel.com.br/nutricao-e-saude/o-que-sao-as-barras-coloridas-no-fundo-de-embalagens-cartonadas/>. Acesso em: 28 set. 2020.
SCHMUTZLER, Luis Otto F. Projeto Forro Vidalonga. Campinas: Unicamp, 2000.
Disponível em: < http://www.fem.unicamp.br/~vidalong/projleite.html >. Acesso em: 30 set. 2020.
SOUZA, Ludmilla. Brasil gera 79 milhões de toneladas de resíduos sólidos por ano. Agência Brasil, São Paulo, 2019. Disponível em:
<https://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2019-11/brasil-gera-79-milhoes-de-toneladas-
de-residuos-solidos-por-ano#:~:text=No%20Brasil%2C%20em%202018%2C%20foram,pouco%20maior%20que%20 a%20gera%C3%A7%C3%A3o>. Acesso em: 30 set. 2020.
