Casa Sustentável meio ambiente, Trabalhos de Sociedade e Meio Ambiente

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Ourinhos - SP

ETEC JACINTO FERREIRA DE SÁ OURINHOS

CURSO TÉCNICO EM EDIFICAÇÕES

ADRIANO SOARES DA SILVA

CASA SUSTENTÁVEL

Casa Sustentável

“Uma edificação eficiente do ponto de vista energético, saudável, confortável, de uso flexível e projetada para ter uma longa vida útil”. (Foster + Partners, 1999)

A Engenharia visa à conjugação de conhecimentos matemáticos, técnicos e científicos na criação, aperfeiçoamento e implementação de utilidades, tendo em conta a sociedade, a economia e o meio ambiente. A Engenharia é uma ciência abrangente que engloba uma série de áreas especializadas, cada qual com uma ênfase em determinado campo de aplicação e uso de tecnologias específicas. Assim como a Engenharia, a sustentabilidade é altamente integradora, permite conciliar diferentes abordagens que visam ao respeito ao meio ambiente, promovendo a eficiência energética e dos materiais, à promoção social com maior segurança aos trabalhadores, e à viabilidade econômica, produzindo bens mais duradouros e atraentes do ponto de vista do investimento. Esses conceitos, quando aplicados às edificações, irão refletir em uma proposta nova e urgente de se construir. A Casa Sustentável é a grande oportunidade de conciliar a Engenharia e a Sustentabilidade, transformando a sociedade e seu estilo de vida. O conceito de sustentabilidade surgiu no século XX com James Lovelock, a partir das idéias de Aldo Leopold, e tomou notoriedade atingindo, atualmente, os níveis desejados pelos seus idealizadores. Empresas e profissionais

como fazemos hoje. As causas ecológicas se tornaram irmãs das causas sociais porque são interdependentes, e muitas civilizações fizeram destas relações a sua cultura. Assim, nossos conceitos passaram por transformações importantes, concluindo que todos os empreendimentos humanos devem atender, de forma eficiente e integrada, às necessidades sociais, econômicas e ambientais, dando origem ao tripé da sustentabilidade, conforme apresentado no gráfico ao lado, que de símbolo tornou-se uma bandeira que representa o equilíbrio necessário para a longevidade das empresas, da sociedade e do meio ambiente.

A cadeia produtiva da construção civil

Construção sustentável significa que os princípios do desenvolvimento sustentável são aplicados à cadeia produtiva do empreendimento como um todo. Isto abrange a extração e beneficiamento da matéria-prima, passando pelo planejamento, projeto e construção das edificações e obras de infraestrutura, até a sua demolição e o gerenciamento dos entulhos. Os materiais deverão ser escolhidos de modo a minimizar a mineração e o extrativismo e contribuir para sua recuperação. Deve-se reduzir o consumo de solo, água e energia durante a manufatura dos materiais, durante a obra e depois dela, e trabalhar de modo lógico, pensando na cadeia de produção dos materiais.

Análise do ciclo de vida (ACV) na construção

A abordagem da edificação integrada ou sustentável considera o ciclo de vida em todos os níveis, inclusive como objetivo do escopo, e precisa solucionar os impactos ambientais que a obra vai ocasionar como movimento de terra, resíduos da construção, emissão de carbono, resíduos gerados pelos moradores e, assim, buscar a eficiência na utilização de todos os recursos.

A casa sustentável está elevando os padrões tanto de cuidado como de desempenho das edificações, podendo chegar a uma arquitetura neutra em carbono, oferecendo ambientes saudáveis, seguros e não tóxicos para seus habitantes.

Responsabilidades

A casa sustentável é um organismo vivo. Tudo deve estar integrado: devemos aproveitar o vento, a chuva, a luz diurna e o ar noturno, incorporando os princípios do biomimetismo, olhando o ambiente externo e visando à boa qualidade do ambiente interno. Dentro da edificação, os sistemas e equipamentos devem propiciar o controle de, no mínimo: a temperatura, umidade, ventilação e iluminação, proporcionando o conforto necessário a cada um dos espaços planejados.

Cada membro da equipe do projeto integrado deve ter um papel e uma área de especialização claramente definida, e se responsabilizar pelas informações necessárias ao projeto, defendendo, assim, as melhores soluções. Citamos os atores presentes em uma obra: o proprietário, que tem suas expectativas e exigências, os diferentes profissionais, projetistas e engenheiros (de estruturas, civil, de condicionamento do ar, hidrosanitário, elétrico e de energia), o construtor e o empreiteiro, os consultores especializados (iluminação natural, energia, projeto sustentável e outros), os usuários e os administradores da edificação. Outros ainda poderão fazer parte da empreitada, responsáveis por questões específicas como coberturas verdes, a conversão inloco de energia eólica em elétrica ou o tratamento de águas servidas. Todos serão responsáveis por documentar suas próprias estratégias e decisões. O empreendedor e a equipe têm de definir o quão sustentável será a futura casa, ou empreendimento. Devemos lembrar que uma construção sustentável poderá ter um custo inicial maior (entre 5 e 8%) que o convencional, mas o retorno ocorre por conta dos itens sustentáveis, da redução do custo de manutenção operacional da casa e do ganho da qualidade de vida dos moradores, sem falar na redução da pegada ecológica da obra.

Casas sustentáveis

A construção sustentável tem um papel importante para que as novas gerações tenham finalmente uma educação voltada para a sustentabilidade, fruto das ações que realizarmos agora. O desenvolvimento que buscamos, somente será alcançado com ações sustentáveis (arquitetura, projeto, construção, materiais), que derivam de uma nova forma de reconhecer-se como parte da natureza que nos cerca. A figura ao lado apresenta este conceito retirado do Guia básico para a sustentabilidade, de Brian Edwards,

b) Evitar especificidades funcionais, pois poderão tornar as edificações inerentemente inflexíveis. c) Priorizar iluminação e ventilação naturais, e, se possível, com pátios internos, evitando plantas muito profundas. d) Projetar visando à simplicidade operacional, uma vez que a simplicidade das instalações e dos sistemas construtivos permite sua atualização periódica e cria uma relação de respeito entre o usuário e o espaço habitado. e) Projetar visando à durabilidade, pois uma construção de baixa qualidade pode converter em um fardo no futuro. As edificações duráveis e de baixo custo de manutenção podem ter um custo inicial mais alto, porém, ao longo de sua vida útil, economizam energia e reduzem os resíduos, representando um investimento mais sólido. f) Para maximizar o uso de energias renováveis, a edificação deve ser orientada corretamente (com a fachada principal voltada para o equador); possuir uma inclinação adequada (de 30o a 40o na cobertura e de 60o a 70o na fachada) para instalação de painéis de aquecimento solar e ódulos fotovoltaicos; estar suficientemente afastada de outras construções, para permitir a incidência de iluminação solar (em especial durante o inverno, quando os raios solares incidem em ângulos inferiores); evitar obstáculos aos fluxos de ar; e as coberturas devem ser projetadas para suportar geradores eólicos e acumuladores térmicos (boilers).

Visão holística da Casa Sustentável: o ambiente interno e externo

Para aplicar novas soluções e técnicas sustentáveis para uma edificação, utilizam-se, como base de projeto, as condições climáticas do entorno, ciclo de vida da edificação e o aproveitamento sustentável dos materiais.

O projeto dos ambientes internos e externo alinha-se nas seguintes estratégias: a) posicionar a edificação de maneira útil e eficiente, de acordo com a localização e entorno; b) distribuir os espaços internos e seus elementos, de modo a permitir seu conforto ambiental e usabilidade consciente, sem deixar de contemplar a acessibilidade universal; c) usar, de forma sustentável, recursos externos como elementos complementares ao conforto ambiental, priorizando a vegetação nativa tanto para sombreamento quanto para a produção de alimentos; d) aproveitar recursos naturais disponíveis para redirecionamento e economia de energia, como coleta e reutilização de água de chuva no sistema sanitário e irrigação, e coleta solar de baixo custo para aquecimento da água; e) priorizar a especificação de materiais locais, analisando seu ciclo de vida e impactos preservativos não tóxicos. Incluir a reutilização, ou reciclagem, de materiais de demolição quando possível; f) integrar, de forma funcional, os subsistemas sustentáveis, alinhando-os à escolhas de eficiência e economia de recursos energéticos

Conforto Ambiental

O conforto está diretamente relacionado à sensação de bem-estar. Esse conforto dos espaços internos vem da combinação dos parâmetros objetivos e de fatores inerentes ao usuário. Os parâmetros objetivos são assim chamados pelas características do determinado espaço. Esses parâmetros podem ser específicos e gerais, tratando-se, os primeiros, de conforto térmico, acústico e visual, e os gerais são dimensões do espaço, fluxo interno, requisitos de organização.

luz refletida no entorno, conforme diagrama abaixo da NBR 15215-3 (ABNT, 2005): Onde: CC - Componente Celeste: É a relação entre a iluminação diurna em um ponto interior do local dividida unicamente pela luz que provém diretamente da abóbada celeste e a iluminação exterior simultânea sobre um plano horizontal iluminado pelo total da abóbada de um céu coberto normal. CRE - Componente Refletida Externa - É a relação entre a iluminação diurna em um ponto interior do local, que recebe luz unicamente das superfícies externas por reflexão direta e a iluminação exterior simultânea sobre um plano horizontal iluminado pelo da abóbada de um céu coberto normal. CRI - Componente Refletida Interna - É a relação entre a iluminação diurna em um ponto interior do local, que recebe luz unicamente por reflexão das superfícies interiores e a iluminação exterior simultaneamente sobre um plano horizontal iluminado pelo total da abóbada celeste de um céu coberto normal. A magnitude e distribuição da luz no ambiente interno dependem de um conjunto de variáveis, tais como: disponibilidade da luz natural (quantidade e distribuição variáveis com relação às condições atmosféricas locais); obstruções externas; tamanho, orientação, posição e detalhes de projeto das aberturas; características óticas dos envidraçados; tamanho e geometria do ambiente e das refletividades das superfícies internas. Um bom projeto de iluminação natural sustentável tira proveito e controla a luz disponível, maximizando suas vantagens e reduzindo suas desvantagens. Na definição de uma prioridade, em termos de exposição à luz natural, valores de iluminâncias e distribuições necessárias para as atividades em cada ambiente devem ser estabelecidas. Em alguns ambientes, a iluminação uniforme é mais recomendada, em outros, é desejável uma maior variação. Em ambientes nos quais os usuários ocupam posições fixas, o critério deve ser diferente daqueles onde as pessoas podem mover-se livremente na direção das aberturas ou para longe delas. O projeto de iluminação sustentável apresenta diferentes aspectos, estando, os principais, ligados à eficiência energética da edificação e à produtividade e saúde do usuário. Para cada espaço a ser projetado, deve- se pensar na sua finalidade, o trabalho a ser iluminado e a tarefa visual a ser executada. Também o uso racional da iluminação vai permitir que os níveis de consumo da edificação não sejam elevados. A luz nos espaços pode imprimir- lhes diferentes aspectos, como: valorização do ambiente, aspecto de alegria e a percepção do espaço exterior, amenizando a sensação de confinamento. Uma vez equacionados esses requisitos, o projeto caminha para alcançar um nível ideal de iluminância, com intuito de se conseguir a maior eficiência, o melhor desempenho energético e redução de custos de projeto e utilização.

Conforto Térmico - Ventilação Cruzada

A ventilação é um fenômeno natural, com importância estratégica para o conforto térmico das edificações. A diferença de densidade faz com que o ar quente suba gerando uma gradiente de pressão. Para que o processo de movimentação de ar ocorra no seu interior, torna-se necessário essa diferença de pressão e aberturas na edificação. A ventilação pode proporcionar conforto de duas formas: a ventilação noturna que reduz a massa térmica do edifício à noite, e a velocidade do ar que gera uma sensação de resfriamento. Portanto, o projeto da ventilação cruzada promove estratégias de orientação e posicionamento de aberturas, favorecendo o aproveitamento dos ventos predominantes da região. Esse sistema pode ser feito de forma horizontal ou vertical. Uma das vantagens da ventilação natural é a renovação do ar de determinado ambiente proporcionando, consequentemente, o conforto térmico. Outro benefício importante da sua implantação é a redução do uso de ventilação mecânica e de ar condicionado tornando a construção mais eficiente em termos energéticos.

Os elementos vegetais propostos pelo projeto podem desempenhar, além das funções estéticas e de sombreamento, o importante papel de fornecimento de alimentos. Essa produção se refere, portanto, a qualquer produto ou subproduto que essas espécies possam gerar, e que possa ser utilizado pelos moradores, pelas criações de animais ou pela fauna nativa. Para os moradores, essa produção pode se destinar ao consumo direto (frutos, ervas medicinais, etc.) e à produção de alimentos elaborados (compotas, conservas, etc.), para serem convertidos em proteína animal, ao servir de alimento para as criações, ou, mesmo, para produzir biomassa e ser reintroduzido no ciclo produtivo, na forma de composto orgânico.

Propostas inovadoras de paisagismo

Telhado verde: Os telhados verdes ganharam uma crucial importância nos centros urbanos, trazendo diversos benefícios, como:

• aumento da biodiversidade;
• redução da velocidade de escoamento da água da chuva na fonte (telhado);
• aumento da retenção da água da chuva na fonte (drenagem urbana);
• limpeza da água pluvial, contribuindo para redução da poluição;
• redução da emissão de carbono, atenuante da poluição do ar;
• auxílio na diminuição da temperatura do micro e macro ambiente externo.

Jardins Verticais: A estrutura dos jardins verticais produz oxigênio, reduz o ruído urbano e ajuda a combater o efeito de ilha de calor embora, à primeira vista, a estética chame mais a atenção do que a função ecológica.

O uso da energia na casa sustentável

O Índice de Desenvolvimento Humano - IDH reúne estatísticas relativas ao nível educacional, padrão de vida e longevidade percapita de um determinado local, região ou país. Fazendo um balanço global, os dados da ONU mostram que países desenvolvidos possuem altos índices de IDH com níveis de consumo de energia muito diferentes.

Portanto, é possível reduzir o consumo de energia nos países sem alterar seu nível de desenvolvimento humano. Isto significa que é possível consumir energia de forma mais eficiente, numa palavra, devemos praticar a eficiência energética. O padrão de eficiência energética estabelecido pelo estado da Califórnia, nos Estados Unidos (Título 24, 1970), mostra que, desde 1973, o uso de eletricidade por pessoa praticamente não mudou, embora tenha subido cerca de 50% no restante do país. As diretrizes deste Estado, com sua zona climática própria, poderiam ser estendidas a todos? Certamente que não, mas algumas de suas práticas poderiam ser utilizadas com sucesso nas demais regiões dos Estados Unidos. No Brasil não é diferente. E, por ser um fator que influencia sobremaneira as edificações, a energia deve ser abordada de forma ampla e profunda. O tamanho das edificações está relacionado ao consumo de energia; portanto, edificações maiores costumam consumir mais energia e utilizar mais recursos naturais em sua construção. Porém, uma edificação eficiente com 400m2 pode demandar menos energia que edificações de 250m² , com projetos convencionais. Ainda que geralmente o tamanho da edificação esteja relacionado à demanda de energia, o estilo de vida e as cargas de eletrodomésticos associados a ele influenciam significativamente o consumo de energia. Alguns equipamentos consomem energia mesmo quando “desligados“ ou em estado de espera (stand-by). A importância dos eletrodomésticos aumenta à medida que um bom projeto consegue reduzir o consumo de energia associado ao aquecimento de água, refrigeração e à iluminação. O profissional deve sempre informar ao cliente o consumo e os custos associados ao uso descontrolado dos eletrodomésticos. Uma boa dica é somente utilizar produtos com o selo “A“ do Procel (etiquetagem de eficiência). Existem várias estratégias para a redução do consumo de energia, desde um bom projeto até o uso consciente da energia elétrica. A edificação deve adequar-se ao clima local, criar uma separação térmica adequada entre o interior e o exterior, fornecer ar fresco e selecionar equipamentos bem dimensionados e eficientes em energia, e incorporar energias renováveis. Existem atualmente 200 mil produtores de eletricidade doméstica na Inglaterra, utilizando as mais diversas tecnologias. No Brasil, a publicação da Resolução Norma tiva nº 482, de 17 de abril de 2012, pela Aneel, sobre microgeração, poderá criar um mercado de 10MW em poucos anos, utilizando painéis solares fotovoltaicos ou pequenos geradores eólicos conectados à rede da concessionária de energia. O dimensionamento dos sistemas de energia deve atender aos critérios técnicos e normas ABNT pertinentes. Os engenheiros devem apresentar opções sustentáveis de energia para as edificações. As soluções que integram várias tecnologias normalmente são mais eficientes, porém mais complexas do ponto de vista de operação e manutenção. Nesta cartilha, mostramos as formas de utilização e dimensionamento da energia solar passiva, ativa, energia eólica para locais com boa incidência de ventos, o uso gás natural (GN), a eficiência energética aplicada às edificações sustentáveis e as propostas renováveis do futuro como o hidrogênio.

coeficiente de perda de energia podem ser encontrados no site do Inmetro, através do link indicado: http://www.inmetro.gov.br/consumidor/tabelas.asp.

3. Existem distâncias normalizadas para que o sistema funcione por circulação natural(termosifão) ou, se não for possível atendê-las, devemos utilizar a circulação forçada através de uma pequena bomba.
4. Calcule a energia necessária para aquecer este volume de água da temperatura ambiente do local até 50°C ou 60°C.
5. No site do Inmetro você poderá encontrar a lista de todos os coletores solares certificados e a produção média mensal de energia (kWh/mês) de cada coletor.
6. Divida a energia necessária para aquecer o volume do acumulador (boiler) pela energia gerada por cada painel e encontre o número de painéis necessários.
7. Lembre-se de que o encanamento de água quente deve ser isolado termicamente e as torneiras devem ser do tipo misturador”.
8. Dúvidas?: Recorra à Norma Brasileira ABNT NBR 15569

Roteiro de dimensionamento do sistema de geração de energia fotovoltaica:

1. A geração de energia poderá ser acumulada em baterias para uso posterior ou injetada diretamente à rede de energia, desde que autorizada pela concessionária local.
2. Primeiro, verifique a disponibilidade de área em seu telhado voltado para o norte.
3. Veja no site do Inmetro os módulos fotovoltaicos certificados e sua produção média mensal de energia na condição padrão estabelecida (kWh/mês).
4. Instale o inversor (equipamento eletrônico que converte a corrente contínua gerada nos painéis fotovoltaicos em corrente alternada adequada ao consumo) com capacidade de corrente adequada ao consumo e um controlador de carga para as baterias (se for o caso).
5. Instale um novo quadro de energia de forma a trabalhar em paralelo com o quadro de energia já existente.

Energia Eólica

1. Considere a velocidade dos ventos médios do local. Você pode consultar no site do CRESESB <www.cresesb.cepel.br> e ver o potencial de energia disponível.
2. Verifique o equipamento mais adequado para essa classe de vento.
3. Existem muitos fornecedores de geradores eólicos para cada tipo de aplicação.
4. Normalmente para pequenas instalações, utilizam-se os aerogeradores de eixo vertical e, para as maiores, os de eixo horizontal.
5. A instalação deve ser feita como o sistema fotovoltaico ligado à rede ou baterias.

Gás Natural

1. O Estado de Minas Gerais começa a viver a realidade da utilização do gás natural residencial já presente em outras unidades da federação com Rio de Janeiro, São Paulo, Bahia e Espírito Santo.
2. A Gasmig, em 2012, se prepara para ampliar a sua participação no fornecimento de gás natural a residências. A Companhia já possui contrato de fornecimento com três novos condomínios residenciais em Nova Lima, e dois condomínios em construção no bairro Engenho Nogueira, em Belo Horizonte. Para iniciar o atendimento na capital, a Gasmig pretende implantar, em breve, o Projeto Anel Sul - uma rede de 180 quilômetros de extensão que levará o gás natural a cerca de 70 mil residências dos bairros Santo Agostinho, Lourdes, Funcionários, Buritis, Gutierrez, Sion, Belvedere e também ao Vale do Sereno, em Nova Lima. Nas residências, as formas mais comuns de utilização do gás natural são no aquecimento de água (torneiras, chuveiros, banheiras), no fogão, em churrasqueiras, lareiras e piscinas.
3. O GN promove o adiamento dos investimentos em geração de eletricidade, contribuindo para minorar os impactos ambientais, mesmo em hidrelétricas;
4. O GN é mais econômico para aquecimento de água, retirando do horário de pico o uso do chuveiro elétrico, condicionamento de ambiente, cocção, e