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3. Impacto ambiental dos materiais e dos edifícios
Principais impactos no Brasil e no mundo e suas consequências
Propriedades dos materiais relacionadas com impactos ambientais.
1 aula
UFJF - Faculdade de Engenharia
Dep. de Construção Civil
Disciplina Construção SustentávelProf. Pedro Kopschitz Xavier Bastos
Construção Civil - Potenciais impactos ambientais negativos
Os potenciais impactos ambientais negativos da construção civil podem ser divididos nas fases de:
• Planejamento da urbanização;
• Construção propriamente dita.
Planejamento da urbanização: impactos ambientais relacionados ao uso do solo local e regional, ou seja, a adequação do projeto aos critérios do zoneamento e de uso e ocupação do solo.
A área a ser ocupada constitui área de risco? (inundações, alta tensão, explosões, incêndios, deslizamentos e sujeitas a ocorrência de vetores de doenças).
Fonte: "MANUAL DE IMPACTOS AMBIENTAIS - Orientações Básicas sobre Aspectos Ambientais de Atividades Produtivas"http://www.mma.gov.br/estruturas/sqa_pnla/_arquivos/manual_bnb.pdf
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Planejamento da urbanização - interferências na utilização do solo,
provocadas pela implantação de edificações e/ou equipamentos:
• Aumento da estrutura de transporte e de tráfego, o que pode acarretar a geração de ruído e emissão de poluentes atmosféricos;
• Impermeabilização do solo e aumento no fluxo de águas superficiais acarretando maior demanda no sistema de drenagem e interferindo no ciclo das águas subterrâneas;
• Aumento de demanda de água do sistema de abastecimento público;
• Aumento na geração de resíduos sólidos e, consequentemente, na coleta, transporte, tratamento e disposição final;
• Aumento na geração de esgoto e, consequentemente, implicações no processo de coleta, tratamento e disposição final dos efluentes.
Construção propriamente dita:
• Alteração no fluxo das águas provocada pelos serviços de drenagem do terreno;
• Degradação da flora e da fauna em função da remoção da vegetação natural do local;
• Geração de poeira pela execução de serviços de terraplenagem;
• Geração de resíduos oriundos dos serviços de terraplenagem e dos materiais de construção a serem descartados por meio de “bota-fora”;
• Geração de ruído pelas máquinas e equipamentos em períodos intermitentes durante a construção;
• Alteração no fluxo de veículos e tráfego local para a execução dos serviços de terraplenagem e do abastecimento de materiais para a execução das obras, com geração de ruídos, material particulado e resíduos nas vias públicas.
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Quadro resumo - Construção Civil"MANUAL DE IMPACTOS AMBIENTAIS - Orientações Básicas sobre Aspectos Ambientais de Atividades Produtivas"http://www.mma.gov.br/estruturas/sqa_pnla/_arquivos/manual_bnb.pdf
Medindo o impacto ambiental dos materiais de construção:
Impacto devido à produção:Uso de energia (talvez a medida mais importante)Exaustão dos recursosAquecimento globalChuva ácidaToxinas
Impacto devido ao uso:Potencial de reuso/reciclagemDanos à saúde
Materiais e EdifíciosTodos os materiais precisam ser processados de alguma maneira antes de serem incorporados a uma edificação. Isso inevitavelmente exige o uso de energia e gera resíduos.
A escolha dos materiais afeta o impacto ambiental de uma casa.
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Para construir e, principalmente, projetar, Engenheiros e
arquitetos devem ter domínio sobre:
• Custo financeiro dos materiais.
• Técnicas construtivas - maior ou menor facilidade para instalação e acessórios (juntas, colas, argamassas, pregos, parafusos, ...), ferramentas e equipamentos necessários.
• Propriedades físicas e mecânicas dos materiais - resistência à compressão, flexão, tração..., módulo de elasticidade, abrasão, corrosão, estanqueidade à água, absorção de água, etc.
• Durabilidade (vida útil) dos materiais - durante quanto tempo haverá desempenho de funções no edifício de forma eficiente? Isso define o número de substituições do material (revestimento de pisos e paredes, tintas, etc) ao longo da vida útil do edifício.
• Necessidade de manutenção.
• Natureza (composição) química - o material emite algum gás? É inflamável? Dissolve e libera substâncias nocivas à saúde? É susceptível a ataques de insetos?
• Matérias primas dos materiais - a fonte está se esgotando?
• Custo ambiental dos materiais - energia, emissão de CO2, consumo de água, geração de resíduos, ..., como volta para a natureza (se voltar).
Olho na densidade!
Se a quantidade de material considerada como referência para o consumo de energia ou emissão de CO2 for 1 kg (kWh/Kg), materiais densos, como o concreto, levam vantagem (gastam menos energia por kg).
Se a referência for 1 m3, materiais densos levam desvantagem (gastam mais energia por m3). Para alguns casos, como coberturas, é usual adotar a unidade m2 - quanto mais denso o material, mais energia gasta por m2, de acordo com a espessura da telha.
é a quantidade de energia necessária ao ciclo de vida de um material ou
produto: produção, extração, transformação, fabricação, transporte,
aplicação, uso e, finalmente, reciclagem ou disposição final.”
Como calcular os impactos
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Energia cinza não renovável de 1 kg de alguns materiais (kwh)
Energia cinza não renovável de 1 m³ de alguns materiais (kwh)
MENGONI, Jean-Claude. La Construction Ecologique – Matériaux et techniques. Ed. Terre Vivante. 2011.
La Construction Ecologique – Matériaux et techniques. Jean-Claude Mengoni. Ed. Terre Vivante. 2011.
Comparação de diferentes tipos de cobertura
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Energia cinza (kWh) CO2 (b)
Alumínio 600 40
PVC 510 60
Aço
Madeira (França)
285 -3
Impacto de materiais usados em esquadrias (a)
(a) Para 1m2 de janela e 30 anos de duração(b) Em kg de CO2 eq., considerando a captura de carbono
La Construction Ecologique – Matériaux et techniques. Jean-Claude Mengoni. Ed. Terre Vivante. 2011.
MJ/kg
Béton C 25/30 0,72 Concrete 25/30 MPa
Béton C 30/37 0,81 Concrete 28/35 MPa
Mortier de ciment 1,73 Mortar (1:3 cement:sand mix)
Brique en terre cuite 3,02 General (Simple Baked Products)
Ciment 4,26 General (UK weighted average)
Plaque de plâtre armé de fibres 5,16 Plasterboard
Verre plat 13,00 Primary Glass
Acier d'armature 14,00 Engineering steel - Recycled
Laine de roche 16,90 Rockwool - cradle to grave
Bois massif 18,90 Wood
Laine de verre 49,66 Fiberglass (Glass wool)
PVC 81,23 PVC general
Polystyrène (PS) 88,96 General Purpose Polystyrene
Polyuréthane (PUR/PIR) 104,00 Polyurethane Flexible Foam
Polystyrène expansé (EPS) 106,00Thermoformed Expanded Polystyrene
Polycarbonate (PC) 116,00 Polycarbonate
Aluminium 156,64 Aluminium - general
Cadre de fenêtre en aluminium 8.280,00 Aluminium Framed
Base de dados Kbob(Suíça)
Energia primária totalMJ/kg
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kgCO2/kg
Béton 25/30 0,0775
Béton C 30/37 0,120
Mortier de ciment 0,200
Brique en terre cuite 0,248
Plaque de plâtre armé de fibres 0,320
Ciment* 0,700
Acier d'armature 0,705
Verre plat 0,990
Laine de roche 1,04
Laine de verre 1,51
PVC 4,64
Polystyrène (PS) 5,85
Polyuréthane (PUR/PIR) 6,79
Polystyrène expansé (EPS) 7,36
Aluminium 9,69
Polycarbonate (PC) 10,5
Cadre de fenêtre en aluminium 490,8
Base de dados Kbob
Emissão de CO2/kg
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
Éner
gie
Pri
mai
re t
ota
le (
MJ/
kg)
Kbob - MJ/kg
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8
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
kgC
O2
/kg
Kbob - kgCO2/kg
MENGONI, Jean-Claude. La Construction Ecologique – Matériaux et techniques. Ed. Terre Vivante. 2011.
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Especificação de materiais sustentáveis - princípios
1) Reduzir a quantidade de material para um determinado serviço ou acabamento. Ex: piso de concreto polido ou piso de cimento "queimado" dispensam revestimento.
3) Quando novos materiais são necessários, dar preferências àqueles com conteúdo reciclado. Ex: pisos emborrachados provenientes de pneus inservíveis.
4) Escolher materiais de fontes renováveis. Ex: carpete de fibra natural, pisos de madeira de reflorestamento.
2) Reutilizar (reusar) materiais. Ex: madeira de demolição, portões, grades, portas, janelas, telhas, etc...
MOXON, Siân. Sustentabilidade no Design de Interiores. Amadora, Editorial Gustavo Gili, 2012.
http://edificioseenergia.pt/
Fica a dica...
� Assegurar que os materiais de acabamento exijam pouca manutenção.
� Materiais biodegradáveis evitam problemas em aterros.
� Escolher produtos com pouca embalagem.
� Escolher materiais disponíveis localmente.
� Evitar produtos que possuam formaldeídos e alto VOC. Usar versões orgânicas sempre que possível (tecidos nessa versão, por ex.)
� Materiais de acabamento escurecidos ou estampados exigem limpeza menos frequente com produtos químicos que geram alergias e doenças respiratórias.
� Possibilidade de desmontagem em elementos separados.
� Os materiais devem ter componentes recicláveis.
MOXON, Siân. Sustentabilidade no Design de Interiores. Amadora, Editorial Gustavo Gili, 2012.
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MOXON, Siân. Sustentabilidade no Design de Interiores. Amadora, Editorial Gustavo Gili, 2012.
Checklist de especificações
Para assegurar que sejam considerados todos os impactos associados a um material ao longo da sua
vida útil.
O projetista deve
responder "sim" a todas
ou à maioria das perguntas.
Esclarecimentos sobre madeira (madeira legal, madeira certificada, etc)
Madeira legalDocumento de Origem Florestal – DOF (ibama.gov.br)Licença obrigatória para o controle do transporte de produto e subproduto florestal de origem nativa, inclusive o carvão vegetal nativo.
O DOF acompanhará, obrigatoriamente, o produto ou subproduto florestal nativo, da origem ao destino nele consignado, por meio de transporte individual: rodoviário, aéreo, ferroviário, fluvial ou marítimo.Para sua utilização foi disponibilizado pelo IBAMA o Sistema DOF.
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2009:
A CAIXA exige a comprovação do uso de madeira legal por empresas do segmento imobiliário.
Objetivo: Combate ao desmatamento ilegal na Amazônia
Apresentação, pelas construtoras, do Documento de Origem Florestal (DOF) das madeiras utilizadas nos novos contratos de financiamento de empreendimentos habitacionais. A instituição também solicita uma declaração constando o volume e a destinação dessas madeiras na obra.
Madeira certificada
O que é certificação florestal? A certificação florestal deve garantir que a madeira utilizada em determinado produto é oriunda de um processo produtivo manejado de forma ecologicamente adequada, socialmente justa e economicamente viável, e no cumprimento de todas as leis vigentes.
A certificação é uma garantia de origem que serve também para orientar o comprador atacadista ou varejista a escolher um produto diferenciado e com valor agregado, capaz de conquistar um público mais exigente e, assim, abrir novos mercados. Ao mesmo tempo, permite ao consumidor consciente a optação de um produto que não degrada o meio ambiente e contribui para o desenvolvimento social e econômico das comunidades florestais. Para isso, o processo de certificação deve assegurar a manutenção da floresta, bem como o emprego e a atividade econômica que a mesma proporciona.
http://www.wwf.org.br/natureza_brasileira/questoes_ambientais/certificacao_florestal/
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Certificação FSC O FSC atua de três maneiras: desenvolve os princípios e critérios (universais) para certificação; credencia organizações certificadoras especializadas e independentes; e apoia o desenvolvimento de padrões nacionais e regionais de manejo florestal, que servem para detalhar a aplicação dos princípios e critérios, adaptando-os à realidade de um determinado tipo de floresta.
75 países e todos os continentes
Forest Stewardship Council
Certificação CERFLOR
http://ww.inmetro.gov.br/qualidade/cerflor.asp
Programa Brasileiro de Certificação Florestal
As duas certificações são extremamente parecidas e possuem duas categorias principais: o manejo florestal e a cadeia de custódia. A primeira refere- se à floresta propriamente dita, enquanto a segunda envolve a cadeia produtiva que utiliza material certificado. Segundo dados da Associação Brasileira de Celulose e Papel (Bracelpa), dos 6,3 milhões de hectares de florestas plantadas no Brasil, 50% estão certificados: 2,25 milhões pelo FSC e 1 milhão pelo Cerflor.
GESSO
O Conama publicou resolução nº 431 /2002 estabelecendo uma nova
classificação para o gesso. A resolução altera a classificação do material.
Antes, ele era agrupado na categoria "C", de “resíduos para os quais
não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente
viáveis que permitam a sua reciclagem ou recuperação”.
“Art. 3 o
............
II - Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como:
plásticos, papel, papelão, metais, vidros, madeiras e gesso.”
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Deposição do resíduo de gesso em aterros sanitários:
A dissolução dos componentes do gesso pode torná-lo inflamável.
Dióxido de carbono, água e gás sulfídrico - odor característico de ovo podre.
A incineração do gesso também pode produzir o dióxido de enxofre, um gás tóxico.
Possibilidades de minimizar o impacto ambiental: redução da geração do resíduo,
reutilização e reciclagem.
http://www.unicamp.br/unicamp/ju/550/em-busca-do-gesso-sustentavel
Foto de Lucas LovisiFoto de Lucas Lovisi
VOCProdutos de tratamento da madeira
Colas para produtos de madeira
Papel de parede
Isolantes
Vernizes
Tintas
Ceras
Produtos de limpeza e manutenção
Inseticidas
Produtos de madeira (aglomerados, compensados...)
Formaldeído - um dos maiores poluidores de ar interior de habitações. Também presente em tecidos, carpetes, e tintas.
Colas vinílicas – depende do solvente utilizado (orgânico ou água).
Volatile Organic Compounds
Componentes orgânicos voláteis
Qualidade do ar interior
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Solventes de tintas
Amianto
Lãs minerais
Isolantes sintéticos (poliestirenos) – emissão de i-pentano,
CFC, HCFC... Em caso de incêndio: gás carbônico e
monóxido de carbono.
Tintas e vernizesTeor de Componentes
Orgânicos Voláteis (VOC)
Sistemas acrílicos BAIXO
Fundo preparador de paredes ALTO
Fundo selador vinílico PVA BAIXO
Massa corrida PVA BAIXO
Esmalte sintético ALTO
Fundo anticorrosivo com cromato ALTO
Fundo anticorrosivo com fosfato ALTO
Massa a óleo > Massa corrida PVA e acrílica
Tinta a óleo ALTO
Cal hidratada para pintura ISENTO
Verniz sintético alquídico ALTO
Verniz poliuretânico ALTO
Fonte: "Projeto, Execução e Inspeção de Pinturas" - Kai Lo Uemoto. São Paulo, Ed. O Nome da Rosa, 2002.
Procurar sistemas à base de água.
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Serviço: Execução de Armadura aço CA50 10,0 mmUnidade: Kg
Quantidade: 1,00
Insumo Unid. Cons.Indice de
CO2 (kg/un)
CO2 Emitido por unidade de
serviço (kg)
CO2 Emitido (kg)
Barra de aço CA-25 6,3mm kg 1,05 1,44 1,51 1,51
Arame recozido kg 0,02 1,44 0,03 0,03
Ʃ= 1,54
Serviço: Alvenaria de vedação com tijolos ceràmicos 14x19x39cm (junta de 12mm)Unidade: m²
Quantidade: 1,00
Insumo Unid. Cons.Indice de CO2
(kg/un)
CO2 Emitido por unidade de
serviço (kg)
CO2 Emitido (kg)
Areia peneirada m³ 0,02 22,62 0,47 0,47Cimento Portland CP-II E-32 kg 3,09 0,97 3,00 3,00
Cal hidratada kg 3,09 0,79 2,44 2,44
Tijolo cerâmico furado de vedação 14 x 19 x 39 un 14,00 1,30 18,16 18,16
Ʃ= 24,06
Como montar planilhas de cálculo de emissão de CO2 para um edifício
Dados do TCC de Gabriel Mattos Gonzalez (2º semestre 2010 Fac. Eng. UFJF)
Prédio estrutural de baixo padrãoServiços Quantitativo Emissões de CO2
Estaca tipo strauss moldada "in loco", concreto controle tipo C, fck=13,5MPa
480,00 12.513,14
Preparo de concreto estrutural virado em obra fck 25 MPa
10,97 3.924,55
Execução de Armadura aço CA50 10,0mm 602,25 929,62Armadura de aço para estruturas em geral, CA-50 6,3mm
602,25 903,55
Armadura de aço para estruturas em geral, CA-50 12,5mm
548,52 878,33
Armadura de aço para estruturas em geral, CA-50 20,0mm
548,52 886,25
Preparo de concreto estrutural virado em obra fck 25 MPa
148,97 53.294,45
Laje pré-fabricada treliçada intereixo 50,0cm, enchimento de 20,0cm
1.588,86 42.573,84
Verga reta moldada na obra fck=13,5MPa 4,52 1.726,81
Alvenaria de vedação com tijolos ceràmicos 14x19x39cm
2.127,14 51.177,66
Alvenaria de vedação com tijolos ceràmicos 9x19x39cm
1.685,88 27.173,93
Cobertura em telhas cerâmicas tipo paulista com argamassa de cimento, cal hidratada e areia,traço 1:2:9
226,98 4.078,80
Emboçamento cumieira de barro, 3 por metro, com argamassa de cimento, cal e areia 1:2:9
17,70 11,07
Janela de alumínio padronizada, colocação e acabamento de correr, dimensões 1,20x1,50m
56,00 175,73
Janela de alumínio padronizada, colocação e acabamento de correr, dimensões 1,00x1,20m
28,00 61,14
Janela de alumínio padronizada, colocação e acabamento de correr, dimensões 0,80x0,80m
28,00 44,52
Porta de alumínio sob encomenda, de correr, colocação e acabamento com duas folhas
35,00 41,97
Porta interna maciça em angelim, 070x2,10m 28,00 91,31
Porta interna e externa maciça em angelim 0,80x2,10m
112,00 363,70
Chapisco com argamassa 1:3 e = 5 mm (interno, externo e teto)
7.210,63 23.637,90
Emboço argamassa 1:2:8 e = 20 mm (interno e teto)
5.381,00 61.130,60
Emboço argamassa 1:2:9 e = 20 mm (Externo)
1.829,63 9.376,18
Reboco com argamassa de cal hidratada e areia peneirada traço 1:2 (interno, externo e teto)
7.210,63 11.268,59
Azulejo assentado com argamassa mista de cimento, cal e areia, traço 1:2:8
1.474,10 9.424,61
Rejuntamento de azulejo 15x15cm com argamassa pré fabricada
1.474,10 12.020,98
Lastro de concreto traço 1:3:5 com 5 cm de espessura (contrapiso)
14,80 3.228,03
Piso cerâmico 30x30 cm, assentado com argamassa mista de cimento, cal hidratada e areia
296,08 3.096,90
Rejuntamento de piso cerâmico com argamassa pré fabricada
296,08 2.414,47
Rodapé de cerâmica 8x34cm assentado com argamassa mista de cimento, cal hidratado e areia
462,00 439,76
TOTAL DE EMISSÕES: 336.888,39 kg
Cont.
Dados do TCC de Gabriel Mattos Gonzalez (2º semestre 2010 Fac. Eng. UFJF)
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ESTUDO DE CASO - LABORATÓRIO CASA SUSTENTÁVEL DO JARDIM BOTÂNICO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA
Zambrano et al. Sustainable home laboratory: exhibition and experimental space for education and research on sustainable living environments. SASBE 2012 - Smart and Sustainable Built Environments: Emerging Economies 2012. São Paulo, 2012.
Ferramenta para cálculo dos impactos: Cocon version Education.
Quarto "Eficiente" (20 m²):
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Quarto "Convencional" (20m²):
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Camada Eficiente ConvencionalEficiente
Bl. Concreto
Convencional Bl. Concreto
Asfalto - impermeabilização 5 5
Concreto - laje12 cm 100 100 100 100
Argamassa de cimento -revestimento teto
100 100 100 100
Vida útil estimada das camadas:
1430
1550
1065
1167
0 00
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Eficiente Convencional Eficiente Bl.Concreto
Convencional Bl.Concreto
En
erg
ie p
rim
air
e n
on
ren
ou
vela
ble
(g
rise)
en
kW
h
Construction de LCS UFJF: Energie primaire non renouvelable (grise) en kWh par m² de SHON / bâtiment
http://www.coletivoverde.com.br/arquitetura-sustentavel/
Greenwash (disfarçar de ecológico)
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http://www.planbatimentdurable.fr/comprendre-la-rt-2012-r174.html
http://www.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/DGALN_plaquetteRT2012_avril2011.pdf
http://rt2012.senova.fr/
http://www.rt-batiment.fr/batiments-neufs/reglementation-thermique-2012/logiciels-dapplication.html
Links:
Referências:MOLLE, D.; PATRY, P-Manuel. RT 2012 et RT Existant - Réglementation thermique et efficacité énergétique. Paris, Eyrolles, 2013.
MOXON, Siân. Sustentabilidade no Design de Interiores. Amadora, Editorial Gustavo Gili, 2012.
VINCENT-FOURRIER, M. Construire Saint e Naturel - Le Guide des Matériaux Ecologiques. Rennes, Ed. Oues-France, 2006. p. 254.
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