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ÍNDICE
1 ENQUADRAMENTO ......................................................................................................................2
1.1 SURGIMENTO DO “PROJECTO SUSTENTÁVEL” ............................................................................2 1.2 IMPACTOS AMBIENTAIS DOS EDIFÍCIOS......................................................................................3 1.3 ÁREAS DA SUSTENTABILIDADE ..................................................................................................4 1.4 ESCOLHA DA ESTRATÉGIA .........................................................................................................5
2 DURABILIDADE .............................................................................................................................6
2.1 MADEIRA ...................................................................................................................................6 2.2 POLI (CLORETO DE VINILO) ........................................................................................................8 2.3 ALUMÍNIO ................................................................................................................................10
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS .........................................................................................................11
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..........................................................................................12
SUSTENTABILIDADE
Arq Jeann Cunha Vieira
1 ENQUADRAMENTO
A sustentabilidade na construção ou edifício sustentável é um conceito utilizado para
designar construções que utilizam medidas ou mecanismos para eliminar ou reduzir os
impactos do edifício no ambiente. Tendo em conta que quando se fala em ambiente, não se
restringe apenas às áreas verdes ou fora das zonas urbanas, pois o objectivo da
sustentabilidade é proporcionar conforto e salubridade aos edifícios e parques edificados,
garantindo a continuidade dos recursos e minimizando a degradação do meio ambiente a
vários níveis.
Este capítulo não se prenderá aos pormenores dos impactos nem às medidas para
minimizá-los, porém é importante enquadrar o edifício no que diz respeito aos impactos
ambientais inerentes à sua construção.
1.1 Surgimento do “Projecto Sustentável”
Até a década de 70, as necessidades dos edifícios eram controladas do lado do
fornecimento, ou seja, quanto mais se necessitava mais se produzia. A crise do petróleo, na
década de 70, fez com que os projectistas voltassem suas atenções para a eficiência
energética nos edifícios e esta talvez tenha sido a primeira grande preocupação com os
recursos naturais. Consequentemente, começou-se a tentar resolver as necessidades dos
edifícios no lado do consumo, ou seja, se era preciso mais energia, tinha-se que maximizar sua
eficiência e evitar o desperdício.
Ainda na década de 70, o mercado da reciclagem desenvolve-se nos Estados Unidos e
começa a voltar as atenções para a indústria da construção. Mais a frente, no tópico dos
impactos ambientais dos edifícios, será justificado o porquê da preocupação da reciclagem na
construção.
Na década de 80, surgem os primeiros casos da “Síndrome do Edifício Doente” e as
grandes empresas começam a se preocupar com a saúde e conforto no ambiente de trabalho
como forma de aumentar a produtividade dos funcionários. Nesse período, começa-se a
estudar as emissões de tóxicos pelos materiais de construção e de acabamento dos edifícios.
A água como bem escasso é logo outra preocupação que as equipes de projecto
começam a observar com atenção na concepção do edifício. Até então a preocupação com a
sustentabilidade era algo exclusivo a uma área temática: energia, reciclagem de materiais ou
conservação da água.
Entre os anos 80 e 90 surgiram os primeiro escritórios de arquitectura onde começaram
a integrar todos os factores de impacto de um edifício no meio ambiente, criando o conceito de
edifício sustentável ou “edifício verde”.
Logo, é preciso atentar que sustentabilidade é a utilização de várias estratégias para
aumentar a performance dos edifícios com a finalidade de minimizar o impacto global no
ambiente, sem prejuízo do conforto e da saúde dos ocupantes.
1.2 Impactos Ambientais dos Edifícios
São muitos os impactos ambientais da construção de um edifício e estes podem estar
divididos em três fases distintas: no consumo dos recursos para construção e funcionamento
do edifício; na utilização do edifício; e na geração de resíduos por essa utilização ou, no fim de
sua vida útil.
Estes impactos possuem ainda diferentes níveis, dependendo do seu grau de influência:
no ambiente edificado (ex. qualidade do ar interior), no ambiente local (ex. efeito de ilha de
calor), no ambiente regional ou global (ex. efeito estufa).
Alguns impactos ainda estão em fase de estudo ou desenvolvimento de legislação,
como é o caso da “Qualidade do Ar Interior”, porém outros já possuem algum desenvolvimento
e já apresentam dados concretos que podem ajudar os projectistas a priorizar as estratégias de
sustentabilidade na concepção do projecto.
Alguns impactos ambientais relativos a construção/utilização dos edifícios:
• 40% do consumo de energia primária (em Lisboa este valor chega a 45%);
• 30% das emissões dos gases responsáveis pelo efeito estufa;
• 40 - 50% dos resíduos sólidos urbanos (construção/demolição);
• 20% do consumo de água potável e maior custo inerente ao consumo de água
potável.
• 25% do consumo de madeira;
• 40% do consumo da matéria prima extraída no mundo;
• outros.
1.3 Áreas da Sustentabilidade
Atualmente existem várias organizações e metodologias voltadas para a
sustentabilidade dos edifícios, como a organização americana USGCB1, que utiliza o sistema
LEED2, ou a metodologia inglesa BREEM3. Esses métodos para criar estratégias que
minimizem os impactos dos edifícios geralmente dividem a sustentabilidade em várias áreas
temáticas, das quais algumas se destacam.
Estas áreas são exactamente as que proporcionam a redução dos principais impactos
exemplificados anteriormente. Estas englobam ainda várias vertentes que convergem para o
mesmo objectivo, mas que priorizam diferentes aspectos ou que tentam minimizar o impacto
atuando primordialmente em alguma das fases dos impactos, ou seja, tenta atuar na produção
ou extração, tenta atuar na eficiência ou na racionalização da utilização, ou ainda, tenta atuar
na reciclagem ou reutilização dos resíduos.
1 United States Green Building Council.
2 Leadership in Energy & Environmental Design.
3 Building Research Establishment Environmental Assessment Method.
Sustentabilidade
Área Exemplo de estratégias
Energia Energias renováveis, eficiência energética, aproveitamento das energias
naturais (solar, ventilação natural, etc).
Água Racionalização e eficiência no uso, reaproveitamento da água cinza dos
edifícios, armazenamento e utilização da água das chuvas, tratamento dos
resíduos líquidos.
Transporte Combustíveis alternativos, transportes alternativos (bicicletas), transportes
comunitários, parques permeáveis, utilização de materiais produzidos
localmente.
Uso do solo Áreas com infra-estruturas existentes, revitalização de áreas contaminadas
ou degradadas, permeabilização do solo, controle da erosão, redução da
ilha de calor.
Ecologia Proteção das áreas verdes, redução da área de implantação do edifício,
preservação ou revitalização da fauna e flora local.
Materiais Utilização de materiais reciclados, reutilização de materiais acabados,
materiais com níveis seguros de emissões gasosas tóxicas, reutilização de
edifícios, plano de manutenção.
1.4 Escolha da Estratégia
Como se pode notar, os materiais fazem parte apenas de uma vertente da
sustentabilidade e, mesmo dentro da área temática, pode-se escolher inúmeras estratégias
para tentar minimizar os impactos ambientais inerentes ao uso dos materiais. Portanto, a
estratégia escolhida para o estudo da sustentabilidade dos vãos envidraçados será a
durabilidade.
Essa metodologia actua na fase de utilização dos materiais no edifício, porém se reflete
nas outras fases, ou seja, conhecendo e utilizando materiais mais duráveis, de acordo com
cada situação, reduz-se a pressão no ambiente para extração de novos materiais e também os
resíduos que seriam gerados pela troca dos elementos construtivos do edifício.
2 DURABILIDADE
O conceito de durabilidade dos elementos de um edifício está ligada à capacidade
desse elemento desempenhar suas funções mínimas exigidas de utilização, segurança,
conforto, saúde e estética, ou outra qualquer ao qual o elemento tenha sido projectado para
cumprir, durante um determinado tempo.
A durabilidade dos vãos envidraçados depende do comportamento dos elementos que
a compõe, quando expostos a longos períodos de tempo às acções das intempéries, enquanto
estes garantirem suas características mecânicas e estéticas. Será analisado, de uma forma
objectiva, a durabilidade dos principais componentes dos vãos envidraçados, nomeadamente
os materiais utilizados para fabrico das caixilharias.
O vidro não será abordado, por se tratar de um material que não possui um tempo de
vida útil definido, dependendo directamente da manutenção e da utilização para garantir suas
qualidades mecânica e estética.
Os principais materiais utilizados no fabrico das caixilharias e que serão abordados no
trabalho são a madeira, o alumínio e o PVC4.
2.1 Madeira
A madeira como material de fabrico de caixilharia tem perdido seu espaço para o
alumínio e mais recentemente para o PVC. Esse facto se deu tanto pelo seu custo mais
elevado quando comparado com seus concorrentes directos, como também pelo mau
desempenho apresentado em muitos edifícios. Esse desempenho deficiente se deu porque a
concepção da caixilharia de madeira necessita, por parte do projectista, conhecimento das
tipologias de madeira e de suas características de desempenho diante da exigência a que vai
ser colocada, bem como as metodologias de tratamento da mesma.
A degradação da madeira também é outro aspecto de difícil controlo, pois tem origem
em fenômenos físicos, químicos, mecânicos ou biológicos, podendo ser apresentados de
maneira isolada ou pela acção simultânea de todos ou alguns destes.
Os principais agentes de degradação da madeira são a luz solar, a água, o vento e o
clima. Estes possuem importante papel na degradação, seja esta de natureza física, química,
mecânica ou biológica.
A luz combinada com a água e temperatura modificam a cor e textura da madeira, porém
não alteram as características químicas do elemento. A radiação ultravioleta, já induz a uma
decomposição química dos compostos da madeira, porém essa decomposição é superficial
não ultrapassando 0,5 mm de espessura. A madeira possui um bom comportamento a esses
4 Poli(cloreto de vinilo) que em inglês se apresenta como polymers of vinyl chloride, cujas iniciais formam a abreviação PVC.
elementos de degradação, desde que seja tratada para resistir ao seu pior agente de
degradação, a água.
Quando exposta à acção da chuva, a água lava a camada decomposta pelos raios
ultravioletas, a madeira passa a ter uma coloração acinzentada, uma superfície rugosa e
friável. Isso significa que a água atingiu o interior da madeira, o que pode levar a degradações
de outras naturezas. A água no interior da madeira pode ser resultado também da
higroscopicidade da madeira que absorve água quer seja da chuva, de condensações ou
simplesmente da humidade ambiente. A madeira absorve a água por capilaridade que se
distribui em seu interior. O ganho e a perda de água, causando o aumento de volume e
retracções, resulta da abertura progressiva de fendas e no desenvolvimento de distorções.
A presença de humidade na madeira aumenta a probabilidade de aparecimento da
degradação biológica, que é causada pelo aparecimento de fungos, térmitas e carunchos.
A durabilidade da madeira depende da escolha da madeira, da sua utilização correcta e
do seu tratamento adequado de acordo com a utilização. A escolha e utilização da madeira
dependem das funções mecânicas ou estéticas a que será imposta. O tratamento já depende
da aplicação da madeira e a sua exposição à humidade.
Se a Classe de Risco para Aplicação de Madeira Maciça (NP EN 335) for correctamente
determinada a madeira pode ser tratada adequadamente através de um produto preservador,
desta forma reduzindo a probabilidade de degradação seja ela de qualquer natureza.
A madeira como material de construção não possui uma durabilidade definida, mas está
fortemente ligada a correcta escolha, aplicação e principalmente tratamento, ficando desta
forma por conta da degradação natural do material, sendo conhecido construções seculares
com elementos em madeira. A nível de sustentabilidade a madeira possui outras
características que podemos resumir ao quadro:
Características Ambientais da Madeira
Durabilidade Tempo indefinido
Energia incorporada5 Baixa, se comparada com o alumínio ou PVC.
Impactos de transporte Pode ser mais facilmente extraída de regiões próximas.
Emissão de gases Não emite gases tóxicos
Reciclagem Pode ser reciclada para dar origem a outros produtos a base de madeira.
Extracção Pode ser penosa ao meio ambiente se não for feita de maneira racional e programada.
Degradação A madeira é um material biodegradável.
5 Energia necessária para produzir ou beneficiar um material ou produto.
2.2 Poli (cloreto de vinilo)
O PVC ou poli (cloreto de vinilo) é obtido a partir do sal e do etileno. O etileno é um
produto derivado do petróleo, no entanto o PVC exige aproximadamente metade da quantidade
de petróleo, se comparado com outras substâncias plásticas, pois sua composição contém
57% de cloro (derivado do cloreto de sódio) e 43% de derivados do petróleo. É importante
destacar, que os plásticos representam aproximadamente 45% do consumo total de petróleo.
O baixo custo e o excelente desempenho do PVC, constituem factores que têm originado
um aumento de sua utilização na construção civil, principalmente em aplicações exteriores,
como caixilharia de vãos envidraçados. De modo a assegurar a durabilidade desse material, a
resina de PVC necessita de ser aditivada e processada, originando materiais complexos, cujo
comportamento e propriedades são muito diferentes da resina de PVC original. A degradação
deste produto é complexa, dependendo de inúmeros factores e até o momento não se encontra
totalmente definido.
A degradação do PVC pode ser encarada como um conjunto de alterações lentas e
irreversíveis da sua estrutura molecular, responsáveis pela modificação das propriedades
físicas e químicas do material. O primeiro sinal de degradação do PVC é a liberação do cloreto
de hidrogénio, processo esse chamado de descloridrificação. Essa liberação é acompanhada
de alteração de cor, atribuída ao aparecimento de duplas ligações de HCl que vão se formando
ao longo da cadeia molecular. À medida que as duplas ligações aumentam, a cadeia absorve
luz com maiores comprimentos de onda, sendo necessário sete duplas ligações conjugadas
para que a absorção dessa luz se torne visível e produza uma alteração na cor, causando um
escurecimento gradual, que vai do amarelo, passando pelo castanho, até ao negro.
Acompanhada pela liberação do cloro, dar-se a fixação de oxigénio ao longo da cadeia e essas
combinações moleculares vão alterar a massa molecular do polímero, que consequentemente,
alteram suas propriedades mecânicas.
A degradação do PVC resulta da acção, combinada ou não, de vários agentes como a
temperatura, a radiação solar, o oxigénio e outros.
A temperatura, por exemplo, influencia o processo de descloridrificação, que varia na
razão inversa da massa molecular do PVC, logo o tempo de degradação está directamente
ligada à temperatura ambiente a que o PVC vai estar exposto, pois o aumento da temperatura
aumenta a acção cinética da reacção de degradação.
A descloridrificação está também ligada a penetração de oxigénio pela permeabilidade
da estrutura molecular, por essa razão, quanto maior for a área de exposição do material,
maior será a penetração de oxigénio e dessa forma, maior o contributo ao processo de
descloridrificação.
A radiação solar possui duas influentes no processo de degradação do polímero. Os
raios ultravioletas, possuem energia suficiente para romper as ligações químicas existentes, no
entanto, podendo ser bloqueados através de aditivos ao polímero que funcionem como filtros.
Os raios infravermelhos, não possuem energia suficiente para romper ligações químicas de
plásticos, no entanto podem elevar a temperatura superficial do material, favorecendo as
reacções químicas de degradação.
A humidade pode agir sob o polímero de modos diversos, tanto pelo seu poder
solubilizante sobre alguns aditivos, nomeadamente pigmentos, como pela acção catalítica em
numerosos processos químicos. No entanto a maior ou menor influência da humidade está
condicionada à natureza do polímero e no caso concreto do PVC, ela não é, de modo algum,
um agente de envelhecimento importante, quando comparado à temperatura, à radiação solar
e o oxigénio.
Os poluentes actuam de forma complexa sob os polímeros, uma vez que podem exercer
duas acções diferentes, uma agressiva e outra protectora. Em contacto com polímeros, alguns
poluentes favorecem as reacções químicas de degradação do material, no entanto, ao se
depositarem sobre o polímero, podem funcionar como um filtro à radiação solar, protegendo-o.
É evidente que no último caso a protecção custará uma alteração no aspecto do material.
Características Ambientais do PVC
Durabilidade Tempo não totalmente conhecido, dependendo de muitos elementos que irão actuar
sobre o material durante sua utilização. Algumas fontes estimam o tempo de vida útil do
PVC entre 50 e 100 anos.
Energia Incorporada Maior que a madeira e menor que o alumínio, pois mesmo se tratando de processos de
fusão, os plásticos permitem ser moldados a temperaturas bem menos elevadas que os
metais.
Emissão de gases Os plásticos são potenciais emissores de formaldeídos, sendo essas substâncias nocivas
à saúde e alguns considerados cancerígenos.
Resistência Resistente à decomposição biológica;
Reciclagem O PVC é reciclável por se tratar de um termoplástico, ou seja, aquele que pode ser
fundido e moldado diversas vezes.
Extracção Material com compostos do petróleo, cuja extracção e transporte pode ser bastante
penoso para o ambiente.
Degradação O PVC não é um material biodegradável, podendo levar a partir de 100 anos para se
decompor no ambiente.
2.3 Alumínio
O alumínio é um metal relativamente novo, pois sua utilização possui apenas 100 anos,
no entanto hoje é o segundo metal mais utilizado, perdendo em utilização apenas para o aço.
O alumínio possui várias características interessantes que fizeram desse material um elemento
tão procurado, como sua baixa densidade (2,7 g/cm3, aproximadamente um terço da densidade
do aço), resistência mecânica, boa resistência às intempéries, produtos químicos e à água do
mar, bom manuseio na fabricação, boas qualidades estéticas e outras.
O alumínio pode levar entre 200 e 500 anos para se decompor no ambiente, logo
podemos concluir que não é um material de fácil degradação. O alumínio e as suas ligas
sofrem em contacto com a atmosfera um processo de oxidação que dá origem a uma camada
de óxido de alumínio, a qual protege o resto do metal contra a corrosão.
Nas construções em que as condições de ambiente não sejam muito adversas e o
aspecto estético não seja fundamental, não é preciso dar ao material qualquer tratamento
superficial de acabamento, uma vez que a superfície de alumínio adquire com o tempo uma
patina acinzentada, por baixo da qual o metal se mantém intacto.
Quando as condições do meio ambiente exijam um cuidado especial ou quando se
deseje um aspecto inalterável da superfície, como é normalmente o caso dos materiais de
construção, deve proteger-se adequadamente o alumínio, a exemplo do processo de a
anodização.
O alumínio é quimicamente activo perante os metais alcalinos, e daí resulta que o
cimento, o gesso e a cal atacam o alumínio durante o endurecimento e, mesmo depois de
endurecidos, se estes materiais se mantiverem constantemente húmidos. É conveniente por
isso proteger com pinturas adequadas as superfícies em contacto.
Apesar disso, deve-se evitar o contacto com os compostos de oxicloreto de magnésio,
como os que se utilizam para o revestimento de pavimentos, assim como de outros
aceleradores de presa do betão.
A água estagnada vai-se tornando progressivamente ácida, podendo produzir efeitos
corrosivos no alumínio. Por conseguinte, convém evitar, tanto a nível de projecto como na
execução da obra, a deposição de humidade sobre o alumínio, particularmente quando estas
provêm da infiltração através de produtos alcalinos como gessos e cimentos.
O alumínio em fachadas possui o inconveniente de ser um elemento de difícil de
mudança de aspecto, pois necessita de pintura electrostática ou anodização colorida, ambos
processos com um custo relevante.
A durabilidade do alumínio, como elemento de construção, é difícil de estimar, por se
tratar de um material relativamente novo na indústria da construção civil e de constante
evolução tecnológica Seu principal agente de degradação é o processo de oxidação, que
acontece com maior facilidade em meios mais alcalinos, e a velocidade de oxidação ocorre em
uma razão directa com a alcalinidade do ambiente ou elementos a que está em contacto.
Características Ambientais do Alumínio
Durabilidade Tempo útil de vida não totalmente conhecido, por se tratar de um elemento relativamente
novo na construção e em constante evolução, porém já sabido que pode chegar à várias
dezenas de anos.
Energia Incorporada O alumínio final para utilização possui uma grande energia incorporada, pois passa por
diversos processos metalúrgicos desde a fase de extracção da bauxita até seu fabrico
final.
Resistência Resistente à decomposição biológica.
Reciclagem O alumínio é um material totalmente reciclável.
Extracção O alumínio é um material que penaliza muito o ambiente, desde a extracção da bauxita,
sua transformação em lingotes de alumina até seu transporte por navios às fábricas para
beneficiamento.
Degradação O alumínio não é um material biodegradável, podendo levar até 500 anos para se
decompor.
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
A sustentabilidade dos materiais utilizados na indústria da construção civil pode ser
analisado por vários ângulos, porém apenas uma visão global dos processos que estão
relacionados desde a extracção, produção, transporte, aplicação, reutilização, reciclagem,
decomposição e etc, é que podem permitir com que os intervenientes da construção possam
fazer opções que penalizem menos o ambiente, não só o ambiente local, mas também o
ambiente regional e global.
A escolha da durabilidade como forma de melhorar a responsabilidade ambiental do
edifício, é uma forma de garantir que durante longos períodos de tempo, não serão produzidos
novos materiais para desempenhar a mesma função em um mesmo edifício.
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ANDERSON, Jason. HOWARD, Niguel. The Green Guide to House Specification. An
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NUNES, Lina. Preservação de Madeira para a construção. Situação actual e perspectivas
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aplicações exteriores no domínio da construção. LNEC, Lisboa, 2002.
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