inovação tecnológica, sustentabilidade e energias renováveis aplicadas a construção civil....

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Inovação Tecnológica, Inovação Tecnológica, Sustentabilidade e Energias Sustentabilidade e Energias Renováveis Aplicadas a Construção Renováveis Aplicadas a Construção Civil. Civil. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR [email protected] [email protected] 6º Congresso Internacional de Bioenergia 6º Congresso Internacional de Bioenergia , , Agosto, 2011 Agosto, 2011 Eloy Fassi Casagrande Eloy Fassi Casagrande Jr., PhD Jr., PhD

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Page 1: Inovação Tecnológica, Sustentabilidade e Energias Renováveis Aplicadas a Construção Civil. Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR eloy.casagrande@gmail.com

Inovação Tecnológica, Sustentabilidade e Inovação Tecnológica, Sustentabilidade e Energias Renováveis Aplicadas a Energias Renováveis Aplicadas a

Construção Civil.Construção Civil.

Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPRUniversidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR

[email protected]@gmail.com6º Congresso Internacional de Bioenergia6º Congresso Internacional de Bioenergia, ,

Agosto, 2011Agosto, 2011

Eloy Fassi Casagrande Jr., PhDEloy Fassi Casagrande Jr., PhD

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Há somente 16% de terra biologicamente produtiva neste Planeta

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O volume de entulho demolição gerado é até duas vezes maior de construção e que o volume de lixo sólido urbano. Em São Paulo o volume de entulho gerado é de 2500 caminhões por dia

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Os edifícios de escritórios, com fachadas de vidro e climatizados artificialmente, chegam a consumir quase 23 vezes mais energia em sua vida útil, que a energia necessária para sua produção.

Mascaró, 1982

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Fonte: FARAH (1998)

Conj. Hab. Sta. Etelvina (COHAB/SP, 1983)

•40.000 unidades habitacionais

•Movimento de terra equivalente a 21% do

que foi necessário para a implantação da usina

de Itaipu

•O custo de cada residência, ante as

obras de recuperação necessárias, equivaleria

a de um apartamento na Av. Paulista, na

cidade de São Paulo.

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A indústria do cimento responde por cerca de 7% da emissão anual de CO2

Um pacote de cimento de 50kg poderepresentar de 30 a 50 kg de CO2

emitido.

O Brasil produz 38 milhões de toneladas de cimento Portland (comum) = aproximadamente 22,8 milhões de toneladas/ano de gás carbônico

Uma casa de interesse social da Cohapar de 40 m2 representa em média o lançamento de 9.824,06Kg de CO2 na atmosfera devido ao material utilizado (Stachera e Casagrande, 2005)

INDÚSTRIA DO CIMENTO E EMISSÃO DE CO2

“Casa carbono popular”

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A Construção Sustentável

A sustentabilidade na cadeia produtiva da construção privilegia sistemas construtivos que promovam uma integração com o meio ambiente, adaptando-os para as necessidades de uso, produção e consumo humano.

Procura adotar soluções que propiciem edificações econômicas e o bem-estar social, baseada no manejo sustentável dos recursos naturais, preservando-os para as gerações futuras.

Redundância no termo, pois toda construção devia ser!

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As construções sustentáveis devem ser concebidas e planejadas a partir de várias premissas:

Projeto elaborado dentro dos princípios da Arquitetura bioclimática;

Escolha de materiais ambientalmente corretos, de origem certificada e com baixas emissões de CO2 ;

Baixa geração de resíduos durante a fase de obra;

Garantia de que interfira o menos possível em áreas de vegetação e permita grande permeabilidade do solo;

Promoção da redução no uso de energia e água em todas as fases – construção e uso;

Cumprimento das normas técnicas - principalmente as de desempenho e de segurança e da legislação trabalhista;

Facilidades para a “desconstrução” para que os materiais possam ser amplamente reaproveitadas até o fim de seu ciclo de vida.

Construção Sustentável: m2 construído X CO2 reduzido

Casa Conceito CuritibaEloy Casagrande e PatriciaPeralta

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CONSTRUÇÃO SUSTENTAVEL E ECODESIGN – Redução de matéria prima

Produtividade dos recursos -- fazer mais com menos,

Retirando até cem vezes mais benefício de cada unidade de energia ou de material consumido.

A indústria é redesenhada modelos biológicos, o melhor do design contemporâneo e o desperdício zero.

Produtos madereiros manejados de tal forma a aumentar de 1.8 -2.4 vezes a produção de fibras, usando assim árvores de reflorestamento mais jovens, macias, de baixa qualidade e de crescimento mais rápido.

Construçao modular a seco: paineis OSBe estruturas demadeira ou aço

LP BrasilViga sem I

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TIJOLO SOLO CIMENTO – menos carbono

Mistura homogênea, compactada e curada de solo, cimento (5% a 10%) e água em proporções adequadas

Praticamente qualquer tipo de solo pode ser utilizado, entretanto os solos mais apropriados são os que possuem teor de areia entre 45% e 50%

Redução de 20% a 30% no tempo de obra

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Construção de cupinzeiro inspira arquitetura com maior conforto ambiental

http://www.sandkings.co.uk/ Loughborough University, UK

Cupinzeiros mantém a temperatura interna controlada em casos ondea temperatura externa pode ir de 3 a 42 graus Celsius

BIOMIMETISMO

Eastegate Centre em Harere, ZimbabweArq Mick Pearce

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SUSTENTABILIDADE - INVESTE EM IDENTIDADE A NAS PESSOAS INVESTE EM IDENTIDADE A NAS PESSOAS

HOTEL INN OF THE ANASAZIHOTEL INN OF THE ANASAZISanta Fé, New MexicoSanta Fé, New Mexico

Transformou construção de aço e vidro em construção de estilo histórico de adobe.

Materiais de construção, móveis, e objetos de arte produzidos por artesões locais e usando recursos da região.

Objetos de higiene pessoal feitos de ervas e produtos produzidos e consumidos pelas populações tradicionais locais.

Os funcionários são treinados para:

resolver conflitos, e pagos para realizar

trabalhos dentro da comunidade também.

Fonte: Motloch & Casagrande, 2004

Minimizando conflitos; Minimizando conflitos; Proporcionando Proporcionando oportunidades oportunidades e suporte aos e suporte aos mais carentesmais carentes. .

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BAMBU E AÇOAeroporto Barajas, Espanha

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PUMA CONTAINER LOJA, Nova Iorque, 2006

24 containers recuperados

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BedZED - Zero (Fossil) Energy Development

Beddington, UK

Arq. Bill Dunster

O BedZED atinge taxas de redução de 88% no aquecimento, 57% na utilização de água quente e 25% no consumo de electricidade, em relação à habitação média britânica.

http://www.zedfactory.com/

http://www.zedfactory.com/

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Ecoteconologias - Condomínio Solar Freiburg, Alemanha

Arquiteto Rolf Disch

http://www.rolfdisch.de/default.asp

Produz mais energia do que os moradores consomem

Telhado: painéis fotovoltaicos

Construída com material de baixo impacto ambiental e paredes com até 40 cm de isolamento térmico

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PRIMEIRA CASA CONSTRUÍDA NO CONCEITO DE SUSTENTABILIDAD EM CURITIBA (2000)

Arquitetura bioclimática:

Iluminação Natural e

ventilação cruzada

Uso de 75% de material de demolição:Aumento doCiclo de vida do material

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Paredes duplas p/alvenaria exteran e dry-wall interno: mais conforto térmico-acústico

Ecomoma: sistema solar para aquecer a água e coleta da água da chuva

Tecnologias na época ainda eram pouco empregadas

Iluminação natural

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49 dormentesformam a estrutura dacasa, escadae deck

CASA CONCEITO CUSTOU 30% MAIS BARATO

EXPERIÊNCIA GEROU EMPRESA

www.ecostudio.com.br

Placas de polieretano usadasno isolamento térmico-acústico

Portas e janelas em imbuia de demolição

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ESCRITÓRIO VERDE UTFPR, 2011

Missão do Escritório Verde do Campus Curitiba

Vinculado diretamente diretoria do Campus Curitiba, o Escritório Verde tem como missão integrar os profissionais que desenvolvam pesquisas nas diferentes áreas de conhecimento dos departamentos aos técnicos da administração, em um programa permanente – Tecnologia com Sustentabilidade - TECSUS, desenvolvendo e implantando a política ambiental da instituição, em acordo com os princípios da Agenda 21.

Centros Universitários Sustentáveis (greencampi), constituem uma realidade nos países desenvolvidos e servem como modelos à comunidades que desejam reduzir seus impactos sócioambientais.

Algumas universidades possuem um Green Office – “Escritório Verde”, onde são planejadas e implantadas as práticas sustentáveis nos campi.

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A sede do Escritório Verde da UTFPR é uma edificação planejada dentro dos princípios da arquitetura bio-climática, da construção de baixo carbono e da

acessibilidade.

SEDE SUSTENTÁVEL DO ESCRITÓRIO VERDE UTFPR

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Planejamento da construção da sede: Integrando empresas e tecnologias

Para sua construção foi estabelecido parcerias com mais de 50 empresas doadoras de tecnologias sustentáveis e materiais de baixo impacto ambiental.

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ESCRITÓRIO VERDE UTFPR m2 construído X CO2 reduzido

Construção a seco (wood-frame) modular de 150 m2 sem gerar resíduos

Primeiro projeto arquitetônico da UTFPR dentro dos princípios da construção sustentável

Empresa EcoStudio –SoluçõesSustentáveis em Arquitetura e Design

Construção emmadeira fixa

carbono

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• uso da tecnologia construção a seco (wood-frame),

• telhado verde e sistema de uso e coleta da água da chuva,

• uso de lajes e projeto de paisagístico que permite a permeabilidade da água,

• instalação de painéis fotovoltaicos para gerar energia e painéis de energia termodinâmica para aquecimento da água e calefação,

• uso de equipamento para controle de umidade e resfriamento do ar,

• sistema de iluminação natural e uso de lâmpadas LED,

• janelas feitas em madeira certificada com vidro duplo,

• isolamento térmico acústico produzido a partir de PET e pneu reciclado,

• uso de piso elevado e carpete também em material reciclado, 

• mobiliários seguindo os critérios de ecodesign 

SISTEMA CONSTRUTIVO SUSTENTÁVEL DO ESCRITÓRIO VERDE

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Fabricação das paredes – empresa TecVerde Eng.

As paredes foram fabricadasem apenas 12 dias com

painéis estruturas de OSB (LP Brasil) e vigas de pinus

autoclavado (Berneck)

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Montagem das paredes – obra limpa, sem resíduos

As paredes e a estruturado telhado foram montadas

em cinco dias, como apenascinco profissionais e um

guindaste

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Mezanino e Estrutura do telhado

Lã de PET reciclado usado para isolamento Térmico (Trisoft)

A estrutura dotelhado foi feitacom vigas I 

Manta reciclada de pneu para isolamento acústico (Caça-ruídos)

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Estudantes da Empresa Juniorajudam na construção

Reforço no tratamento da madeira

Colocação da mantade PET reciclada

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Acabamento externo -Siding Vinilico (PVC)

Janelas madeira dereflorestamentoLyptus com vidro duplo (MADO)

Forro modular térmico acústico

em madeira mineralizada

(Climatex)

Acabamentointerno – placacimentícia e painel DecoWall (LP Brasil)

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Colocação da telhaSHINGLE – Empresa Ebanesteria

Forro modular térmico acústico em madeira mineralizada(Climatex)

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Vista geral do Escritório Verde

Estudantes colocamo telhado verde

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Sistema coleta e uso da água da chuvaCisterna 1.500 LUso nos sanitáriose limpeza externa(Acquatech)

Projeto prevê acessibilidade Universal -Rampa para cadeirantes c/ piso drenante(Tecnogran)

Com cerca de 3000 Watts de painéis conectados a rede (grid tie) e 500 Watts de energia eólica, o Escritório Verde terá energia suficiente para seu funcionamento (Empresa Solar Energy).

Primeira edificação autônoma em energia do Paraná

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Energia solar poderá alimentar uma bicicleta a célula de hidrogênio e um carro elétrico autenticamente paranaense!

POMPEO - Projeto iniciado a partirdo professor Pompeu da UTFPR que hoje é consultor para a empresa FIEL que desenvolve o mesmo

Bicicleta desenvolvidapor aluno demestrado daUTFPR

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O protótipo testado pode ter uma autonomia de até 200 km, e necessita de apenas 1KW/h para rodar 10 km a um custo de R$0,40, totalizando R$0,04/km.

Projetos de alunos abordarão as necessidades de finalizar e aprimorar o protótipo

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O Escritório Verde também será a sede do “Centro Regional Integrado de Expertise de Educação para o Desenvolvimento Sustentável CRIE_Curitiba”, que será abrigado pelo Escritório Verde. O centro foi aprovado pela Universidade das Nações Unidas (UNU) / Instituto de Estudos Avançados.

.

INOVAÇÕES SUSTENTÁVEIS NO ESCRITÓRIO VERDE

EMPRESA JUNIOR INTERDISCIPLINAR - CONSULTORIA VERDE

Escritório Verde será a sede da primeira Empresa Junior interdisciplinar da UTFPR para atender a comunidade na suas demandas de projetos/programas de sustentabilidade e responsabilidade social nas suas atividades produtivas.

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