Edificações sustentáveis em instituições de ensino
janeiro/2013
Edificações sustentáveis em instituições de ensino
Adriana Kunen
[email protected]
Máster em Arquitetura - IPOG
Resumo
A construção civil causa impactos ambientais exigindo, na atual conjuntura, propostas
alternativas como edifício sustentável, o uso da semiótica para difusão de novas tecnologias,
e a aplicação de conceitos e práticas urbano-ambientais. A responsabilidade das Instituições
de Ensino, aumentam no sentido de apresentar projetos construtivos sustentáveis. A presente
pesquisa visa mostrar a relevante contribuição da arquitetura para as edificações
educacionais sustentáveis, apresentando estratégias de projeto adequadas à realidade
brasileira. Esse objetivo envolve um estudo de Instituições de Ensino no contexto brasileiro.
São propostas estratégicas de projetos e possíveis soluções de práticas construtivas
sustentáveis, reformulando idéias e adaptando-as às edificações existentes. Os resultados da
investigação centram-se nas propostas de novos produtos, comportamentos e processos
diferenciados, aberturas para novas pesquisas, de forma a divulgar princípios de cultura
sustentável.
Palavras-chave: Impactos Ambientais; Construção Civil; Sustentabilidade; Instituições de
Ensino.
1. Introdução
A construção civil causa impactos ambientais de grande porte. Diante desse contexto. Escolas
que possuem edificações a serem construídas, ou terrenos para instalação de novas Escolas,
têm nas mãos uma grande oportunidade para desempenhar o seu papel: optar pela construção
sustentável e pela implantação de um Plano Diretor que leve em consideração a Gestão
Ambiental. O papel das Instituições de Ensino resume-se em quatro níveis de intervenção:
a) Educação dos tomadores de decisão para um futuro sustentável;
b) Investigações de soluções, paradigmas e valores para uma sociedade sustentável;
c) Operação das Instituições de Ensino como exemplos práticos de sustentabilidade a escala
local;
d) Coordenação e comunicação entre os níveis anteriores e entre estes e a sociedade.
No Brasil, lamentavelmente, temos apenas um projeto de Escola Sustentável a qual foi
escolhido como o piloto da primeira escola padrão verde da América Latina, e transformou-se
na Unidade de Ensino Catavento, que deverá ser o embrião de outros projetos semelhantes em
todo o País.
Tais iniciativas fazem constatar a busca de intervenções pra fazer frente à preocupação
crescente das escolas em busca de um desenvolvimento sustentável, não apenas no enino
como também em práticas corretas, contribuindo para o desenvolvimento de uma consciência
ambiental e abrindo portas para constuções sustentáveis.
As construções causam a diminuição da permeabilidade do solo e alteram a drenagem, o que
causam enchentes e reduz as rexervas de água subterrâneas. Também é de se apontar que a
cadeia produtiva da construção contribui para a poluição e a liberação de gases do efeito
estufa, como o CO2 durante a queima de combustíveis fósseis e a descarbonatação de calcário
uso de madeira extraída ilegalmente compromete a sustentabilidade das florestas e ameaça o
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equilíbrio sistêmico.
Desse modo, arquitetos, designers e engenheiros são agentes transformadores da sociedade
em que vivem. Como organizadores do espaço construído ao homem, muito podem contribuir
para minimizar o impacto socioambiental. Tecnicamente capacitados para desenvolver
projetos sustentáveis e conscientes de sua importância, poderão transmitir esses conceitos
tanto a empreendedores da construção civil quanto a gestores de instituições de ensino ou
cidadões comuns, que talvez ainda não tenham despertado para essas prementes questões.
2. Green Buildings – Edifícios Verdes – Construção Sustentável
Há mais de uma década, a prática de construir green buildings, vem crescendo nos países
desenvolvidos, existindo vários protocolos internacionais de certificação aos quais estas
construções são submetidas para atestar seu desempenho. Entre eles Degani (2005), cita o
HQE francês, Habitat & Environmental também francês, o australiano BGRS o sueco
EcoEffect, o britânico BREEAM e nos Estados Unidos o USGBC – United States Green
Buildings Council, trabalha com o sistema LEED de Certificação.
No Brasil, foi criado em 2007, o GBCB – Green Building Council Brasil, assim como o
USBGBG, também filiado ao WGBC – World Green Building Council, que também adotou
como Selo de certificação o LEED (Leadership in Environmental Desing); concebido com a
colaboração de cientistas, arquitetos e engenheiros de vários países na atualidade, este é o
certificado mais aceito mundialmente, para orientação, mensuração e certificação das
construções sustentáveis. É um conjunto de normas que abrangem concepção, projeto,
execução e ocupação. Conforme a pontuação obtida, o empreendimento, classificado em um
dos grupos de acordo com sua tipologia, é certificado em um dos quatro níveis de
sustentabilidade – Simple, Silver, Gold e Platinum. Quanto menor o impacto ambiental e
maior a eficiência energética maior a pontuação. As pontuações e pré-requisitos dividem-se
em: “Sustainable Sites”, “Water Efficiency”, “Energy & Atmosphere”, “Materiais &
Resources”, “innovation & Desing Process”.
Os empreendimentos podem ser classificados em categorias: LEED-NC “New Construction”,
LEED-EB “Existing Buildings”, LEED-CI “Commercial Interiors”, LEED-CS “Core and
Shell”, LEED-H “Housing”, LEED-ND “Neighborhood Development”. Para receber a
Certificação LEED, deve-se registrar o empreendimento e encaminhar os projetos ao GBCB,
que será avaliado previamente para indicar os pré-requisitos exigidos para atingir uma
determinada pontuação. A Certificação só será efetivada após a construção do prédio e a
confirmação de que todos os pré-requisitos foram atendidos, através do processo de auditoria
(GBCB, 2007).
Ao nos referimos a green buildings, geralmente nos remetemos aos edifícios conhecidos com
hightech buildings, que empregam alta tecnologia para aumentar sua eficiência energética e
conforto ambiental.
Alem destes, temos os lowtech buildings, também protagonistas da arquitetura sustentável.
Enquanto que hightech buildings buscam a sustentabilidade com o auxilio de altas tecnologias
(prédios inteligentes, domótica) os lowtech buildings vão buscar nas raízes da arquitetura
bioclimática (técnicas passivas de conforto ambiental) e da arquitetura vernacular os recursos
que incorporados ao projeto arquitetônico atingirão os princípios da sustentabilidade
(CASTELNOU, 2005a).
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3. Visão Sistêmica versus Projeto Linear
A principal diferença entre um edifício sustentável e um edifício convencional está na visão
sistêmica inerente à própria sustentabilidade. Para uma edificação sustentável bem sucedida, é
importante que os todos profissionais envolvidos compreendam a edificação com um
pensamento sistêmico: a importância do Projeto Integrado. As etapas do projeto deixam de ser
lineares, e os diversos profissionais interagem em todo o processo. O edifício é pensado como
um todo, e na sustentabilidade é levado em consideração o uso, a manutenção e até sua
demolição, incluindo o ciclo de vida dos materiais.
Como um maestro, que resgata na expertise de cada musicista a essência de cada instrumento,
e da interação de todos em uma sintonia, o arquiteto vai reger um conjunto de ações chamado
projeto, envolvendo o conhecimento de cada especialista para a criação de um saber coletivo
interdisciplinar.
Degani & Cardoso (2005) defendem a importância da etapa do projeto arquitetônico para a
sustentabilidade das edificações. Relatam que a partir da identificação de aspectos e impactos
ambientais das atividades desenvolvidas ao longo do ciclo de vida dos edifícios, e também do
panorama atual verificado em empresas e organizações que atuam em prol das edificações
sustentáveis, no edifício quando abordado com um produto global é possível verificar certas
oportunidades de influencias positivas nos projetos arquitetônicos.
Sendo o projeto o ponto de partida do ciclo de vida do edifício, espera-se que grande parte das
soluções mitigadoras de seus impactos, parta dos arquitetos. As definições desta primeira fase
acarretarão nas conseqüências das fases seguintes. Sendo o arquiteto o regente do projeto,
quanto maior a sua interação com os especialistas, melhor o resultado do produto final. É
imprescindível para que a meta sustentabilidade seja alcançada, que os profissionais
responsáveis pelos projetos complementares sejam consultados durante o processo de criação,
e não somente após a conclusão do projeto executivo, como habitualmente acontece.
Orr (2007), afirma ser eficaz e indicada, a formação de uma equipe multidisciplinar sob a
liderança do arquiteto e / ou consultor ou responsável, com domínio das técnicas sustentáveis.
Ressalta também a importância do envolvimento de toda instituição. Para diferentes propostas
arquitetônicas acabam em diferentes sistemas construtivos e de instalações, gerando diferentes
níveis de iluminação, conforto térmico, acústico, que por sua vez ocasionam distintos níveis
de eficiência energética, custos operacionais e impactos ambientais.
A visão holística do projeto percebe o edifício como um todo e não em partes dissociadas,
como um organismo vivo, com seus inputs e outputs, devendo-se considerar também na fase
de projeto os aspectos relevantes ao seu uso, manutenção e demolição (descarte) ou retrofit,
sendo importante realizar a gestão do ciclo de vida dos produtos e materiais utilizados. De
acordo com o renomado arquiteto contemporâneo, Massimiliano Fuksas, para a arquitetura
sustentável o edifício deve ser visto como um “amontoado” de materiais que estão
temporariamente juntos.(SISTEMAS PREDIAIS, 2007).
Firmitas, Utilitas e Venustas (resistência, funcionalidade e beleza) foram conceitos
estabelecidos por Marcus Vitruvius Pollio. Com a incorporação dos aspectos da
sustentabilidade pela arquitetura, surgiu o novo conceito, conhecido como The Green
Vitruvius. (LAMBERTS et al., 2004). A sustentabilidade também deve contemplar a estética
e a harmonia do todo.
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4. Green School Internacional e Realidade Brasileira
Do engajamento das Instituições de Ensino com as Políticas de Desenvolvimento Sustentável,
surgem, nos Estados Unidos, os Green school, e também na Europa, Austrália e Nova
Zelândia. Principalmente nos Estados Unidos, as Escolas assumem papel ainda mais
relevante, a grande maioria possui uma administração voltada para praticas sustentáveis como
manutenção, economia de energia, redução de consumo de água, reciclagem etc, desde o
desenvolvimento de simples ações ate a construção de novos prédios ou retrofits que
contemplem o LEED – classificação do USGBC – United State GreenBuilding Council.
Existem também varias associações que tem como objetivo incrementar as praticas
sustentáveis na Educação, tanto na esfera intelectual através da implementação de novos
currículos, como no plano físico através dos greenbuildings, como, por exemplo, a AASHE –
Association for the Advancement of Sustainability in Heigher Education.
No Brasil foi inaugurada a primeira escola sustentável, no Rio de Janeiro (2011). A Escola
Estadual Erich Walter Heine é a primeira da América Latina a receber o certificado LEED
Schools (Leadership in Energy and Environmental Design), do Green Building Council. No
mundo todo, apenas 120 escolas possuem o certificado Leed School e a maioria esmagadora
fica nos Estados Unidos (são 118 escolas em terras norte-americanas, uma em Bali e outra na
Noruega), mas o exemplo no Rio vai servir de modelo para mais 40 escolas brasileiras.
A escola é de autoria única e exclusiva do escritório de arquitetura Arktos, que detém todos os
direitos autorais sobre esta obra. Já foram construídas outras duas , uma em São Gonçalo (EM
São Luiz Gonzaga) 2007 e outra no bairro do Jardim América - RJ (CE Pedro Fernandes)
2009, as duas tem ações sustentáveis mas não foram certificadas pelo green building.
A Escola Estadual Erich Walter Heine, foi projetada em formato de catavento, como o próprio
nome sugere, a escola aproveita as correntes de vento para promover a exaustão do ar quente,
que sobe, deixando internamente uma agradável sensação térmica. Com a utilização da
iluminação natural durante o dia, o prédio reduz, de outro lado, o consumo de energia.
A lista de caracteristicas que conferem o status a contrucao é grande. Um exemplo é o sistema
que capta agua da chuva para uso nas descargas dos vasos sanitarios, nos jardins e na limpeza
e chega a economizar metade da agua potavel disponivel no local. Outras medidas sao:
- Iluminação toda feita com lâmpadas LED, o que reduz em até 80% o consumo de energia.
- Painéis solares para geração de energia limpa;
- Forma da construção pensado para gerar maior aproveitamento da circulação do ar e, por
isso, menor necessidade de refrigeração;
- Coleta seletiva e espaço para armazenar lixo para reciclagem;
- Uso de “telhado verde” com vegetação que absorve calor (deixando o ambiente com
temperatura mais amena) e melhora o escoamento de água da chuva;
- Bicicletário e vagas especiais para veículos com baixa emissão de poluentes;
- Acessibilidade a alunos com necessidades especiais;
- Tratamento acústico nas salas de aula, corredores e ambientes internos próximos às salas;
- Análise prévia da qualidade do solo para a construção e uso de 70% da permeabilidade
natural do terreno;
- Reaproveitamento de 100% do material de entulho gerado durante a obra.
A certificação para construções verdes dialoga com a necessidade cada vez maior de soluções
que interliguem construção civil e sustentabilidade. Segundo dados da USP, de 40% a 75%
dos recursos extraídos da natureza são utilizados nesse setor, responsável por grandes
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impactos ambientais ao longo do processo de produção de matéria-prima, transporte,
montagem e descarte.
Para Orr (2004), toda escola, colégio, ou universidade, além de seu currículo explícito
descrito em seu catálado, possui outro, que poderíamos chamar de currículo implícito e que
consiste em seus edifícios, terenos e operações.
5. Quebrando Paradigmas
Para Orr (2004), toda escola, colégio, ou universidade, além de seu currículo explícito
descrito em seu catálado, possui outro, que poderíamos chamar de currículo implícito e que
consiste em seus edifícios, terenos e operações.
Assim, como a infra-estrutura urbana repercute na sociedade em seu conjunto, a infraestrutura que os estudantes observam nas escolas, como eles se movem (transporte), o que
eles comem, como eles se relacionam com os outros, como eles “vivenciam” determinados
espaços, a noção de tempo e espaço que constroem são aspectos que influenciam sua
capacidade de imaginar melhores alternativas.
David Orr (2006) ressalta no seu livro Deising on the Edge – The making of a HighPerformance Buildin, alem dos aspectos tecnicos do Projeto, os bastidores da construção do
ADAM LEWIS Center no Oberlin Colleg, Estados Unidos – o primeiro “green building”.
Edificio sustancialmente sustentável a ser constuído em um campus de Universidade, ele
recebeu a certificação Gold do LEED.
A perceverança do grupo idealizador desse projeto na conquista do envolvimento de toda a
instituição, trouxe não somente sucessos, mas também obstáculos foram encontrados, desde a
aprovação da instituição até a obtenção de recursos. Através de análises, reflexões pessoais e
do chamado para ação, o autor ilustra a quebra de paradigmas – o processo de uma mudança
instituional, através de um aprendizado coletivo e de uma política econômica do design,
explicando como a idéia do Lewis Center se originou e como se tornou realidade o projeto
dos arquitetos William McDonough e John Todd, os quais agregaram ao seu conhecimento
técnico, a visão ambientalista.
A sociedade e o mercado demandam profissionais capazes de superar os atuais desafios. Uma
escola comprometida com desenvolvimento sustentável, ao articular políticas de inovação na
área socioambiental, desenvolve pesquisas baseadas em novas tecnologias num contexto
sistêmico e passa a exercer efeitos de polarização regional e nacional, tornando-se referência.
6. Arquitetura Sustentável com Alta e Baixa tecnologia
Se nas economias de primeiro mundo ainda encontramos questionamentos quanto ao custo de
implantação da “sustentabilidade” (ORR, 2006), o que se poderá dizer do pensamento que
rege as economias dos países em desenvovimento?
Soluções hightech não são compatíveis com a realidade da maioria das Instituições de Ensino,
e em especial com as instituições públicas. No que tange às edificações, os arquitetos, e
demais projetistas envolvidos precisam supear com criatividade as barreiras econômicas
através de soluções tecnológicas adaptadas a contextos regionais e tropicais.
Se formos buscar nas raízes da arquitetura moderna brasileira (que ja contemplava a
arquitetura bioclimática), na arquitetura vernacular, na cultura, na arte e nos materiais locais,
encontramos modos de multiplicar as alternativas.
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A obra do arquiteto Severiano Porto, nos permite apontar como solução arquitetônica para os
países periféricos, o desenvolvimento da arquitetura sustentável como baixa tecnologia –
lowtech sustainable architecture, que acrescida de novos produtos e conhecimentos
tecnológicos e científicos, pode dar origem a uma nova vertente, contemporânea de
arquitetura sustentável. Porto, profissional a frente do seu tempo, há quase 40 anos, quando
não se falava em sustentabilidade na arquitetura, idealizou projetos com conceitos e
estratégias bioclimáticas e uma arquitetura de forte feição regionalizada, destacando o uso da
madeira em sua permanente busca da relação construção e natureza, sem descartar o uso do
concreto, o aço e a alvenaria em suas obras.
7. Pontos de partida para o desenvolvimento do projeto arquitetônico
Considerando o recorte do desempenho ambiental da arquitetura atrelado ao conforto e à
eficiência energética dentro do conceito de sustentabilidade, partindo da fase conceitual e da
definição do partido arquitetônico, o projeto de um edifício deve incluir o estudo dos
seguintes tópicos:
a) orientação solar e aos ventos;
b) forma arquitetônica, arranjos espaciais, zoneamento dos usos internos do edifício e
geometria dos espaços internos;
c) características, condicionantes ambientais (vegetação, corpo d’água, ruídos, etc.) e
tratamento do entorno imediato;
d) materiais da estrutura, das vedações internas e externas, considerando desempenho térmico
e cores;
e) tratamento das fachadas e coberturas, de acordo com a necessidade de proteção solar;
f) áreas envidraçadas e de abertura, considerando a proporção quanto à área de envoltórias, o
posicionamento na fachada e o tipo de fechamento, seja ele vazado, transparente ou
translúcido;
g) detalhamento das proteções solares considerando tipo e dimensionamento; e
h) detalhamento das esquadrias.
Todos esses aspectos do projeto vistos em conjunto exercem um impacto no desempenho
térmico do edifício, por terem um papel determinante no uso das estratégias de ventilação
natural, reflexão da radiação solar direta, sombreamento, resfriamento evaporativo,
isolamento térmico, inércia térmica e aquecimento passivo. O uso apropriado de uma dessas
estratégias, ou de um conjunto delas, por sua vez, vai ser determinado pelas condições
climáticas, exigências do uso e ocupação, e parâmetro de desempenho. O aproveitamento da
iluminação natural também é, indubitavelmente, inerente a muitos desses aspectos do projeto,
como a orientação solar, a geometria dos espaços internos, as cores e o projeto das aberturas e
das proteções solares.
Somado a isso, é importante lembrar que são as exigências humanas e os usos, alem das
condições climáticas e urbanas locais e das possibilidades construtivas, que vão determinar o
grau de independência de um edifício em relação aos sistemas ativos de climatização. Por
exemplo, problemas de ruído urbano e poluição podem impedir o uso de estratégias passivas
em um projeto, mesmo que o partido arquitetônico, o uso e o clima sejam favoráveis a elas.
Por essa razão, num caso como esse, a iluminação natural é mais facilmente resolvida no
projeto do que a ventilação natura. A arquitetura de baixo impacto ambiental não pressupõe
um estilo ou um movimento arquitetônico, podendo ser encontrada tanto na arquitetura
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vernacular das mais variadas culturas como em muitos exemplos do modernismo e, ainda, na
arquitetura mais recente, rotulada como high-tech ou eco-tech. Independente da vertente
tecnológica, as soluções de projeto para o conforto ambiental e a eficiência energética
relacionam os mesmos conhecimentos da física aplicada (transferência de calor, mecânica dos
fluidos, física ondulatória e ótica) com os recursos locais e com a tecnologia apropriada.
No entanto, em uma abordagem mais ampla, arquitetura sustentável é mais do que tratar de
conforto ambiental e energia. Pode-se listar uma serie de outros fatores ambientais, sociais,
econômicos e até mesmo urbanos e de infra-estrutura. Assim, as premissas para a
sustentabilidade da arquitetura são extraídas do contexto em questão e do problema ou do
programa que é colocado para a proposição do projeto. Dessa forma, pode-se afirmar que a
sustentabilidade de um projeto arquitetônico começa na leitura e no entendimento do contexto
no qual o edifício se insere e nas decisões iniciais de projeto.
Neste sentido, a questão dos materiais é muito presente nas discussões sobre a arquitetura
sustentável. Todavia, ela não esta necessariamente ligada àqueles classificados como
“alternativos” ou “ecologicamente corretos”. Certamente, o desafio esta na escolha do melhor
material para um determinado fim. A titulo de exemplo, pode ser citado o uso do concreto
exposto no interior de ambientes, contribuindo para o resfriamento passivo destes, em
decorrência do efeito de inércia térmica. Alem do desempenho térmico, essa escolha deve
também incluir uma avaliação quanto as questões de disponibilidade do material e sua energia
incorporada, que são partes integrantes do conceito de ciclo de vida útil do material ou do
componente.
Cabe lembrar que, alem do desempenho ambiental, é necessário conhecer o desempenho
estrutural, de segurança contra o fogo e todos os demais itens especificados na ISO 6241 –
Performance standards in building – Principles for their preparation and factors to be
considered. Isso porque, caso o material não responda a tais exigências, sua utilização e
inviabilizada. Complementando, outros assuntos como segurança, desperdício, qualidade de
execução e agilidade no canteiro de obras então na base da discussão sobre sustentabilidade
quando se trata de materiais e sistemas construtivos.
Quanto aos recursos tecnológicos, são muitas as opções para minimizar o impacto ambiental
dos edifícios, tais como painéis fotovoltaicos e turbinas eólicas para geração de energia,
painéis solares para aquecimento de água, sistemas de reaproveitamento de águas cinzas, e
outros. Tais adventos da tecnologia, quando apropriados, devem fazer parte do
desenvolvimento do projeto desde as suas primeiras etapas de concepção, e não serem
inseridos como “acessórios”, para que possam contribuir de fato para o resultado
arquitetônico e o melhor desempenho do conjunto.
Sobre as considerações gerais do impacto ambiental da arquitetura, a reabilitação tecnológica
(retrofit) de edifícios é uma alternativa à demolição e a construção de novos edifícios, nos
quais algum impacto ambiental é inerente. Os objetivos do retrofit de edifícios são: adaptar o
edifício a novos usos, melhorar a qualidade ambiental dos ambientes internos, otimizar o
consumo de energia no médio e longo prazos, aumentar o valor arquitetônico e econômico de
um edifico existente, ou mesmo restaurar o seu valor inicial. Para isso, metodologicamente, a
reabilitação tecnológica deve incluir o tratamento da estrutura, da envoltória, dos espaços
internos e dos sistemas prediais de uma maneira integrada.
No que diz respeito ao conforto ambiental e à eficiência energética, a metas da reabilitação
tecnológica contemplam a redução da demanda por climatização e iluminação artificiais,
suprindo-a tanto quanto possível por meios passivos: aquecimento passivo direto e indireto,
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ventilação natural, ventilação noturna, iluminação natural e demais estratégias,
complementando o restante por meio de tecnologias energeticamente eficientes. Contudo, o
trabalho de levar o desempenho ambiental de um edifício aos níveis recomendados por
normas nacionais e/ou internacionais, e pode incorrer em um aumento inicial do consumo de
energia, entre outras razoes, isso se da quando a condição anterior é de baixa qualidade
ambiental por falta de recursos tecnológicos, por isso, deve ser destacado que o limite para a
economia de energia esta nos parâmetro de conforto e qualidade ambiental.
Avaliações de custo versus, beneficio, nas quais o valor da qualidade ambiental é agregado ao
valor total do edifício, definem a realização da reabilitação tecnológica contra a construção de
edifícios novo. Tendo em vista a quantidade de edifícios com mais de quarenta ou cinqüenta
anos do estoque edificado das cidades modernas, como São Paulo, reabilitações tecnológicas
em edifícios degradados e subaproveitados resultam em ganhos ambientais e econômicos para
o edifício, e também contribuem para a revitalização de áreas urbanas.
Com tudo isso, o produto final da arquitetura para a sustentabilidade ambiental é a síntese
entre conceitos arquitetônicos, fundamentos do conforto ambiental, técnicas construtivas e de
operação predial, e a esperada eficiência energética, seja no projeto de um novo edifício, seja
na reabilitação tecnológica de um edifício existente. No entanto, o edifício não pode ser
garantido em nenhuma das etapas de projeto. Apesar dos estudos detalhados de simulação das
condições ambientais, o gerenciamento dos sistemas prediais, juntamente com o cumprimento
dos padrões de ocupação previamente definidos e o comportamento e as expectativas dos
usuários é que responderão pelo desempenho final do edifício.
8. Climatização projeto e energia
Na Europa e nos Estados Unidos, o consumo de energia em edifícios esta intimamente
relacionado as emissões de CO2, pela composição de suas matrizes energéticas. A redução
das emissões globais de CO2 pressupõe a reestruturação da matriz energética, introduzindo e
ampliando as bases de fontes limpas de energia, e o aumento da eficiência energética de
maneira geral. Em 1997, a demanda de energia em edifícios do setor residencial e comercial
na união européia correspondia a 40,7% do total (EUROPEAN UNION, 1999). Na Inglaterra,
essa parcela era significativamente maior, chegando aos 72% (PANK, 2002).
Sobre a perspectiva do consumo desagregado por usos finais em edifícios do setor comercial
na cidade de São Paulo, trabalhos de pesquisa realizados por Romero e outros (1999)
identificaram que 70% desse consumo era direcionado à iluminação artificial e aos sistemas
de ar-condicionado, enquanto as premissas do projeto arquitetônico eram pouco, ou nada,
influenciadas por preocupações com a conservação de energia.
Dadas as projeções de crescente consumo de energia em âmbito nacional, medidas de
conservação de energia são uma necessidade presente.
Com base nas premissas da arquitetura em direção a sustentabilidade, uma das principais
tarefas para a equipe de projeto é demonstrar que, em um processo de projeto integrado com
as demais áreas envolvidas, o uso intermitente do condicionamento ambiental artificial não é
a melhor, ou a única, solução pra a adaptação das condições ambientais internas aos desafios
do clima urbano.
Nesse contexto, projetos de arquitetura que apresentem soluções para lidar com as condições
ambientais locais, envolvendo temperatura do ar, temperatura superficial, umidade, radiação
solar, ventos, ruídos e, ainda, qualidade do ar, aliadas a um bom aproveitamento da luz
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natural, estão contribuindo para a realização de uma arquitetura de menor impacto ambiental,
no que tange a questão da energia.
Entretanto, cabe esclarecer que a inserção de estratégias passivas de climatização implica uma
exposição maior do ambiente interno e dos seus usuários as condições ambientais externas,
tendo em vista os parâmetros atuais de conforto térmico, e para que essa interação
interior/exterior seja possível e aceitável, faz-se necessária uma revisão do índice de conforto
de Fanger, de 1970, o mais amplamente utilizado no cenário internacional da arquitetura
contemporânea. Essa revisão é embasada no fato das expectativas de das exigências dos
usuários diferirem entre o edifício climatizado por meios artificiais por todo o tempo de
ocupação e aquele que tem incorporado meios de climatização natural por todo ou parte do
seu tempo de ocupação.
Como mencionado anteriormente, a partir da busca por um menor consumo de energia e da
importância da satisfação e da boa produtividade dos usuários, o conforto ambiental
(ergonômico, térmico, luminoso e acústico) tem um papel central nas decisões de projeto em
termos de condicionamento ambiental, o projeto de arquitetura pode responder para três
diferentes cenários de condições ambientais internas.
No primeiro cenário, tem-se um totalmente passivo (free running building), em que o
consumo de energia para a climatização é zero. Nesse caso, são as características do projeto
arquitetônico e os padrões de ocupação que, interagindo com as condições ambientais
externas, vão determinar as condições ambientais internas.
No segundo cenário, o edifício é dependente por todo o seu tempo de ocupação de um sistema
artificial para o controle das condições ambientais internas, o que pode ser uma imposição do
clima ou mesmo das especificidades do uso. Sendo assim, a arquitetura deve ser projetada
para minimizar os gastos de energia para condicionamento, seja para o arrefecimento, seja
para o aquecimento.
No terceiro cenário, o uso do sistema artificial de climatização é parcial, ocorrendo apenas
nos momentos do ano, em que as condições ambientais internas, estão fora dos padrões de
desempenho estabelecidas, denominado condicionamento ambiental em modo misto (mixedmode)
Cada um desses cenários requer concepções projetuais distintas, englobando forma, materiais,
organização interna das funções e outros aspectos, mesmo tomando-se um mesmo sitio, ou
diferentes sítios com condições ambientais similares. Ou seja, um edifício projetado para a
adoção do sistema artificial de climatização por 100% do tempo de ocupação vai apresentar
características de projeto distintas de um outro edifício, pensando para a adoção do modo
misto ou do condicionamento passivo.
Fundamentalmente, projetar para a eficiência energética e para o menor impacto ambiental
por parte da climatização implica duas etapas de tomada de decisão. O passo 1 é reduzir a
demanda do edifício por energia, concebendo a arquitetura para isso, com múltiplos aspectos
de projeto. Uma vez que essa etapa tenha sido otimizada, e tendo sido consideradas todas as
restrições, sejam elas decorrentes de recursos financeiros, do terreno, das condições locais, do
uso, ou ainda de outra ordem, parte-se para o passo 2. Nesse momento, estudam-se as
possibilidades de utilização dos sistemas mecânicos e elétricos mais eficientes e
compatibilizados com os potenciais do projeto de arquitetura, como no uso da iluminação
artificial como complemento da natural, por exemplo.
Seja no uso continuo ou no modo misto, o uso de sistemas de climatização que sejam
adaptáveis às mudanças ambientais externas incorpora sensores e controles de monitoramento
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dos ambientes externos e internos, pra o sucesso da sua operação, o mesmo se da para o caso
da iluminação artificial, que pode e dever responder as contribuições da luz natural. Fazendo
essa ponte exterior e interior, a automação predial é apropriada para a eficiência energética.
A fim de maximizar as possibilidades de adaptação do usuário as condições ambientais e,
consequentemente, sua satisfação com o espaço, é possível introduzir e controlar a sua
intervenção no sistema, por meio da automação predial. Edifícios de grande porte, de
destaque no cenário internacional, apresentam soluções desse tipo, como nos casos em que o
ar-condicionado é automaticamente desligado com a abertura das janelas. Interações desse
tipo são observadas no edifício alto que abriga a sede do Commerzbank, em Frankfurt,
concluído em 1998, no qual o acionamento das janelas é uma tarefa dos usuários, mediante
uma sinalização de que o condicionamento artificial foi interrompido devido à existência de
condições externas favoráveis.
Considerando-se esse conjunto de possibilidades para a climatização, as metas e os desafios
para o edifício de baixo impacto ambiental provam ser distintos, de acordo com as
características socioeconômicas e culturais do lugar, nos Estados Unidos a ênfase nesse
sentido é dada ao aumento da eficiência dos sistemas mecânicos e elétricos, paralelamente à
diminuição da dependência dos edifícios a esses mesmos sistemas, como uma retomada das
estratégias passivas, alem disso, quando o projeto arquitetônico pressupõe a adoção de
estratégias passivas, o resultado formal e especial é distinto daqueles pensados para uso
continuo da climatização artificial.
A possibilidade de suprir parte da demanda energética com recursos renováveis representa um
ganho para a sustentabilidade ambiental da arquitetura. Essa maneira de pensar o projeto
arquitetônico segue um método que envolve desde analise do clima ate o detalhamento
arquitetônico, abrindo um conjunto de possibilidades para as decisões de projeto. Exemplos
disso são amplamente encontrados no cenário internacional, principalmente na pratica
européia.
Nesse momento da discussão, é importante colocar que as sustentabilidade de um aspecto de
um edifício ou do meio urbano, como a eficiência energética aliada a geração de energia, por
exemplo, não significa, necessariamente, a sustentabilidade do conjunto, falar em
sustentabilidade ambiental em função do conforto ambiental e da eficiência energética é
cabível porem, é preciso esclarecer que a questão ambiental na arquitetura vai muito alem do
conforto e da energia.
9. Instituições de ensino
Atualmente, existem instituições de ensino e pesquisa, inteiramente dedicadas ao tema da
Arquitetura Sustentável. Esse é o caso da School of teh Built Environment, da Universidade
de Nottingham, no Reino Unido, que atualmente esta desenvolvendo um campus em Pequim,
na China. Edifícios da escola, concebidos com esses princípios, demonstram um grande
numero de inovações em materiais de construção, mecanismos para iluminação natural,
acumulação de calor e tratamento acústico, geração de energia nas fachadas usando células
fotovoltaicas, coleta e reuso de água e investigação de outros recursos e técnicas.
Outra escola de destaque no cenário internacional é a Architectural Association school of
Architecture (AA), de Londres, com 155 anos de existência, que se consolidou como um
centro de excelência de reconhecido valor para se estudar e refletir sobre questões da
arquitetura e do urbanismo. Primando pela experimentação, diversidade e discussão teórica, a
Edificações sustentáveis em instituições de ensino
janeiro/2013
AA reúne estudantes de mais de 60 países. Os programas de pós-graduaçao são marcados pelo
caráter internacional dos seus alunos e professores, pela ênfase ao projeto e pelo
desenvolvimento de uma visão critica da arquitetura.
No ultimo ano acadêmico, o programa de mestrado Environment and Energy, anteriormente
reconhecido como Máster of Arts, foi reestruturado para Master of Science (MSc) e Master of
Architecture (MArch). Esse desdobramento foi feito a fim de responder uma demanda
crescente de profissionais de projeto vindos de diferentes partes do mundo, pela aplicação
direta de conhecimentos de conforto ambiental e eficiência energética na pratica
arquitetônica, o que vem ao encontro da natureza, da AA, que é primordialmente a
experimentação em projeto. Paralelamente, a pesquisa cientifica no curso manteve uma
relação estreita com o projeto, explorando o uso de ferramentas avançadas de modelagem e
simulação computacional, contribuindo para a vanguarda da pesquisa em projeto, na área do
conforto ambiental e da eficiência energética.
Todos esses estudos pressupõem um conhecimento prévio multidisciplinar, no qual se
incluem as questões de conforto e energia, como aspectos fundamentais e inerente a esse
contexto mais amplo da sustentabilidade. Da mesma forma, para que se possa desenvolver um
conhecimento realmente abrangente da arquitetura sustentável, outros temas como geração de
energia, reciclagem e reuso de recurso, poluição de águas e solos, transportes, etc., também
fazem parte do processo. Nesse ponto, mais uma vez, fica claro o caráter multidisciplinar
dessa abordagem que deve ser extensiva ao ensino da arquitetura.
Voltando ao campo do conforto ambiental e da energia, tradicionalmente o caminho do
aprendizado e do desenvolvimento dessas disciplinas no projeto de arquitetura tem sido, em
um primeiro momento, compreender as exigências humanas de conforto, as trocas de calor, os
fenômenos físicos envolvidos na interação do edifício como envoltória e os ambientes
externos e internos. Passando para a fase de concepção, o projeto ou a investigação entram em
uma fase de teste e analises de propostas, na qual o desempenho ambiental e energético é
avaliado de uma maneira quantitativa. Nessa segunda etapa, o uso de ferramentas
computacionais (obviamente mais sofisticadas na pós-graduação) tem sido incentivado nos
centos de excelência no Brasil e no exterior.
Paralelamente, as exigências humanas do conforto e, muitas vezes, demais requisitos
inerentes a um uso especifico, continuam delimitando a eficiência energética. Em outras
palavras, por mais que um projeto seja conceituado e especificado para minimizar o consumo
de energia, são as determinantes do conforto humano que definem o grau de dependência de
um determinado espaço em relação aos sistemas de climatização e iluminação artificiais.
De maneira geral, no cenário das escolas brasileiras de arquitetura, a compartimentação das
disciplinas relacionadas ao projeto gera a necessidade de uma disciplina obrigatória de ateliê,
integrando todas as áreas do projeto, incluindo aqui todos os conteúdos de conforto ambiental
e energia, para que o aluno possa realmente exercitar a síntese esperada no projeto de
arquitetura.
10. Conclusão
A prioridade da proposta é a disseminação do conceito de sustentabilidade iniciado na escola,
que poderá contribuir ainda para a formação de uma consciência mais elevada, através de uma
postura de como estar no mundo, pois pode evidenciar as bases da valorização da vida para as
atuais e futuras gerações.
Edificações sustentáveis em instituições de ensino
janeiro/2013
Devemos observar que os projetos são sempre específicos para cada situação, sendo a sua
relação com o entorno e clima fatores decisivos, e que leva a conceber cada projeto como
único. O conceito de projeto é o mesmo, mas com soluções diferenciadas, específicas para
cada caso. Faz-se importante, ainda, envolver os usuários da edificação, promovendo
interação entre sujeito, objeto e ambiente.
Sabe-se que geralmente o tempo disponível para a criação e o desenvolvimento de um projeto
arquitetônico é restrito e envolve etapas fundamentais e às vezes complicadas (como a
compatibilização de projetos complementares) durante esse mesmo espaço de tempo.
No entanto, deve-se sim destinar parte desse tempo para compreender o clima de um dado
local, ou estudar a insolação, ou calcular os desempenhos técnicos e luminosos dos edifícios.
A justificativa é dada pela necessária preocupação em relação à satisfação dos usuários com o
ambiente ocupado e ao impacto ambiental provocado por essa arquitetura. Porque, além de
preservar os recursos naturais do meio ambiente, os espaços com qualidade ambiental e com
alto desempenho energético trazem ao edifício e aos usuários deste vários benefícios, como: a
melhora da saúde, do desempenho, da produtividade e da satisfação de todos os envolvidos, a
diminuição do absenteísmo e a redução dos custos com manutenção e operação.
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