UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI
CARLOS EDUARDO MOREIRA DA SILVA
DIENI FELIX TRINDADE DA SILVA
CASAS ECOLÓGICAS
SÃO PAULO
2011
1
CARLOS EDUARDO MOREIRA DA SILVA
DIENI FELIX TRINDADE DA SILVA
CASAS ECOLÓGICAS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial
para a obtenção do título de Graduação
do Curso de Engenharia Civil da
Universidade Anhembi Morumbi
Orientador: Prof. Me.Antonio Calafiori Neto
SÃO PAULO
2011
2
CARLOS EDUARDO MOREIRA DA SILVA
DIENI FELIX TRINDADE DA SILVA
CASAS ECOLÓGICAS
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial
para a obtenção do título de Graduação
do Curso de Engenharia Civil da
Universidade Anhembi Morumbi
Trabalho____________ em: ____ de_______________de 2011.
______________________________________________
Prof. Me.Eng° Antonio Calafiori Neto
______________________________________________
Nome do professor da banca
Comentários:_________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
3
___________________________________________________________________
RESUMO
O descarte irregular de lixo e o acúmulo cada vez maior nos aterros sanitários
é um grande problema para a população. A indústria da construção civil é um
dos setores que mais contribuem para o aumento do volume de lixo nos
aterros. O índice de perda de matérias por falta de controle e a não reutilização
de alguns materiais, na construção civil, produz mais RCD, que por sua vez
tem período de biodegradação muito superior que o lixo doméstico. Porém
seria possível reverter esta situação. Uma forma de reduzir este problema é
evitar que o lixo doméstico e alguns outros tipos de materiais sejam
descartados sem reutilização ou com destino inadequado. O uso de materiais
recicláveis, tais como garrafas PET ou embalagens Tetra Pak na construção de
residências ecológicas faz com que as mesmas sejam retiradas do descarte
indevido que acaba por degradar o meio ambiente. O presente trabalho
apresenta materiais sustentáveis, métodos construtivos e sistemas que
propiciam
a minimização
da
utilização
de
recursos
naturais.
Foram
apresentadas também as vantagens e desvantagens destas construções
sustentáveis. Como estudo de caso foi utilizada uma residência ecologica na
cidade de Barretos. Esta casa foi desenvolvida por alunos do curso de
Engenharia
Civil
da
UNIFEB.
A
edificação
foi
construída
para
o
desenvolvimento de um TCC que foi orientado pela profª Msc Marony Costa
Martins Dutra. Uma das principais finalidades desta construção é a educação e
conscientização ambiental principalmente de crianças e adolescentes, mas
também para adultos.
Foram apresentadas várias imagens do local e dos
componentes ecológicos, mostrando desde seus materiais e métodos
construtivos até uma análise qualitativa das vantagens que o emprego destes
trazem para os habitantes do local e principalmente as vantagens para o meio
ambiente.
4
ABSTRACT
The illegal disposal of waste and increasing accumulation in landfills is a big
problem for the population. The Civil construction industry is one of the sectors
that contribute to the increased volume of garbage in landfills. As in the
construction rate of loss of material due to lack of control and lack of reuse of
some materials, is increasingly full of RCD, which in turn is much higher
biodegradation period of as normal household waste. But it would be possible to
reverse this situation. One way to reduce this problem is to prevent the
household waste and some other types of materials discards without reuse or
inappropriate destination. The use of recyclable materials such as PET bottles
or Tetra Pak to build ecological homes could remove them from the improper
disposal. This paper presents sustainable materials, construction methods and
systems that allow the minimization of the use of natural resources. We also
presented the advantages and disadvantages of sustainable buildings. As a
case study was used in an environmentally friendly home town of Barretos. This
house was designed by students of Civil Engineering UNIFEB. This house was
built for the development of a Final Paper which was directed by Prof. Marony
Costa Martins Dutra. A key purpose of this construction was education and
environmental awareness especially for children and adolescents, but also for
adults. There are several pictures of the website and ecological components,
showing from their materials and construction methods to a qualitative analysis
of the advantages they bring to the locals and especially the benefits for the
environment.
5
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 2.1 - COLETOR SOLAR .................................................................................................................. 20
FIGURA 2.2 - PLACAS FOTOVOLTAICAS E COLETORES SOLARES .............................................................. 21
FIGURA 2.3 - GRADE DE TUBOS ................................................................................................................ 22
FIGURA 2.4 – COLETOR SOLAR E TANQUE ISOLADO ................................................................................. 22
FIGURA 2.5 - ESQUEMA DE MONTAGEM DO SISTEMA DE AQUECIMENTO SOLAR....................................... 24
FIGURA 2.6 - ESQUEMA DAS INSTALAÇÕES DESTINADAS AO APROVEITAMENTO ...................................... 27
FIGURA 2.7 - DISPOSITIVO DE DESCARTE DE ÁGUA DAS PRIMEIRAS CHUVAS, FABRICADO COM TUBOS E
CONEXÕES DE PVC .......................................................................................................................... 28
FIGURA 2.8 - DISPOSITIVO DE DESCARTE DE ÁGUA DAS PRIMEIRAS CHUVAS, UTILIZANDO BOMBONAS
PLÁSTICAS......................................................................................................................................... 28
FIGURA 2.9 - BIODIGESTOR MODELO BATELADA ....................................................................................... 30
FIGURA 2.10 - TIJOLO ECOLÓGICO DE SOLO CIMENTO ............................................................................. 32
FIGURA 2.11 - BRITADOR EQUIPADO COM VARIAS LAMINAS ..................................................................... 33
FIGURA 2.12 - AMOSTRA DE RCD TRITURADO NO BRITADOR .................................................................. 33
FIGURA 2.13 - BLOCOS FEITOS COM O CONCRETO RECICLADO ............................................................... 34
FIGURA 2.14 - TELHA ECOLÓGICA FEITA COM PLÁSTICO E ALUMÍNIO ...................................................... 35
FIGURA 2.15 - TELHA ECOLÓGICA FEITAS COM RESÍDUO ......................................................................... 36
FIGURA 2.16 - PLACA ECOLÓGICA FEITAS COM RESÍDUO ......................................................................... 36
FIGURA 2.17 - CHAPA PLANA FEITA COM PLÁSTICO E ALUMÍNIO .............................................................. 37
FIGURA 2.18 - ESTRUTURA DE SOFÁ FEITA COM PAINÉIS DE PLÁSTICOS RECICLADOS PEAD, PEBD, PP
E ALUMÍNIO TERMO-PRENSADOS ..................................................................................................... 37
FIGURA 2.19 - CASA COM TELHADO ECOLÓGICO ..................................................................................... 38
FIGURA 2.20 - RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO CIVIL ..................................................................................... 39
FIGURA 5.1 - ECOPEÃOZINHO .................................................................................................................... 44
FIGURA 5.2 - PLANTA BAIXA ...................................................................................................................... 45
FIGURA 5.3 - CORTE .................................................................................................................................. 45
FIGURA 5.4 - DEMONSTRAÇÃO DE EXECUÇÃO DE ALVENARIA .................................................................. 46
FIGURA 5.5 - DEMONSTRAÇÃO DE EXECUÇÃO DE ALVENARIA .................................................................. 47
FIGURA 5.7 - EXECUÇÃO DA ALVENARIA COM GARRAFAS PET ................................................................ 48
FIGURA 5.8 - EXECUÇÃO DA ALVENARIA COM GARRAFAS PET ................................................................ 48
FIGURA 5.9 - CONSTRUÇÃO DO TELHADO ................................................................................................. 49
FIGURA 5.10 - FACHADA ............................................................................................................................ 49
FIGURA 5.11 - INSTALAÇÃO DO FORRO COM EMBALAGENS TETRA PAK .................................................... 50
FIGURA 5.12 - FORRO COM EMBALAGENS TETRA PAK .............................................................................. 50
FIGURA 5.13 - FORRO COM EMBALAGENS TETRA PAK .............................................................................. 51
FIGURA 5.14 - SISTEMA DE FOSSAS SÉPTICAS ......................................................................................... 51
6
FIGURA 5.15 - COLETOR DE ÁGUA PLUVIAL............................................................................................... 52
FIGURA 5.16 - COLETOR DE ÁGUA PLUVIAL............................................................................................... 52
FIGURA 5.17 - AQUECEDOR SOLAR COM GARRAFAS PET ........................................................................ 53
FIGURA 5.18 - EMBALAGEM TETRA PAK .................................................................................................... 54
7
LISTA DE TABELAS
Tabela 5.1 – Consumo anual de embalagens PET.........................................55
Tabela 5.2 - Composição da banda de rodagem...........................................56
8
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
CBI
PNUMA
Francês: "Conseil International du Bâtiment" (em
português, isso significa Conselho Internacional da
Construção)
Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente
FSC
FSC - Forest Stewardship Council (Conselho de Manejo
Florestal)
LEED
(Leadership in Energy and Environmental Design®)
GBC BRASIL
Green Building Council Brasil
CONAMA
Conselho Nacional do Meio Ambiente
AIDG
Appropriate Infrastructure Development Group
PROMANEJO
Programa de apoio ao manejo florestal
IBAMA
Instituto Brasileiro do meio ambiente e dos recursos
naturais renováveis
IMAFLORA
ONG Instituto de Manejo e Certificação Florestal e Agrícola
PNUD
Programa das nações unidas pelo desenvolvimento
PROSAB
Programa de Pesquisa em saneamento básico
IPT
Instituto de Pesquisas Tecnológicas
FINEP
Financiadora de Estudos e Projetos
ABNT
Associação brasileira de normas técnicas
9
Sumário
1
INTRODUÇÃO ................................................................................................... 13
1.1
Objetivos ....................................................................................................... 14
1.2
Justificativas ................................................................................................. 15
1.3
Abrangência .................................................................................................. 16
1.4
Estrutura do Trabalho .................................................................................. 17
2
SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO ...................................................... 18
2.1
Construções de casas ecológicas .............................................................. 18
2.2
Energia solar para aquecimento de água ................................................... 19
2.3
Reúso de Água ............................................................................................. 24
2.3.1
Reúso de Esgoto Doméstico / Águas servidas ............................. 25
2.3.2
Reúso de Águas Pluviais .............................................................. 26
2.4
Biodigestores ................................................................................................ 29
2.5
Materiais Ecológicos .................................................................................... 31
2.5.1
Solo Cimento ................................................................................ 32
2.5.2
Concreto reciclável ....................................................................... 33
2.5.3
Madeiras alternativas .................................................................... 34
2.5.4
Telhas ecológicas ......................................................................... 35
2.5.5
Placas ecológicas ......................................................................... 36
2.6
Telhados Ecológicos .................................................................................... 37
2.7
Resíduos da Construção e Demolição ....................................................... 38
2.8
Arquitetura Bioclimática .............................................................................. 39
2.9
Propriedades dos plásticos ......................................................................... 40
10
3
MÉTODO DE TRABALHO ................................................................................ 42
4
MATERIAIS E FERRAMENTAS ........................................................................ 43
5
ESTUDO DE CASO ........................................................................................... 44
5.1
Características gerais do empreendimento ............................................... 44
5.2
Método construtivo ...................................................................................... 46
5.2.1
Base da fundação ......................................................................... 46
5.2.2
Fundação tipo radier ..................................................................... 46
5.2.3
Alvenaria ....................................................................................... 47
5.2.4
Telhado ......................................................................................... 49
5.2.5
Forro ............................................................................................. 50
5.2.6
Tratamento de esgoto / Fossa séptica / Biodigestor ..................... 51
5.2.7
Reúso de água pluvial e águas cinzas ......................................... 52
5.2.8
Aquecedor solar............................................................................ 53
5.3
Principais vantagens .................................................................................... 53
5.4
Materiais utilizados....................................................................................... 54
6
6.1
5.4.1
Tetra Pak ...................................................................................... 54
5.4.2
PET ............................................................................................... 55
5.4.3
Pneus ........................................................................................... 56
ANÁLISE DOS RESULTADOS ......................................................................... 57
Conforto ambiental ....................................................................................... 57
6.1.1
Isolamento térmico: ...................................................................... 57
6.1.2
Isolamento acústico: ..................................................................... 57
6.1.3
Arquitetura bioclimática: ............................................................... 57
6.2
Sistemas construtivos ................................................................................. 58
6.3
Aspectos econômicos.................................................................................. 58
11
7
CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 60
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 63
12
1 INTRODUÇÃO
Atualmente com as grandes alterações climáticas, a humanidade vem
buscando por alternativas ecológicas visando à minimização dos danos
causados pelo uso irracional dos recursos ambientais.
Tais danos ao meio ambiente são frequentemente noticiados em jornais, TVs e
outros veículos de comunicação. São exemplos destes impactos ao meio
ambiente: buracos na camada de ozônio, emissão de gases poluentes,
escassez de recursos naturais, biodiversidade comprometida, aumento
desordenado da população em determinadas regiões entre outros.
É necessário colaborar para que os grandes centros urbanos não tenham um
futuro de ar extremamente poluído, para que as futuras gerações não sofram
tanto com doenças respiratórias, devido a atual falta de responsabilidade e
respeito com o meio ambiente. Se as coisas continuarem do jeito que estão é
provável que se tenha água e energia elétrica racionadas a custos realmente
expressivos e fora do alcance da maioria da população.
Uma provável solução para que as futuras gerações ainda possam usufruir do
que o meio ambiente ainda pode oferecer seria promover a sustentabilidade
em todas as necessidades de captação de recursos naturais e derivados.
Promover a sustentabilidade nas casas, nas escolas, nas indústrias, no
comércio, em todos os lugares possíveis.
Tudo isto parece ser muito simples e lógico, mas apesar de ser extremamente
necessário, não é fácil conscientizar as pessoas da importância e da urgência
desta mudança comportamental em prol de tentar salvar a espécie humana.
O ramo da construção civil é um dos grandes vilões do meio ambiente devido à
alta poluição gerada com o processo de fabricação de materiais e de execução
de empreendimentos imobiliários. Construir casas ecologicamente corretas
13
ainda é muito excêntrico, pois quase sempre custa caro e acaba sendo um
produto de satisfação pessoal para poucos.
Entretanto, em várias partes do mundo, a construção de casas ecologicamente
corretas é uma preocupação cada vez mais intensa no ramo da construção e
também de muitos empresários que perceberam que instituições que adotam
sistemas sustentáveis, são empresas bem vistas.
Portanto diminuir os impactos ambientais das construções é um fator decisivo
que garantirá um equilíbrio ecológico correto no futuro das cidades. O fato é
que se for mantido o mesmo ritmo de consumo que se tem na atualidade, o
planeta Terra permanecerá em um processo de constante decadência que
poderá levar a extinção da espécie humana, pois, sem os recursos naturais,
não há condição de vida.
1.1
Objetivos
Objetivo Geral
O presente trabalho busca estudar e pesquisar sobre materiais, métodos
construtivos e soluções tecnológicas sustentáveis empregadas na construção
de residências unifamiliares ecologicamente corretas.
A pesquisa visa, ainda, demonstrar que é possível poupar os recursos naturais
e o meio ambiente, reduzindo a produção de Resíduos de Construção e
Demolição – RCD.
Para atingir aos objetivos propostos e fundamentar melhor os aspectos teóricos
do tema de pesquisa, procurou-se estudar a construção de edificações
ecológicas a partir de livros específicos, casas já construídas e com eficiência
comprovada. Na tentativa de extrair mais informações técnicas promovendo
entrevistas com profissionais com experiência neste tipo de construção.
14
Objetivo Especifico
Apresentar os sistemas construtivos e materiais utilizados para construção de
uma casa ecologicamente correta.
Mostrar que é possível construir uma residência com impacto ambiental menor
que as convencionais e utilizando materiais recicláveis e descartáveis.
Contribuir para a discussão sobre a implantação das normas técnicas
necessárias ao uso de materiais recicláveis para fins estruturais e não
estruturais na construção civil.
1.2
Justificativas
Nas últimas décadas a comunidade científica tem alertado o mundo sobre os
efeitos causados pelo descaso do homem com o meio ambiente. Componentes
vitais para a existência humana como água, ar, solo e energias entre outros
estão cada vez mais comprometidos. A temperatura está se elevando cada vez
mais e as fontes de energias não renováveis estão se esgotando.
Entretanto já existem construções que utilizam novas tecnologias em que se
torna possível oferecer contribuição ao meio ambiente, poluindo muito menos
durante a construção e exigindo menos recursos naturais para sua
manutenção.
Dentre as várias formas de colaborar com a sustentabilidade que as
residências ecológicas podem ser citadas: o uso racional da energia elétrica,
uso racional da água, captação de água da chuva, reuso de água, esgoto
tratado,
fontes
de
energias
renováveis,
isolamento
térmico,
maior
aproveitamento da ventilação natural, maior índice de área permeável, estudo
da insolação para melhor aproveitamento do ar condicionado e da iluminação
natural, uso de madeira certificada, materiais de construção a base de produtos
reciclados são algumas das novas tecnologias que tornam possíveis várias
15
formas de colaboração para deixar um planeta mais sustentável para as
próximas gerações.
É nesse contexto que se justifica a realização da presente pesquisa, no sentido
de contribuir no desenvolvimento de projetos de construção civil, em especial,
de residências sustentáveis sob o ponto de vista ambiental.
Outro aspecto fundamental para a realização de pesquisas de edificações,
classificadas como ecologicamente corretas, é o aprimoramento e a inserção
de novas tecnologias que reduzam os impactos ambientais decorrentes das
construções de residências.
1.3
Abrangência
Dentre as várias possibilidades existentes referentes a construções ecológicas
o presente trabalho pretende abordar sobre a escolha de materiais, produtos,
sistemas construtivos de baixo impacto ambiental, fontes energéticas
sustentáveis, sistemas de captação e utilização de água pluvial, reuso de água
para fins não potáveis e tratamento de esgoto. Cabe salientar que para o
desenvolvimento deste trabalho pesquisou-se sobre residências unifamiliares,
de forma que qualquer processo ou tecnologia que se aplicam exclusivamente
aos condomínios verticais, estes não foram considerados.
Não foram abordadas neste trabalho questões referentes à viabilidade
econômica de casas ecológicas em relação às casas construídas através de
métodos tradicionais e nem tão pouco, a gestão de resíduos da construção e
demolição entre outros.
Portanto, o foco da pesquisa foi sobre o uso de materiais e métodos
construtivos que causem menos impactos ambientais. A pesquisa abrange,
ainda, o emprego de fontes energéticas sustentáveis, bem como a redução no
consumo de água por meio de reuso e tratamento de esgoto.
16
1.4
Estrutura do Trabalho
No capítulo 2 apresentou-se a revisão bibliográfica pertinente ao tema da
pesquisa. Destacam-se os conceitos e definições de termos técnicos
empregados na literatura relativa à sustentabilidade e temas associados. São
demonstrados os diferentes sistemas de reuso de água as suas aplicações,
restrições
e
vantagens
de
utilização
em
relação
ao
abastecimento
convencional. Serão também mostradas energias sustentáveis, através de
desenhos e figuras. Também foram abordados alguns tipos de biodigestores, a
forma de implantação e esquema de funcionamento. A aplicação da reciclagem
de Resíduos da Construção e Demolição como ferramenta para diminuir o
crescimento do volume deste material nos aterros sanitários.
No capítulo 3 apresenta-se o método de trabalho no qual foi apontado o
caminho percorrido no desenvolvimento da presente pesquisa de maneira
simplificada.
No capítulo 4 intitulado “Materiais e ferramentas” descrevem-se todos os
materiais utilizados nesta pesquisa.
No capítulo 5 foi abordado o estudo de caso demonstrado, a localização, a
coleta de dados em campo e todos os assuntos.
No capítulo 6 apresenta-se a análise dos resultados tendo o comparativo das
vantagens obtidas com a implantação da casa ecologicamente correta em
relação a uma casa convencional de mesma área.
No capítulo 7 foram apresentadas as considerações finais.
17
2 SUSTENTABILIDADE NA CONSTRUÇÃO
Um dos grandes problemas do planeta Terra é que parte dos recursos naturais
está em processo de escassez. Além disso, os seres humanos diante de
atitudes pouco racionais ameaçam o futuro das próximas gerações. Os maiores
problemas ecológicos da atualidade são que a velocidade da exploração,
destruição de recursos naturais e a degradação do meio ambiente são maiores
do que a capacidade da natureza se recompor. Desta forma não há garantias
de que as gerações futuras tenham a possibilidade de usufruir dos recursos
necessários a sua sobrevivência.
Com essa preocupação em alta no setor da construção civil, o tema
sustentabilidade vem sendo tratado como um assunto de muita importância.
Levando em conta que a construção civil é considerada como um dos grandes
deterioradores do meio ambiente, em função disto vem se buscando
alternativas para minimizar esses impactos.
Na construção sustentável a seleção de materiais e tecnologias seguem
critérios que não agridem ao meio ambiente, como o uso de materiais
renováveis, recicláveis ou sem componentes tóxicos. Por este motivo é preciso
compreender a construção da sustentabilidade como um desafio extremamente
necessário para que a geração futura tenha a possibilidade de atender as suas
necessidades através de recursos do meio ambiente.
2.1 Construções de casas ecológicas
Devido ao enorme crescimento demográfico e ao consumo irracional de
recursos não renováveis pela maioria das pessoas, o planeta Terra pode ser
conduzido ao fim dos recursos e ao acúmulo de resíduos prejudiciais a
natureza e ao meio ambiente. Somando-se todos estes fatores é facilmente
possível concluir que apenas a mudança de comportamento, pode colaborar
para a sustentabilidade dos recursos essenciais a vida. Para isso é
18
fundamental que elementos como o solo, ar e a água não sejam poluídos e que
exista uma gestão de recursos geológicos e biológicos.
Desta forma é imprescindível educar a sociedade de maneira a mudar o
pensamento em relação ao consumo racional e sustentável. É importante
também investir em pesquisas sobre tecnologias “limpas”, ou seja, tecnologias
que não sejam prejudiciais ao meio ambiente e garantir que o custo destas seja
acessível ao maior número possível de pessoas para que os resultados sejam
significativos.
Entretanto uma considerável parte da sociedade moderna vem, a cada dia que
passa, optando mais por construções ecologicamente corretas. Na construção
destas casas ecológicas são usados materiais reutilizados, reciclados e
aproveitando-se ao máximo os recursos sem a necessidade de processos
industrializados. Na verdade não são casas ecológicas como as ocas dos
indígenas ou como os iglus dos esquimós, mas são sustentáveis e adaptadas
ao estilo de vida da sociedade atual, dando a responsabilidade pelos resíduos
gerados, buscando reaproveitá-los, gerindo de maneira adequada os recursos
naturais para que não venham a ser insuficientes para as futuras gerações.
Uma casa ecologicamente correta tem responsabilidades com o meio
ambiente. A principal idéia é utilizar materiais renováveis ou de origens
naturais, materiais que utilizem baixo consumo energético e que não emitam
substâncias nocivas. Além destes itens, devem ser reduzidos os custos e os
impactos ao meio ambiente.
Também deve ser observado que a casa deve oferecer conforto aos moradores
e ser tão durável quanta uma casa convencional.
2.2 Energia solar para aquecimento de água
O aumento da demanda por abastecimento energético vem fazendo com que
se busquem alternativas viáveis e renováveis para suprir esta demanda, a
19
energia solar usada para geração de energia elétrica ou aquecimento de água
é uma das formas que se mostram com maior potencial de utilização (Bezerra
2011).
Além de atender a demanda solicitada, a energia solar tem como fator atrativo
a economia gerada e a não agressão ao ecossistema. Devido ao fato de ser
uma fonte de energia limpa é considerada ecologicamente correta.
O referido autor afirma ainda que o princípio do funcionamento de um
aquecedor solar é simples. Basta imaginar quando se deixa um automóvel
fechado, sob a ação do sol estacionado por algumas horas. O efeito da
radiação solar se faz cada vez mais eficiente à medida que a cor do carro se
aproxima da cor preta. Levando em consideração o efeito térmico que ocorre
no carro e no aquecedor solar, esta estranha comparação faz sentido.
Pode-se Inicialmente imaginar uma caixa de forma retangular, fechada
hermeticamente, tendo em seu interior uma chapa ondulada ou plana com
pintura preta fosca, apoiada no fundo desta caixa, tendo nesta como cobertura
uma lâmina de vidro liso incolor, como mostra a Figura 2.1 e 2.2.
Figura 2.1 - Coletor Solar
Fonte: Bezerra (2011)
20
Figura 2.2 - Placas fotovoltaicas e coletores solares
Fonte: Eletrosul (2011)
Esta caixa deverá ser colocada sob a ação da luz do sol e da radiação
infravermelha. A radiação infravermelha atravessará a lâmina de vidro de
cobertura e quando encontrar a chapa de cor preta sofrerá um aumento no
comprimento de onda, o que torna a radiação impotente para atravessar
novamente o vidro no caminho inverso. A partir daí inicia-se uma re-emissão da
radiação no sentido vidro / chapa / vidro. Considerando que a caixa está
hermeticamente fechada, dá-se inicio a um fenômeno denominado “efeito
estufa”, sendo este fenômeno o que faz o aumento gradual da temperatura. da
chapa pintada de preto, durante todo o período que durar a ação da radiação
solar (Bezerra, 2011).
O motivo de pintar a chapa em preto fosco é que na escala cromática, a cor
preta é a que mais absorve a radiação que nela incide, nos diferentes
comprimentos de onda do espectro solar, com exceção das superfícies
seletivas, onde a absorção é quase total.
Agora imaginando que logo abaixo desta chapa (em contato direto), tenha-se
instalado uma grade de tubos, todos paralelos e ligados em suas extremidades
por tubos com maior diâmetro, ambos com água em seu interior, como
demonstra a Figura 2.3.
21
Figura 2.3 - Grade de Tubos
Fonte: Bezerra (2011)
A chapa preta estará tendo sua temperatura elevada graças à radiação solar e
com o contato da chapa preta com a grade de tubos, ocorre à transferência de
calor para a para a água que se está no interior dos tubos.
Em residências a demanda de água quente é maior do que a quantidade de
água que está no interior da grade de tubos. A quantidade de água quente
necessária
para
atender
uma
residência
de
cinco
pessoas
é
de
aproximadamente 200 litros por dia. Para aquecer este volume, tem que ser
feita a conexão com tubos, o coletor solar a um tanque com isolamento
térmico, cujo mesmo contém 200 litros de água para ser aquecida.
Figura 2.4 – Coletor solar e tanque isolado
Fonte: Bezerra (2011)
22
Ao aquecer água em uma chaleira as moléculas da água que estão no fundo
da são aquecidas, ficando mais leves e devido a isto estas tendem a subir e
após isto as outras moléculas que posteriormente ficaram no fundo também
ganharam calor, diminuindo sua densidade e gerando o movimento
denominado convectivo.
Voltando ao aquecedor solar. Assim como no interior da chaleira, o calor
transferido para a água existente no interior da grade torna-a menos densa. A
partir de então, inicia-se a convecção natural, ajudada ainda neste caso pela
coluna de água do reservatório térmico, que está em quota superior a do
coletor solar.
Este movimento denominado de convecção natural também é conhecido por
“termo-sifão” e somente é interrompido no momento que todo o volume de
água equilibrar-se termicamente.
O calor sensível aos coletores solares é de no máximo 80ºC em dias
ensolarados e sem nuvens.
Admitindo que toda a água existente no coletor e reservatório termicamente
isolado esteja em equilíbrio térmico, se um volume x for consumido por um
chuveiro, por exemplo, um mesmo volume x de água à temperatura ambiente
entrará no sistema de aquecimento no mesmo instante devido ao fato de estar
ligado a caixa de água. Nesta nova condição a água do reservatório não está
mais em equilíbrio térmico e novamente será restabelecida a convecção
natural.
“Um esquema de montagem de um sistema solar de
aquecimento de água empregado em uma residência pode ser
mostrado na Figura 2.5, onde as linhas em negrito representam
as tubulações onde circulam a água aquecida. Observe que no
reservatório de água quente existe um tubo vertical cuja
extremidade superior deverá ficar acima do nível de água da
caixa d’água da residência. A finalidade deste tubo é a de
evitar o transbordamento já que os reservatórios de água fria e
de água quente funcionam como vasos comunicantes, ligados
por um tubo onde existe uma válvula de retenção (11). Esta
23
válvula tem por finalidade evitar que a água quente existente
no reservatório de água quente entre em contato com a água
da caixa de água da residência” (BEZERRA, 2011).
Figura 2.5 - Esquema de montagem do sistema de aquecimento solar
Fonte: Bezerra (2011)
2.3 Reúso de Água
Há uma grande discussão sobre as previsões que envolvem uma possível
escassez de água no planeta. O Brasil conta com uma grande parte das
reservas desta água, mais isso não impede que sejam feitas varias campanhas
que abordem sua economia. Tais campanhas devem envolver o gerenciamento
de águas por parte do consumidor através do consumo racional e práticas
sustentáveis como a de reuso.
O reuso é a reutilização da água mais de uma vez, adotando-se o princípio de
sempre reutilizar esta água com os padrões mínimos de qualidade exigidos
pelas normas sanitárias.
24
Quando se fala no gerenciamento de águas, refere-se ao modo como as águas
são distribuídas pelas empresas de distribuição, bem como devem ser
fornecidas e usadas nas respectivas residências. Nos dias de hoje comete-se a
insensatez de usar a água potável, que é comercializada a um alto custo, em
usos que podem ser realizados com agua não potável porem obedecendo aos
padrões mínimos de exigência das normas sanitárias.
A escolha por empregar utilmente a água com padrão mínimo de qualidade que
se mostra mais viável, é que seja feita toda a gestão do reuso nas residências
que o utilizarão. Atualmente já se tem tecnologia suficiente para que esta
opção sustentável, o reuso, torne-se possível em grande parte das residências.
2.3.1 Reúso de Esgoto Doméstico / Águas servidas
As águas que provêm do esgoto doméstico são conhecidas como águas
servidas, podendo ser divididas em aguas cinzas e águas negras. As águas
denominadas cinzas são as provenientes de lavatórios, chuveiros, tanques e
ralos as águas procedentes destes fazem parte do que é denominado esgoto
secundário. Já as águas negras são as procedentes da pia da cozinha e da
bacia sanitária.
O processo para tratar ambas as águas pode ser feito juntamente ou em
separado. Os dois métodos fornecem ao final, uma água com padrões mínimos
de qualidade para o reuso e para utilização em geral que não ofereçam contato
manual.
A partir do momento em que se opta pelo tratamento em separado das duas há
a possibilidade de se fazer somente o tratamento das águas cinza. O que trará
uma boa economia já que o processo é mais simples devido a ausência
gorduras e matérias orgânicas. Para se fazer o tratamento do esgoto
secundário pode-se montar um sistema à partir de câmaras de retenção de
sabão e filtros de areia devidamente dimensionados para a vazão necessária.
25
O retorno do investimento pode ocorrer em um prazo de 3 a 6 anos para alguns
tipos de sistemas, dependendo de vários fatores como por exemplo o custo da
água naquela região. Quando o reuso é apenas de águas cinza este retorno
pode ser bem menor, cerca de 1,5 anos, o que se mostra um ótimo
investimento para quem deseja construir sua casa sustentável.
2.3.2 Reúso de Águas Pluviais
O reúso de águas pluviais é uma opção sustentável e econômica. No estado de
São Paulo e em alguns outros, a retenção de águas da chuva é obrigatória. A
lei foi criada com o intuito de reduzir os impactos das enchentes.
Em São Paulo, às áreas impermeabilizadas com mais de 500m² estão sujeitas
a à lei municipal no 13.276/2002.
A fim de colaborar com o mecanismo da lei 13.276/2002 as aprovações e
licenças de empreendimentos, obras, projetos e demais ficam sujeitos ao uso
do sistema. A lei dá a opção de três destinos à água coletada, liberação no
lençol freático, despejo na rede pública uma hora após o fim da chuva ou
utilizá-la para fins não potáveis.
Para implantar o sistema de aproveitamento de águas pluviais são necessários
os seguintes itens: área de captação de água pluvial, calhas, coletores,
dispositivos de descarte de sólidos, dispositivos de desvio de água das
primeiras chuvas (para carregamento das impurezas que vem da área de
captação e lavagem da atmosfera) e por fim os reservatórios.
Após serem descartados os resíduos sólidos e for concluído o desvio da água
das primeiras chuvas, a agua que foi coletada nos telhados é direcionada para
um reservatório, após esta fase, a água será transferida para um reservatório
superior através de bombeamento. A água coletada pelo reservatório superior
poderá abastecer os pontos com finalidade não potável, devido ao risco de
contaminação. Os pontos que poder ser abastecidos pela água de reuso são:
tanques, torneiras de irrigação ou lavagem de piso, bacias sanitárias e
26
similares. Segue abaixo um esquema de instalações para aproveitamento de
águas reutilizáveis como mostra a figura 2.6:
Figura 2.6 - Esquema das instalações destinadas ao aproveitamento
Fonte: Eletrosul(2011)
Deve-se realizar descarte da água das primeiras chuvas, devido à
concentração de poluentes tóxicos dispersos na troposfera de áreas urbanas,
poeira e fuligem presente nas coberturas e calhas.
O descarte de água das primeiras chuvas poderá ser realizado com o auxílio
de dispositivos automáticos, desenvolvidos para esta finalidade.
27
Figura 2.7 - Dispositivo de descarte de água das primeiras chuvas, fabricado com tubos e
conexões de PVC
Fonte: Eletrosul (2011)
Figura 2.8 - Dispositivo de descarte de água das primeiras chuvas, utilizando bombonas
plásticas.
Fonte: Eletrosul (2011)
A água da cisterna é transferida através de bombeamento para o reservatório
superior. A bomba de recalque é controlada por um sistema de bóias
magnéticas que são instaladas na cisterna e no reservatório superior. Ao lado
do reservatório superior, é instalada uma bomba dosadora de cloro. A função
da bomba dosadora é realizar a desinfecção desta água.
A bomba de recalque e o dispositivo de descarte de sólidos devem ser
facilmente acessados para realização de manutenções.
28
Um importante componente do sistema de reuso de água de chuva é o
reservatório, que deverá ser dimensionado, seguindo os seguintes critérios:
demanda de água, custos da implantação, disponibilidade hídrica (regime
pluviométrico).
Para o caso de haver ocorrência de volume de precipitação maior que à
capacidade de armazenamento do reservatório, o volume excedente ira escoar
através do extravasor da cisterna para a rede pública de água pluvial. Quando
não houver água de chuva suficiente na cisterna para suprir o reservatório
superior,
este
será
alimentado
automaticamente
pelo
sistema
de
abastecimento de água potável.
É importante que sejam tomadas as devidas precauções, para impedir que haja
qualquer tipo de risco de contaminação da água potável da rede pública
durante a alimentação do reservatório de água pluvial. O uso de válvula de
retenção, válvula solenóide e disposição criteriosa das entradas e saídas de
água de todos os reservatórios.
2.4 Biodigestores
Os biodigestores utilizam a energia natural que existe nos resíduos que pode
ser tanto de animais com de lixo domestico. A degradação destes resíduos
gera o gás metano, que pode ser aproveitado para gerar energia. Nos
biodigestores o metano é armazenado para posterior utilização no aquecimento
dos ambientes ou como gás de cozinha.
Portanto, os biodigestores podem ser uma grande alternativa em relação ao
que é usado atualmente. Além de produzir fertilizante orgânico de boa
qualidade a utilização deste sistema simples reduz o impacto ao meio ambiente
e diminui os custos com o gás de cozinha.
29
Atualmente existem vários modelos de biodigestores (indiano, chinês, filipino,
paquistanês, tailandês, ...) cada tipo tem suas características de operações
próprias e apresentando vantagens e desvantagens em relação aos seus
similares.
Existem dois tipos principais de biodigestores que são classificados a partir de
suas características de utilização: biodigestores “contínuos” e biodigestores em
“batelada”. Como mostra na Figura 2.9.
Figura 2.9 - Biodigestor modelo batelada
Fonte: Feagri (2011)
Os biodigestores “em batelada” são aqueles que funcionam de maneira
descontínua: o processo de biodigestão é feito a partir de cargas que
colocadas no compartimento de fermentação. Este sistema é indicado quando
não é possível o abastecimento do biodigestor com matéria orgânica todos os
dias, ou quando a necessidade de consumo de biogás é pequena, não exigindo
produção intermitente de biogás.
Os biodigestores “em batelada” funcionam a partir da inserção da matéria
prima de uma só vez, daí o compartimento é fechado hermeticamente (para
30
impedir a entrada de oxigênio) para que ocorra o a digestão anaeróbia. O
compartimento será aberto toda vez que a produção de biogás estiver baixa. A
baixa produção de biogás indica que a matéria orgânica foi decomposta em
sua totalidade e que uma nova recarga de material orgânico é necessária para
prosseguir com o fornecimento de biogás.
Os biodigestores de operação contínua funcionam com abastecimentos diários
de matéria orgânica, esta se movimenta através de carga hidráulica na parte
interna do biodigestor, para tanto esta matéria deverá ser diluída ou triturada
afim de não impedir a formação de crostas ou entupimentos.
Os modelos de biodigestores paquistanês, chinês e indiano são de operação
contínuo e os dois últimos são os mais utilizados no Brasil, pois são os
modelos mais econômicos, simples manuseio e bom rendimento.
2.5 Materiais Ecológicos
Toda edificação precisa de materiais. Com uma boa combinação de técnicas e
com o uso responsável dos recursos naturais, obtém-se uma arquitetura mais
sustentável (BUSSOLOTI, 2011).
Aquela madeira bela que tem origem de um locais distantes, demandando uma
grande carga de energia e trabalho humano, com um bom aroma, coloração
agradável e perfeita para se fazer o móvel desejado pode ser responsável por
aquecimento global.
Uma construção sustentável prevê que os materiais usados:
Sejam preferencialmente de locais próximos; sejam fabricados para serem
utilizados até o fim da vida útil. Devem também ser recicláveis, reutilizáveis; de
preferência que estes não tenham em sua composição substancias tóxicas ou
nocivas na sua decomposição; Sejam materiais que tenham origens naturais,
mas que sejam renováveis; Podendo assim ser usufruído e mantido para o uso
31
das próximas gerações; Se bem aproveitados, ajudem para o fim das
devastações ambientais.
Seja o produto industrializado, artesanal ou manufaturado estes devem seguir
os conceitos acima citados. Resumindo estes devem ser reutilizáveis, ter
autonomia energética sem que resíduos sejam gerados ou utilizar fontes de
energias sustentáveis.
É importante lembrar que produtos e materiais autointitulados ecológicos ou
verdes, devem ser questionados. A forma mais eficiente de se verificar se de
fatos estes produtos fazem jus a propaganda é verificando se estes possuem
certificações de certificadoras específicas, entidades responsáveis por análises
de padrões confiáveis ou órgãos. Seguem abaixo alguns produtos e materiais
para utilização em construções sustentáveis.
2.5.1 Solo Cimento
Solo cimento é um tipo de cimento que serve para a argamassa e também para
a estrutura, seu uso é recomendado em paredes e revestimentos de pisos
devido a sua capacidade elástica, o uso é recomendado também para a
pavimentação, fabricação de telhas e tijolos(como mostra Figura 2.10) muros
de arrimo, dispensando a queima prévia. O solo cimento é um material
homogêneo resultante da mistura de solo cimento e água. O traço ideal é de
1:12, (uma parte de cimento para doze partes de solo). O solo cimento não
deve ter em sua composição materiais orgânicos, tais como adubos, galhos e
folhas (BUSSOLOTI, 2011).
Figura 2.10 - Tijolo ecológico de solo cimento
Fonte: Ambiencia (2011)
32
2.5.2 Concreto reciclável
O concreto reciclável pode ser feito a partir de varias combinações. Atualmente
e possível encontrar no mercado os que utilizam sobras de minérios e asfalto,
recolhidos em demolições e entulhos (BUSSOLOTI, 2011).
O processo pode ser bem simples, tritura-se os Resíduos da Construção e
Demolição no britador como mostra a Figura 2.11 (NINNI,2011).
Figura 2.11 - Britador equipado com varias laminas
Fonte: Ninni (2011)
O resultado é uma mistura parecida com areia porem um pouco mais grossa
como mostra a Figura 2.12 (NINNI,2011).
Figura 2.12 - Amostra de RCD triturado no britador
Fonte: Ninni (2011)
33
Substituindo 60% da areia ela mistura na confecção do concreto reciclável
como mostra Figura 2.13, pesquisas revelaram que o mesmo apresentou
resistência mais elevada que o tradicional(NINNI,2011)
Figura 2.13 - Blocos feitos com o concreto reciclado
Fonte: Ninni (2011)
2.5.3 Madeiras alternativas
A madeira é um excelente material, encontrada em diversas cores, com muitos
cheiros e durabilidades diferentes. Amplamente utilizada há muito tempo atrás.
A madeira é muito utilizada no ramo da construção civil, porém é preciso
pensar nos riscos da extração em larga escala sem as devidas preocupações
ambientais. Várias espécies de árvores e suas florestas foram extintas para
suprir o consumo da espécie humana em toda a história. A partir destes
preceitos
veio
á
preocupação
de
utilizar
madeiras
alternativas
(de
reflorestamento e certificadas). O uso de madeira certificada é de extrema
importância quando estas forem ser aplicadas em uma construção sustentável
São estas madeiras que na hora da compra podem garantir à verdadeira
origem
de
onde
foram
retiradas
(BUSSOLOTI,
2011).
A madeira de Reflorestamento é a madeira que advém de lugares que mantém
uma área de floresta original ou replantada, através de manejos sustentáveis
34
de produção. A atividade prevê a preservação dessas matas ao mesmo tempo
em que sustenta o ritmo da extração.
As madeiras certificadas são as que conseguem comprovar a verdadeira
origem do local de onde foram retiradas, através de selos que são concedidos
por órgãos competentes e avaliadores. Um dos selos mais conhecidos é o selo
verde do Forest Stewardship Council (Conselho de Manejo Florestal) que está
presente em mais de cinquenta países (BUSSOLOTI, 2011).
2.5.4 Telhas ecológicas
As telhas “ecológicas”, como são chamadas, apresentam características
mecânicas até melhores do que as das telhas convencionais de fibra de vidro e
amianto, são mais leves e ainda não prejudicam a saúde e o meio ambiente.
As mesmas podem ser feitas de fibras naturais prensadas ou de matérias
reciclados como Tetra Pak como mostra na Figura 2.14, ou tubos de creme
dental como mostra na Figura 2.15 (BUSSOLOTI, 2011).
O mesmo autor afirma que um dos aspectos mais
importante das telhas
ecológicas feitas a partir de embalagens tetra pak é que refletem a luz solar
fazendo com que haja ótima condição térmica nos ambientes.
Figura 2.14 - Telha ecológica feita com Plástico e Alumínio
Fonte: telhapak (2011)
35
Figura 2.15 - Telha ecológica feitas com resíduo
Fonte: Ambiencia (2011)
2.5.5 Placas ecológicas
As placas ecológicas apresentam grande versatilidade e durabilidade.
Possuem muitas vantagens em relação a madeiras e aglomerados utilizados
na construção civil podendo assim substitui-los gerando economia e benefícios
ambientais (AMBIENCIA,20110).
Podem ser usadas para diversas finalidades (como mostram nas Figuras 2.16,
2.17 e 2.18) como forros, pisos, divisórias, box para banheiros, estrutura para
móveis entre outros.
Figura 2.16 - Placa ecológica feitas com resíduo
Fonte: Ambiencia (2011)
36
Figura 2.17 - Chapa plana feita com Plástico e Alumínio
Fonte: Telhapak (2011)
Figura 2.18 - Estrutura de sofá feita com painéis de plásticos reciclados PEAD, PEBD, PP e
Alumínio Termo-prensados
Fonte: Ecotop (2011)
2.6 Telhados Ecológicos
O que caracteriza os telhados verdes é a substituição das telhas convencionais
por vegetação, conforme mostra a Figura 2.19. A vegetação tem por função
isolar termicamente a edificação, absorver parte da água da chuva, minimizar a
ilha de calor humano. A escolha correta do tipo de vegetação ajuda a diminuir a
necessidade de rega e poda. (TECHNÉ, 2011).
37
Figura 2.19 - Casa com Telhado Ecológico
Fonte: Dowdey (2011)
2.7 Resíduos da Construção e Demolição
O aproveitamento de resíduos é uma das praticas que devem ser incluídas no
dia-a-dia da produção da construção civil, pois proporciona economia de
recursos naturais e minimiza o impacto ao meio-ambiente.
A grande possibilidade de reaproveitamento e reciclagem de resíduos da
construção é imensa, isso pode ser feito de inúmeras formas, a incorporação
desses resíduos em novos materiais é uma delas que de certa forma traz
inúmeros benefícios inclusive economia de matéria-prima e energia.
Um fato agravante em relação ao RCD é o modo como é feita a sua
disposição. Frequentemente é descartado em locais não adequados e não
preparados para recebimento destes materiais. Para tentar minimizar estas
práticas houve a criação da Resolução Conama nº 307 (2002, p.2), que
estabelece a necessidade de classificar o RCD, adotando-se a seguinte forma:
“I - Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como
agregados, tais como:
a) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de
outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de
terraplanagem;
38
b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações:
componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento
etc.), argamassa e concreto;
c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas
em concreto (blocos, tubos, meios-fios etc.) produzidas nos canteiros de
obras;
II - Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais
como: plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros;
III - Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas
tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua
reciclagem/recuperação, tais como os produtos oriundos do gesso;
IV - Classe D - são os resíduos perigosos oriundos do processo de
construção, tais como: tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles
contaminados oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas
radiológicas, instalações industriais e outros.”
Figura 2.20 - Resíduos da construção civil
Fonte: Gesso Na Arquitetura (2011)
2.8 Arquitetura Bioclimática
A arquitetura bioclimática apesar de parecer um conceito novo é utilizada
desde a antiguidade. É aplicado as construções visando harmonizar ambientes
ao meio externo e as características locais, usufruindo assim das condições
climáticas do local onde a construção será feita, aproveitando os recursos
locais disponíveis no meio ambiente, tentando assim minimizar a dependência
de sistemas de resfriamento ou aquecimento.
Além disso, na arquitetura bioclimática também se engloba o desenvolvimento
de técnicas e equipamentos que são necessários para se melhorar eficiência
39
energética da construção, mas o que realmente é o foco é o aproveitamento da
energia solar, tanto como geradora de energia elétrica como para aquecimento
de água.
E basicamente se baseia em quatro os princípios da arquitetura bioclimática,
são eles:
-a promoção de espaços para os moradores e usuários em ambiente saudável;
-consumir o mínimo possível de energia, evitando danos ao ambiente
considerando a vida útil da estrutura edificada;
-evitar desperdícios;
-utilização de recursos renováveis de energia como também utilização de
matérias não agressivos ao meio ambiente.
2.9 Propriedades dos plásticos
Os polímeros podem ser classificados conforme suas
características
mecânicas, e pode ser divididos em termoplásticos, termorrígidos(termofixos)
e elastômeros (borrachas).
Os Termoplásticos tem como sua principal característica é que pode ser
fundido diversas vezes.
Exemplos: policarbonato (PC), poliestireno (PS), poli (cloreto de vinila) (PVC),
poli (metilmetacrilato) (PMMA), polietileno (PE), polipropileno (PP), poli
(tereftalato de etileno) (PET)
Já os Termorrígidos (termofixos) são frágeis e rígidos, sendo muito estáveis a
variações de temperatura
Exemplos: baquelite, poliéster, fiberglass.
40
No entanto os elastômeros (Borrachas): apresentam uma classe intermediária
entre os termoplásticos e os termorrígidos: não são fusíveis, mas apresentam
alta elasticidade, não sendo rígidos como os termofixos.
Reciclagem complicada pela incapacidade de fusão, de forma análoga aos
termorrígidos.
Estrutura molecular: a estrutura é similar à do termorrígido mas, neste caso, há
menor número de ligações entre os “cordões”. Ou seja, é como se fosse uma
rede, mas com malhas bem mais largas que os termorrígidos. Exemplos:
pneus, vedações, mangueiras de borracha.
41
3 MÉTODO DE TRABALHO
Inicialmente buscou-se a interação com o tema abordado para tal foram
realizadas varias pesquisas, sobretudo bibliográficas, para com isso evidenciar
o que caracteriza uma casa ecológica. Além de buscar também as principais
vantagens deste tipo de construção para o meio ambiente.
Posteriormente foi dado início ao processo de itemização do trabalho
baseando-se
em
pesquisas
sobre
cada
um
dos itens considerados
ecologicamente corretos dentro do ramo da construção civil que foram
abordados. Dentre os itens acima citados seguem alguns exemplos como:
reúso de água, utilização de energias sustentáveis, biodigestores e materiais
ecológicos.
A próxima etapa foi encontrar a construção que seria utilizada como estudo de
caso. Novamente através de sites foram encontradas várias construções
promissoras ao objetivo proposto. Ao entrarmos em contato com a professora
Marony Costa Martins Dutra, professora da UNIFEB e orientadora de projetos
de casas ecológicas, esta concedeu-nos a oportunidade de uma visita a casa
ecológica denominada “Ecopeãozinho” na cidade de Barretos / SP.
O projeto da casa objeto do estudo de caso foi idealizado com o intuito
conscientizar a população, mostrando que uma edificação ecologicamente
correta pode ser sustentável, econômica e eficiente energeticamente.
42
4 MATERIAIS E FERRAMENTAS
A principio na execução do presente trabalho foram feitas várias investigações
sobre os temas abordados. Para tal foram utilizados diversos materiais de
pesquisas como, livros, reportagens, periódicos, sites de empresas e
entrevistas com profissionais do ramo.
Em seguida durante a preparação da apresentação de qualificação foram
utilizados programas como AutoCad e Power point.
Foram realizadas visitas técnicas
ao local para aquisição de informações
visando finalização do estudo de caso e descrição do projeto do presente
trabalho.
43
5 ESTUDO DE CASO
Para o estudo de caso do presente trabalho, foi escolhida a casa ecológica
nomeada de “Ecopeãozinho”(como mostra a Figura 5.1).
Figura 5.1 - Ecopeãozinho
Fonte: Reforme (2011)
Este projeto ecológico foi concebido com a intenção de colaborar com a
conscientização ecológica da população. O projeto foi realizado por alunos da
UNIFEB sob coordenação da professora Marony Costa Martins Dutra (docente
da UNIFEB), instituição esta que também localizada no município de BarretosSP.
A Ecopeãozinho reúne e apresenta soluções tecnológicas inovadoras para
construção sustentável e ecológica. A escolha dos sistemas construtivos
priorizou a reutilização de resíduos da construção civil e materiais descartáveis
e recicláveis.
5.1 Características gerais do empreendimento
A casa ecológica Ecopeãozinho localizada no parque do peão em Barretos-SP
foi construída em uma área cedida pela fundação “Os Independentes”. A casa
ecológica fica em uma área do parque que é exclusivamente dedicada à
educação ambiental infantil. Em meio a uma área com a maior parte sendo
44
permeável, com vasta vegetação nativa e mini fazenda, ressaltando algumas
das principais características do município de Barretos-SP. A área total
edificada é de 22%, a eficiência do uso do solo de 4,6 , área construída igual a
32 m² e a área impermeabilizada do terreno é de 65 m2. Seguem abaixo a
planta baixa e um corte da Ecopeãozinho, nas Figuras 5.2 e 5.3.
Figura 5.2 –Planta Baixa
Fonte: Reforme (2011)
Figura 5.3 - Corte
Fonte: Reforme (2011)
45
5.2 Método construtivo
Seguem
abaixo
alguns
procedimentos
construtivos
executados
na
Ecopeãozinho:
5.2.1 Base da fundação
A primeira etapa da construção foi a base da fundação. Esta base tinha
dimensões de 10 m x 11 m x 0,7 m (LxCxA) composto de RCC e solo do
próprio local, onde utilizou um volume de 77 m3 de resíduos, conforme descrito
na Figura 5.4.
Figura 5.4 - Demonstração de execução de alvenaria
Fonte: Dutra (2011)
5.2.2 Fundação tipo radier
A fundação radier, foi executada com concreto usinado composto por concreto
convencional de 20 MPa, com adição de 1 ton. de pneu triturado, como mostra
a Figura. 5.5.
46
Figura 5.5 - Demonstração de execução de alvenaria
Fonte: Dutra (2011)
5.2.3 Alvenaria
A alvenaria foi montada com blocos de concreto de vedação, em posição
invertida (emborcados), com a inserção de garrafas pet (fechadas com a suas
tampas) nos vãos dos blocos, conforme Figura 5.6.
Figura 5.6 - Demonstração de execução de alvenaria
Fonte: Dutra (2011)
As garrafas PET servem principalmente para o sistema de intertravamento dos
blocos, além das funções de isolante térmico e acústico, como mostra as
Figura 5.7.
47
Figura 5.7 - Execução da Alvenaria com garrafas PET
Fonte: Dutra (2011)
A argamassa de assentamento é utilizada apenas na parte horizontal dos
blocos, sendo aplicada apenas a cada duas fiadas (como mostra a Figura
5.05), pois o intertravamento dos blocos com garrafas pet elimina na
necessidade de aplicação de argamassa entre cada par de fiadas.
Figura 5.8- Execução da Alvenaria com garrafas PET
Fonte: Dutra (2011)
A economia no consumo de argamassa gerada com este processo é de
aproximadamente 70%. E na execução da alvenaria foram utilizadas
aproximadamente 4.000(quatro mil) garrafas PET.
48
5.2.4 Telhado
As tesouras foram construídas com perfis metálicos reutilizados de RCD. As
madeiras utilizadas no telhado são certificadas e os pilares da varanda são de
madeira reutilizada como mostra a Figura 5.9
Figura 5.9 - Construção do telhado
Fonte: Dutra (2011)
As telhas utilizadas nesta construção tem sobreposição mínima de 10% do vão.
são do modelo ONDULINE fabricadas pela ETERNIT.
Figura 5.10 - Fachada
Fonte: Reforme (2011)
49
5.2.5 Forro
O forro foi construído com a utilização de embalagens tetra pak. Para a área
desta casa foram utilizadas aproximadamente 3.000 embalagens de caixas de
leite. Para sua montagem foi Admitido um remonte de 1,5 cm em dois dos lados
contíguos para a colagem, a dimensão útil passa a ser: 29,0 X 22,0 cm e a área para
638,00 cm², sendo necessário 15,67 caixinhas por metro quadrado. As lâminas então
são fixadas com distância mínima de 2 cm dentro de uma moldura feita com sarrafos
de 2 x 5 cm, tendo o cuidado de deixar os parafusos não muito apertados, para
permitir a fácil rotação das lâminas.” (LELIS, 2010) conforme Figuras 5.11 e 5.12.
Figura 5.11 - Instalação do forro com embalagens tetra pak
Fonte: Dutra (2011)
Figura 5.12 - Forro com embalagens tetra pak
Fonte: Dutra (2011)
50
Afim de melhorar o aspecto visual, as placas do forro com embalagens tetra pak
foram revestidas com uma fina camada de gesso conforme Figura 5.13.
Figura 5.13 - Forro com embalagens tetra pak
Fonte: Dutra (2011)
5.2.6 Tratamento de esgoto / Fossa séptica / Biodigestor
Para o tratamento do esgoto doméstico foi utilizado o sistema tipo fossa
séptica. Neste sistema a matéria orgânica é direcionada para o biodigestor, fig
5.09, onde através deste é captado o gás metano e, por sua vez este é
direcionado para o consumo doméstico como gás de cozinha. Conforme a
mostra a Figura 5.14.
Figura 5.14 - Sistema de fossas sépticas
Fonte: Dutra (2011)
51
5.2.7 Reúso de água pluvial e águas cinzas
A reutilização de água é feita através do sistema que capta a água utilizada no
lavatório. Abaixo do lavatório foi um reservatório de material reutilizado com
capacidade de 60L. Abaixo da válvula do lavatório foi instalado um filtro para
melhorar a qualidade da água, como mostra a Figura 5.15. Este reservatório
por sua vez é conectado a caixa acoplada da bacia sanitária que elimina 6L a
cada acionamento.
Figura 5.15 - Coletor de água pluvial
Fonte: Dutra (2011)
Para o armazenamento da água da chuva foi instalado um reservatório de
material reutilizado com capacidade de 200L. Este reservatório também é
conectado ao filtro que fica abaixo do lavatório, direcionando o seu uso também
para a bacia sanitária, Figura 5.16.
Figura 5.16 - Coletor de água pluvial
Fonte: Dutra (2011)
52
5.2.8 Aquecedor solar
O sistema de aquecimento solar da água é feito a partir da utilização de
embalagens descartáveis tetra pak, garrafas PET e tubos de PVC marrom para
água fria, conforme mostra Figura 5.17.
Figura 5.17 - Aquecedor solar com garrafas PET
Fonte: Dutra (2011)
5.3 Principais vantagens
As principais vantagens referentes a métodos construtivos da casa ecológica
apresentada neste trabalho são: economia de argamassa de assentamento e
mão-de-obra, conforto térmico e acústico e economia de aço.
A economia na construção quando comparado a sistemas convencionais é
bem significativa, devido ao fato de muitos materiais serem reutilizados ou
reciclados.
A proposta desta é que não haja nenhum gasto mensal com energia elétrica,
gás butano e que a redução do consumo de água potável seja em torno de
20%.
Outras grandes vantagens:
- Água aquecida;.
53
- Parte da água da chuva retida, evitando que esta contribua para enchentes
(reservatório de duzentos litros);
- Retirada de materiais que seriam descartados em aterros sanitários, evitando
que estes ficassem durante dezenas ou centenas de anos para se biodegradar.
5.4 Materiais utilizados
5.4.1 Tetra Pak
As embalagens Tetra Pak são em sua maior parte utilizadas para embalar,
armazenar e proteger alimentos como leite longa vida. São nada mais do que
caixas constituídas de seis camadas que são de plástico, alumínio e papelão,
como mostra a Figura 5.18.
Figura 5.18 - Embalagem tetra pak
Fonte: Tetra Pak (2011)
Essas camadas são prensadas a quente formando o material que constituiu a
embalagem Tetra Pak.
54
5.4.2 PET
PET poliéster tereftalato é um polímero termoplástico que é muito utilizado para
fabricação frascos e embalagens para armazenamento em sua maioria de
líquidos que podem variar desde refrigerantes, cosméticos, produtos de
higiene, entre vários outros.
As embalagens de PET possuem alta resistência mecânica e química, e
também ótima barreira para gases e odores.
Por apresentar todas essas qualidades são muito utilizadas. E o consumo de
embalagens pode chegar a toneladas por ano como mostra tabela 5.1.
Tabela 5.1 – Consumo anual de embalagens PET
ANO
Consumo para Embalagens
1994
80.000
toneladas
1995
120.000
toneladas
1996
150.000
toneladas
1997
185.700
toneladas
1998
223.600
toneladas
1999
244.800
toneladas
2000
255.100
toneladas
2001
270.000
toneladas
2002
300.000
toneladas
2003
330.000
toneladas
2004
360.000
toneladas
2005
374.000
toneladas
2006
378.000
toneladas
2007
432.000
toneladas
2008
462.000
toneladas
2009
471.000
toneladas
Fonte: Abipet (2011)
A solução para dar uma destinação correta a essas embalagens é a
reciclagem ou a reutilização. E desta forma pode-se alcançar benefícios
sociais, econômicos e ambientais.
55
5.4.3 Pneus
No século XIX, o norte americano Charles Goodyear descobriu o processo de
vulcanização, deixando cair borracha e enxofre casualmente no fogão. Mais
tarde, a Alemanha começou a industrializar borracha sintética a partir do
petróleo.
O pneu tem em sua composição basicamente banda de rodagem e aro de aço
e demora em media 600 anos para sua decomposição.
Conforme LUND (1993) a banda de rodagem é composta por:
Tabela 5.2 – Composição da banda de rodagem
Carbono
83%
Hidrogênio
7%
Oxigênio
2,5%
Enxofre
0,30%
Cinzas
6%
Fonte: Lund (1993)
Pó gerado pela recauchutagem e os restos de pneus moídos podem ser
misturados ao concreto aumentando sua elasticidade e durabilidade do
mesmo.
O Brasil produz cerca de 32 milhões de pneus por ano. Quase um terço disso é
exportado para 85 países e o restante roda nos veículos nacionais (Lund,
1993).
56
6 ANÁLISE DOS RESULTADOS
Neste capítulo buscou-se analisar qualitativamente alguns aspectos do estudo
de caso. Para melhor entendimento foram divididos em três itens: conforto
ambiental, sistemas construtivos e aspectos econômicos.
6.1 Conforto ambiental
O conceito de conforto ambiental empregado na casa ecológica envolveu a
otimização da iluminação natural e condições térmicas e acústicas, com o
objetivo de promover mais conforto do que em residências construídas pelos
métodos convencionais.
6.1.1 Isolamento térmico:
Durante a visita na Ecopeãozinho foi possível verificar que a sensação térmica
em todos os ambientes desta edificação era de temperatura inferior em relação
a parte externa da mesma. Na referida data não foram registradas as
temperaturas nos diversos locais com termômetros, porém a variação de
temperatura entre a parte interna e externa da Ecopeãozinho era de
aproximadamente 7º C. Durante a mesma visita também houve a oportunidade
de entrar em edificações vizinhas, onde foi possível constatar o efeito inverso
em relação à Ecopeãzinho, era como se entrasse em uma estufa. Nestas
edificações vizinhas, a sensação térmica no interior da edificação era superior
a sensação térmica da parte externa, que já era quente, algo em torno de 34ºC.
6.1.2 Isolamento acústico:
O nível de ruídos dentro da edificação não foi medido durante a visita, no
entanto foi nítida a redução de sons externos a edificação. Nas edificações
vizinhas o barulho era significativamente maior.
6.1.3 Arquitetura bioclimática:
A casa ecológica utilizou os recursos da arquitetura bioclimática, desde as
alvenarias até o telhado. As paredes tem um ótimo isolamento térmico, os
beirais reduzem a incidência de energia térmica do sol, há grandes portas e
57
janelas para o beneficio de ampla ventilação, telhados com telhas ecológicas
que reduzem a transmissão de calor. Pé direito alto que facilita o fluxo de ar, de
forma que o ar quente fique acima da altura do rosto, deixando o ambiente com
clima fresco. O posicionamento das portas e janelas foi planejado para o
melhor aproveitamento da ventilação e da iluminação natural.
6.2 Sistemas construtivos

Base da fundação: O piso desta edificação é o próprio radier de concreto
com RCD e pneus triturados. Os pneus existentes no radier
acrescentaram características impermeabilizantes. A sensação térmica
em contato com o piso também foi baixa na data da visita. A coloração
era homogênea. Não foram encontradas fissuras no piso.

Sistema construtivo: é rápido, principalmente se comparado aos
métodos convencionais de construção. A edificação de estudo neste
trabalho teve um período de construção de 12 dias enquanto que uma
edificação convencional dificilmente seria concluída em menos de um
mês;
6.3 Aspectos econômicos

Custo inferior ao de uma construção convencional: devido ao fato da
maioria dos insumos serem reciclados ou reutilizados, o custo desta
edificação é sensivelmente inferior ao de uma edificação convencional
com a mesma área e na mesma região.

Economia de água, energia elétrica e gás: Graças aos sistemas de
coleta de água da chuva e reutilização de águas cinzas é possível gerar
economia de água potável. Devido à arquitetura bioclimática e a
utilização de garrafas PET nas alvenarias é possível economizar energia
tanto pelo fato do favorecimento do aproveitamento da luz solar e quanto
pelo fato de chegar a ser desnecessária a utilização de aparelhos de ar
condicionado, situação que foi verificada em temperatura de 34ºC. A
energia elétrica também pode ser economizada utilizando um aquecedor
58
de água que utiliza a energia solar. Este aquecedor solar é também
considerado econômico pois é todos os materiais necessários para a
sua produção são reciclados, dentre eles garrafas PET e embalagens
Tetra Pak.

Redução do consumo de agregados: Com o sistema de travamento com
garrafas Pet, a argamassa é necessária apenas a cada duas fiadas e
apenas no plano horizontal. Este procedimento gera uma economia de
aproximadamente 70% de argamassa.

Inovação tecnológica: As pesquisas de alunos da UNIFEB sob a
coordenação da profª Marony tiveram êxito, e graças a estas pesquisas
os alunos conseguiram criar além do sistema de travamento, isolamento
térmico e acústico com garrafas pet, blocos de concreto com a utilização
de RCD e pneus triturados. Retirando assim uma parcela de materiais
que levariam centenas de anos para se decompor nos aterros sanitários.

Resíduos
e
recicláveis
de
longa
duração:
Como
mencionado
anteriormente, nesta obra foram utilizados materiais recicláveis que
levam centenas de anos para se decompor. A durabilidade destes
materiais é tão grande quanto os que podem ser comprados em lojas de
materiais para construção.
59
7 CONSIDERAÇÕES FINAIS
O estudo prático da presente pesquisa, realizada na casa ecológica
Ecopeãozinho, possibilitou compreender os aspectos teóricos deste estudo.
Nessa edificação foram utilizados diversos materiais reciclados e reutilizados,
tendo por finalidade a conscientização e a educação ambiental, em especial,
para crianças e jovens, e também para os adultos.
No período da visita à Ecopeãozinho, a edificação completou dois anos de
construção, e nesse período os únicos serviços de manutenções que haviam
sido realizadas foram duas pinturas internas e externas.
Na visita realizada foi possível constatar, qualitativamente, a eficácia do
conforto ambiental proporcionado pelo sistema construtivo, principalmente, nos
itens referentes ao isolamento térmico e acústico.
Avaliações qualitativas de diferentes parâmetros da edificação, realizadas
durante a visita, mostraram resultados positivos. O piso não exibia patologias
do tipo trincas ou fissuras, e nem tampouco foram identificadas marcas de
umidade no piso, mesmo este sendo de concreto aparente, ou seja, sem
placas cerâmicas ou outro tipo de revestimento.
Nas paredes não se observou presença de manchas de bolor, umidade e nem
destacamento da argamassa de revestimento. Nas alvenarias, construída com
reforço com garrafas PET, não foram utilizados vergalhões em vergas ou
contra vergas, e apesar disto, não foram observadas trincas ou fissuras nas
alvenarias.
A utilização de garrafas PET como travamento dos blocos de concreto rendeu
à edificação um eficiente isolamento térmico e de baixo custo, já que todas
estas garrafas vieram de doações.
60
Como na data da visita, o sistema de aquecimento de água já havia sido
removido, não foi possível avaliar sua eficácia, no entanto é possível considerar
os aspectos físicos do sistema e concluir que esta é uma solução sustentável e
econômica, trazendo grandes benefícios principalmente para famílias carentes.
O reservatório de acumulação de água da chuva para aproveitamento na bacia
sanitária também já havia sido retirado na data da visita, todavia este
reservatório foi mostrado por meio de fotografias, cujas instalações e suportes
ainda permaneciam no local. Este reservatório foi mais um minimizador de
utilização dos recursos naturais.
As telhas ecológicas apresentaram bom isolamento térmico, porém mostravamse levemente deformadas, provavelmente em função da exposição às altas
temperaturas da região, fato este que sugere que com o passar dos anos esta
condição piore. Do ponto de vista técnico, aparentemente, pode não causar
grandes problemas, porém a estética dessa cobertura, fica afetada.
O forro apresentou aspecto integro, sem qualquer mancha, fissura ou
deformação.
Após o período de construção não foram realizados ensaios ou medições para
avaliar a edificação ou submeter à análise comparativa em relação a
residências convencionais. É interessante submeter a Ecopeãozinho aos
ensaios com relação à durabilidade dos materiais a fim de se comprovar a
resistência dos materiais reciclados, que aparentemente, são tão confiáveis
quanto aos materiais tradicionalmente utilizados. Os principais materiais que
poderiam ser submetidos aos testes são: embalagens Tetra Pak, garrafas PET,
o conjunto constituinte da alvenaria.
O sistema implantado para reutilização de água servida ou de chuvas no
esgoto sanitário é um importante parâmetro que deveria ser avaliado para
comprovar que não transmite nenhuma doença aos usuários.
61
Por fim, esta edificação ecológica é uma importante fonte de estudos para
pesquisadores, pois nela foram implantadas algumas inovações tecnológicas
que tendem a contribuir com a redução do volume de RCD e lixo nos aterros
sanitários. Outro aspecto importante é que já está construída há dois anos, um
período onde é possível tirar várias conclusões sobre o comportamento dos
materiais empregados e no conjunto como um todo.
62
REFERÊNCIAS
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Acesso em: 16 maio 2011
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Disponível
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63
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SÃO PAULO. Secretaria de Estado de Habitação. Governo do Estado de São
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Matéria
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