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Arquitectura sustentable

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A arquitectura sustentable, também denominada arquitectura sostenible, arquitectura verde, eco-arquitectura e arquitectura ambientalmente consciente, é um modo de conceber o desenho arquitectónico de maneira sostenible, procurando aproveitar os recursos naturais de tal modo que minimizem o impacto ambiental dos edifícios sobre o médio ambiente e seus habitantes.

Os princípios da arquitectura sostenible incluem:

Conteúdo

Origem do termo

A origem do termo "arquitectura sustentable" prove de uma derivação do termo "desenvolvo sostenible" (do inglês: sustainable development) que o premiê noruega Gro Brundtland incorporou no relatório "Nosso futuro comum" (Our common future) apresentado em 42a sessão das Nações Unidas em 1987 ."O desenvolvimento é sustentable quando satisfaz as necessidades da presente geração sem comprometer a capacidade das futuras gerações para que satisfaçam suas próprias necessidades" definiu Gro Bruntland. Em dito relatório fazia-se hincapié em que o empobrecimiento da população mundial era uma das principais causas do deterioro ambiental a nível global. Em 1992 os chefes de estado reunidos na Cimeira da Terra no Rio de Janeiro comprometeram-se a procurar juntos "... as vias de desenvolvimento que respondam às necessidades do presente sem comprometer as capacidades das gerações futuras de satisfazer as suas".

Assim o conceito do desenvolvimento sostenible se baseia em três princípios:[1]

Durante esta reunião no Rio de Janeiro realizou-se uma reunião paralela,[2] convocada por académicos, pesquisadores e ONG mundiais para debater a respeito de qual era o estado do conhecimento na cada campo respecto da cada linha de conhecimento. Teve centenas de trabalhos de todo mundo entre os quais se encontravam os arquitectos com "consciência ambiental" maioritariamente provenientes de correntes prévias como a arquitectura solar, a arquitectura bioclimática ou a arquitectura alternativa.

Dada a precaução do mundo académico à hora de consensuar novos conceitos e a adopção por parte do Dicionário da Real Academia Espanhola possibilitou-se traduzir "sustainable" como "sostenible" mas deixando dúvidas em seu uso.

Na península ibéria o termo inglês "sustainable" traduz-se comummente como sostenible enquanto na América latina está mais estendido o termo sustentable; no entanto, ambas expressões se referem a um mesmo conceito.

Em 1998 a Escola de Arquitectura e Planejamento Urbano da Universidade de Míchigan publicou o documento An Introduction to Sustainable Architecture onde se sintetizam os princípios da Arquitectura Sustentable.[3]

No ano 2004 publicou-se o Dicionário de arquitectura na Argentina onde aparece a voz "bioclimática/bioambiental/solar pasiva/sustentable/ambientalmente consciente (Arquitectura)" para unificar uma linha de pensamento da arquitectura.[4] E define-se: "... aplicados ao desenho e a arquitectura, estes adjectivos integram-se em construções que designam as estratégias e os edifícios que são concebidos, se constroem e funcionam de acordo aos condicionantes e possibilidades ambientais do lugar (clima, valores ecológicos), seus habitantes e modos de vida. Isto se consegue mediante dois subsistemas: o de conservação e uso racional da energia e o dos sistemas solares pasivos, incorporados ambos ao organismo arquitectónico. Por extensão aplicam-se ao urbanismo...".

Dado que a polémica continuava não resultou estranho que recém em outubro do ano 2005 se realizasse na cidade de Montería (Colômbia) o Primeiro Seminário Internacional de Arquitectura Sustentable, Sostenible e Bioclimática, com o fim de reunir a especialistas iberoamericanos a dirimir o enfoque da cada sub-corrente e encontrar acordos.

Em março de 2006 publicou-se no diário de maior atirada da Argentina o coleccionable Arquitectura Sustentable,[5] para aclarar à comunidade de arquitectos o uso do termo, explicitar seus fundamentos, analisar dez obras significativas a nível mundial, junto a um manual de aplicação para os climas do país.

Energia e arquitectura

Edifício City hall em Londres de Norman Foster.

A eficiência energética é uma das principais metas da arquitectura sustentable, ainda que não a única. Os arquitectos utilizam diversas técnicas para reduzir as necessidades energéticas de edifícios mediante a poupança de energia e para aumentar sua capacidade de capturar a energia do sol ou de gerar sua própria energia.

Entre estas estratégias de desenho sustentable encontram-se o aquecimento solar activo e pasiva, o aquecimento solar de água activo ou pasivo, a geração eléctrica solar, o agregado freática ou a calefacção geotérmica, e mais recentemente a incorporação nos edifícios de geradores eólicos.

A casa pasiva regular combina uma variedade de técnicas e tecnologias para atingir um uso ultra-baixo da energia.

Calefacção eficiente

Os sistemas de climatización (já seja calefacção, referigeração ou ambas) são um foco primário para a arquitectura sustentable porque são tipicamente os que mais energia consomem nos edifícios. Em um edifício solar pasivo o desenho permite que estes aproveitem a energia do sol eficientemente sem o uso de certos mecanismos especiais, como por exemplo: células fotovoltaicas, painéis solares, colectores solares (aquecimento de água, calefacção, referigeração, piscinas), valorizando o desenho das janelas. Estes mecanismos especiais enquadram-se dentro dos denominados sistemas solares activos. Os edifícios concebidos mediante o desenho solar pasivo incorporam a inércia térmica mediante o uso de materiais de construção que permitam o agregado do calor em sua massa térmica como o hormigón, a mampostería de tijolos comuns, a pedra, o adobe, a tapia, o solo cemento, a água, entre outros (caso muro Trombe). Ademais é necessário utilizar isolamento térmico para conservar o calor acumulado durante um dia soleado. Ademais, para minimizar a perda de calor procura-se que os edifícios sejam compactos e se consegue mediante uma superfície de muros, tetos e janelas baixas respecto do volume que contêm. Isto significa que os desenhos muito abertos de múltiplas asas ou com forma de espinha devem ser evitados preferindo estruturas mais compactas e centralizadas. Os edifícios de alta compacidad tradicionais nos climas muito frios são um bom modelo histórico para um edifício energeticamente eficiente.

As janelas utilizam-se para maximizar a entrada da luz e energia do sol ao ambiente interior enquanto procura-se reduzir ao mínimo a perda de calor através do cristal (um muito mau aislante térmico). No hemisfério sul implica geralmente instalar maior superfície vidriada ao norte para captar o sol em inverno e restringir ao máximo as superfícies vidriadas ao sul. Esta estratégia é adequada em climas temperados a muito frios. Em climas cálidos a tropicais utilizam-se outras estratégias. O uso do duplo vidriado hermético (DVH) reduz à metade as perdas de calor ainda que seu custo é sensivelmente mais alto. É recomendável plantar adiante das janelas orientadas aos quadrantes NÃO-N-NE, árvores de folhas caducas para bloquear o sol excessivo em verão e a sua vez permitir o passo da luz solar em inverno quando desaparecem suas folhas. As plantas perennes plantam-se com frequência ao sul do edifício para actuar como uma barreira contra os frios ventos do sul.[6]

Enfriamiento eficiente

Quando por condições particulares seja impossível o uso do refrescamiento pasivo, como por exemplo, edifícios em sectores urbanos muito densos em climas com verões cálidos ou com usos que implicam uma grande geração de calor em seu interior (iluminação artificial, equipamento electromecánico, pessoas e outros) será necessário o uso de sistemas de ar acondicionado. Dado que estes sistemas usualmente requerem a despesa de 4 unidades de energia para extrair 1 do interior do edifício, então é necessário utilizar fortes e activas estratégias de desenho sustentable. Entre outras:

Com isto colaborar-se-á em reduzir o aquecimento global e o buraco de ozónio na atmosfera.

Refrescamiento pasivo

Em climas muito cálidos onde é necessário o refrescamiento o desenho solar pasivo também proporciona soluções eficazes. Os materiais de construção com grande massa térmica têm a capacidade de conservar as temperaturas frescas da noite através do dia. Para isto é necessário espessuras em muros ou tetos que variam entre os 15 a 60 cm e assim utilizar à envolvente do edifício como um sistema de armazenamento de calor. É necessário prever uma adequada ventilación nocturna que varra a maior superfície interna evitando o agregado de calor diurno. Pode melhorar-se significativamente a ventilación no interior dos locais com a instalação de uma lareira solar

Durante o dia a ventilación deve ser mínima. Assim ao estar mais frescos os muros e tetos tomarão calor corporal dando sensação de frescura.

Em climas muito cálidos os edifícios desenham-se para capturar e para encauzar os ventos existentes, particularmente os que provem de fontes próximas de humidade como lagos ou bosques. Muitas destas estratégias valiosas são empregues de certa maneira pela arquitectura tradicional de regiões cálidas.[7]

Produção de energias alternativas em edifícios

As energias alternativas na arquitectura implicam o uso de dispositivos solares activos, tais como painéis fotovoltaicos ou geradores eólicos que ajudam a proporcionar electricidade sustentable para qualquer uso. Se os tetos terão pendentes há que tratar de localizar para o meio dia solar com uma pendente tal que optimize a captación da energia solar a fim que os painéis fotovoltaicos gerem com a eficácia máxima. Para conhecer a pendente óptima do painel fotovoltaico em inverno (quando o dia é mais curto e a radiación solar mais débil) há que restar ao valor da latitud do lugar o ângulo da altura do sol. A altura do astro obtê-la-emos de uma carta solar. Construíram-se edifícios que inclusive se movem através do dia para seguir ao sol. Os geradores eólicos estão a utilizar-se a cada vez mais em zonas onde a velocidade do vento é suficiente com tamanhos menores a 8 m de diâmetro. Os sistemas de aquecimento solar activos mediante água cobrem total ou parcialmente as necessidades de calefacção ao longo do ano de uma maneira sustentable. Os edifícios que utilizam uma combinação destes métodos atingem a meta mais alta que consiste em uma demanda de energia zero e nos 80s se denominavam autosuficientes. Uma nova tendência consiste em gerar energia e vender à rede para o qual é necessário contar com legislação específica, políticas de promoção das energias renováveis e programas de subsídios estatais. Desta forma evitam-se os custos excessivos que representam os sistemas de agregado de energia em edifícios. Um dos exemplos mais notáveis é a Academia de Mont-Cenis [2] [3] na Alemanha dos arquitectos Jourda & Perroudin inaugurado em 1999.[8]

Outras formas de geração de energia baseadas em fontes renováveis são a energia solar térmica (para calefacção, água quente sanitária e ar acondicionado), biomasa ou inclusive a geotérmica. O ideal para garantir o fornecimento energético durante todo o ano, baixo condições climáticas e ambientais cambiantes, é combinar as diferentes fontes.

Reciclado energético

A alternativa mais económica para conseguir um edifício energeticamente eficiente é incluindo desde a fase de projecto o tema. Mas é possível tomar um edifício existente e mediante uma técnica denominada de reciclado energético conhecida por sua raiz anglosajona como retrofit dar ao edifício um novo ciclo de vida sustentable.

Entre as primeiras tarefas encontra-se a de realizar uma auditoría energética para conhecer cuales são as entradas e saídas de energia ao edifício como sistema, sempre procurando manter o confort higrotérmico, a salubridade e a segurança.[9]

Implantação e localização

A localização do edifício é um aspecto central na arquitectura sustentable e com frequência não é tida muito em conta. Ainda que muitos arquitectos ecologistas sugerem a localização da moradia ou escritórios ideal no meio da natureza ou o bosque isto não sempre é o mais aconselhável; já que resulta perjudicial para o ambiente natural. Primeiro tais estruturas servem com frequência como a última linha de atração do suburbio das cidades e podem gerar uma tensão que favoreça seu crescimento. Em segundo lugar ao estar isoladas aumentam o consumo de energia requerida para o transporte e conduzem geralmente a emissões desnecessárias de gases de efeito invernadero. Deve procurar-se uma localização urbana ou suburbana próxima a vias de comunicação procurando melhorar e fortalecer a zona. Esta é a actual tendência do novo movimento urbanista. Uma cuidadosa zonificación mista entre áreas industriais (limpas), comerciais, residenciais implica melhor acessibilidade para poder viajar a pé, em bicicleta, ou usando o transporte público.[10] [11]

Materiais para edifícios sustentables

Os materiais adequados para seu uso em edifícios sustentables devem possuir características tais como baixo conteúdo energético, baixa emissão de gases de efeito invernadero como CO2 - NOx - SOx - material particulado, ser reciclados, conter a maior percentagem de materiais de reutilização, entre outros. No caso de madeiras evitar as provenientes de bosques nativos e utilizar as madeiras de cultivos como o pino, o eucaliptus entre outras espécies. Entre os materiais usados na construção que mais energia própria possuem se encontram o alumínio primário (215 MJ/kg), o alumínio comercial com 30% reciclado (160 MJ/kg), o neopreno (120 MJ/kg), as pinturas e barnices sintéticos (100 MJ/kg), o poliestireno seja expandido ou extruido (100 MJ/kg) e o cobre primário (90 MJ/kg), junto aos poliuretanos, os polipropilenos e o policloruro de vinilo PVC.[12]

Manejo de residuos

A separação de residuos facilita sua reciclaje posterior e é usual separar vidro, metal, plástico e orgânico.

A arquitectura sustentable centra-se no uso e tratamento dos residuos no lugar, incorporando coisas tais como sistemas de tratamento de águas cinzas mediante filtros e estabilização biológica com juncos e outras variedades vegetales acuáticas. Estes métodos, quando estão combinados com a produção de compost a partir de lixo orgânica, a separação do lixo, podem ajudar a reduzir ao mínimo a produção de desechos em uma casa.

Veja-se também: Saneamiento ecológico

Reciclado de estruturas e materiais

Uma verdadeira arquitectura sustentable incorpora materiais reciclados ou de segunda mão. A redução do uso de materiais novos gera uma redução no uso da energia própria da cada material em seu processo de fabricação. Os arquitectos sustentables tratam de adaptar velhas estruturas e construções para responder a novas necessidades e desse modo evitar no possível construções que partam de zero.

Materiais reciclados

Entre os materiais possíveis de reciclar encontra-se:

Em países não desenvolvidos é usual que tenha uma grande recuperação de demolições e lugares onde se concentram estes produtos para sua posterior reutilização. Em Argentina denomina-lhas Chacaritas em alusão ao maior cemitério de Buenos Aires.

Arquitectura e sostenibilidad social

A arquitectura gera um grande impacto social na população e são necessários bons exemplos na cada comunidade local para mostrar à sociedade os caminhos a seguir. Na cada cultura no tempo surgiram novos tipos edificatorios mas só alguns se converteram em modelos para ser repetidos pela sociedade. No campo experimental os primeiros desenvolvimentos sistémicos aglutinaram-se no que se deu em denominar Lista de edifícios solares pioneiros" que mostra uma produção contínua por parte do mundo académico desde 1939 quando se construísse em Míchigan a Casa solar MIT #1 por parte de H.C. Hottel do Masachusset Institute of Technologies - MIT. Enquanto nos Estados Unidos são usuais as casas de construção liviana (10 a 150 kg/m²), em América do Sul são maioritariamente de construção pesada (>150 kg/m²). Os materiais e modos de construção são diferentes provavelmente pela cultura que trouxe a cada tipo edificatorio. Dado que as mudanças nos costumes não são singelos, se requerem de enormes esforços para gerar alternativas válidas que sejam adoptadas pela sociedade.

Aqui entram conceitos tais como qual é o custo inicial de um edifício, qual é o custo ao longo de sua vida útil(estimada em 30 a 50 anos),[13] a Vulnerabilidad das edificaciones e a análise de risco, pode uma família ou uma sociedade pagar ditos custos? Pode enfrentar-se o custo ambiental? São todas perguntas que a cada sociedade local deve responder e a dirigencia deve dar respostas adequadas e sustentables.

Iniciativas locais

As iniciativas locais surgem de problemas específicos por ONG ou personagens de alto impacto mediático. Uma destas iniciativas é o Make It Right [4] que leva adiante o actor norte-americano Brad Pitt a fim de reconstruir uma centena de moradias em um bairro pobre de Nova Orleans desvastado pelo Furacão Katrina.

O inovador da iniciativa é que prestigiosos arquitectos locais e internacionais têm doado projectos de moradias sustentables.[14] A cada exemplo é um passo mais no social e sostenible para gerar propostas quando os governos e os políticos falham ou negam as necessidades da sociedade humana.

Certificación ambiental edilicia

“O sector da moradia e dos serviços (composto em sua maioria por edifícios), absorve mais do 40 % do consumo final de energia na Comunidade Económica Européia. Encontra-se ademais em fase de expansão, que fará aumentar o consumo de energia ...”.[15] No caso de países com menor nível de industrialización e alta urbanización pode atingir até o 50% do consumo final de energia primária.

Estas afirmações podem encontrar-se em grande quantidade de directoras e regulamentações que priorizan a necessidade de reduzir o consumo energético do sector edificación, tanto para avançar no cumprimento dos compromissos ambientais (protocolo de Kyoto) como para reduzir a dependência energética de combustíveis fósseis ou fontes de energia convencionais.

Casos:

Um dos motivos que podem justificar o escasso debate sobre os processos de regulação e certificación energética de moradias em quase todo mundo é a elevada complexidade técnica do sistema edifício desde um ponto de vista energético. Isto sem dúvida tem afastado ao resto de sectores sociais do debate destinado a definir os procedimentos a seguir para implementar as Directoras citadas (Caso UE).

No entanto, no sector da edificación, tal e como têm mostrado as experiências em muitos países europeus, é fundamental a aceitação de diferentes sectores da sociedade para que uma ferramenta como a certificación energética tenha alguma utilidade. Um início é que estas certificaciones sejam voluntárias até que consiga impactar ao mercado imobiliário.[16]

Iniciativas internacionais

Regulamento internacional

Os marcos descritivos dos impactos medioambientales das construções estão-se normalizando a nível internacional:

Dados bioclimáticos

O desenho de um edifício DAC (Desenho ambientalmente consciente) requer de informação cuantitativa sobre o lugar onde se vá implantar o edifício para incorporar as medidas de desenho pasivo mais adequadas. Conseguir dados bioclimáticos não é singelo em especial nos países não desenvolvidos. Entre estes dados encontram-se: temperatura (°C), humidade relativa (%), humidade absoluta (g/kg; mm Hg/kg; kPa/kg), radiación solar (W/m2), frequência, direcção e velocidade do vento. A cada país conta com serviços meteorológicos aos que se pode ir para obter a informação, ainda que não sempre são gratuitos. A indústria da construção consome o 50% de todos os recursos mundiais e se converte na actividade menos sostenible do planeta.

A NASA tem um serviço gratuito onde obter dados médios mensais calculados (se indica o erro) de praticamente todos os parámetros usuais para o desenho do edifício e suas instalações com energias renováveis [11]; também podem se encontrar dados diários medidos por satélites no período 1983-1993 de radiación solar em superfície e extra-atmosférica e temperatura do ar a nível do solo [12]. Para obter os dados ingressa-se com latitud e longitude ou mediante um plano da terra até localizar nossa zona de trabalho. Outros lugares como Teu Tempo.net [13] proveen informação medida gerada por estações meteorológicas ao longo do planeta a nível mensal ou diário sem cargo.

Arquitectos que contribuem à arquitectura sustentable

Veja-se também

Entidades e organismos que fomentam a arquitectura sustentable

Referências

  1. * Gauzin-Müller (2001). L´Architecture écologique. Edit Groupe Monitor. Versão em espanhol: Arquitectura ecológica publicada em 2002 por Edit G. Gili. ISBN 978-84-252-1918-4
  2. Nossas próprias soluções. Cem depoimentos. Actas do ECO´92 no Rio de Janeiro
  3. Kim, Jong-Jin; Rigdon, Brenda. «Pollution Prevention in Architecture. National Pollution Prevention Center For Higher Education» (em inglês) (pdf) págs. 30. University Of Michigan. Consultado o 9 de setembro de 2008.
  4. Rosenfeld, E.; Czajkowski J.; San Juan, G. (2004) em Dicionário de Arquitectura na Argentina. Edit. Clarín. Tomo 1, pág 157. ISBN 950-782-423-5
  5. Cátedra de Instalações FAU-UNLP (2006). Arquitectura Sustentable. Edit Clarín. Buenos Aires, Argentina.
  6. Javier Neila González, F. (2004) Arquitectura bioclimática em um meio sostenible. Edit Munilla-Lería, Madri.
  7. Givoni B, A. (1976) Man, Climate and Architecture. Architectural Science Serves. Publishers. Ltd. London.
  8. Jones, D.L.(2002) Arquitectura e meio. O desenho da construção bioclimática. Edit Blume. Barcelona. ISBN 84-9593-01-0
  9. Clark, William H. 1998. Análise e gestão energética de edifícios. Métodos, projectos e sistemas de poupança energético. Ed. Mc Graw Hill. ISBN 84-481-2102-3
  10. Paris, Ou. et A o.(2002). Construindo cidades sustentables. Edit i+p. ISBN 978-987-1385-01-0
  11. Jenks, M.& Dempsey, N.(2005). Future forms and design for sustainable cities. Edit Architectural Press, London ISBN 0-7506-6309-X
  12. IDAE & Institut Cerdá. (1999). Guia da edificación Sostenible. Qualidade energética e medioambiental em edificación. Madri.
  13. Exemplo para o cálculo de custos em sistemas complexos em edificaciones Gestão integral em obras hidráulicas - Rentabilidad e qualidade na condução de água
  14. «The Mir Project». Consultado o 09 de septeimbre de 2008.
  15. IDAE & Institut Cerdá. Op cit.
  16. García Casals, X. (2002) Regulação e certificación energética de edifícios. [1]
  17. Luis de Garrido. Análise de projectos de arquitectura sostenible. Naturezas artificiais 2001-2008. Edit Mc Graw Hill. ISBN 978-84-481-6802-5. Madri, 2008.
  18. Rosenfeld, E.; Czajkowski J.; San Juan, G. (2004) OP Cit.
  19. Rosenfeld, E.; Czajkowski J.; San Juan, G. (2004) OP Cit.
  20. Rosenfeld, E.; Czajkowski J.; San Juan, G. (2004) OP Cit.

Bibliografía

Muitas obras possuem seus textos originais em outros idiomas. Procurou-se mostrar as traduções ao castelhano. É uma lista representativa ainda que não completa.

Guia de leitura básica para autoaprendizaje

Enlaces externos

Entidades e organismos que fomentam a arquitectura sustentable

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