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¹Pós- graduanda em Gestão de projeto e obras, ESUDA. Email: barbaraxavier14@outlook.com
Uso de Materiais Sustentáveis na construção civil
Use of Sustainable Materials in construction Bárbara Jamilly de Almeida Xavier¹
Resumo
No momento atual com a preocupação com o meio ambiente, e uma grande pressão para que a construção civil se adapte ao novo ideal sustentável, já que a mesma é responsável por uma grande parcela da degradação ambiental do planeta, desta forma, surgiu então a seguinte questão: quais os principais materiais construtivos que visam diminuir esse impacto no meio ambiente? Nesse sentido, o objetivo geral dessa pesquisa é estabelecer parâmetros que ajudem numa escolha eficiente de materiais construtivos visando a sustentabilidade da edificação, assim como a sua aplicação em casos práticos. Por esta razão, são destacados alguns materiais com características sustentáveis como: cimento ecológico, tijolo solo-cimento, utilização de resíduos de construção, entre outros, tendo como suporte pesquisas de vários autores sobre o assunto. Também foi realizado um levantamento de casos práticos de construções que utilizaram materiais e técnicas sustentáveis desde o planejamento até o final da obra. A metodologia adotada foi uma pesquisa bibliográfica exploratória elaborada a partir de livros, artigos, dissertações entre outros. Após a conclusão do estudo, verifica-se que os materiais com características sustentáveis são tão eficientes quanto os tradicionais, trazendo benefícios ambientais ao edifício e seus arredores. Palavra-Chave: Sustentabilidade, Construção Civil, Materiais Sustentáveis.
Abstract
At the present moment with the concern for the environment, and a big pressure for civil construction to adapt to the new ideal sustainable, since it is responsible for a large part of the planet's environmental degradation, in this way, the following question arose: what are the main building materials that aim to reduce this impact on the environment? In this sense, the general objective of this research is to establish parameters that help in an efficient choice of constructive materials, always aiming the sustainability of the building, as well as it’s application in practical cases. For this reason, some materials with sustainable characteristics are highlighted: ecological cement, soil-cement brick, use of construction waste, among others, supported by several authors about the subject. It was also carried out a survey of practical cases of constructions that used sustainable materials and techniques from the planning to the end of the work. The methodology adopted was an exploratory bibliographical research elaborated from books, articles, dissertations, among others. After the completion of the study, it is found that materials with sustainable characteristics are as efficient as traditional ones, bringing environmental benefits to the building and its surroundings. Keywords: Sustentability, Civil Construction, Sustainable Materials
1. Introdução
Ao longo da história da civilização, o homem sempre se mostrou um exímio explorador dos recursos naturais, com o passar do tempo ele foi se aprimorando e como consequência dessas inovações vem a formação de resíduos. A problemática ambiental vem sendo cada vez mais discutida não só no Brasil, mas mundialmente, a degradação do meio ambiente vem refletindo na qualidade de vida mundial, forçando os líderes a repensar a forma de agir (ABREU et al , 2012). O Ministério do Meio Ambiente - MMA (2015) afirma que são muitos os desafios que o setor da construção civil tem que enfrentar, o maior deles é a redução de resíduos, além da redução do consumo de energia e materiais. Leite (2001) ressalta a necessidade de incentivo para a produção de inovações tecnológicas construtivas mais sustentáveis, assim como aumentar a qualidade dos materiais já existentes, com o objetivo de diminuir o custo, e além disso a disponibilização de manutenção adequada, contudo, isso deve processar-se de forma controlada e com o objetivo de melhorar a conservação ambiental. Nesse contexto Leite (2001) afirma que é necessário mais estudo sobre a utilização de resíduos de construção na produção de concreto, afim de mostrar a viabilidade na utilização desse material em larga escala, e diminuir a insegurança sobre seu comportamento quando incorporado a outros materiais. Silva (2008) comprovou em seu estudo sobre Resíduo da construção e demolição (RCD) que 90% dos elementos construtivos de um empreendimento tinham condições de serem reutilizados em outro empreendimento, constata também que os materiais e os elementos construtivos não precisam estar em bom estado para serem utilizados novamente, e que muitas vezes utilizar esse tipo de material pode resultar em diminuição do custo final da obra. Verifica-se, portanto, o crescimento da procura por inovações tecnológicas que visem a sustentabilidade, e a construção civil sendo o setor que mais gera resíduos, vem tomando a frente neste quesito por ter um grande potencial na geração de novos produtos a partir de resíduos do próprio setor e de outros setores também. Nesse cenário, sendo a construção civil o setor que mais consome recursos naturais do mundo, utiliza energia de forma abundante e além disso é o maior
gerações futuras atenderem suas próprias necessidades” (CMMAD, 1991 p.46). Esse conceito perdura até hoje como um dos mais conhecidos e usados, mas ele também foi a base de muitas outras definições. Sendo assim pode-se afirmar que o conceito de desenvolvimento sustentável se baseia na procura do equilíbrio entre a exploração, produção e consumo de insumos. O desenvolvimento sustentável para ser considerado como tal, deve conter três pilares: ambiental, social e econômico (Figura 1), esse conceito é denominado trible bottom line um termo desenvolvido pelo britânico John Brett Elkington (MATTIODA; CANCIGLIERI, 2013). FIGURA 1 – Parâmetros para o Desenvolvimento Sustentável (Adaptado de Barbosa (2008)). É de comum acordo que o desenvolvimento sustentável só poderá existir quando as necessidades sociais não sobressaírem sobre as ambientais, fazendo assim que exista um equilíbrio entre o ambiental, social e econômico. A partir desse pensamento foram elaboradas várias conferências de cunho ambiental para a discussão e implementação desse paradigma.
1.2 Contexto histórico
Na reunião em Estocolmo em 1972 na Suécia aconteceu o primeiro encontro realizado pela ONU em prol do meio ambiente, foram reunidos representantes de 113 países, entre eles o Brasil, 250 Organizações Não Governamentais – ONG’s e órgãos ligados a ONU, nesse encontro foi elabora um documento nomeado de
Declaração sobre o Meio Ambiente Humano, onde foi dado o ponta pé para a agenda mundial de discussões ambientais. Nesse documento foram redigidos 26 princípios onde é abordado a necessidade de preservação da flora e da fauna e a utilização consciente dos recursos naturais não renováveis. O conceito de
sustentabilidade começou a ser definido nesse encontro, o 5 º princípio do
documento define perfeitamente o conceito de sustentabilidade conhecido hoje em dia “os recursos não renováveis da terra devem empregar-se de forma que se evite o perigo de seu futuro esgotamento e se assegure que toda a humanidade compartilhe dos benefícios de sua utilização” (ONU, 1972, p.3). Ainda no ano de 1972 é criado o Programa das Nações Unidas pelo Meio Ambiente (PNUMA) para atuar como uma agência da ONU, tem sua sede em Nairóbi no Quênia e é considerada a principal autoridade global em meio ambiente, além disso, possui uma rede de agências regionais que colaboram na disseminação e engajamento de novos parceiros, esse programa tem como objetivo monitorar em tempo integral o estado do meio ambiente global, afim de, alertar o mundo sobre possíveis problemas no meio ambiente e indicar medidas adequadas para a melhoria de qualidade de vida da população sem que interfira nas questões ambientais (ONU, 2009). No ano de 1992 o tema voltou a ser recorrente na conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e o desenvolvimento, também conhecida como “RIO 92” ou “ECO-92”, quando foi reconhecido pelo mundo a necessidade de um desenvolvimento sustentável, nesse encontro também foi proposto um plano de ação para melhorias das condições ambientais, conhecido como agenda 21. A agenda 21 recebeu esse nome por ser um novo modelo de desenvolvimento do século XXI (COSENTINO, 2017) e foi assinado por 179 países que participavam da conferência. O marco seguinte na história do desenvolvimento sustentável aconteceu no ano de 1997 em Kyoto, Japão, quando foi redigido o Protocolo de Kyoto onde foram estabelecidas metas para redução de emissões de gases de efeito estufa na atmosfera, de no mínimo 5,7% tendo como ponto de partida o ano de 1990, a serem atingidas no período de 2008 a 2012 (GODOY, 2010). Atualmente 175 países assinaram o documento inclusive o Brasil.
1.3 Construção sustentável
Como dito anteriormente a construção civil é um setor com potencial de crescimento e um grande impulsor do desenvolvimento do país, em contraponto é o setor que mais degrada o ambiente. Desta forma, a degradação se inicia logo na extração da matéria-prima, o setor é responsável por cerca de 15% a 50% dos recursos naturais extraídos (LARUCCIA, 2014). O termo construção sustentável surgiu em 1994 na Conferência Internacional sobre Construção Sustentável na Florida e é definido pelo MMA (2013, p.21) como: “um conjunto de práticas a serem adotadas para construção de uma edificação que adota soluções eficientes”, já Kibert (2013, p.8) vai mais longe e diz que “ the term sustainable construction most comprehensively addresses the ecological, social, and economic issues of a building in the context of its community ” o autor diz que o termo construção sustentável é mais abrangente aborda as questões ecológicas, sociais e econômicas de um edifício no contexto da sua comunidade. A sustentabilidade no setor da construção civil depende de mudanças significativas no processo tradicional de construção de materiais e métodos. No mesmo ano o Conseil International du Bâtiment – CIB elaborou 7 princípios da construção sustentável que auxiliaria na tomada de decisão de cada fase da construção desde o planejamento até o descarte, são eles (KIBERT, 2013 p.8):
- Reduzir o consumo de recursos;
- Reutilização de recursos;
- Utilizar recursos recicláveis;
- Proteção da natureza;
- Eliminar os tóxicos;
- Aplicar a análise do ciclo de vida no ponto de vista econômico;
- Foco na qualidade. Pode-se dizer então que esses princípios vieram para serem somados ao principio dos 3 R’s sustentabilidade: reutilizar, reciclar e reduzir. A sustentabilidade no setor da construção civil depende de mudanças significativas no processo tradicional de construção de materiais e métodos. Mais recentemente Mateus (2009) exemplifica as prioridades a serem consideradas para uma construção ser considerada sustentável (Figura 3).
FIGURA 3 - Prioridades a considerar num projeto de uma construção sustentável (Mateus ( 2009 )). Segundo Ferreira (2010) existem vários processos para uma construção ser considerada sustentável, um deles é a análise de todas as fases da construção, a figura 4 a seguir mostra em termos técnicos essas fases. FIGURA 4 – Fases de uma contrução sustentável (Adaptado de Ferreira (2010)). Ou seja, uma construção só é sustentável quando engloba todo ciclo de vida da mesma, conhecendo todas as fases de um empreendimento sustentável é possível amenizar o impacto gerado durante toda a fase da construção e também o pós construção, reduzindo os resíduos gerados e trazendo para o empreendimento ecoeficiência energética.
PASSO ÍTEM DESCRIÇÃO 3 Verificação das questões sociais É necessário averiguar questões sociais. A existência de um fornecedor na lista de empresas que utilizaram mão de obra infantil ou escrava o desqualifica como fornecedor sustentável, pela ilegalidade de seus atos; 4 Qualidade e normas técnicas do produto. Produtos que não apresentam desempenho adequado acabam sendo substituídos, gerando custos e resíduos. As normas técnicas representam o critério mínimo de qualidade vigente e seu respeito é obrigatório no Brasil, verificar se o fornecedor está na lista de empresas qualificadas pelo PBQP-H; 5 Consultar o perfil de responsabilidade socioambiental da empresa. Consulta sobre o perfil de responsabilidade socioambiental da empresa, o seu relacionamento com funcionários e fornecedores, com o meio ambiente, comunidade e sociedade, e sobre sua transparência e governança; 6 Identificar a existência de propaganda enganosa. Identificação da existência de propaganda enganosa. As informações devem ser claras na promoção de um produto, especialmente no que diz respeito à sustentabilidade. Fonte: Adaptado de CBCS ( 2011 ). Essa ferramenta veio com o objetivo principal de que se cumpra as 3 condições para uma construção sustentável: formalidade, legalidade e qualidade. O uso de materiais regionais também é considerado uma prática sustentável pois esse tipo de material não demanda transporte poluente e ainda contribui para o desenvolvimento social e econômico da região. A preocupação com o meio ambiente fez com que as empresas fossem a procura por métodos e técnicas inovadoras para alavancar esse mercado. Apesar de ainda ser difícil encontrar empresas que produzam materiais certificados no Brasil já existem opções sustentáveis no mercado que substituem os materiais tradicionais.
1.5 O impacto dos materiais de construção
Segundo a Resolução 001 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, 1986 , p.1), considera-se impacto ambiental qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam:
- A saúde, a segurança e o bem-estar da população;
- As atividades sociais e econômicas;
- A fauna e a flora;
- As condições estéticas e sanitárias do meio ambiente;
- A qualidade dos recursos ambientais. De acordo com o Conselho Brasileiro de Construção Sustentável – CBCS (2014) os materiais usados na construção civil consomem em torno de 50% das matérias primas extraídas da natureza. Porém não é só o uso de materiais não renováveis que causam um impacto na natureza, a produção, transporte e o descarte dos materiais usados na construção civil também geram impactos no meio ambiente (Figura 5). FIGURA 5 - Impactos Ambientais da Cadeia da Construção Civil (Roth e Garcia ( 2009 )). O elevado nível de consumo de materiais se dá devido à perda e o desperdício de materiais no canteiro de obras, a CBCS (2014) afirma que essas perdas no canteiro são influenciadas pelo material utilizado, também afirma que materiais produzidos in loco tem maior índice de desperdício comparado com materiais industrializados. De acordo com John (2017, p.7) avaliação desses impactos varia de região para região, ela pode ser mensurada em âmbito global (aquecimento global e degradação a camada de ozônio), regional ou local. A seguir serão listadas as avaliações mais comuns:
- Potencial de aquecimento global;
- Degradação na camada de ozônio;
1.6.1 Cimento ecológico Segundo o Sindicato Nacional da Indústria de Cimento – SNIC (2013) o Brasil teve uma produção de 70 milhões de toneladas de cimento, com um consumo parente de 353 kg/hab. A produção de cimento traz muitos malefícios para o meio ambiente, além do gasto de energia exorbitante durante esse processo, pensando nisso o setor foi em busca de medidas para minimizar o gasto energético e diminuir o uso de clínquer principal componente gerador de GEE. A figura 3 a seguir demonstra o efeito da substituição do clínquer por escória e material pozolânico na emissão de CO². FIGURA 7 – Resultado da troca do clínquer por escória e cinzas volantes na emissão de CO2 de cimentos, estimado por análise do ciclo de vida. (CARVALHO (2001, apud JOHN 2017)) É nítido que os cimentos CP III E CP IV tem um nível muito menor de emissão de CO², justamente por usarem um teor menor de clínquer, que é o grande causador das altas taxas de emissão do cimento. 1.6.2 Concreto ecológico Na engenharia civil as construções de concreto são comuns, e a qualidade do concreto está diretamente ligada a qualidade dos materiais utilizados na sua fabricação, visto que o concreto é uma mistura homogênea de cimento, água e agregados em suas devidas proporções (SILVA, DEMETRIO, DEMETRIO, 2015). Devido à grande quantidade de RCD gerado pelo setor, foi visto uma oportunidade de utilizar esse resíduo que seria descartado como agregado para o concreto, diminuindo assim o uso de matérias primas não renováveis.
Barbosa, Santos e Ferreira (2012), através de ensaios de laboratório, constataram que o cimento ecológico composto por pó de mármore (substituindo a areia natural) e rejeitos de construção (substituindo a brita), teve melhor desempenho que o concreto tradicional (Tabela 1). Tabela 1 - Resistência à Compressão Axial (fc médio) (em MPa). (Barbosa, Santos e Ferreira (2012)) TRAÇO 3 DIAS 7 DIAS 28 DIAS Fc CV (%) Fc CV (%) Fc CV (%) 1:2,112:2,445:0,60 – Natural 7,647 3, 63 1 0,838 4,58 13,809 0, 1:1,940:2,310:0,60 – Resíduo 14,870 5,93 16,000 7,28 18,977 2, No que se refere às propriedades mecânicas ouve um aumento no resultado final do concreto ecológico. 1.6.3 Tijolo ecológico Mais um material sustentável é tijolo ecológico também conhecido como tijolo solo-cimento, é formado por uma mistura de solo, cimento e água compactados por uma prensa hidráulica, no seu processo de fabricação não é necessário a queima evitando emissões gases nocivos ao meio ambiente. Outro fator importante é seu isolamento térmico e acústico, e a sua produção modular que possibilita um menor desperdício de material e maior facilidade de aplicação. De acordo com Barbosa, Gilio e Campos (2018, p.2) o tijolo solo-cimento é considerado ecológico, pois:
- Por não necessitar de queima, consequentemente não emite gases poluentes na atmosfera e diminui o desmatamento;
- São prensados, não poluem o meio ambiente;
- Seu processo de cura utiliza apenas água, sendo que toda esta umidade evapora e retorna à atmosfera de forma limpa;
- As instalações de água e elétricas são passadas pelos furos dos tijolos, não necessitando o uso de eletrodutos ou rasgos nas paredes. Desta forma, se tornando assim uma inovação tecnológica sustentável.
e materiais sustentáveis, afim de minimizar resíduos, impactos ambientais, emissão de GEE e até o custo da obra. 1.7.1 Eldorado Business Tower O Eldorado Business Tower (Figura 4) foi inaugurado em 2007 é um edifício de escritórios, em São Paulo, contendo 32 andares de lajes de concreto protendido de espessura de 27 cm, com pé direito de 3,00 metros. O edifício possui 141 metros de altura, dispõe de 1805 vagas de estacionamento distribuídas em 7 pavimentos, sendo 4 deles no subsolo, além de centro de convenções e heliponto. Foi o primeiro edifício a receber o certificado platinum, o mais alto da categoria LEED na américa latina, atingindo 46 de um ranking de 61 pontos (SANTOS, ABASCAL, 2012). FIGURA 4: Edifício Eldorado Business Tower (SANTOS, ABASCAL (2012)). A tabela 4 demonstra os resultados alcançados a partir das técnicas sustentáveis usadas no empreendimento segundo a Green Buing Council – GBC BRASIL (2015). Tabela 4 – Resultados alcançados no Edifício Eldorado Business Tower (GBC BRASIL, (2015)) EDIFICIO ELDORADO BUSINESS TOWER TAXAS (%) Economia no consumo de água potável 33% Economia no consumo de água potável para paisagismo 100% Economia no consumo de energia 18% Redução na vazão de água lançada na rede pública durante as chuvas na região 25% Áreas verdes 20%
As informações sobre os materiais sustentáveis utilizados no edifício estão demonstradas na tabela 5 a seguir. Tabela 5 - Uso de materiais sustentáveis usados do Edifício Eldorado (GBC BRASIL, (2015)) MATERIAIS TAXAS (%) Material Reciclado 30% Resíduos destinados a aterros 74% Material de origem local 50% Madeira certificada pelo Forest Stewardship Council (FSC) 95% Com esses resultados o Eldorado Business Tower ficou em oitavo lugar entre os edifícios com certificado LEED no mundo. 1.7.2 Edifício Aureliano chaves O edifício da Aureliano Chaves (Figura 5) é um empreendimento corporativo que pertence a Fundação Forluminas de Seguridade Social – FORLUZ em Belo Horizonte, com um investimento de 300 milhões de reais, consiste numa torre com 25 pavimentos de escritórios, 5 pavimentos para estacionamento e lojas, possuindo uma área total de 58995 m² locáveis. O empreendimento recebeu o selo de certificação LEED ouro em 2015, com 41 pontos no ranking de 69 (CTE, 2015). Figura 5 - Edifício Aureliano Chaves (Facury (2008).
Figura 6 - Shopping Rio Mar. JCPM (2012). O empreendimento foi o primeiro shopping da América Latina a receber o selo de certificação AQUA no processo de Construção Nova, seu nível atingido foi QAE + Operação, ou seja, obteve as pontuações necessárias para ser considerado sustentável nas quatro fases: pré-projeto, projeto, execução e operação. No projeto do shopping a qualidade de vida das pessoas foi prioridade, por esse motivo o empreendimento tem como objetivo minimizar os impactos e proporcionar o manejo responsável dos recursos naturais, combatendo as perdas no seu processo. Contou também com monitoramento de nível de CO²; captação de água da chuva; recolhimento da água de condensação do sistema de climatização e reutilização nas torres de resfriamento; integração da iluminação natural com a iluminação artificial nas áreas das coberturas envidraçadas; sistema de esgoto a vácuo, entre outros (ROCHA, 2013). O resultado dessas medidas está na tabela 8 a seguir. Tabela 8 – Resultados alcançados no Shopping Rio Mar (Rio Mar (2012)). SHOPPING RIO MAR TAXAS (%) Economia no sistema total de energia 20 a 25% Redução no consumo de energia pelo ar condicionado 35% Redução na demanda de água no sistema sanitário 80% Economia de água 25% O projeto contou com a escavação de 4 mil estacas que resultou em 25 mil m³ de solo escavado, o custo para o deposito desse material em um aterro sairia muito caro, por isso, a construtora decidiu aproveita-los na própria construção, junto com resíduos de demolição de uma fábrica de bebidas que ocupava o terreno. Foram
utilizados 60% do solo das estacas e 40% dos resíduos de demolição na pavimentação da obra, resultando assim, numa economia de 4 milhões, considerando custos de transporte e compra de agregados (ROCHA, 2013). A construção do Shopping também contou com o sistema de pré-moldados de concreto, com o objetivo de obter uma construção mais limpa, e com menor geração de resíduos, outro material utilizado foi a lã de garrafas pet como isolamento térmico. 1.7.4 Arena Pernambuco A Arena Pernambuco (Figura 7 ) foi um empreendimento construído para sediar jogos da Copa do mundo da FIFA 2014 no Brasil, o estádio possui cerca de 99.000 metros quadrados de área construída. Conquistou a certificação LEED para novas construções, na categoria prata (CTE, 20 14 ). Figura 7 - Arena Pernambuco. CTE (2014). A preocupação com a sustentabilidade do estádio começou antes mesmo da fase de infraestrutura, antes de iniciar a obra foi desenvolvido um plano de controle ambiental que tinha o objetivo de diagnosticar as principais fontes de poluição e elaborar medidas para minimizar os impactos ambientais que poderiam ser gerados em cada etapa da construção. Ainda na fase de preparação do terreno as seguintes medida foram tomadas: prevenção e controle da erosão e sedimentação; aproveitamento do solo orgânico retirado na terraplanagem; controle de contaminação do solo; tratamento de efluentes, entre outros (CTE, 2014). Foram implantados no empreendimento dispositivos economizadores de água, uma usina fotovoltaica que gera energia
