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Desafios da Sustentabilidade na Construção Civil e na Cidade
Vahan AgopyanVanderley M. John
Escola Politécnica da USP
Depto. Eng. Construção Civil
A cidade
A madeira
O concreto
A SOCIEDADE INDUSTRIAL É O PROBLEMA?
Expectativa de vida
20
40
60
80
1000 1200 1400 1600 1800 2000
Exp
ect
ativ
a d
e V
ida
(an
os)
Ano
População do Planeta
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 500 1000 1500 2000
Po
pu
laçã
o (
Milh
õe
s)
Ano
http://www.sustainablescale.org/AreasofConcern/Population/PopulationandScale/QuickFacts.aspx
2007 50%
Homo urbanus
The Economist, May 3rd 2007http://www.economist.com/surveys/displaystory.cfm?story_id=9070726
A sociedade industrial oferece
SOCIEDADE INDUSTRIAL TÊM PROBLEMAS
Grande consumo de recursosnaturais
Consumo per-capita de matérias primas
WRI
São Paulo
Uma aldeia Maku
ISA - Aldeia Pidu Bu (Cabaris, no Tiquiê)
foto: Jorge Pozzobon, 1997
Recursos não renováveis
(MATOS & WAGNER, 1999)
0 10 20 30 40
Renováveis (%)
1900
1999
Cadeia Produtiva da Construção Consome
Desperdício e baixa Qualidade agravam o problema
Produção Linear
RecursosNaturais
planejamento
projeto
produção
uso
LixoExtrativismo
Produção Linear
RecursosNaturais
planejamento
projeto
produção
uso
LixoExtrativismo
Coffee Plantation in São João do
Manhuaçu City - Minas Gerais State -
Brazil
This photo was taken in January-2004 by
Fernando Rebêlo
6 bilhões de humanos alteram a ecologia
Extração de areia
http://www.univap.br
Extração de Minério de Ferro
http://img505.imageshack.us/img505/635/a
raucarias3nf.jpg
A floresta que acabou
A que pode acabar!
Kirby Tire Recycling Facility, Inc
http://www.epa.state.oh.us/pic/media/kirby_media.ht
ml
Problemas
do que
Produzimos
A massa de resíduos é
Resíduos?
Residuos perigosos:
Geração de Resíduos da Construção
Quantidade superior ao do lixo urbano
São Paulo, SPPróximo ao Shopping Jardim Sul
Resíduos ?
Construíndo piramides
Picture: Marco Antonio Fialho
80m
Picture: Marco Antonio Fialho
Custo Social dos Resíduos de Construção
Perdas: agravam o problema
A. Andrade; U.E. Silva
Produção de Ciclo Aberto
RecursosNaturais
planejamento
projeto
produção
uso
LixoExtrativismo
Produção de Ciclo Aberto
Recursos
Naturais
planejamento
projeto
produção
uso Lixo
Extrativismo
O futuro:
RecursosNaturaisplanejamento
projeto
produção
uso
Lixo
Reciclagem
+ CO2 - Eemitida
IPCC - Climate Change 2007: The Physical Science Basis - Summary for Policymakers http://www.ipcc.ch/
240
260
280
300
320
340
360
380
8000 6000 4000 2000 0 2000
CO
2n
aat
mo
sfe
ra(p
pm
)
Ano
1750
Queima de Combustíveis Fósseis
Calcário
1 m³ de madeira ilegal
Constribuição da construção civil
• Combustíveis fósseis– Quase tudo!
– transporte
• Madeira ilegal– Cerâmica vermelha
– Compensados
– Madeira serrada
• Calcário– Cimento
– Cal
– Aço
CO2 e alguns Materiais
kg CO2/ton
Min Max
Aço 200 2.000
Alumínio 700 12.000
Cimento 270 1.000
CARGA DE VENTO?
Projetamos hoje para os próximos 50 anos.Como dimensionar a
Aron Zylberman
CONSUMO DE ENERGIA EM ELEVAÇÃO
PERMANENTE É PROBLEMA
Edifícios consomem
Impacto ambiental da energia depende da forma de geração. Energia
hidro-elétrica é uma das mais limpas! Porém exige grande investimento!
Geração de energia
Social e Ambiental
CO2 e Electricidade
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
India
China
Estados Unidos
Mexico
Chile
Ecuador
Argentina
Venezuela
Colombia
Suécia
Brasil
Peru
Noruega
Eletricity Emissions g CO2/KWh
ÁGUA POTÁVEL PARA TODOS
Água
• Consumo concentrado
• Contaminação
– Industria
– Lixiviação de espécies químicas perigosas de materiais de construção e seus resíduos
• Edifícios usam
Construção impermeabiliza o solo
EM RESUMO:
Consumimos mais do que o Planeta suporta
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1960 1970 1980 1990 2000
Nú
me
ro d
e P
lan
etas
Te
rra
Ano
Living Planet Report 2006
WWF - http://www.panda.org
Pegada Ecológica Global
MUDAR
É preciso
A AGENDA GREEN É SUFICIENTE?
Hoje
Trabalhadores da Construção
são pobres!
dos empregos
AGRAVA OS PROBLEMAS AMBIENTAIS
A incorporação dos pobres no mercado de consumo
ou
Formas da informalidade
• Sonegação fiscal• Corrupção de agentes públicos
• Desrespeito a legislação
– Ambiental
– Trabalhista
– Urbanística
• Desrespeito a padrões de qualidade
A informalidade
é problema social• Reduz à capacidade de investimento do
Estado
– Evasão fiscal
– Corrupção
• Prejudica a qualidade dos investimentos públicos
A cidade informal
Pegada Ecológica x IDH
Living Planet Report 2006
WWF - http://www.panda.org
A necessidade
Living Planet Report 2006 WWF - http://www.panda.org
NÃO É SUFICIENTE.A agenda ECO
GREEN BUILDING
NÃO É SUFICIENTE
Sustentabilidade é
social econômica
ambiental
A CONSTRUÇÃO PRECISA CRESCER
Sustentabilidade social:
http://media.outnow.ch/Movies/Images/200
6/ManufacturedLandscapes/movie.fs/04.jp
g
Precisamos mais energia… limpa…
http://www.trekearth.com/gallery/photo368
14.htm
Habitação & Infraestrutura
SE A TECNOLOGIA NÃO MUDAR
o uso de materiais precisa crescerO exemplo do cimento se aplica a TODOS os materiais
Cim
en
to(m
ilhões t
on
)
WBCSD Sustainable Cement Initiative. Progress Report 2007
o uso de materiais precisa crescerO exemplo do cimento se aplica a TODOS os materiais
WBCSD Sustainable Cement Initiative. Progress Report 2007
Cim
en
to(m
ilhões t
on
)
IPCC: construção é prioridade
Vai ser necessário
A construção
Nós somos 6 bilhões…
É necessário
• Inovação tecnológica• Educação!
É necessário
Responsabilidade social.Ética.
Cultura.
COMO IMPLANTAR
CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL?
Já existem
Aplicação imediata!
• Obrigatoriedade de todas as construções serem sustentáveis
• Aquecedores solares obrigatórios• Medição de individual água• Retenção de água de chuva• Neutralização de carbono• Proibição de uso de madeira ilegal• Obrigatoriedade de madeira certificada• ....
Proliferação de leis
Também é necessário
desenvolvendo as soluções
para o futuro.
“the construction industry is infamous for the barriers it places in the way of
innovation,”(CERF, 1998).
Tecnologia de telhados frios
Concreto fotocatalítico
Auto-limpante. Limpa o ar.
Dives in Misericordia
Reactive Powder Concrete
http://www.imagineductal.com
Ano 2050 Zero net Energy Building
• Europa:
– Projeto de €2 bi em 10 anos
• França: mandatório no ano 2015
World Business Council for
Sustainable Development
TECNOLOGIAS INOVADORAS MAIS
ECO-EFICIENTES
A nossa competitividade no médio prazo depende de
O QUE FAZER?
Implantar indicadores
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
1990 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Emis
sõe
s (g
CO
2/g
cim
en
to)
Energia
Processo
(Votorantim Cimentos)
Transformar os negócios:
Seleção de fornecedores
0 2 4 6 8
Panela
Marmita
Rotativo
Consumo de energia (GJ/t)
Fuel Oil
(Illegal?) wood
COMO RETIRAR OS
OPERÁRIOS DA POBREZA?
Aumentar a produtividade
COMO CONSTRUIR PARA AS
GERAÇÕES FUTURAS?
Mudando o edifício
Adequação do uso
Cultura
Evolução de renda
Atividades
Condições climáticas
Poluição do ar
Ruídos
....
De onde são estes edifícios?
Fato
Climas Brasileiros
117
Necessidades dos Usuários (edifícios)
• Segurança– estrutural
– ao fogo
– no uso
• Estanqueidade– Ar, água
• Pureza do ar
• Higiene
• Adaptação ao uso
• Conforto – acústico
– tátil
– antropodinâmico
– higrotérmico
– visual
• Economia
• Durabilidade(ISO 6241)
Custo global X Custo da construção
eletricidade 7%
agua 6%
condominio 41%
manutenção 15%
compra 31%
Casa V.M. John
Dados da Tishman (50 anos)
• Idealização 0,2%
• Projeto 0,8%
• Construção 14%
• Uso e operação 80%
• Retrofit 5%
Custos em uso são
Custos em uso & Qualidade
Luiz Manuel do Eirado Amorim y Claudia Loureiro
Simulação do desempenho em uso: energia
Redução do consumo de energia
Toda as fachadas precisam ser iguais?
• E
Shanghai
Alternativas existem
Aquecimento solar, onde necessário
Sombra nas fachadas
REDUZIR O CONSUMO DE RECURSOS
NATURAIS
Fato
Fato
• Não existe material durável
• Cada material é sensível a ação de determinados fatores de degradação
• Diferentes locais apresentam diferentes fatores de degradação!
Todos os materias degradam
Função desempenho x tempo
tempo
desempenho
mínimo
Vida útil
Projetar a vida útil
Da estrutura como um todo
De cada parte
133
Fatores de Degradação
• Ambientais
– Radiação
– Temperatura
– Água
– Constituintes do Ar e poluentes
– Gelo-Degelo
– Vento
• Biológicos– Roedores
– Fungos
– bactérias
– …
134
Fatores de Degradação
• Carregamento– deformação lenta
– fadiga
– Água e seus derivados
– Cargas de uso
• Incompatibilidade
– química
– física
• Fatores de uso
– Desgaste
– Atividades de manutenção
– Projeto
136
Exemplos de degradação
Material Mecanismo de
Degradação
Medida de projeto/
proteção
Polímeros Foto
Térmico
do sol
temperaturas elevadas
Aço Corrosão umidade
cloretos
Concreto Corrosão da armadura
por carbonatação
cobrimento
resistência mecânica
Madeira Apodrecimento por
ação de fungos
umidade
Vida útil
Corrosão de armaduras
Vida útil de concreto armado
0
40
80
120
160
10 15 20 25 30 35
cobrimento (mm)
Vid
a ú
til (a
no
s)
A partir de Helene, 1994
Durabilidade da madeira
FOLIENTE et all Forest Products Journal VOL. 52, NO. 1 11, Jan 2002
Corrosão galvânica
Degradação da madeira
• Umidade
– F(detalhamento)
• Temperatura (+ quente, pior)
• Madeira
• Biocidas
• Pinturas
Fachadas Pintadas
Fungos,
Algas e Bactérias
Substrato
Kay Uemoto
Neide Sato
Marcia Shirakawa
• Dano progressivo
• Ciclos de molhagem e secagem
Revestimento Cerâmico
Conexõesrápidas?
Vida útil mínima na norma de desempenho
Sub-sistemas Nível de desempenho
Min Int Sup
Estruturas 25 30 50
Vedação 15 20 30
Equipamentos 8 10 12
Sistemas 8 10 12
Esquadrias 8 10 12
Um canteiro típico dos anos 80
Redução das Perdas
A. Andrade; U.E. Silva
Criar o mercado de reciclados
D < 1.9g/cm³ 1.9<D <2.2 g/cm³
2.2 <D <2.5 g/cm³ D >2.5 g/cm³
Aprender selecionar produtos
0
200
400
600
800
1000
CP I CP II E CP III CP IV
kg
CO
2/t
cim
en
to
78%
Carvalho, 2001
Evitar o Verniz Verde
Telha Reciclada após ~2 anos
NÃO É SUFICIENTE:O que já dispomos
c o m o r o t i n a
Com a tecnologia atual….
UM MUNDO JUSTO É IMPOSSÍVEL!Com a tecnologia atual….
NÃO TEMOS FUTURO
Com a tecnologia atual….
O DESAFIO:
A CADEIA PRODUTIVA,
GRANDES E PEQUENAS EMPRESAS.
CLIENTES, FORNECEDORES, CIDADES.
Promover a transformação de
Nada fazer não é solução.
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