Este guia destina-se a todos os interessados no mundo da conceção de edifícios sustentáveis. Pretende ser uma breve introdução a algumas questões ambientais e possíveis soluções que pode considerar nas fases de conceção e planeamento de um projeto que gostaria de tornar mais ecológico, quer se trate de uma nova construção ou de uma renovação.
O guia está dividido em duas partes. A primeira aborda algumas definições e objectivos da conceção sustentável. A Parte II abordará algumas abordagens, filosofias e práticas atualmente utilizadas para atingir esses objectivos.
Embora a nossa atenção se centre nos edifícios residenciais, a informação que apresentamos pode também ser aplicada a edifícios comerciais, industriais e públicos. Oferecemos recursos de leitura adicionais à medida que avançamos para que possa explorar cada tópico em maior profundidade.
I. Objectivos da conceção de edifícios sustentáveis
Na fase de planeamento de um projeto de construção sustentável, é bom pensar nos objectivos. Comecemos por considerar o que queremos dizer com “construção sustentável” para sabermos o que pretendemos.
O que é um projeto de construção sustentável?
Tal como muitos termos no domínio da sustentabilidade, o que as pessoas entendem por conceção de edifícios sustentáveis é flexível e está a mudar. A arquiteta e académica Elizabeth Donovan escreve em “Explaining Sustainable Architecture” (Explicando a arquitetura sustentável) que, mesmo nos textos académicos e profissionais sobre arquitetura sustentável, há uma tendência para “reconhecer que não pode ser definida e que não existe uma definição consensual”.
Essa ambiguidade também está presente em debates mais alargados sobre a conceção de edifícios sustentáveis, embora as definições tendam a partilhar algumas caraterísticas. A maioria das definições especifica que os projectos sustentáveis tentam reduzir o impacto negativo de um edifício no ambiente e diminuir o consumo de energia e recursos desse edifício ao longo da sua vida.
Muitas definições especificam a fragmentação do habitat, as emissões e os resíduos de construção como apenas alguns dos impactos negativos que os edifícios tendem a criar e que os edifícios sustentáveis tentam atenuar. Também é comum que o termo inclua na sua definição a melhoria da saúde dos ocupantes, a vitalidade da comunidade e a sustentabilidade económica.
A forma como um edifício consegue estas reduções e melhorias é onde a conceção se torna realmente interessante, uma vez que o céu é o limite em termos de abordagens inovadoras para resolver estes problemas.
Objectivos da conceção de edifícios sustentáveis
O Whole Building Design Guide (WBDG) do U.S. National Institute of Building Sciences oferece 6 objectivos para a conceção sustentável. São eles:
- Otimizar o potencial do local
- Otimizar a utilização de energia
- Proteger e conservar a água
- Otimizar o espaço do edifício e a utilização de materiais
- Melhorar a qualidade do ambiente interior (IEQ)
- Otimizar as práticas operacionais e de manutenção
Já abordámos alguns destes aspectos nos nossos outros guias, pelo que não os repetiremos aqui. Se quiser saber mais sobre eles, pode ler os nossos guias sobre Eficiência Hídrica, Eficiência Energética e Energias Renováveis, Materiais Sustentáveis e Qualidade Ambiental Interior.
Vamos então centrar a nossa atenção no potencial do local e nas práticas operacionais e de manutenção.
Otimizar o potencial do local
Uma vez que os edifícios têm impacto nos ecossistemas locais, é essencial considerar o que está a ser afetado e como. Como afirma o WBDG, os edifícios “alteram fundamentalmente a função do terreno”, o que significa não só que, por exemplo, transformámos um campo numa propriedade residencial, mas também que a capacidade do terreno para funcionar como foi concebido dentro do seu ecossistema mais vasto foi radicalmente perturbada.
Para atenuar essa perturbação, temos de prestar muita atenção à seleção e conceção do local.
Seleção do local
Em Sustainable Architectural Design: An Overview, o Professor de Arquitetura Kuppaswamy Iyengar afirma que, para reduzir os danos ambientais, a seleção de locais sustentáveis deve
“[m]inimizar a expansão urbana; responder e respeitar a terra, o ambiente, o habitat e os espaços verdes; e encorajar o desenvolvimento urbano de alta densidade em detrimento do desenvolvimento de baixa densidade para preservar espaços verdes valiosos e preservar os principais activos ambientais.”
A seleção do local terá impacto não só nos ecossistemas locais, mas também na pegada de carbono do edifício, bem como na utilização contínua de energia associada ao edifício. Tudo, desde a distância que os materiais de construção têm de percorrer até à duração da deslocação do ocupante, depende do local.
A otimização da seleção do local pode incluir a escolha de um local perto de transportes públicos e de comodidades ou de um local em terrenos previamente perturbados ou urbanizados, ou mesmo a adaptação em vez da construção de novos edifícios.
Os edifícios existentes, pelo facto de já estarem construídos, contribuem com menos emissões, utilizam menos materiais, geram menos resíduos e fragmentam menos o habitat do que as novas construções. Em geral, quanto mais infra-estruturas existentes um projeto puder utilizar, menos danos causará.
Conceção do sítio
Iyengar apresenta algumas estratégias para tornar um estaleiro de construção sustentável (são citadas aqui na íntegra):
- Evitar qualquer tipo de dano ambiental (não cortar árvores antigas).
- Fazer todos os esforços para devolver a um sítio degradado a produtividade ambiental e a diversidade biológica.
- Preservar os marcos históricos (uma casa antiga, por exemplo), moinhos de vento, pontes e celeiros.
- Compreender as condições para obter o máximo benefício solar.
- Compreender como o vento pode ser utilizado para fins de energia passiva e ventilação.
Convida os projectistas e os promotores a (re)recorrerem às ideias do naturalista americano Aldo Leopold, cujo conceito de “ética da terra” nos recorda que não existem terrenos baldios e que todos os seres que já vivem nesse local de construção têm o mesmo direito de existir nele e merecem o nosso cuidado.
Ao otimizar a conceção do local, Iyengar insta os projectistas a irem além da minimização da perturbação do local e a “regenerarem e preservarem habitats, espaços verdes e ecossistemas valiosos” para quaisquer criaturas que tenham sido deslocadas.
Como Iyengar sugere, a conceção do local deve ainda incluir uma consideração do potencial do local para iluminação, aquecimento e arrefecimento passivos, bem como do seu potencial para sistemas activos de energia renovável, como a energia solar, geotérmica ou eólica.
Os recursos hídricos de um local podem ser maximizados através do planeamento da recolha de águas pluviais. O WBGD afirma que o local deve ser concebido de forma a reduzir e controlar o escoamento das águas pluviais, e que o paisagismo deve apoiar as espécies nativas. Iyengar sugere que os terraços podem ser considerados para as encostas para ajudar a atingir estes objectivos.
Otimizar as práticas operacionais e de manutenção
Conceber para a sustentabilidade implica considerar a utilização de energia e recursos desde as fases de planeamento.
O WBDG sugere que se incluam os operadores do edifício na fase de conceção do projeto, de modo a obter informações sobre a forma como o edifício pode ser concebido para ter um desempenho ótimo em condições reais.
Se tal não for possível para si, ou se for o principal operador do edifício, pense no projeto na perspetiva de um utilizador final – não apenas os ocupantes, mas também os técnicos de manutenção e quaisquer trabalhadores de serviços que possam estar empregados no edifício.
A perspetiva do utilizador pode ajudar na conceção do edifício, indicando aspectos logísticos como, por exemplo, onde e quando os ocupantes podem beneficiar mais da luz natural, como será feita a manutenção básica, onde devem ser colocadas as canalizações para minimizar o desperdício de água quente, quando e onde podem ser acrescentados módulos adicionais numa casa modular, etc.
Conceber caraterísticas de eficiência energética de forma a serem intuitivas e fáceis de utilizar aumenta muito as hipóteses de as pessoas as utilizarem. Incorporar tecnologias de contagem inteligentes desde o início para ajudar os ocupantes a controlar o seu consumo de energia.
Leitura adicional:
Se estiver interessado neste domínio e dispuser de cerca de 13 semanas, o MITx oferece este curso em linha gratuito sobre a conceção de edifícios sustentáveis, com destaque para o aquecimento e a iluminação.
II. Abordagens à conceção de edifícios sustentáveis
Segue-se uma introdução a algumas das abordagens mais comuns à conceção de edifícios sustentáveis. Mais uma vez, os termos são um pouco vagos, mas concentrámo-nos nas abordagens de conceção e não nos métodos de construção. Existem muitos tipos de métodos de construção ecológica (construção natural, por exemplo) que podem ser incorporados em algumas ou em todas as abordagens de conceção abaixo indicadas.
Conceção biofílica
O International Living Future Institute explica que a conceção biofílica “é a prática de ligar as pessoas e a natureza nos nossos ambientes e comunidades construídos”. Baseia-se na filosofia de que os seres humanos são inatamente atraídos pela natureza e que a nossa saúde e bem-estar dependem da manutenção dessa ligação, mesmo nos nossos ambientes construídos.
Os designers biofílicos trabalham frequentemente para incorporar formas e materiais naturais nos seus edifícios e, se tal não for possível, para imitar o aspeto, a sensação e os sons da natureza no edifício.
Isto pode implicar estratégias tão diversas como jardins interiores, iluminação dinâmica, jogar com o conceito de espaço num edifício, texturas naturais para as superfícies e misturar espaços interiores e exteriores.
Nesta filosofia, a tónica é colocada na criação de uma ligação aos ambientes locais, pelo que as estratégias e caraterísticas a utilizar dependerão da geografia local de um determinado lugar.
Embora o objetivo das estratégias de design seja promover a ligação aos ambientes locais e, por conseguinte, aumentar o bem-estar humano, há muito espaço para a consideração do desempenho dos edifícios no âmbito desta filosofia. Do mesmo modo, os projectistas que procuram atingir objectivos de elevado desempenho através de outras abordagens de conceção podem integrar princípios e práticas biofílicas no seu trabalho.
Leitura adicional:
Terrapin Bright Green oferece esta exploração da importância histórica e neurológica da biofilia e do design biofílico.
O International Living Future Institute criou este guia para as equipas de projeto do Living Building Challenge para as ajudar a criar ambientes biofílicos nos seus projectos.
Conceção passiva
“A construção passiva é um conjunto de princípios de design para atingir um nível rigoroso de eficiência energética e, ao mesmo tempo, criar espaços interiores confortáveis”, afirma o Passive House Institute. O objetivo principal é confiar tanto quanto possível nas caraterísticas naturais do local de construção para aquecer, arrefecer, ventilar e iluminar a casa, e confiar o menos possível em sistemas mecânicos como os sistemas AVAC.
Para tal, os projectistas passivos trabalham para aproveitar ao máximo a orientação, a elevação e a topografia do local, bem como os microclimas e os recursos naturais, como as árvores de sombra.
A seleção de materiais de construção também é fundamental nesta abordagem. Os projectistas de casas passivas dão muita atenção ao desempenho térmico da casa para minimizar a perda de ar condicionado. A massa térmica, o isolamento contínuo e a construção hermética são ferramentas comuns que os projectistas utilizam para moderar as temperaturas interiores.
“Na conceção de edifícios”, afirma Kuppaswamy Iyengar, ‘as tecnologias passivas devem predominar sobre as activas, que requerem a utilização de combustível para o seu funcionamento’. Iyengar observa que, uma vez que a utilização de energia num edifício é “diretamente proporcional” às exigências dos ocupantes, limitar essa procura “de uma forma economicamente sólida e psicologicamente aceitável” é uma componente importante de uma conceção passiva.
Os projectistas minimizam normalmente a utilização de energia através de caraterísticas como a iluminação natural estratégica, equipamento de elevado desempenho e medidas de controlo de energia, para citar algumas.
Ler mais:
O PHIUS também oferece uma grande quantidade de informações aqui.
Conceção dos sistemas da casa inteira
Esta é uma forma holística de abordar o projeto que reconhece que os componentes do edifício não funcionam individualmente, mas sim de forma interdependente. Reconhece que, por exemplo, um forno de topo não melhorará muito a eficiência energética se a casa não tiver isolamento e as janelas tiverem fugas.
Uma das ênfases desta abordagem é o desempenho do edifício. Os projectistas maximizam a eficiência e a saúde dos ocupantes, considerando a forma como todos os componentes de um edifício trabalham em conjunto ou em oposição uns aos outros para produzir efeitos específicos, como o fluxo de ar ou a humidade. Idealmente, isso envolve profissionais de vários sectores, como arquitectos, electricistas e especialistas em AVAC, que consultam em conjunto um projeto na fase de planeamento.
Oferecerão informações sobre a forma como os elementos do edifício terão impacto uns nos outros, resolverão problemas e conceberão soluções que ajudarão os componentes a apoiarem-se mutuamente ao longo da vida do edifício.
Outra ênfase é a compreensão do impacto ambiental dos conjuntos de edifícios ao longo de todo o seu ciclo de vida, desde a extração de materiais até à sua desativação. A atenção dada às análises do ciclo de vida (ACV) ajuda os projectistas e construtores a escolher os materiais que melhor permitirão que um determinado projeto cumpra os objectivos de sustentabilidade.
Leitura adicional:
Para um mergulho mais profundo sobre o assunto, o artigo de Maria Sexton sobre Rise é um ótimo começo.
E para um mergulho muito profundo, o WDBG oferece este recurso sobre a ciência da construção.
Design de Permacultura
O design de permacultura é inspirado no termo agrícola permacultura, que o ecologista Bill Mollison (que cunhou o termo) define como “o design consciente e a manutenção de ecossistemas produtivos agrícolas que têm a diversidade, estabilidade e resiliência dos ecossistemas naturais”.
O design de permacultura trabalha com o mundo natural para integrar os edifícios no seu ambiente natural. Pensa nos edifícios como um sistema dentro de um sistema ecológico muito maior. Trata-se de uma abordagem lenta e ecológica que envolve frequentemente a utilização de materiais de construção naturais, a promoção de comunidades humanas (e não humanas) diversificadas e o trabalho no sentido de uma economia circular com zero resíduos.
Os projectistas recorrem a estratégias de construção passiva e à otimização do local. Dão ênfase à captação e armazenamento de recursos como a água e a energia quando estes são abundantes, mas também à adaptação das expectativas e comportamentos dos ocupantes nos períodos em que não o são. O design de permacultura consiste em viver em harmonia com a natureza em vez de lutar contra ela.
O paisagismo é uma componente importante do projeto de permacultura, tal como se aplica aos edifícios. A criação de paisagens com biodiversidade, amigas dos polinizadores, de baixa manutenção e produtivas é uma prioridade.
Ler mais:
José Tomás Franco explica como aplicar os 12 princípios da permacultura ao design arquitetónico aqui.
O Permaculture Research Institute apresenta este vasto arquivo de recursos sobre design de edifícios de permacultura.
Arquitetura Net Zero
Os edifícios net zero produzem tanta energia como a que consomem ao longo de um ano. Trata-se de uma abordagem de conceção centrada na energia, tanto na sua produção como na redução do seu consumo.
Existem dois pilares para esta abordagem: medidas de eficiência que reduzem a carga energética do edifício e sistemas de energias renováveis. Os projectistas e arquitectos de edifícios trabalham normalmente com consultores de energia para criar sistemas de energia que satisfaçam as necessidades dos ocupantes e tenham um bom desempenho a longo prazo.
No entanto, atingir o valor zero líquido é um feito complexo e os projectistas normalmente também incorporam estratégias de conceção passiva e de conceção de sistemas de casa inteira para reduzir as necessidades de aquecimento, arrefecimento e outras necessidades energéticas.
A orientação do edifício é uma consideração primordial, tal como a dimensão do edifício. A adoção de um sistema net-zero implica normalmente um investimento em materiais de elevado desempenho para a envolvente do edifício, bem como a seleção de equipamentos e aparelhos de baixo consumo energético. Como seria de esperar, as casas “net zero” também implicam uma monitorização contínua da energia.
No entanto, chegar ao zero líquido é mais flexível do que parece, e os projectistas têm muitas opções para o conseguir. Um edifício pode ser alimentado por energia renovável externa, por exemplo, se não for possível incorporar o seu próprio sistema de energia renovável.
Ler mais:
Anna Fixsen, da Architectural Digest, explica como conceber uma casa com emissões zero aqui.
No Instituto Americano de Arquitectos, Chad Edwards e Terry Liette dão conselhos sobre como conceber edifícios prontos para o efeito com um orçamento limitado.
Conclusão
Como diz Elizabeth Donovan, a ambiguidade em torno do termo “edifício sustentável” oferece, de facto, algumas vantagens, na medida em que é suficientemente flexível para acomodar muitas visões e uma “pluralidade de abordagens possíveis” e soluções para os problemas ambientais que os edifícios convencionais colocam.
Os projectistas, construtores e proprietários de casas podem perseguir objectivos de sustentabilidade sem renunciar às suas próprias prioridades e preferências. E isso significa que temos uma grande variedade de opções para construir casas que sejam sustentáveis para o ambiente e para os ocupantes e para criar projectos que proporcionem equilíbrio, conforto, comunidade e alegria.
