Fundamentos de projeto de edificações sustentáveis - 2.ed.

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Manual completo para quem vai projetar e gerenciar habitats humanos e investir no futuro. Desde materiais de construção sustentáveis e sistemas de certificação, até eficiência e suficiência energética, qualidade do ar nos interiores e no ambiente, estratégias de gestão da água e sistemas de avaliação de sustentabilidade, este livro é uma fonte essencial de informações atualizadas. Apresenta questões técnicas complexas de forma a ir construindo uma compreensão intuitiva, propõe atividades que reforçam conceitos importantes e traz contribuições de profissionais da área para fornecer conhecimentos profundos de cunho filosófico, tecnológico e prático. 

20 capítulos

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Capítulo 1 - O Processo de Projeto Integrado de Edificações

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O Processo de Projeto

Integrado de Edificações

jj

O que é o projeto integrado de edificações?

O projeto integrado de edificações é a prática de projetar com sensibilidade para a sustentabilidade. Até pouco tempo, o termo “projeto sustentável” sempre aparecia entre aspas, o que fazia parecer que seu significado era mutável e questionável em termos de viabilidade. Atualmente, pode-se pensar no projeto sustentável como um projeto integrado de edificações quando inclui certos elementos-chave: o uso das forças dos diversos membros da equipe, a busca dos objetivos e a elaboração de um método de responsabilização no projeto.

O uso de “projeto integrativo”, uma evolução do termo, vem tornando-se frequente devido a uma diferença de nuances: “integrado” refere-se a um processo finalizado; “integrativo” é um processo contínuo. Ambos abordam o trabalho de imaginar um prédio e colocá-lo em funcionamento. Para os fins deste livro, utilizaremos o termo processo de projeto integrado.

 

Capítulo 2 - A História dos Movimentos Ambientalistas

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A História dos Movimentos Ambientalistas

Meanwhile, at social Industry’s command,

How quick, how vast an increase! From the germ

Of some poor hamlet, rapidly produced

Here a huge town, continuous and compact,

Hiding the face of earth for leagues – and there,

Where not a habitation stood before,

Abodes of men irregularly massed

Like trees in forests, – spread through spacious tracts,

O’er which the smoke of unremitting fires

Hangs permanent, and plentiful as wreaths

Of vapour glittering in the morning sun.

— William Wordsworth,

The Excursion*

Eu acredito na floresta, na campina, e na noite durante a qual o milho cresce.

— Henry David Thoreau,

Walking

É praticamente impossível fazer justiça à história e ao desenvolvimento do movimento ambientalista e à emergência das edificações sustentáveis. Estamos falando de uma cronologia linear sobreposta a uma progressão periódica de vertentes e tendências. Com frequência, o desafio de desvendá-las se assemelha muito a desenrolar um emaranhado de fios. Alguns fios são fáceis de encontrar, mas outros não; e é quase impossível localizar o início.

 

Capítulo 3 - Conferências e Tratados Internacionais

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Conferências e Tratados Internacionais

A história do ativismo ambiental, que discutimos no Capítulo

2, explica como o Novo Ambientalismo resultou de diferentes movimentos sociais, culturais e ambientalistas, e levou o ativismo internacional para a esfera das políticas públicas.

Neste período de transição, os atores do novo ambientalismo deixaram de ser artistas e escritores e passaram a ser legisladores e políticos.

Como o próprio movimento, os tratados internacionais foram criados por instituições que competem entre si e que, embora bem-intencionadas, atrasaram o processo de implantação. Felizmente, com a valiosa participação de organizações não governamentais (inclusive ambientais), as políticas ambientais chegaram a algum consenso sobre diversas questões.

Para entender profundamente a história dessas novas diretrizes, conferências e tratados ambientais, relatos abrangentes das crescentes convenções que deram origem ao movimento da edificação sustentável – incluindo algumas das proteções ambientais de longo alcance – podem ser encontrados em Reclaiming Paradise (1989), de John McCormick; Environmentalism, A Global History (2000), de

 

Capítulo 4 - O Surgimento da Edificação Sustentável e das Políticas de Edificação Sustentável

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O Surgimento da Edificação Sustentável e das Políticas de Edificação Sustentável

Desde a primeira edição deste texto, muito tem mudado na adoção de leis, códigos e políticas de edificação sustentável.

Temos visto a continuação do desenvolvimento de políticas de ação e a transformação do mercado. O grau de adoção da construção sustentável sempre dependeu de motivadores do mercado. De um lado da escala estavam os inovadores, aqueles que lideraram, desenvolveram e implementaram as políticas de ação da sustentabilidade. Depois vieram os primeiros a adotar a ideia, aqueles que podiam assumir certo grau de risco e se motivavam pelo reconhecimento do mercado, como os sistemas de certificação ou os selos ecológicos. A parcela intermediária do mercado é formada por aqueles que têm aversão a riscos, mas se dispõem a tomar decisões relacionadas aos resultados finais se tiverem incentivos ou créditos tributários. Por fim, havia os retardatários, que adotaram medidas de edificação sustentável motivados pelo receio de estarem deixando de cumprir as normas e os códigos de edificação.

 

Capítulo 5 - Os Produtos Químicos no Meio Ambiente, nas Edificações e nos Seres Humanos

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Os Produtos Químicos no Meio Ambiente, nas Edificações e nos Seres Humanos

Talvez você esteja se perguntando por que um capítulo sobre química, produtos químicos e seus efeitos sobre a saúde faz parte de um livro didático sobre o projeto de edificações sustentáveis. Do mesmo modo que as exigências aos arquitetos têm evoluído com o passar do tempo e incluído o desenho assistido por computador (CAD), o

Building Information Modeling (BIM), e o projeto para uma

época de grandes preocupações com o terrorismo, as pessoas envolvidas com o setor da construção precisam acompanhar as demandas de suas profissões. Atualmente, a prática da arquitetura está muito mais complexa porque nos exige um conhecimento maior, que inclui códigos de edificações que estão sempre mudando, normas de acessibilidade universal e regras referentes a áreas de projeto especializadas, como escolas e hospitais. Até mesmo o conceito e a prática da sustentabilidade que, em breve, serão exigidos de todos os arquitetos, são multifacetados. Uma de suas facetas exige que os arquitetos adotem uma postura crítica na hora de avaliar os produtos, materiais e sistemas com base em sua capacidade de afetar o meio ambiente e a saúde humana.

 

Capítulo 6 - Fundamentos da Qualidade do Ar do Interior

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Fundamentos da Qualidade do Ar do Interior

Leon Alevantis, MSc, Engenheiro, Profissional com Certificação LEED

jj

Por que a boa qualidade do ar do interior

é importante?

O ar do interior dos prédios é um assunto que sequer costumamos questionar, ainda que seja algo que nós, como projetistas e construtores, podemos controlar – a quantidade de ar do exterior e recirculado, o nível de filtragem e/ou limpeza do ar, seu movimento, taxa de troca e temperatura – assim como os materiais que distribuem o ar dentro das edificações. Isso pode ser classificado como a variável de projeto mais importante para a saúde. No capítulo sobre produtos químicos no meio ambiente, analisamos a forma como esses produtos entram nos corpos dos organismos vivos, por meio da inalação, da ingestão e do contato com a pele. Neste capítulo, olharemos mais de perto a primeira rota de exposição, a inalação, os fatores que afetam o ar do interior, os tipos de contaminantes aerotransportados e as formas de proteger a saúde do usuário dos ambientes internos. Assim como outros fundamentos do projeto sustentável, é importante entender a qualidade do ar do interior dentro do contexto do projeto integrado.

 

Capítulo 7 - As Questões de Qualidade do Ambiente do Interior

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As Questões de Qualidade do Ambiente do Interior

jj

O que é qualidade do ambiente do interior?

Dentre todas as inúmeras funções interconectadas que um prédio possui, provavelmente nenhuma delas é percebida e respondida de maneira tão rápida quanto a qualidade do ambiente do interior e as relações humanas estabelecidas com ele. A estética, o conforto e a função são os principais termos usados para se descrever a qualidade de um ambiente do interior. De certa forma, é isto que os estudantes aprendem durante a faculdade de arquitetura: como projetar um ambiente bonito, confortável e funcional. Também conhecida como ecologia da edificação, a qualidade do ambiente do interior se refere ao grau de eficiência e de conforto experimentado pelas pessoas em espaços internos, o qual, por sua vez, é interpretado como a soma das reações psicológicas e fisiológicas frente aos fatores do projeto de arquitetura.

A qualidade do ambiente do interior requer a integração de muitas funções e sistemas dentro de uma única edificação – exatamente aquilo que estamos estudando neste livro.

 

Capítulo 8 - Como as Edificações Consomem Energia

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Como as Edificações Consomem Energia

Há mais de 25 anos, as pesquisas e os projetos de última geração vêm demonstrando que é possível projetar edificações que usam 80% a menos de energia do que o convencional. Já temos as tecnologias para isso, mas ainda não conseguimos implementar esse nível de desempenho em larga escala.

As melhorias no setor da edificação apresentam uma enorme oportunidade para enfrentar as mudanças climáticas, e uma abordagem de projeto integrada pode fazer isso de modo bastante econômico. Reduzir o consumo energético de uma edificação também diminui os impactos ambientais resultantes da geração de energia em uma usina, bem como da queima in loco de combustíveis como o gás natural ou o óleo combustível. Essa oportunidade para a criação de edificações supereficientes ainda é pouco explorada em função da falta de familiaridade com os métodos e as estratégias necessários para chegar lá. Os Capítulos 8, 9, 10, 11 e 12 oferecem um entendimento das questões, tecnologias e sistemas, além de introduzir métodos para criar uma base para o projeto integrado. Estudos de caso dos prédios que têm sido projetados, construídos e operados foram incluídos nesses capítulos.

 

Capítulo 9 - A Redução das Cargas Energéticas

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A Redução das Cargas Energéticas

O projeto passivo configura a arquitetura de um prédio e oferece uma oportunidade para que os arquitetos contribuam para o desempenho das edificações com baixo consumo energético. Ele é o primeiro passo significativo para tornar os prédios resilientes às mudanças climáticas. No entanto, muitas vezes o projeto passivo por si só já não basta para oferecer o nível de conforto que se espera dos prédios atuais e precisa ser suplementado por sistemas de iluminação e climatização.

O projeto passivo é o primeiro passo em direção às edificações com baixo consumo energético.

O processo típico de projeto integrado de baixo consumo energético mostrado na Figura 9-1 também atende bem ao projeto de edificações para adaptação às mudanças climáticas.

O 1º passo do projeto para reduzir as cargas é determinado, em grande parte, pelo projeto de arquitetura, mas inclui o projeto de iluminação e a seleção dos equipamentos elétricos, e precisa da colaboração de um engenheiro de climatização.

 

Capítulo 10 - Sistemas de Climatização Eficientes em Energia

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Sistemas de Climatização

Eficientes em Energia

O Capítulo 9 lidou com questões relacionadas à redução das cargas e as abordagens de projeto passivo para o desempenho com baixo consumo energético. Os sistemas de calefação e resfriamento cobertos neste capítulo atenuam as cargas residuais de um prédio e fornecem o conforto térmico e o ar fresco aos usuários quando isso não se consegue apenas com o projeto passivo. Esses sistemas são alimentados com fontes energéticas na forma de eletricidade, gás natural, óleo combustível ou calor solar. A energia utilizada para calefação, resfriamento e ventilação é maior do que a necessária para os equipamentos de iluminação ou elétricos (da “carga de tomadas”) na maioria dos prédios e na maioria dos climas.

A seleção e o projeto dos sistemas de climatização afetam significativamente o consumo de energia de um prédio. Este capítulo fornece um panorama dos tipos de sistemas de climatização com algumas questões a serem consideradas no projeto. Ele não é um guia para a seleção de equipamentos.

 

Capítulo 11 - Modelagem e Medição de Energia

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Modelagem e Medição de Energia

A modelagem e a medição são cruciais para o projeto de baixo consumo de energia e formam a estrutura básica para a prestação de contas em um projeto integrado. A medição dos dados dos prédios existentes na forma de padrões de ocupação, capacidades instaladas, perfis de carga, variáveis ambientais e consumo de energia nos ajudam a entender os fatos sobre os prédios. A modelagem usa dados de prédios existentes e cria cenários possíveis que orientam a tomada de decisões durante o projeto e a operação. Antigamente, os arquitetos e engenheiros usavam a modelagem de energia para demonstrar a obediência às normas,1 seja na forma de atendimento aos códigos de energia ou às exigências de um sistema de certificação de sustentabilidade, seja na demonstração da eficiência para se candidatar a incentivos fiscais ou das concessionárias de energia. Embora seja comum na prática atual modelar e analisar o desempenho de apenas uma solução de projeto, o poder da modelagem está justamente na avaliação de várias alternativas e sua comparação. Isso nos oferece uma abordagem baseada no desempenho para a comparação de alternativas por meio de respostas à pergunta

 

Capítulo 12 - Sistemas de Consumo de Energia Líquido Zero e de Energia Renovável

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Sistemas de Consumo de Energia

Líquido Zero e de Energia Renovável

Um prédio com consumo de energia líquido zero produz toda a energia que consome ao longo de um ano. Por trás desse conceito está a ideia de que os prédios podem atender a todas as suas exigências energéticas com base em fontes energéticas de baixo custo e disponíveis no local. Embora existam outras definições mais precisas de um prédio com consumo de energia líquido zero que serão abordadas neste capítulo, essa noção básica e simples já nos dá uma ideia de que uma edificação desse tipo envolve dois lados de uma equação: um lado trata da gestão e limitação do consumo de energia; o outro, da geração de uma quantidade adequada de energia renovável. Um prédio com consumo líquido positivo gera mais energia renovável do que consome. Outros termos intimamente relacionados com o consumo de energia líquido zero são as emissões líquidas zero, o equilíbrio de carbono e o consumo líquido quase zero.

Este capítulo começa com algumas definições de consumo de energia líquido zero que nos ajudam a entender e comunicar o escopo do equilíbrio de energia quase zero.

 

Capítulo 13 - As Mudanças Climáticas e a Resiliência

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As Mudanças Climáticas e a Resiliência

Os assuntos que serão apresentados neste capítulo são multifacetados e complexos, mas, ao mesmo tempo, todos nós já os definimos e sentimos de alguma maneira. São questões pessoais para todos nós.

E por que são pessoais? Por que há inúmeras maneiras pelas quais as mudanças climáticas estão nos afetando em tempo real, e também há incontáveis maneiras pelas quais elas continuarão evoluindo e nos transformando de modos imprevisíveis. Não importa quantas evidências científicas existam para demonstrar os fatos de que a atmosfera está mudando, nem que existam informações que talvez possam contradizê-las: as transformações ainda assim continuarão.

Precisamos ter em mente que prever as mudanças climáticas futuras é mais fácil do que prever o tempo do próximo mês.

As previsões das mudanças climáticas futuras se baseiam em análises estatísticas de longo prazo feitas por cientistas e pesquisadores da meteorologia e saúde todos os anos e no mundo inteiro. Essas pesquisas e suas conclusões têm sido resumidas nos cinco Relatórios de Avaliação do Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática da Organização das Nações Unidas. Nos últimos dois, em especial, vemos que atacar as mudanças climáticas não é uma questão de

 

Capítulo 14 - Como os Prédios Utilizam os Recursos

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Como os Prédios Utilizam os Recursos

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Eis nossa situação mundial atual: desde a década de

1970, a humanidade vem praticando um uso abusivo da natureza, com a demanda anual de recursos excedendo o que a Terra pode regenerar a cada ano.

Leva um ano e meio para que a Terra regenere o que usamos em um ano.

“Ecological Footprint Overview”,

Global Footprint Network.1 jj

O que são os recursos naturais?

Os recursos naturais são riquezas extraídas da natureza, como recursos hídricos (oceanos, corpos de água doce, precipitações), solos, minerais, biomas, terras agrícolas, florestas, a biodiversidade das espécies e, indo um pouco mais longe, até a área de terrenos ocupados por depósitos de lixo.

Nos instigantes livros da série Small Is Beautiful (O Pequeno é Belo), E. F. Schumaker afirmou que os recursos naturais constituem uma fonte de capital, não devendo ser vistos como fontes de renda a serem gastas.2 Devemos administrar os recursos naturais assim como administraríamos ativos financeiros – em vez de liquidá-los, usar apenas o necessário para que possamos nos manter e viver bem.

 

Capítulo 15 - A Especificação de Materiais e a Certificação de Produtos

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A Especificação de Materiais e a

Certificação de Produtos

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Os benefícios do ceticismo saudável

No projeto de edificações, a especificação de materiais está entre as tarefas mais frequentes dos estudantes que estão se tornando profissionais. Ela também é uma das bases de conhecimento e treinamento dos arquitetos de edificações sustentáveis. Isso acontece porque a especificação de materiais representa a espinha dorsal da edificação sustentável, ou seja, trata-se de uma metáfora para a área como um todo e, portanto, contém uma ideia básica – o pensamento no ciclo de vida. Como vimos anteriormente, o pensamento no ciclo de vida inclui tanto os impactos como os atributos ambientais. Até pouco tempo, os impactos sobre a saúde humana não eram diretamente abordados juntos com os impactos ambientais. Em virtude da crescente disponibilidade das declarações de produtos benignos para a saúde e o meio ambiente, já podemos reunir informações e ponderar nossas escolhas de materiais. O objetivo é testar as declarações de marketing daqueles que estão tentando nos vender seus produtos.

 

Capítulo 16 - Como as Paisagens Construídas e as Edificações Contribuem para a Qualidade e a Conservação da Água

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Como as Paisagens Construídas e as

Edificações Contribuem para a Qualidade e a Conservação da Água

Jamie Phillips e Kevin Conger, CMG Landscape Architecture

Neste capítulo, discutiremos os sistemas naturais e a mudança para os ambientes urbanos. Antes de transformar nossas cidades em metrópoles efervescentes, a água configurava o continente americano em uma grande variedade de habitats, que incluíam florestas de árvores decíduas, campinas naturais, matas ripárias, pântanos e charcos. Córregos e lagos transportavam a água da chuva. Os pântanos corriam paralelamente aos oceanos, agindo como sistemas naturais de filtragem e proteções contra grandes tempestades.

A água da chuva abastecia o fluxo baseado nos córregos e se infiltrava no solo, reabastecendo os lençóis freáticos e aquíferos (Figura 16-1). jj

A bacia hidrográfica urbana: sua função

Nos Estados Unidos, todas as áreas urbanas se desenvolveram de maneira semelhante, passando de centros de transporte e

 

Capítulo 17 - Os Bairros e as Comunidades Sustentáveis

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Os Bairros e as Comunidades Sustentáveis

Aaron Welch, Saneta deVuono-Powell e Matt Raimi, da Raimi + Associates

jj

O que são comunidades sustentáveis?

Grande parte deste livro se concentra em aspectos de sustentabilidade focados no projeto e na construção de edificações.

Contudo, ainda não entramos em detalhes sobre as características externas às edificações – ruas, padrões fundiários, sistemas de transporte e padrões regionais de assentamento

– que afetam a sustentabilidade. Essas questões serão discutidas neste capítulo. Ainda que, em geral, estejam na esfera de ação de planejadores urbanos, planejadores de transporte e urbanistas, elas contextualizam o projeto no nível da edificação. A integração das edificações dentro de bairros, na escala urbana, e a estrutura de sustentabilidade regional são cruciais para um desenvolvimento sustentável completo e para o sucesso das práticas de arquitetura sustentável.

Uma comunidade sustentável pode ser definida como uma cidade ou bairro construído de tal maneira (e usando seus recursos de tal modo) que atenda às necessidades do futuro sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades.1 Como já foi dito em outras partes desta obra, o desenvolvimento sustentável tem sido descrito como uma integração dos “três E”: environment

 

Capítulo 18 - Os Sistemas de Certificação e as Ferramentas Práticas

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Os Sistemas de Certificação e as

Ferramentas Práticas

As edificações estão entre os artefatos físicos mais duradouros produzidos pela sociedade. Elas costumam ser usadas por 50 a 100 anos, o que faz com que sua permanência tenha um grande impacto no consumo de energia e nos padrões de emissão futuros. A arquitetura de hoje ficará conosco por muito tempo.1

— Edward Mazria

Qual é o propósito dos sistemas de certificação de edificações ecológicas? As pessoas que não pertencem ao setor da construção às vezes fazem essa pergunta. Alguns esquemas de certificação abordam os ativos de projeto ou ambientais de um prédio, outros premiam o bom desempenho dos sistemas prediais. Alguns funcionam com base em uma pontuação, outros são mais holísticos, dando mais importância às estratégias que fornecem mais benefícios. Quando comparados uns aos outros, os pontos de um sistema de certificação têm mais credibilidade quando ponderados por seu valor relativo. O professor Raymond Cole observou que os sistemas de certificação são essencialmente compartimentados, o que se torna um desafio: como alcançar a integração e, ao mesmo tempo, trabalhar com partes segmentadas?

 

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