Arquitetura sustentável

Arquitetura sustentável

(Parte 1 de 8)

Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 6, n. 4, p. 51-81 out./dez. 2006.

ISSN 1415-8876 © 2006, Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. Todos os direitos reservados. 51

Arquitetura sustentável: uma integração entre ambiente, projeto e tecnologia em experiências de pesquisa, prática e ensino

Sustainable architecture: integration among environment, design and technology in research, design practice and education

Joana Carla Soares Gonçalves Denise Helena Silva Duarte

Resumo tema da arquitetura sustentável é essencialmente multidisciplinar. Dentro desse universo de proposições, ações e responsabilidades, a discussão é apresentada sob a ótica do arquiteto, ressaltando o papel do conforto ambiental e da eficiência energética. O artigo começa com um breve contexto histórico no qual está inserido o tema da arquitetura sustentável, seguido por considerações sobre pontos de partida para o desenvolvimento do projeto arquitetônico em prol da sustentabilidade, abordando os seguintes tópicos: Projeto Arquitetônico e Qualidade Ambiental, Climatização, Projeto e Energia, Certificação de Edifícios, O Contexto Internacional, Edifícios e Ambiente Construído. Na seqüência, artigo apresenta experiências de pesquisa, ensino e prática com foco no projeto arquitetônico e suas relações com tecnologia e ambiente. Este conteúdo é fruto de uma reflexão sobre arquitetura sustentável, que tem como base dez anos de experiência das autoras, incluindo: (a) estudos e pesquisas na graduação e na pós-graduação, teóricos e práticos; (b) experiências de ensino em ambos os níveis, com repercussões em concursos nacionais e internacionais; e (c) atuação profissional junto a arquitetos do cenário nacional, desenvolvendo propostas inovadoras.

Palavras-chave: Arquitetura. Sustentabilidade. Ambiente. Tecnologia. Pesquisa. Prática. Educação.

Abstract

The theme of sustainable architecture is essentially multidisciplinary. Within this field of proposals, actions and responsibilities, this issue is discussed according to an architect’s perspective, highlighting the role of comfort and energy efficiency. The article starts with a brief historical context concerned with sustainable architecture, followed by considerations about starting points for the development of an architectural design that aims to contribute to sustainability, including the following topics: architectural design and environmental quality, climatization, design and energy, buildings’ certification, the international context, buildings and the built environment. Then, the article presents experiences on research, professional education and practice, focusing on the architectural design and its links with technology and environment. This content is the result of reflections upon the theme of Sustainable Architecture, based on ten years of the authors’ experience, including: (a) studies and research at the undergraduate and graduate levels, both theoretical and practical; (b), teaching experiences at both levels, with repercussion in design competitions within the country and abroad; and (c) professional practice together with Brazilian architects, while taking part in the development of innovative proposals.

Keywords: Architecture. Sustainability. Environment. Technology. Research. Practice. Education.

Joana Carla Soares

Gonçalves

Laboratório de Conforto Ambiental e Eficiência

Energética

Universidade de São Paulo

Rua do Lago, 876

Cidade Universitária São Paulo – SP - Brasil CEP 05508-900

Tel.: (1) 3091-4681 / r. 214

Fax: (1) 3091-4539 E-mail: jocarch@usp.br

Denise Helena Silva Duarte

Laboratório de Conforto Ambiental e Eficiência

Energética

Universidade de São Paulo E-mail: dhduarte@terra.com.br

Recebido em 25/04/06 Aceito em 2/08/06

Gonçalves, J. C. S.; Duarte, D. H. S. 52

Introdução

Para contextualizar o tema da arquitetura sustentável no cenário internacional é preciso, primeiramente, entender o tema conceitualmente. É sabido que o tema sustentabilidade, pensado na sua totalidade, abrange aspectos socioeconômicos e ambientais, lançando desafios à pesquisa, à prática e ao ensino. A primeira definição de desenvolvimento sustentável foi cunhada pelo Brundtland Report em 1987 (BRUNDTLAND, 1987), afirmando que desenvolvimento sustentável é aquele que atende às necessidades do presente, sem comprometer o atendimento às necessidades das gerações futuras.

Nas décadas seguintes, grandes conferências mundiais foram realizadas, como a Rio’92, no Rio de Janeiro, em 1992, e a Rio+10, em Johannesburgo, em 2002. Nessas reuniões, protocolos internacionais foram firmados, a fim de rever as metas e elaborar mecanismos para o desenvolvimento sustentável. O desafio global de melhorar o nível de consumo da população mais pobre e diminuir a pegada ecológica1 e o impacto ambiental dos assentamentos humanos no planeta foi o grande tema em debate. Fazendo-se um balanço dos resultados, essas reuniões foram marcadas por disputas ideológicas e econômicas, as ações subseqüentes ficaram aquém das expectativas e muitos problemas ambientais não foram resolvidos. Um importante indicador foi revelado em 1997, quando o Earth Council divulgou que o uso de recursos da humanidade já superava em 20% a capacidade de suporte global e que o planeta foi sustentável até a década de 80 (MEADOWS, 2004).

No final da década de 1980 e início da década de 1990, as questões de sustentabilidade chegaram à agenda da arquitetura e do urbanismo internacional de forma incisiva, trazendo novos paradigmas, com destaque para o contexto europeu. O tema chegou com maior ênfase pela vertente ambiental, como decorrência das discussões internacionais na década de 1970. As atenções estavam voltadas tanto para as conseqüências de uma crise energética de dimensões mundiais como para o

O conceito de pegada ecológica (ecological footprint) foi desenvolvido pelos pesquisadores canadenses William Rees e Mathis Wackernagel, em 1996, com o objetivo de quantificar o impacto ambiental das cidades. A pegada ecológica de uma cidade compreende a área no planeta necessária para suprir o seu consumo de recursos e produtos, considerando a produção de alimentos, a extração de matéria-prima e a capacidade do meio natural de absorver os resíduos gerados por esse consumo, em particular as emissões de CO. Com base nesses estudos, constatou-se que a pegada ecológica de uma cidade dos países industrializados pode ser entre 300 e 500 vezes o seu território, ou de 6 a 10 hectares por habitante. Como exemplo disso, a pegada ecológica de Londres atinge a marca de 293 vezes o seu território (GIRARDET, 2004).

impacto ambiental gerado pelo consumo da energia de base fóssil, somados às previsões e alertas a respeito do crescimento da população mundial e o inevitável crescimento das cidades e de suas demandas por todos os tipos de recursos.

No âmbito do edifício, o estudo dos precedentes arquitetônicos mostra, a partir da Segunda Guerra Mundial, a banalização da arquitetura do International Style, que, acompanhada pela crença de que a tecnologia de sistemas prediais oferecia meios para o controle total das condições ambientais de qualquer edifício, levou à repetição das caixas de vidro e ao inerente exacerbado consumo de energia nas décadas seguintes, espalhando-se por cidades de todo o mundo.

Entretanto, olhando para a história da arquitetura e das cidades, foi apenas por um relativo curto espaço de tempo que as considerações sobre as premissas fundamentais de projeto e seu impacto nas condições de conforto ambiental e no consumo de energia não eram tidas como determinantes. Por isso, a arquitetura bioclimática ganhou importância dentro do conceito de sustentabilidade. Isso se deu pela estreita relação entre o conforto ambiental e o consumo de energia, que está presente na utilização dos sistemas de condicionamento ambiental artificial e de iluminação artificial.

Com isso, o conforto ambiental ganhou, ou melhor, retomou sua importância para o projeto de arquitetura, tanto no mundo acadêmico como também na prática, como é bem colocado por Corbella e Yannas (2003, p. 17):

A Arquitetura sustentável é a continuidade mais natural da Bioclimática, considerando também a integração do edifício à totalidade do meio ambiente, de forma a torná-lo parte de um conjunto maior. É a arquitetura que quer criar prédios objetivando o aumento da qualidade de vida do ser humano no ambiente construído e no seu entorno, integrando as características da vida e do clima locais, consumindo a menor quantidade de energia compatível com o conforto ambiental, para legar um mundo menos poluído para as próximas gerações.

A arquitetura modernista brasileira, especialmente durante o período de 1930 a 1960, mostrou características bioclimáticas, das quais se pode destacar o emprego de quebra-sóis e cobogós, amplamente adotados por arquitetos desse período. Entre os arquitetos brasileiros atuantes nessa época, Lúcio Costa foi um dos que cumpriu um papel exemplar na educação e na prática arquitetônica, na medida em que ressaltava a importância da compreensão das condições

Arquitetura sustentável: uma integração entre ambiente, projeto e tecnologia em experiências de pesquisa, prática e ensino 53 climáticas e da geometria solar para a concepção de projetos. Além da adaptação ao clima, o interesse dessa arquitetura por recursos de projeto como os quebra-sóis era vinculado à influência corbusiana e às conseqüentes intenções estéticas. Estudos sobre o desempenho ambiental de algumas das obras desse período demonstram, inclusive, que, em muitos casos, elementos como quebra-sóis, clarabóias e aberturas para a ventilação natural não foram exatamente projetados para o conforto ambiental, e sim por preocupações formais (RUSSO, 2004).

Entretanto, o fato de as considerações sobre a energia consumida nos sistemas de climatização e iluminação artificial terem sido tão influentes na revisão das premissas arquitetônicas, já há mais de três décadas, não significa que outras investigações e propostas não estivessem sendo feitas. Paralelamente vinham sendo investigadas outras tecnologias para a sustentabilidade ambiental da arquitetura, incluindo também materiais e técnicas construtivas. A partir das preocupações com o consumo de energia, originadas na década de 1970, o tema da arquitetura sustentável evoluiu para outros aspectos do impacto ambiental da construção, como o impacto gerado pelos processos de industrialização dos materiais e a busca por sistemas prediais mais eficientes.

O tema da sustentabilidade vem influenciando abordagens de projeto na arquitetura contemporânea e conta com iniciativas e exemplos nas mais diversas condições urbanas e ambientais. Extrapolando as questões de conforto ambiental e suas relações com a eficiência energética, recursos para a construção e a operação do edifício, como materiais, energia e água, fazem parte das variáveis que vêm sendo exploradas, com especial atenção na formulação de propostas de menor impacto ambiental.

Historicamente, o tema da arquitetura sustentável começou a ser discutido na arquitetura dos edifícios, não deixando de lado o ambiente urbano. Atualmente, na escala urbana as discussões e propostas vêm abordando as seguintes questões: estruturas morfológicas compactas, adensamento populacional, transporte público, resíduos e reciclagem, energia, água, diversidade e pluralidade socioeconômica, cultural e ambiental. Reforçando o papel do edifício como um elemento do projeto urbano e da sustentabilidade da cidade, fala-se principalmente de localização e infraestrutura, qualidade ambiental dos espaços internos e impacto na qualidade do entorno imediato, otimização do consumo de recursos como água, energia e materiais, e também com potencial para contribuir para as dinâmicas socioeconômicas do lugar.

Nesse contexto, casos recentes de projeto vêm construindo uma nova geração de edifícios no mundo, incluindo exemplos brasileiros, pensados para responder aos desafios ambientais e tecnológicos da sustentabilidade. Nesse momento, são necessárias discussões sobre projeto e tecnologia que promovam revisões dos valores ambientais presentes na idealização, no projeto e na construção da arquitetura. A arquitetura sustentável deve fazer a síntese entre projeto, ambiente e tecnologia, dentro de um determinado contexto ambiental, cultural e socioeconômico, apropriando-se de uma visão de médio e longo prazos, em que tanto o idealismo como o pragmatismo são fatores fundamentais, como destaca o economista Paul Ekins (tradução nossa):

O desenvolvimento sustentável também necessita tanto de pragmatismo como de idealismo. São necessárias pessoas que possam nos mostrar para qual direção nós podemos estar nos dirigindo, aqueles que possam criar experimentos e projetos pilotos, em certos momentos de pequeno porte e, em outros, de maior porte [...] projetos e experimentos que nos darão confiança para olhar para frente, para um novo milênio, o qual nós podemos estar certos de que será o milênio da escassez dos recursos naturais. Grande parte do planeta já está poluído, e até a metade deste século que se inicia haverá dez bilhões de habitantes na Terra, habitantes que o planeta terá que sustentar. Isto é apenas concebível com sucesso se nós utilizarmos tanto nosso olhar visionário como nosso pragmatismo. (The Green Apocalypse, 1997).

Pontos de partida para o desenvolvimento do projeto arquitetônico

Projeto Arquitetônico e Qualidade Ambiental

Considerando o recorte do desempenho ambiental da arquitetura atrelado ao conforto e à eficiência energética dentro do conceito de sustentabilidade, partindo da fase conceitual e da definição do partido arquitetônico, o projeto de um edifício deve incluir o estudo dos seguintes tópicos:

(a) orientação solar e aos ventos;

(b) forma arquitetônica, arranjos espaciais, zoneamento dos usos internos do edifício e geometria dos espaços internos;

(c) características, condicionantes ambientais (vegetação, corpos d'água, ruído, etc.) e tratamento do entorno imediato;

Gonçalves, J. C. S.; Duarte, D. H. S. 54

(d) materiais da estrutura, das vedações internas e externas, considerando desempenho térmico e cores;

(e) tratamento das fachadas e coberturas, de acordo com a necessidade de proteção solar;

(f) áreas envidraçadas e de abertura, considerando a proporção quanto à área de envoltória, o posicionamento na fachada e o tipo do fechamento, seja ele vazado, transparente ou translúcido;

(g) detalhamento das proteções solares considerando tipo e dimensionamento; e

(h) detalhamento das esquadrias.

Todos esses aspectos do projeto vistos em conjunto exercem um impacto no desempenho térmico do edifício, por terem um papel determinante no uso das estratégias de ventilação natural, reflexão da radiação solar direta, sombreamento, resfriamento evaporativo, isolamento térmico, inércia térmica e aquecimento passivo. O uso apropriado de uma dessas estratégias, ou de um conjunto delas, por sua vez, vai ser determinado pelas condições climáticas, exigências do uso e ocupação, e parâmetros de desempenho. O aproveitamento da iluminação natural também é, indubitavelmente, inerente a muitos desses aspectos do projeto, como a orientação solar, a geometria dos espaços internos, as cores e o projeto das aberturas e das proteções solares.

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