2.1 CONTEXTO GLOBAL
As mudanças climáticas são um dos maiores desafios globais, e a construção civil é um dos principais setores responsáveis pelos impactos ambientais, desde a construção até a manutenção dos edifícios.
Como é visto na linha do tempo abaixo, desde 1972, o pensamento sobre o meio ambiente tem sido integrado aos esforços globais, levando a acordos e mo-
1ª Conferência Mundial das Nações Unidas sobre Meio Ambiente
vimentos para reduzir os impactos, incluindo a adoção de materiais com baixa emissão de compostos orgânicos e o uso de vegetação para reduzir a poluição do ar. No entanto, o crescimento urbano representa um grande desafio, já que mais da metade da população mundial vive em cidades, e a construção dessas áreas resultará em metade das emissões de carbono permitidas para atingir a meta glo-
Realizada em Estocolmo, na Suécia. 1972 1985 1988 1992
Criação do Intergovernmental Panel on Climate Change (Painel Intergovernamental sobre a Mudança do Clima), o IPCC.
Convenção de Viena para a Proteção da Camada de Ozônio.
2ª Conferência Mundial das Nações Unidas sobre Meio Ambiente, a Rio 92. Nessa oportunidade, foi assinada a Convenção-Quadro das Nações Unidas sobre a Mudança do Clima e a Convenção sobre a Diversidade Biológica.
bal de limitar o aumento da temperatura a 2°C até 2100.
No entanto, essa situação foi acumulada por meio de anos, décadas de civilização. A história é importante porque desde o início da revolução industrial, o aquecimento de 1,5°C foi diretamente relacionado à quantidade total de dióxido de carbono (CO2) emitido.
As emissões históricas de CO2 de 1850 a 2021 foi atualizada pela
Assinatura do Protocolo de Kyoto
A qual os países desenvolvidos, se comprometeram a reduzir suas emissões totais de gases de efeito estufa a, no mínimo, 5% abaixo dos níveis de 1990, também chamado de primeiro período de compromisso.
CarbonBrief em 2021.
As emissões de CO2, resultantes principalmente da queima de combustíveis fósseis, têm uma relação direta com o aumento da temperatura global. Desde a Revolução Industrial, as emissões acumuladas têm contribuído para o aquecimento global. Entre os países com maior responsabilidade histórica, destacam-se os EUA (20% das emissões globais desde 1850),
Acordo de Paris
Objetivo principal de limitar o aumento da temperatura do planeta em 1,5°C até o final do século 21. O compromisso foi aprovado por 195 países para redução das emissões de gases do efeito estufa (GEEs)
Entrada em vigor do Protocolo de Kyoto
A primeira etapa do Protocolo ocorreu entre 2008 e 2012, ano em que os países decidiram estendê-lo até 2020, quando será passará a viger novo compromisso de corte de emissões. Publicado o 1º Inventário de Emissões e Remoções de Gases de Efeito Estufa do Município de São Paulo, tendo 2003 como ano base.
seguidos pela China (11%), Rússia (7%), Brasil (5%) e Indonésia (4%). (CARBOBRIEF, 2021)
O aumento das emissões de CO2 nas últimas décadas está principalmente ligado ao uso de combustíveis fósseis, com a China superando os EUA desde 2000, sendo agora o maior emissor anual de CO2, com cerca de um quarto das emissões globais. O Brasil, por sua vez, continua entre os dez maiores
Início dos trabalhos de elaboração do 3º Inventário de Emissões e Remoções Antrópicas de Gases de Efeito Estufa do Município de São Paulo.
Ratificado por 185 países membros das Nações Unidas, Acordo de Paris. Estabeleceu o compromisso dos governos nacionais em restringir o aumento da temperatura global média abaixo dos 2°C, em relação aos níveis pré-industriais, e para continuar os esforços para limitar esse o aumento a um máximo de 1,5°C.
emissores devido à desflorestação.
As emissões de CO2 acumuladas ao longo do tempo são diretamente responsáveis pelo aquecimento atual, com os países desenvolvidos tendo uma grande participação histórica nas emissões. (CARBOBRIEF, 2021)
A mudança no uso da terra, como a desflorestação, tem sido um dos principais contribuintes para as emissões de CO2, sendo responsável por um terço das emissões históricas, com os dois terços restantes provenientes da queima de combustíveis fósseis. A contabi-
Gráfico 3
As emissões de CO2 de combustíveis fósseis aumentaram dramaticamente desde 1950. Fonte: Traduzido pela autora do Globo Carbon Project, < https://www.carbonbrief.org/analysis-which-countriesare-historically-responsible-for-climate-change/>
lidade das emissões também pode variar dependendo de como são atribuídas as responsabilidades (por exemplo, pela produção ou pelo consumo). (CARBOBRIEF, 2021) Nos últimos anos, as emissões de CO2 provenientes do uso de combustíveis fósseis e do uso da terra têm aumentado. (Gráfico 3).
Um terço do total acumulado foi causado por mudanças no uso da terra e na silvicultura, com os dois terços restantes provenientes de combustíveis fósseis e cimento. (CARBOBRIEF, 2021)
No entanto, embora a queima de combustíveis fósseis, atualmente, cause a maioria das emissões de CO2, a atividade humana, como a desflorestação, também contribuiu significativamente para o total acumulado.
O gráfico 4, mostra claramente que o último par está entre os dez primeiros, principalmente por causa de suas emissões de desflorestação. Isso ocorre apesar dos totais relativamente baixos de combustíveis fósseis.
Os dez maiores contribuintes para as emissões históricas são o Japão com 2,7% e o Canadá com 2,6%. Se fossem vistas como uma “nação”, as emissões de transporte internacional da aviação e do mar, que são quase sempre excluí-
das dos inventários e metas nacionais, ficariam em 11º lugar na lista. (CARBOBRIEF, 2021)
Nas discussões sobre o clima, um argumento comum é que, embora algumas nações tenham diminuído as emissões territoriais a
Gráfico 4
Os países com as maiores emissões cumulativas 1850-2021
Fonte: Traduzido pela autora do Globo Carbon Project, < https://www.carbonbrief.org/analysis-which-countriesare-historically-responsible-for-climate-change/>
nível interno, ainda dependem de produtos com alto teor de carbono importados do exterior.
As contas de emissões baseadas no consumo tendendo a reduzir o total para os principais exportadores, como a China, atribuem total responsabilidade aqueles que utilizam produtos e serviços prestados com energia fóssil.
No Gráfico 5 mostra como o impacto do CO2 comercializado nas emissões cumulativas dos países pode ser examinado. As barras cinzentas e vermelhas mostram as emissões cumulativas do país em uma base territorial, com as partes cinzentas claras indicando as emissões de CO2 relacionadas às exportações e as partes vermelhas indicando as emissões de bens e serviços importados.
No que diz respeito às emissões de consumo cumulativas, é notável que os 19 países que ocupam o primeiro lugar na classificação sejam idênticos em termos de território, e nenhum dos 10 países que ocupam o segundo lugar muda de
Fóssil Terra
posição. Apesar disso, a pegada de CO2 de alguns países é agora muito maior do que o seu território total.
Embora o uso de contas de emissões baseadas no consumo não altere as classificações principais, a mudança aumenta a quota de responsabilidade das nações ricas.
mulados do Brasil e da Indonésia quase não mudam.
Note-se que a contagem do consumo aqui utilizada inclui apenas o CO2 de combustíveis fósseis e cimento, portanto, os totais acu-
Gráfico 5
Os 20 maiores contribuintes para as emissões cumulativas de CO2 com base no consumo 1850-2021. Fonte: Traduzido pela autora do Globo Carbon Project, < https://www.carbonbrief.org/analysis-which-countries-arehistorically-responsible-for-climate-change/>
O Orçamento Global de Carbono estima que as emissões provenientes do uso do solo serão de 4,1 GtCO2 em 2023, uma queda de cerca de 5% em relação a 2022 e continuando uma pequena tendência decrescente ao longo das últimas duas décadas. No entanto, apesar da diminuição das emissões provenientes da desflorestação provenientes do uso do solo, estas continuam a ser substancialmente superiores às remoções de CO2 resultantes de projetos de reflorestação e florestação intencionais.
O Projecto Global de Carbono fornece uma base de dados de emissões provenientes do uso do solo por país. No gráfico 6 destaca os quatro países com as maiores emissões provenientes do uso do solo em 2022.
Nas últimas duas décadas, a diminuição das taxas de desmatamento em países como o Brasil e o pequeno aumento das remoções
Emissões Acumulativas CO2 importado CO2 exportado
Bilhões de toneladas de CO2
de CO2 de projetos de reflorestamento e florestamento contribuíram para a diminuição das emissões globais provenientes do uso do solo. Mas ainda há muito a ser feito para mitigar essas emissões.
Mas essas estimativas não estão certas – os investigadores
acreditavam que as emissões do uso do solo tinham aumentado até 2020 – e os autores do Orçamento Global de Carbono recomendam que as tendências a longo prazo devem ser consideradas com cuidado.
Em 2023, as emissões globais
Gráfico 6
Emissões Globais de CO² decorrentes de mudanças do uso da terra por região, 1959 - 2022 Fonte: Traduzido pela autora do Globo Carbon Project, <https://www.carbonbrief.org/analysis-growth-ofchinese-fossil-co2-emissions-drives-new-global-record-in-2023/> Brasil Indonésia Congo, D.R China
de CO2 aumentaram cerca de 1,1%, com a China e a Índia sendo os principais responsáveis por esse crescimento. Apesar disso, a União Europeia e os Estados Unidos têm registrado quedas nas suas emissões, devido à transição para fontes de energia renováveis e maior eficiência energética. (CARBOBRIEF, 2021)
Em resumo, as mudanças climáticas são um problema global complexo, com a construção civil e as emissões de CO2 sendo fatores-chave para o aquecimento global. As responsabilidades históricas, as mudanças no uso do solo e as emissões de combustíveis fósseis precisam ser abordadas para reduzir os impactos ambientais e limitar o aquecimento global a níveis seguros.
Resto do Mundo
Na história da civilização, todas as edificações eram construídas com o material que havia naquela região. Isso fazia parte das suas culturas e tradições. A arquitetura que usava os materiais do local começou a mudar, a civilização começou a evoluir para a chamada arquitetura “global”, que até hoje é muito utilizado. A famosa arquitetura de concreto, só que massivamente. (ANTÍPODAS, 2020)
Assim surge a civilização que cada vez mais não se preocupa com saberes tradicionais e cria repetição de habitações sem levar em conta o clima, a umidade e materiais locais. Sendo assim, a utilização de ar condicionado e outras tecnologias foram o que mais usaram nessas edificações. (ANTÍPODAS, 2020)
Porém, essa padronização vai muito além da arquitetura, veio da globalização socioeconômica., do mercado de consumo, que é um método de vida afastado de nossas origens. (ANTÍPODAS, 2020)
Em 1960, começa os questionamentos da relação casa e meio ambiente. Com o intuito de que o abrigo construído pelo ser humano seja encarado como parte do meio ambiente onde está inserido.
Duas décadas mais tarde, Johan Van Lengen, cunhou o termo “bioarquitetura” que nada mais é do que o resgate das técnicas arquitetônicas tradicionais para a nossa realidade. Começou a ser empregado por arquitetos europeus e norte-americanos, preocupados em diminuir os efeitos negativos gerados pela indústria da construção civil, que ainda hoje é uma das maiores poluidoras do planeta.
Inicialmente foi determinado que vegetação e materiais ecológicos como: terra, pedra, areia, argila, fibras naturais (palha, sisais, juncos) e cimento queimado. São o que definia Bioarquitetura.
“De acordo com a Organização das Nações Unidas (ONU), cerca de 85% da população mundial estará morando em grandes
cidades até 2027, o que altera toda a dinâmica urbana, uma vez que já existe um déficit habitacional e submoradias, proporcionando reflexos sociais e ambientais. Para melhorar esse cenário, surgem novas tecnologias e maneiras de construir. Um dos conceitos que a arquitetura tem utilizado para lidar com essas situações, é a bioarquitetura.”
Sendo que a Bioarquitetura não se rejeita o cimento; pelo contrário, se reconhece sua eficiência e praticidade, mas não encara esse material como única solução possível para a construção; até porque a construção com terra, por exemplo, já foi testada e aprovada há milênios, enquanto o cimento tem 150 anos de uso. (ANTÍPODAS, 2020)
Figura 4
Imagem da Igreja São Francisco de Assis em Ouro Preto/MG
Fonte: <https://guia.melhoresdestinos.com.br/igreja-de-sao-francisco-de-assis-206-5816-l.html>
No Brasil, as igrejas erguidas no período colonial e imperial são em sua maioria feitas de taipa de pilão (técnica de contrução com terra), como a igreja de São Francisco de Assis, na cidade histórica de Ouro Preto-MG. Um exemplo de bioarquitetura atual no Brasil pelo arquiteto Michek Habib Ghattas. (ANTÍPODAS, 2020) Ver Figura 4
Já o cimento, de uma forma simplificada, junção de gesso, árgila e calcário. Sua produção traz impactos muito fortes ao meio ambiente, pois requer rochas específicas, áreas grandes de mineração, alta quantidade de energia que acaba sendo lançado grande quantidade de gases à atmosfera. Por isso, o ideal é deixá-lo como um material parcial.
E observando bem, o material que temos em abundância é a terra. Uma das técnicas é utilizando adobes, que é parecido com tijolo porém não usam quantidade de energia. (ANTÍPODAS, 2020)
O termo adobe vem do Egito antigo e significa “pé, mão, pão”
nos hieróglifos; ele é totalmente natural: sua composição básica é terra e água, mas pode-se adicionar areia, esterco de animais herbívoros ou palha, dependendo da qualidade desejada e finalidade dos adobes. (ANTÍPODAS, 2020) (Figura 5)
Hoje em dia, a Bioarquitetura vai muito além, ela esta baseada na climatização local trazendo conforto para os usuários e, também, para a cidade. Essa iniciativa é capaz de reduzir o consumo energético com a climatização artificial, gerando
Figura 5
Imagem de um Adobe Fonte: <https://www.pensamentoverde.com.br/arquitetura-verde/vantagens-desvantagens-tijolo-adobe/>
menos gastos excessivos tanto financeiramente quanto ecológicamente.
Bioarquitetura traz a ideia de projetos autossutentáveis, com utilização de sistemas de iluminação e ventilação natural que contribuem para dispensar ou diminuir a necessidade de energia elétrica.
Com o sistema de ventilação natural torna o ambiente interno mais salubre a confortável, sendo que na utilização de portas e janelas em paredes opostas conseguimos a chamada ventilação natural cruzada. Que permite a circulação constante de ventilação.
Além disso, sistemas de iluminação natural também são abordados na Bioarquitetura, já que trazem imensuráveis benefícios.
Também utilização de materiais de uso contídiano, como pasta de dente pode ser reciclavél e utilizada em sistemas de estrutura e cobertura de uma habitação.
Em construção civil, a implementação desse conceito acaba diminuindo o valor da obra. Sem
contar o valor da mão de obra, já que precisaria ser especializada, o valor que será gasto na obra será retornado com alguns anos de uso da construção. Sem contar os grandes benefícios que trará para a cidade.
Logo, podemos concluir que a Bioarquitetura aborda sustentabilidade, conforto ambiental e a procura de uma arquitetura renovável. (Figura 6)
Sustentabilidade
Figura 6
Tríplice da Bioarquitetura
Fonte: Esquema feito pela autora.
Bioarquitetura
Conforto
Ambiental
Arquitetura
Renovável
É um termo que descreve um estado de satisfação do ser humano em um determinado espaço. Estar em conforto ambiental significa que o espaço proporciona boas condições psicológicas, higrotérmicas, acústicas, visuais, de qualidade do ar e ergonômicas para a realização de uma tarefa humana, seja de lazer, trabalho, descanso ou estudo. Na arquitetura, uma das principais diretrizes do projeto é prever espaços e edificações com condições satisfatórias para o conforto ambiental, ou seja, que permitam a melhor relação do homem com o espaço.
Dentre os diversos aspectos do conforto ambiental, tem-se como requisitos físicos do espaço aqueles que estão ligados ao conforto higrotérmico, conforto acústico, conforto visual, qualidade do ar e ergonomia. Além disso, há uma busca subjetiva de conforto pelo homem em relação ao espaço, ao qual chama-se conforto psicológico.
2.3.1 Conforto Térmico O conforto térmico é definido como uma condição mental que expressa satisfação com o ambiente térmico circunjacente. Ter conforto térmico significa que uma pessoa usando uma quantidade normal de roupas não sinta nem frio nem calor excessivo.
2.3.1.1 Função da Arquitetura em relação ao Conforto Térmico
A função da arquitetura em relação ao conforto térmico é projetar espaços que proporcionem condições ambientais ideais para os ocupantes, levando em consideração fatores como temperatura, umidade, ventilação e radiação solar. Isso envolve a utilização de técnicas de design passivo, como a orientação do edifício em relação ao sol, o uso de materiais de construção adequados e a incorporação de elementos naturais de resfriamento e aquecimento, como sombreamento e ventilação cruzada.
Além disso, a arquitetura tam-
bém pode incorporar tecnologias ativas, como sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC), para controlar e regular o ambiente interno conforme necessário. No entanto, o objetivo é sempre minimizar o consumo de energia e maximizar o conforto dos ocupantes de forma sustentável. Em resumo, a arquitetura desempenha um papel fundamental na criação de espaços habitáveis que promovem o conforto térmico dos usuários.
2.3.1.2 Fatores climáticos que interferem significativamente na variação de temperatura
A variação da temperatura é influenciada por fatores naturais como a localização geográfica em relação ao Equador, a altitude, a proximidade de fontes de água, os ventos e a topografia do terreno. Áreas próximas ao Equador apresentam temperaturas mais elevadas, enquanto regiões mais distantes apresentam temperaturas mais baixas. A temperatura é afetada
pela altitude, sendo as temperaturas mais baixas em altitudes elevadas. Regiões perto de grandes volumes de água apresentam temperaturas mais amenas. Os ventos têm a capacidade de levar calor, influenciando a temperatura local, e a forma do terreno, como montanhas e vales, pode gerar variações de temperatura. A flora também afeta a temperatura e a umidade do ambiente.
2.3.1.3 Edifícios em cidades de clima quente e úmido
É essencial minimizar a exposição direta ao sol durante os períodos mais quentes do dia, reduzindo as fachadas expostas ao sol e protegendo as áreas externas com elementos de sombreamento, como beirais, brises-soleil e vegetação. Desde que não seja obstáculo para ventilação.
A ventilação natural desempenha um papel importante na promoção do resfriamento passivo. Edifícios devem ser projetados com aberturas estrategicamente posi-
cionadas, como janelas operáveis e claraboias, para permitir a entrada de ar fresco e a saída de ar quente, facilitando a circulação natural do ar.
A gestão sustentável da água também é importante em climas quentes e úmidos. Estratégias como a coleta e reutilização de água da chuva, o uso de paisagismo adaptado à região e a permeabilização do solo ajudam a reduzir o impacto das chuvas intensas e a promover a conservação dos recursos hídricos.
2.3.2 Zoneamento Bioclimático
O Zoneamento Bioclimático do Brasil é um componente da NBR 15220-3, um padrão que define um zoneamento bioclimático para a nação. Desde 2005, a norma entrou em vigor e dividiu o Brasil em oito zonas climáticas. É fundamentado em informações meteorológicas recolhidas entre 1931 e 1990, categorizadas através da Carta Bioclimática de Givoni. A norma fornece sugestões para cada área,
tais como táticas de controle térmico passivo para moradias de interesse social.
Dividido em zonas, podemos ver na Figura 7 que a Zona de São Paulo é a Z3.
Na norma, diz que as aberturas para ventilação são de tamanhos médios e os Sombreamento das aberturas deve permitir o sol durante o inverno. Também defini os tipos de vedações externas em paredes - Leves refletoras - e Coberturas - Leves Isoladas.
Além disso, também determina algumas estratégias de condicionamento térmico passivo. Sendo na estação Verão - Ventilação Cruzada - na estação InvernoAquecimento solar da edificação e vedações internas pesadas.
2.3.3 Ventilação Natural
O movimento do ar vem por meio da subida de ar quente e pela diminuição do ar frio. Conforme o ar acima da terra fica mais quente, ele sobe e cria uma área de baixa pressão. Ao continuar a subir, o ar esfria e se move em direção às superfícies da água, onde cai e configura uma área de alta pressão, empurrando o ar frio para a terra. Esse movimento é responsável pela criação do vento.
Uma ventilação natural proporciona a renovação de ar constante, promove a desconcentração de vapores, fumaças e poeira, e, a dissipação de calor interno.
minada por três fatores:
1. O tamanho e a localização das aberturas de entrada do ar na parede;
2. O tipo e a configuração das aberturas usadas;
3. A localização de outros componentes arquitetônicos nas proximidades das aberturas, tais como divisórias internas e painéis verticais ou horizontais adjacentes a elas.
Podemos identificar que há fluxo de ar mais tenso em uns ambientes e outros mais fracos. Isso acontece pois na hora da produção do projeto foi pensado em ambientes com uma permanência mais sejam beneficiadas de um fluxo maior de ar.
O primeiro fator é o mais importante, de acordo com Bowen.
O tamanho e a localização das aberturas são os principais fatores determinando para um bom fluxo de ar no interior da construção.
(Figura 8)
Zoneamento bioclimático brasileiro Fonte: ABNT NBR 15220-3, 1ª ed. pg. 8, 2020.
De acordo com Bowen, a configuração do fluxo de ar no interior de uma construção é deter-
E para maiores taxas de ventilação são obtidas quando as Figura 7
aberturas são localizadas no sotavento (saída de vento) são maiores que as barlavento (entrada de vento), sendo que as aberturas precisam ser de paredes opostas.
Figura 8
Esquema com os efeitos da localização das aberturas em paredes adjacentes Fonte: Givani, 1976.
2.3.4 Conforto Lumínico
O conforto lumínico refere-se à qualidade da iluminação em um espaço, considerando fatores como intensidade, distribuição, temperatura de cor e impacto no bem-estar visual. Ele busca garantir uma iluminação adequada e agradável, sem causar desconforto, fadiga ou outros efeitos negativos. Elementos como reflexos, sombras e ofuscamento também influenciam a percepção visual e o conforto. Em
projetos de iluminação natural, é essencial uma boa distribuição da luz, ausência de ofuscamento, contrastes apropriados e uma direção de sombra adequada. (Figura 9)
“O
aproveitamento da luz natural proporciona a oportunidade ímpar
tanto de reduzir o consumo de energia elétrica, como melhorar o conforto e desempenho da tarefa visual.” (VERGARA, 2020, p.4)
Figura 9
Esquemas de simulação de luz natural. Fonte: Traduzido pela autora do site <https:// engineeringdiscoveries.com/orientation-of-buildingwith-sun-purpose-and-factor-affecting/>
2.3.5 Conclusão
O Conforto Ambiental aborda três grandes grupos: Térmico, Lumínico e Acústico. Neles entendemos como o corpo se comporta em um ambiente e procuramos soluções para os problemas que trazem quando não temos conforto. Pensando nisso, temos um esquema das diretrizes da Bioarquitetura (Figura 10). Onde a eficiência, vegetação, gestão e matérias-primas sustentáveis são os pontos primordiais para trazer conforto ambiental.
Preferência por Matérias-Primas 4Rs
Controle e gestão da emissão de resíduos.
Conforto Ambiental
Sistemas para aproveitamento de águas Vegetação abundante
Uso de Energias
Renováveis
Eficiência e redução de desperdícios
Figura 10
Esquema de diretrizes da Bioarquitetura. Fonte: Esquema feito pela autora.
