Revista Internacional techITT | Vol.15 | Issue 41 | 2017 | Sustentabilidade no IST by Revista TechITT

TECH ITT REVISTA INTERNACIONAL

ESTRUTURAS E CONSTRUÇÃO • ESTRUCTURAS Y CONSTRUCCIÓN

SUSTENTABILIDADE NO IST

Volume

Número

Director: Fernando Branco fbranco@civil.ist.utl.pt Coordenador editorial: Inês Flores-Colen Publicado por: Gatewit Avenida da Liberdade, nº 136, 4º, 5º e 6º 1250-146 Lisboa Contactos: E-mail: press@techitt.com Website: www.techitt.com tech ITT Press: • Revista Internacional Tech ITT ( 3 X Ano ) • Monografias

EDITORIAL

CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS DE ABSORÇÃO SONORA ECO-EFICIENTES (TRADICIONAIS E INOVADORES) M. Pedroso, J. Brito, J. Silvestre

AVALIAÇÃO E CERTIFICAÇÃO AMBIENTAL DE MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO - ANÁLISE À ESCALA INTERNACIONAL

Manuel Duarte Pinheiro Professor do DECivil, Responsável pelo Sistema de Sustentabilidade LiderA

J. Silvestre, J. Brito, M. Pinheiro, V. Durão

AVALIAÇÃO ECONÓMICA DO CICLO DE VIDA DE COBERTURAS PLANAS T. Marrana, J. Silvestre, J. Brito

SOLUÇÕES SUSTENTÁVEIS DE ELEVADO DESEMPENHO PARA A REABILITAÇÃO DE ÁREAS COMERCIAIS - PRÁTICAS EM RETALHISTAS A. Ferreira, M. Pinheiro, J. Brito

AVALIAÇÃO ECONÓMICA DA INSTALAÇÃO DE COBERTURAS VERDES EM EDIFÍCIOS I. Teotónio, C. Silva, C. Cruz

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Nº 41 - MAR 2017 VOL. 15

EDITORIAL Este número da revista TechITT tem como tema a sustentabilidade. A integração ambiental na construção e nos seus materiais, edifícios e ambientes construídos tem vindo a evoluir, desafiada entre a regulamentação e as necessidades de mercado. Se entre os anos 70 e 90, como resposta à necessidade de reduzir os impactes (nos sistemas ecológicos) e os consumos, desde logo energéticos e cargas, como resíduos, ruído ou efluentes, ganha destaque e resulta numa construção com algumas preocupações ambientais, designada por vezes como ecológica ou verde. Já nas últimas duas décadas a construção é pressionada, e vai ser mais no futuro (certificação energética quase zero de energia, alterações climáticas, legislação para a redução de resíduos, materiais de baixo risco ambiental, entre outros), a progressivamente procurar um equilíbrio entre o desempenho ambiental, social e económico, isto é, integrar a sustentabilidade na construção e nos ambientes construídos. O ganhar da importância da sustentabilidade desafia as empresas, universidades e a investigação a desenvolver abordagens cada vez mais integradas e numa perspetiva de serviço e ciclo de vida, abrangendo projeto, construção e gestão, incluindo materiais eco-eficientes, certificação ambiental, ciclo de vida e soluções sustentáveis. Os artigos selecionados nesta revista da temática da sustentabilidade apresentam exemplos de investigação desenvolvidos no Técnico, abordando nomeadamente: materiais de absorção sonora eficientes; a avaliação e certificação ambiental de materiais de construção; a avaliação económica do ciclo de vida das coberturas planas; soluções sustentáveis de elevado desempenho e as práticas nos retalhistas; e a avaliação económica da instalação de coberturas verdes em edifícios. Estes exemplos de investigação são apenas a ponta do icebergue da investigação desenvolvida no Técnico, de que são outros exemplos o desenvolvimento e utilização de materiais reciclados, gestão integrada no ciclo da água, soluções construtivas bioclimáticas, abordagens para potenciar flexibilidade e aumento do tempo de vida, BIM sustentável, avaliação e certificação da sustentabilidade, arquitetura e urbanismo sustentável. Espero que este número e especialmente estes artigos permitam compreender e abrir novas perspetivas de colaboração entre as organizações e as universidades que são essenciais para melhorar a competitividade da construção e assegurar a sua sustentabilidade.

ISSN 1645-5576

CORPO CIENTÍFICO:

Alfredo Serpell (Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile) Elton Bauer (Universidade de Brasília, Brasil) Hipólito de Sousa (Faculdade de Engenharia do Porto, Portugal) João Carlos Gonçalves Lanzinha (Universidade da Beira Interior, Portugal) João Gomes Ferreira (Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal) João Ramôa Correia (Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal) José Barroso Aguiar (Universidade do Minho, Portugal) José Rangel (Universidad Autónoma de Nuevo León, México) Manuel Pinheiro (Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa, Portugal) Nuno Simões (Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra, Portugal) Paulina Faria (Faculdade Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Portugal) Paulo G. Yugovich R. (Facultad de Ciencias y Tecnologia, Universidad Católica Nuestra Sr. de la Asunción, Paraguay) Paulo Helene (Universidade de São Paulo, Brasil) Resende Nsambu (Faculdade de Engenharia da Universidade Agostinho Neto, Angola) Romeu Vicente (Universidade de Aveiro, Portugal) Rosário Veiga (Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Portugal)

Manuel Duarte Pinheiro Professor do DECivil, Técnico, Universidade de Lisboa Responsável pelo Sistema de Sustentabilidade LiderA

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CARACTERIZAÇÃO DE MATERIAIS DE ABSORÇÃO SONORA ECO-EFICIENTES (TRADICIONAIS E INOVADORES)

M. PEDROSO Mestre em Construção e Reabilitação IST, Lisboa marco.pedroso@ tecnico.ulisboa.pt

J. BRITO Prof. Catedrático IST, Lisboa jb@civil.ist.utl.pt

J. SILVESTRE Prof. Auxiliar IST, Lisboa jose.silvestre@ tecnico.ulisboa.pt

SUMÁRIO

ABSTRACT

A preocupação com a utilização de materiais com menores impactes sociais, económicos e ambientais na construção e reabilitação de edifícios é crescente. No entanto, a avaliação da sustentabilidade de materiais de absorção sonora nestas três dimensões ainda não foi apresentada em publicações de referência. Este artigo apresenta estes resultados pela primeira vez para materiais de utilização corrente e materiais alternativos disponíveis no mercado da construção para o controlo do ruído em edifícios, os quais podem ser utilizados tanto como materiais de revestimento de paredes e tectos, como em soluções construtivas para optimização das características de isolamento sonoro.

There is a growing awareness towards using materials with less social, economic and environmental impacts in the construction and rehabilitation of buildings. However, the evaluation of the sustainability of acoustic absorption materials in these three dimensions has not yet been presented in reference publications. This paper presents these results for the first time for materials used currently and alternative materials available in the construction market to control noise in buildings. These materials can be applied in walls and ceilings, as well as integrating constructive solutions to optimize their sound insulation characteristics.

Realizou-se uma pesquisa exaustiva, tendo sido escolhidos os materiais absorsores mais utilizados na Europa em construção e reabilitação. Apresenta-se a caracterização ao nível da energia incorporada, comportamento acústico e custo destes materiais, para que possam ser escolhidos e aplicados os mais eco-eficientes. Concluiu-se que existem materiais alternativos que, do ponto de vista do comportamento acústico, da sua energia incorporada e ainda do seu custo, são perfeitamente viáveis para substituir os de utilização corrente.

It is concluded that there are alternative materials that, from the acoustic behaviour, embodied energy and costs points of view, are perfectly viable to replace the currently used products.

KEYWORDS

PALAVRAS-CHAVE Construção sustentável, eco-eficiência, absorção sonora, materiais naturais

An exhaustive review has been performed, focused on the most used absorption materials at the European level in construction and rehabilitation. The characterization of the embodied energy, acoustic behaviour and costs of these materials is presented, so that the most eco-efficient can be selected and applied.

energia

incorporada,

Acoustic absorption, eco-efficiency, embodied energy, natural materials, sustainable construction

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1. INTRODUÇÃO A preocupação com a utilização de materiais com menores impactes sociais, económicos e ambientais na construção e reabilitação de edifícios é crescente. Sendo já comum a divulgação de impactes ambientais quantificados para os materiais de isolamento térmico [1], surge a necessidade de proceder a uma caracterização semelhante para materiais cuja principal função é promover um melhor ambiente acústico. Realizou-se uma pesquisa exaustiva e, da extensa lista obtida de materiais com esta função, foram escolhidos os mais utilizados a nível Europeu na construção e reabilitação e que têm simultaneamente um desempenho aceitável em termos de absorção sonora, quando aplicados em paredes e tectos. O presente artigo reflecte assim as soluções tecnológicas disponíveis no mercado da construção para o controlo do ruído em edifícios, nomeadamente através da sua utilização em paredes e tectos, considerando materiais de utilização corrente e materiais alternativos. A necessidade de conforto acústico, quer através da absorção sonora quer do isolamento sonoro, para além de serem de cumprimento legal obrigatório em edifícios em Portugal (RRAE [2]), é ainda essencial para o bem-estar dos seus utilizadores, uma vez que a própria Organização Mundial de Saúde (OMS) refere que as zonas de descanso devem possuir um isolamento tal que permita apenas a presença de um Nível de Pressão Sonora (NPS) de 30 a 40dB. Assim, este é o objectivo a alcançar, pois segundo a mesma OMS os efeitos do ruído no Homem podem ser divididos em três planos principais: • o físico caracteriza-se por lesar os órgãos auditivos, perturbar a circulação sanguínea e induzir a fadiga; • o fisiológico caracteriza-se pelo aumento da irritação, do stress e da incomodidade; • o social caracteriza-se pela perturbação da comunicação e diminuição do rendimento de trabalho. Os materiais estudados conferem não só absorção sonora, quando aplicados em contacto directo com o ambiente interior dos edifícios, mas contribuem ainda para o aumento do isolamento sonoro quando utilizados no interior de soluções construtivas através da redução de reflexões acústicas, bem como pelo acréscimo da sua massa. Compreende-se, assim, como é que do ponto de vista social, no plano da sustentabilidade, o tratamento acústico face às fontes de ruído ganha especial interesse e relevo, interferindo directamente com o individuo. Para além do conforto na utilização dos edifícios, há ainda a crescente necessidade de avaliar e certificar ambientalmente os mesmos. Vários países têm vindo a desenvolver sistemas próprios de avaliação e certificação ambiental de edifícios (ex.: BREEAM, no Reino Unido; LEED, nos Estados Unidos da América; HQE, em França; LiderA, em Portugal), sendo também crescente a pressão para se quantificarem os impactes ambientais de materiais correntes e alternativos para que se opte pelos de menor impacte. Este artigo apresenta a caracterização nas dimensões económica e ambiental de materiais de desempenho acústico melhorado. A avaliação comparativa apresentada permite, com base em trabalhos anteriores [3-7], que diversos actores do sector da construção e reabilitação escolham e apliquem os materiais mais eco-eficientes. Refira-se, ainda, que toda a informação aqui apresentada servirá decerto como base de consulta para trabalhos futuros, permitindo optimizar a escolha de soluções construtivas tendo por base os materiais de absorção sonora apresentados. Relativamente aos materiais apresentados, alguns (ex.: poliestirenos expandidos) não são, de todo, considerados como de absorção sonora, sendo utilizados com o único intuito de aumentar o isolamento térmico, em elementos construtivos duplos ou compostos. Ainda assim, foram incluídos neste estudo de modo a que se compreenda que melhorias poderão ser conseguidas caso estes materiais sejam utilizados.

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2. ESTADO DA ARTE Existem já diversos trabalhos de investigação publicados que relacionam o desempenho acústico com alguns indicadores de sustentabilidade ambiental dos materiais de isolamento acústico [3-7]. Nesta secção, são resumidos os principais resultados destes estudos. Um primeiro estudo avaliou as vantagens ambientais e o desempenho acústico de materiais alternativos, e com propriedades “sustentáveis”, face a materiais correntes. No primeiro grupo, foram incluídos materiais naturais como o algodão, a celulose, o cânhamo e a lã mineral ou vegetal, e materiais reciclados de borracha, fibras sintéticas e cortiça [3]. Foi analisado o desempenho acústico dos materiais em termos do seu coeficiente de absorção sonora para diferentes frequências e caracterizado o isolamento a ruídos de impacto de dois materiais naturais incluídos numa solução construtiva idêntica de piso. Concluiu-se que, face ao desempenho apresentado, se deveria dar preferência a materiais naturais dado o menor impacte ambiental da sua produção e por garantirem um desempenho idêntico aos materiais correntes em diferentes utilizações. Quando se utilizam materiais correntes, deve-se garantir a fácil manutenção e a desconstrutibilidade do sistema construtivo, de forma a maximizar a sua reciclabilidade, podendo os materiais alternativos apresentar aqui também algumas vantagens. O desempenho acústico de materiais alternativos foi avaliado num outro estudo, o qual também considerou materiais naturais (algodão, celulose, cânhamo, lã mineral ou vegetal e argila) e reciclados (de borracha, fibras sintéticas, plástico e cortiça) [5]. Tendo como base os resultados de desempenho ambiental de um estudo anterior [3], incluiu-se a estimativa da energia incorporada em mais alguns materiais (i.e. grânulos e placas de cortiça, lã de madeira e de algodão, cânhamo, polietileno expandido e poliuretano). A análise foi complementada com o custo de metade das soluções estudadas e com o isolamento a ruídos de impacto de dois materiais reciclados em comparação com soluções existentes à base de cortiça, sendo a solução construtiva, onde se inseriram estes materiais, semelhante para todas as análises. Apesar de ser baseado em grande parte num trabalho anterior no que diz respeito ao desempenho ambiental dos materiais analisados [3], esta investigação concluiu que os materiais naturais ou reciclados são uma alternativa válida face aos materiais tradicionais de origem sintética, pelo desempenho acústico que apresentam e por estarem já disponíveis no mercado a preços competitivos. No entanto, deve ser confirmada em cada aplicação a menor energia incorporada nos primeiros face aos materiais tradicionais. Este trabalho foi complementado posteriormente com uma caracterização mais detalhada do isolamento a ruídos de impacto de materiais alternativos e correntes e do desempenho de absorção acústica de materiais alternativos e correntes para quatro frequências e para um índice único que resume esse desempenho (ver NRC na secção 3 deste artigo) [6]. Esta análise foi alargada a materiais de isolamento térmico e a edifícios completos [7]. Apesar de os estudos descritos relacionarem o desempenho acústico com alguns indicadores de sustentabilidade dos materiais, não incluem, no entanto, a caracterização económica de todos os materiais analisados que permitiria completar a análise nas três dimensões da sustentabilidade - económica, social e ambiental. Deste modo, a consideração do vector económico no presente artigo representa um contributo acrescido, para além da já referida apresentação de informação dispersa em diversas referências quanto às características destes materiais.

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3. METODOLOGIA A Construção Sustentável pode ser definida como a “criação, reabilitação e gestão responsável de um ambiente construído saudável, baseado na eficiência de recursos e princípios ecológicos contribuindo para o equilíbrio social e económico” [8]. Como tal, a obtenção, transformação e manutenção contribuem para a sustentabilidade dos materiais utilizados na construção, sendo por isso pertinente a sua análise para que se maximize a utilização dos materiais que provocam menores impactes ambientais mas apresentam desempenhos técnicos e económicos aceitáveis. A metodologia proposta neste artigo permite assim caracterizar materiais de desempenho acústico melhorado nas dimensões social (desempenho acústico), económica e ambiental. A análise das características de desempenho acústico baseia-se no coeficiente de redução de ruído (noise reduction coefficient - NRC [9]). A obtenção dos diversos valores de absorção sonora que, por sua vez, permitiram o cálculo do NRC para os diferentes materiais, baseou-se em valores presentes nas referências indicadas. De modo a caracterizar a absorção acústica do elemento, são utilizados dados de ensaios em laboratório disponibilizados pelos fabricantes. Destes ensaios resulta o valor α - coeficiente de absorção sonora do material, correspondente à razão entre a energia sonora absorvida e a energia sonora total incidente no material, o qual varia normalmente em frequência [10]. O NRC, equação 1, define-se como a média aritmética do desempenho de absorção acústica de um material, centrado em quatro frequências (250, 500, 1000 e 2000 Hz), em bandas de oitava [11], servindo apenas para que se consiga ter uma ideia generalizada da absorção na gama de frequências da fala humana, devendo ser utilizado com os devidos cuidados, uma vez que não representa o comportamento do material para toda a gama de frequências audíveis [12]. Contudo, permite que haja lugar a uma comparação em termos de um único índice das potencialidades absorsoras de cada um dos materiais, o que leva a que tal comparação seja mais imediata, ainda que, em aplicações directas e futuras, seja necessária a verificação das curvas de absorção sonora de cada material de modo a optimizar a escolha em função das necessidades do local de aplicação.

(1)

O desempenho económico resultou apenas da consulta e recolha de informação disponível em referências bibliográficas e fornecedores. Por sua vez, o desempenho ambiental tem na Energia Incorporada (Embodied Energy - EE) a sua referência. A EE pode ser definida como a energia que foi utilizada no ciclo de vida de um produto [13], incluindo o transporte de matéria-prima, extracção, fabrico, montagem, instalação, desmontagem-desconstrução e/ou desintegração. Existem várias metodologias para definir a escala, âmbito e tipo de EE, sendo que ainda não existe consenso internacional acerca da adequação desses vários métodos de avaliação [6]. As unidades de energia tipicamente utilizadas são: MJ/kg (Megajoule de energia necessária para produzir um quilograma de produto). Neste artigo, os valores de EE apresentados foram obtidos nas referências que se indicam nas Tabelas 2 e 3, sendo, uma vez mais, provenientes de fontes anteriormente dispersas. As unidades utilizadas neste estudo (MJ/m2) são as que melhor se adequam à aplicação final.

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4. ÂMBITO A escolha dos materiais a estudar foi precedida da consulta prévia de fichas técnicas de materiais alternativos com aplicabilidade semelhante, de modo a que se pudesse efectuar uma comparação com materiais que já se encontram em utilização. A escolha dos materiais teve por base as suas características ao nível do NRC (componente social associada ao conforto), o seu custo (componente económica) e o seu desempenho ambiental (EE). Uma vez que este artigo poderá servir de base a estudos posteriores, a informação que se compilou foi relativa a materiais que poderão ser conjugados em soluções construtivas, como paredes divisórias, com comportamento melhorado ao isolamento acústico. A recolha de dados focou-se assim em dois grupos principais: materiais de utilização corrente e materiais alternativos, tendo essa divisão como base de justificação a diminuta quota de mercado de todos os materiais que não sejam lã de rocha, lã de vidro ou espumas com origem em material plástico [14]. Nos materiais de utilização comum, foram incluídos: espuma de poliuretano, lã de rocha, lã de vidro, poliestirenos expandidos (moldado e extrudido). Nos materiais alternativos, foram incluídos: os aglomerados de borracha reciclados, o aglomerado de cortiça expandida, as mantas de fibras de coco, as mantas de fibras de cânhamo, deposição de fibras de celulose recicladas, as fibras têxteis recicladas enquanto manta, as mantas de lã de ovelha, as placas de lã de madeira, as mantas de linho, e as placas de palha. Para cada material, foram escolhidas dimensões que representam aproximadamente formatos similares aos que são utilizados correntemente, quer em espessura, quer em massa volúmica, permitindo, assim, que a comparação de desempenho acústico, económico e ambiental seja realizada para soluções equivalentes. Muito embora se encontre fora do âmbito deste artigo, convém referir que, para além das próprias matérias-primas e do seu impacte, há ainda que considerar os impactes gerados pelo transporte das matérias e/ou produtos finais entre o seu local de fabrico e o local de aplicação final. De facto, as consequências económicas e ambientais (EE - Tabela 1) de necessidades de transporte elevadas [15] podem ser incomportáveis mesmo para um produto que apresente bom desempenho acústico, baixo custo e baixos valores de EE. É realçado que os valores de EE apresentados neste artigo para cada material não incluem no entanto a contribuição do transporte para o local da obra.

Tabela 1 - Valores de EE por tipo de transporte (adaptado de [4]) Tipo de transporte

EE em MJ/ton km

Transporte em camião de 14 Ton

1,2

Transporte em camião de 40 Ton

0,9

Transporte ferroviário

0,5

Transporte marítimo

0,6

Transporte aéreo

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4.1. Materiais de utilização comum As espumas de poliuretano (PUR) estão disponíveis em placas, mas também na forma de espuma para ser injectada in situ. Estas espumas são fabricadas a partir de derivados do petróleo, sendo, ainda, uma fonte significativa de formaldeído. O poliuretano é um material plástico termoendurecível, o que significa que não pode ser novamente fundido ou reformado, não sendo, portanto, reciclável [4]. As matérias-primas utilizadas para a produção de lã de vidro são: calcário, areia, bórax, carbonato de sódio e sulfato de sódio, podendo ainda ser utilizado vidro reciclado até 65% [7]. Estes materiais são fundidos a altas temperaturas (cerca de 1350 ºC) e fiados a partir de um tambor com furos de modo a formar fibras finas. A estas fibras adicionam-se cerca de 10% de resinas de fenol-formaldeído, além de cerca de 1% de óleo mineral, mais 0,02% de silano e 0,1% de polidimetilsiloxano, como repelentes de água [4]. A lã de rocha é produzida muito à semelhança da lã de vidro, mas em vez de areia e calcário é utilizada rocha vulcânica (diábase e dolomite, ou anortosito e basalto) que é aquecida utilizando coque como combustível, variando as temperaturas de fusão e as dimensões das fibras [16]. A sua produção inclui: o derretimento das matérias-primas a aproximadamente 1500 ºC; depois, a massa é aquecida e atirada para fora por uma roda, fraccionando essa massa em fibras. São, ainda, adicionados óleos minerais alifáticos, para eliminação de poeiras, e resinas fenol-formaldeído (cerca de 2% em peso) que ligam as fibras e melhoram as propriedades do produto. De modo a curar o agente ligante, a lã de rocha tratada é em seguida aquecida a 200-250 ºC, resultando fibras com diâmetro entre 1 e 10 mm [4]. Aplicado o ligante nas fibras e através de calor e pressão, estas ligam-se e formam as mantas cujas densidades e espessuras são função da compressão aplicada por rolos enquanto o ligante não solidifica. O petróleo e o gás natural são as principais matérias-primas para a produção de poliestirenos ou plásticos petroquímicos [16] em processos com alto consumo de energia, tendo a própria matéria-prima elevados valores de EE [1]. O poliestireno é produzido pela polimerização do estireno e utilizado na produção de placas de isolamento térmico com duas tipologias: poliestireno expandido moldado (expanded polystyrene - EPS), que compreende 98% de estireno; poliestireno expandido extrudido (extruded polystyrene - XPS), incluindo 91% de estireno [4]. Os aditivos utilizados na produção podem incluir antioxidantes, estabilizadores de ultravioletas e retardadores de fogo.

4.2. Materiais alternativos A borracha, nomeadamente a proveniente de pneus usados, é um material reciclável. Regra geral, é reduzida a grânulos que podem ser aglomerados de forma a produzir mantas ou formas específicas, que, dependendo do tamanho dos grânulos e das condições de aglomeração, podem apresentar boa absorção sonora e potenciar o isolamento sonoro (face à sua massa volúmica) e ser comercializados na forma de aglomerados de borracha reciclada [7]. A cortiça é a casca de uma árvore (Quercus suber ou Sobreiro) cultivada principalmente em Portugal, Espanha e Norte de África, composta por combinações de células mortas e resinas. O aglomerado de cortiça expandida é fabricado por cozedura de grânulos de cortiça (250-300 ºC [17]) a alta pressão, provocando a libertação de resinas que ligam os próprios grânulos e formam os blocos. Outros tipos de isolamentos à base de cortiça, tais como a cortiça composta e cortiça / borracha, são produzidos com a adição de diversos aditivos e colas. A fibra de coco é um produto natural com aplicação no isolamento a sons aéreos, quando incorporado em soluções construtivas, bem como para aplicação em zonas que necessitem de absorção sonora. Este produto apresenta como vantagens o facto de: ser um recurso natural; ser resistente à humidade; ter um tempo de vida útil alargado; ser ambientalmente seguro e biodegradável, podendo ser manuseado sem perigo para a saúde. Feitas a partir da casca externa do coco e com a introdução de bórax e processamento mínimo, estas fibras são altamente elásticas e tubulares, são capazes de armazenar até 65% de ar [18] e podem ser produzidas em forma de manta.

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O cânhamo (Cannabis sativa L.) para fins industriais é legal na União Europeia. Este material apresenta como vantagens o facto de: ser um recurso natural e renovável; ser reciclável e biodegradável; ter baixo conteúdo energético; poder ser manuseado sem perigo para a saúde; ser naturalmente resistente ao ataque por insectos. As mantas de cânhamo contêm 15% de fibra de poliéster para manter a sua estabilidade e a sua forma, e incluem ainda bórax [7]. A exposição prolongada à água causa a degradação deste material de isolamento. A absorção sonora, bem como o isolamento que poderá proporcionar, pode realizar-se por deposição de fibras de celulose recicladas produzidas a partir de resíduos de papel processado, transformado numa espécie de neve aplicável à mão ou pulverizada. Este material é usualmente tratado com bórax de sódio (tetraborato) para resistir ao fogo e insectos [19]. Esta deposição de fibras de celulose recicladas, pode ser usada em paredes que necessitem de se manter permeáveis ao vapor de água, mas não é adequado para locais onde exista humidade por se poderem gerar bolores e fungos (embora a junção de calcário às fibras possa ajudar a manter afastados os parasitas). Os desperdícios do sector têxtil permitem a produção de mantas de fibras têxteis recicladas que podem ser utilizadas para absorção sonora, bem como no interior de caixas-de-ar para potenciar o isolamento a sons aéreos. Os têxteis são recolhidos e escolhidos de modo a que o produto final contenha mais de 95% de lã e de algodão, não sendo as fibras sintéticas aproveitadas na totalidade. As fibras de lã e de algodão são posteriormente transformadas em farripas e aquecidas a 120 ºC, enquanto as fibras de poliéster (10 a 15% em peso) são derretidas, servindo assim como elemento agregador. O fosfato de amónia é adicionado à mistura como retardante ao fogo [20]. As vantagens da lã de ovelha incluem o facto de ser um recurso natural de origem animal, reciclável e biodegradável, ter baixo conteúdo energético, ser aglomerada mecanicamente sem a adição de colas ou químicos (podendo também ser aglomerada quimicamente usando como aglutinante as fibras de poliéster derretidas em quantidades de cerca de 10%, em peso), ser resistente à humidade (absorve e liberta a humidade sem alterar as suas propriedades), poder ser manuseada sem perigo para a saúde, ser incombustível e ter uma vida útil longa. Este material é naturalmente resistente à decomposição e aos fungos, mas sendo tratado com bórax melhora a resistência a pragas e ao fogo, embora a humidade excessiva possa lixiviar o bórax [21]. Os materiais com base em madeira podem ser obtidos através de dois processos: por meio de aparas de madeira coladas com cimento e compactadas (placas), mas deixando vazios que aumentam as suas propriedades isolantes e absorsoras; por aglomeração de fibras, criando uma espécie de manta. Pelo método de produção de agulha de perfuração, as fibras são colocadas conjuntamente de modo a que haja maior porosidade e mais espaços preenchidos por ar [22]. As mantas de linho são fabricadas através de fibras ligadas entre si com amido de batata e tratadas com bórax para torná-las resistentes ao fogo e aos insectos, mas a prolongada exposição à humidade poderá causar a sua degradação. Este material é reciclável, renovável e natural, sendo seguro para instalar. Algumas mantas podem incluir plásticos como agentes de ligação. As fibras de linho são duas vezes mais fortes do que as fibras de poliéster e cerca de 50 a 75 % mais fortes do que o algodão [20]. Para produzir placas de palha comprimida, a palha é compactada apenas com calor e pressão, sem a utilização de colas, sendo ligada no seu perímetro com papel.. Estas são utilizadas como divisórias ou até mesmo como material isolante. A palha poderá ser um produto excedente da agricultura moderna mas existem diversas situações em que apresenta valor acrescentado como podendo servir como reforço para o solo manter a sua estrutura. A palha deve ser mantida seca de modo a evitar o seu aumento de volume ou mesmo o ataque de bolores ou fungos [4]. É um material biodegradável e que necessita de uma pequena quantidade de energia para o aquecimento e compressão da palha.

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5. RESULTADOS São apresentados nesta secção os valores relativos à caracterização da sustentabilidade dos materiais estudados. A Tabela 2 apresenta estes resultados para os materiais de utilização corrente e a Tabela 3 para os materiais alternativos. Na primeira coluna destas tabelas, identifica-se o material, sendo as restantes colunas relativas às suas dimensões e massas volúmicas mais usuais, NRC, EE e custo.

Tabela 2 - Características de sustentabilidade dos materiais de utilização comum

Descrição

Espessura [mm]

Massa volúmica [kg/m3]

NRC [-]

EE [MJ/kg]

Custo [€/m2]

Espuma de poliuretano [4, 6]

0,67

135

11,00

Lã de rocha [3, 4]

0,64

3,57

Lã de vidro [4, 6]

0,68

3,15

EPS [7]

0,50

125

3,16

XPS [5]

0,33

130

9,58

Nota: na - não aplicável.

Tabela 3 - Características de sustentabilidade dos materiais alternativos

Descrição

Espessura [mm]

Massa volúmica [kg/m3]

NRC [-]

EE [MJ/kg]

Custo [€/m2]

Aglomerados de borracha reciclada [4, 5, 23]

1400

0,52

Aglomerado de cortiça expandida [4, 5]

105

0,41

9,45

Manta de fibra de coco [6]

0,52

11,25

Manta de cânhamo [7, 24]

0,57

6,10

Manta de fibras de celulose [6, 24]

0,70

4,60

Manta de fibras têxteis recicladas [3, 24]

0,95

10,00

Manta de lã de ovelha [3, 4, 24]

0,52

11,90

Placa de lã de madeira aglomerada com cimento [4, 6]

470

0,51

12,00

Manta de linho [4, 5]

0,71

12,75

Placa de palha [4]

0,70

14,5

0,95

Nota: na - não aplicável.

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6. COMPARAÇÃO MULTICRITÉRIO ENTRE MATERIAIS DE ABSORÇÃO CORRENTES E ALTERNATIVOS Apresenta-se nesta secção uma análise comparativa dos materiais já caracterizados nas Tabelas 2 e 3. Uma vez que o objecto principal de estudo está relacionado com o desempenho acústico dos materiais, este é o factor preferencial de escolha e aquele que interessa reter, em função das características complementares. A escolha de materiais de construção para uma dada aplicação é muitas vezes auxiliada por fórmulas de cálculo com pesos relativos a cada dimensão do desempenho. No entanto, dada a subjectividade subjacente à atribuição desses coeficientes, optou-se neste estudo por se apresentar uma análise compartimentada. Assim, são apresentados os valores obtidos tendo como ordem de classificação o NRC, servindo os restantes indicadores (EE e preço) apenas para fazer uma análise crítica aos resultados.

6.1. Absorção sonora A melhor forma de comparar o desempenho de materiais de absorção sonora é através do seu coeficiente de absorção sonora ou do seu comportamento efectivo (devido ao acréscimo de massa e à diminuição de transmissões acústicas que poderão conferir), encontrando-se este último fora do âmbito deste artigo. Assim, a análise centra-se, nesta secção, nos coeficientes de absorção sonora dos materiais estudados, através dos respectivos NRC, e ainda na EE e preço dos mesmos, todos indexados ao m2. As Figuras 1 e 2 mostram que os materiais alternativos aos utilizados mais regularmente na construção e reabilitação apresentam boas características de absorção sonora. De facto, ao contrário dos materiais correntes, os materiais alternativos conseguem na sua maioria apresentar uma maior linearidade de comportamento ao longo da frequência (logo a partir de 250 Hz), enquanto os materiais correntes apresentam melhor comportamento apenas de 1000 Hz em diante.

Figura 1: Coeficientes de absorção sonora de materiais correntes [3, 6]

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Figura 2: Coeficientes de absorção sonora de materiais alternativos [3, 6, 23, 24]

Para permitir a comparação de todos os materiais em pé de igualdade quanto ao seu desempenho de absorção sonora, usou-se a classificação dada pela fórmula de NRC (1), através da utilização dos coeficientes de absorção sonora presentes nas Figuras 1 e 2, obtendo-se a Figura 3. Por análise desta figura, verifica-se que os materiais com melhor desempenho são os alternativos, nomeadamente os têxteis reciclados, linho e celulose reciclada, e palha. Dos materiais correntes, a lã de vidro encontra-se na melhor posição (5ª) seguida pelo poliuretano.

Figura 3: Comparação dos diversos NRC de todos os materiais

6.2. Energia incorporada Um dos indicadores mais utilizados para avaliar a sustentabilidade ambiental de materiais é a EE (aqui representada em MJ/ m2), sendo também o que faz mais sentido utilizar neste artigo, uma vez que a espessura e massa volúmica de cada um dos materiais já foram previamente escolhidas e descritas. Ao contrário do NRC, um menor valor de EE corresponde a um melhor desempenho ambiental. Na Figura 4, verifica-se que a lã de madeira agregada apresenta um valor elevado de EE devido à utilização do cimento para aglomerar as fibras. Os valores mais baixos são obtidos pelos materiais alternativos, estando em 1º lugar o aglomerado de cortiça expandida, seguido da celulose reciclada, têxteis reciclados, lã de ovelha e pela lã de rocha.

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Figura 4: Comparação da EE de todos os materiais [3-6, 23, 24]

6.3. Preço Após a análise do comportamento à absorção de energia acústica e da EE associada aos processos envolvidos na produção de cada material, interessa estudar um outro factor importante na avaliação da sustentabilidade: o preço. Este é o factor que usualmente dita a escolha de um produto em detrimento do outro, embora muitas vezes um ligeiro acréscimo de preço por m2 leve a um acréscimo bastante maior em termos de desempenho. A Figura 5 mostra que o comportamento superior dos materiais alternativos não se mantém nesta dimensão do desempenho, sendo os respectivos preços por m2 relativamente superiores aos dos materiais utilizados correntemente. Esta diferença pode explicar-se pela reduzida procura destes materiais em contraste com os materiais correntes (situações de economia de escala). Ainda assim, o material com o preço mais baixo é um material de utilização alternativa, a placa de palha, que consegue ser substancialmente mais barata do que os 2º e 3º classificados: a lã de vidro e o EPS, respectivamente.

Figura 5: Comparação do preço por m2 dos materiais [3-6, 23, 24]

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CONCLUSÃO Este artigo apresenta a caracterização ao nível da energia incorporada, comportamento acústico e custo associado de materiais de uso corrente e alternativos para absorção sonora. Os resultados apresentados são um elemento de consulta para a escolha dos materiais para aplicação na construção ou reabilitação de edifícios de maior sustentabilidade em função dos três vectores indicados. Os resultados apresentados resultam da sistematização de informação disponível em diferentes fontes, contribuindo este artigo com a sua apresentação detalhada e análise crítica. Pela amostra de materiais analisados, pode-se afirmar que existem materiais alternativos que, do ponto de vista do comportamento acústico, da sua energia incorporada e ainda do seu custo, são perfeitamente viáveis para substituir os produtos de utilização corrente. É importante no entanto sublinhar as limitações inerentes às diferentes fontes de dados utilizadas, bem como a variabilidade associada às necessidades de transporte, ao local de obtenção das diversas matérias-primas, ao local de fabrico, entre outras, que poderão condicionar os valores aqui apresentados. Apesar de ser importante utilizar materiais cada vez “mais sustentáveis”, as situações actuais de produção, transporte e aplicação não permitem a disponibilização de materiais perfeitos a todos os níveis. Dada esta limitação, é de todo pertinente a análise comparativa multidimensional apresentada neste artigo.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem o apoio proporcionado pelo Centro de Investigação CERIS, Instituto Superior Técnico, Universidade de Lisboa e pela FCT (Fundação para a Ciência e Tecnologia) a este trabalho de investigação.

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AVALIAÇÃO E CERTIFICAÇÃO AMBIENTAL DE MATERIAIS DECONSTRUÇÃO - ANÁLISE À ESCALA INTERNACIONAL

J. SILVESTRE Professor Auxiliar IST, Lisboa jose.silvestre@ tecnico.ulisboa.pt

J. BRITO Prof. Catedrático IST, Lisboa jb@civil.ist.utl.pt

M. D. PINHEIRO Prof. Auxiliar IST, Lisboa manuelpinheiropt@ gmail.com

V. DURÃO Bolseira de Investigação, IST, Lisboa vera.durao@ tecnico.ulisboa.pt

SUMÁRIO

ABSTRACT

A certificação ambiental de materiais de construção ocorre ainda com pouca expressão e em regime voluntário na maior parte dos países, nomeadamente em Portugal. A conclusão dos trabalhos de normalização da TC 350/CEN - “Sustentabilidade na construção”, em 2012, com a publicação da EN 15804:2012, coincidiu com o movimento da entidade gestora do Cluster para a Construção Sustentável - a Centro HABITAT, Plataforma para a Construção Sustentável - para a criação de um programa nacional de registo de Declarações Ambientais do Tipo III de materiais e soluções construtivas, com base em Regras para cada Categoria de Produtos da Construção. Assim, começam a ser desenvolvidas em Portugal Declarações Ambientais do tipo III, baseadas na Avaliação do Ciclo de Vida, que constituem uma fonte de informação completa e cientificamente validada dos impactes ambientais de cada material ou solução construtiva ao longo do ciclo de vida.

Environmental certification and evaluation of building materials have small expression and occur on a voluntary basis in most countries, including Portugal. The completion of the standardization work of TC 350 / CEN - “Sustainability in Construction” in 2012, with the publication of EN 15804: 2012, occurred simultaneously with the movement of the Sustainable Construction cluster manager - Centro HABITAT, Plataforma para a Construção Sustentável - for the creation of a national Environmental Product Declarations program for materials and building assemblies, based on Product Category Rules for each construction products category. The first Type III Environmental Product Declarations have been developed in Portugal last year, based on Life Cycle Assessment, which is a source of complete and scientifically validated environmental impact information of each material or building assembly over its life cycle.

Este artigo apresenta um balanço dos sistemas de avaliação e certificação ambiental de materiais de construção existentes em todo o mundo, destacando a informação que já se encontra disponível em Portugal, nomeadamente certificações ambientais atribuídas a materiais de construção fabricados em Portugal e os produtos da construção que já apresentam Declarações Ambientais do tipo III. Como conclusão, são enunciadas recomendações para a avaliação e certificação ambiental de materiais, soluções construtivas e edifícios em Portugal.

PALAVRAS-CHAVE Avaliação de Ciclo de Vida, Rótulo ambiental, Declaração Ambiental de Produto, Materiais de Construção

This paper presents an overview of the environmental certification and evaluation systems for construction materials that exist all over the world, highlighting the information available in Portugal. This includes environmental certifications awarded to construction materials manufactured in Portugal, as well as existing Type III Environmental Declarations for construction materials. In conclusion, recommendations are listed for environmental evaluation and certification of construction materials, building assemblies and buildings in Portugal.

KEYWORDS Life Cycle Assessment, Environmental Certification, Environmental Product Declaration Construction Materials and assemblies

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1. INTRODUÇÃO A estratégia de Política Integrada de Produto apresentada pela Comissão Europeia em 2003 pretendeu reforçar e focar as políticas ambientais dos produtos, no sentido de desenvolver um mercado para produtos “mais verdes”. Para tal, exigia-se a redução dos impactes ambientais e a extensão da responsabilidade do produtor ao ciclo de vida completo do produto “do berço ao túmulo”, através de critérios e sistemas de avaliação, e a disponibilização ao consumidor da performance ambiental dos produtos. Para cumprir esses objetivos, deveria ser incentivado o desenho ecológico (eco-design) dos produtos e a criação de informação e incentivos para o uso eficiente de produtos mais ecológicos [1]. No sector da construção, o Regulamento (UE) n.º 305/2011, mais conhecido como “Regulamento dos Produtos de Construção” (RPC), que revogou e substituiu de forma definitiva a Diretiva dos Produtos da Construção (DPC) a partir de 1 de Julho de 2013, especifica que deverão ser utilizadas declarações ambientais de produto, quando disponíveis, para a avaliação da utilização sustentável dos recursos e do impacte das obras de construção no ambiente. O RPC acrescenta um sétimo requisito básico para as obras de construção relacionado com a “utilização sustentável dos recursos naturais”. Este requisito inovador obriga a que as obras de construção sejam concebidas, realizadas e demolidas de modo a assegurar: a reutilização ou reciclabilidade das mesmas, dos seus materiais e das suas partes, após a demolição; a sua durabilidade; a utilização de matérias-primas e materiais secundários compatíveis com o ambiente. O desempenho dos produtos de construção tem de permitir cumprir os requisitos básicos das obras de construção estabelecidos no RCP [2]. Estes princípios têm de ser adotados pela indústria da construção com a brevidade possível, existindo já ao nível europeu uma base normativa para o desenvolvimento de declarações ambientais de produto para o sector da construção: a norma EN 15804:2012. Se anteriormente à sua publicação existiam já, em alguns países dentro e fora da Europa, sistemas voluntários de certificação ambiental de produtos da construção, desde a publicação desta norma europeia, novos programas têm sido criados e os existentes têm vindo a convergir, na maioria dos países europeus, para a sua aplicação e para o mútuo reconhecimento das DAP desenvolvidas. Tendo em conta este cenário, este artigo apresenta um balanço dos sistemas de certificação ambiental de materiais e construções construtivas existentes em todo o mundo, destacando a informação que já se encontra disponível em Portugal relativa ao desempenho ambiental destes componentes.

2. CERTIFICAÇÃO AMBIENTAL DE MATERIAIS E SOLUÇÕES CONSTRUTIVAS A definição da forma ótima de comunicar os impactes ambientais dos materiais de construção a todos os actores da cadeia de produção continua a ser um problema por resolver. A quantidade de intervenientes na indústria da construção é enorme e a sua distribuição espacial é atualmente global. A disseminação de informação ambiental relativa à indústria da construção que permita sensibilizar todos estes intervenientes é assim uma tarefa hercúlea, mas é a única forma de os levar a exigir materiais de construção com melhor desempenho ambiental [3]. Neste sentido, o relatório referente à implementação do “Action Plan Construction 2020” (Comunicação da Comissão COM(2012) 433 “Strategy for the sustainable competitiveness of the construction sector and its enterprises”) refere a importância de melhorar a comparabilidade dos vários métodos existentes para a avaliação do desempenho ambiental de edifícios, nomeadamente, promovendo uma estrutura única para a avaliação do desempenho ambiental de produtos de construção [4].

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As declarações ambientais de produto têm como principais objetivos: fornecer informação sobre o seu desempenho ambiental, encorajar a oferta e a procura de produtos com menores impactes ambientais ao longo do ciclo de vida; potenciais fatores de diferenciação positiva nas compras públicas e privadas; induzir a melhoria do perfil ambiental dos produtos de outros fornecedores, conduzindo à redução da pressão ambiental associada àquela categoria de produto [5]. Previa-se inicialmente a generalização da utilização de Declarações Ambientais a todos os produtos da construção em 2016 [6], sendo a sua utilização referida no “Regulamento Produtos de Construção”. Apesar de se estar longe dessa meta, o processo irreversível já está em curso em vários países europeus e não só, nos quais os agentes de mercado solicitam já a declaração de aspetos de impacte ambiental dos produtos. Em alguns casos, como por exemplo em França, esta “declaração” é obrigatória, sendo que desde 2011 todos os produtos vendidos têm de vir acompanhados da respetiva pegada de carbono (ou até de um conjunto mais alargado de impactes ambientais). A norma “NP EN ISO 14020:2005 - Rótulos e declarações ambientais. Princípios gerais”[7] serve de base à realização de certificações ambientais de produtos de vários tipos, incluindo as declarações ambientais classificadas com várias tipologias, nomeadamente os Tipos I, II ou III.

2.1. Declarações ambientais do Tipo I - rótulos ambientais As declarações ambientais do Tipo I podem ser obtidas no âmbito de um programa voluntário desenvolvido por uma organização pública ou privada que atribui uma licença para utilização de rótulos ambientais em produtos. Cada rótulo indica que determinado produto é preferível em termos ambientais com base em considerações do respetivo ciclo de vida, podendo ou não incluir um estudo de Avaliação do Ciclo de Vida (ACV; Life-Cycle Assessment - LCA)[8]. O Rótulo Ecológico da União Europeia constitui desde 1992 um instrumento voluntário de certificação do desempenho ambiental de vários grupos de materiais. Este sistema estabelece critérios diferentes para cada grupo de produtos, os quais são revistos periodicamente, de modo a considerarem a evolução científica e tecnológica ocorrida, e permitirem a introdução de melhorias no desempenho ambiental dos produtos. A atribuição deste rótulo é baseada em instrumentos de avaliação ambiental como os estudos de ACV e a entidade a quem compete a atribuição do mesmo em Portugal é a Direção Geral das Atividades Económicas (DGAE) [9]. Os grupos de materiais de construção que podem possuir o Rótulo Ecológico da União Europeia incluem apenas as tintas e vernizes (para interior e exterior) e os revestimentos rígidos (de pedras naturais, lajes de betão, mosaicos, ladrilhos de cerâmica, tijolos, têxteis e de madeira). Na página da internet que contém a base de dados dos produtos que possuem este rótulo [10], é possível confirmar que, no mercado português, existem disponíveis produtos (pertencentes aos dois primeiros grupos) com o rótulo ecológico europeu (respetivamente 5 e 19 produtos, sendo os revestimentos maioritariamente de cimento e cerâmica e sendo 2 destes produtos produzidos em Portugal). No entanto, no das tintas e vernizes para exterior (cerca de 225 produtos oriundos de vários países), nenhum dos produtos é fabricado em Portugal. As razões que contribuem para esta lacuna podem estar relacionadas com as tecnologias de fabrico utilizadas no País e com o elevado grau de exigência dos critérios aplicados ao desempenho ambiental dos produtos [9]. No caso das tintas e vernizes para interior, cerca de um quarto dos produtos tem origem nacional (18 em 68, sendo os restantes oriundos de França - 31, Espanha - 13, Alemanha - 5, e Suécia - 1). A última revisão do Rótulo Ecológico da União Europeia introduziu medidas que encorajam a harmonização dos vários rótulos ecológicos existentes a nível europeu (ou pelo menos o mesmo nível de exigência e a compatibilidade entre os sistemas) [8]. Os sistemas mais conhecidos a nível europeu são o Anjo Azul (BlaueEngel em alemão) e o Ganso Branco dos Países Nórdicos (Nordic Ecolabel, usado na Noruega, Finlândia, Islândia e Suécia), embora por vezes não incluam uma abordagem completa de ACV. Apresenta-se na Tabela 1 um resumo dos sistemas de rótulos ecológicos existentes a nível mundial aos quais não se encontra associado (no âmbito da pesquisa efetuada) qualquer material de construção comercializado em Portugal.

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Tabela 1 - Resumo dos sistemas de rótulos ecológicos aos quais não se encontra associado qualquer material de construção produzido em Portugal Rótulo ecológico

País (Organização)

Materiais de construção abrangidos

Eco Standard South Africa

Africa do Sul (Eco Standard South Africa, http://www.ecostandard.co.za/)

Esquema recente, com apenas 4 produtos certificados (blocos de terra comprimida, isolante térmico, laminado de madeira e laminado de cartão)

Anjo Azul (Blaue Engel)

Alemanha (Federal Ministry for Environment - http://www.blauer-engel.de/en/)

Maioritariamente fabricados na Alemanha (ex.: soluções de isolamento térmico que utilizam vidro (lã de vidro) ou papel reciclado, revestimentos de pavimento em madeira e soluções de teto falso)

Good Environmental Choice (GECA)

Austrália (http://www.geca.org.au/)

Certificado ambiental (designado como DAP) de vários materiais de construção, os quais são elaborados a partir de normas GECA aplicáveis a cada grupo de produtos [11, 12]

Selo Ecológico Falcão Bauer

Brasil (Instituto Falcão Bauer da Qualidade)

Aplicado a produtos e tecnologias sustentáveis segundo 3 categorias, de acordo com o impacte ambiental decrescente no ciclo de vida e com o conteúdo crescente de componentes reciclados ou recicláveis

Program Ecologo/ Environmental Choice

Canadá (http://www.ecologo.org/)

Revestimentos de pavimento, paredes divisórias, óleos descofrantes, isolantes térmicos, tintas, aço e revestimentos cerâmicos [13]

Distintiu de Garantia de Qualitat Ambiental - “l”

Espanha (Governo Autonómico da Catalunha)

9 grupos com 889 produtos certificados de 40 empresas [14]

Green CircleCertified

Estados Unidos da América (Federal Trade Commission http://www.greencirclecertified.com/)

Avalia e certifica a sustentabilidade de produtos de construção e processos de fabrico, divididos em 22 categorias de produtos

Green Seal

Estados Unidos da América (Green Seal Inc.)

Mais de 30 grupos de produtos, incluindo tintas e revestimentos de parede [15]

NF Environment

França (Associação de Normalização e Certificação - AFNOR)

Tintas e vernizes [16]

Cisne Branco dos Países Nórdicos (Swan - Nordic Ecolabel)

Noruega, Finlândia, Islândia e Suécia

Categorias - materiais de construção, aquecimento, habitações, cozinhas e casas de banho e tintas e vernizes; ex.: grupo das tintas para exterior apenas inclui materiais fabricados nos países nórdicos e não existe nenhum material de construção fabricado em Portugal, Espanha ou França [12]

Greenspec PASS

Reino Unido (http://www.greenspecpass.co.uk/)

Originalmente ciado pelo Governo e em consonância com a iniciativa BRE, pretende avaliar especificamente materiais de construção que se intitulem “verdes” ou “amigos do ambiente”

Green Building Material (GBM)

Taiwan (Instituto de Investigação em Arquitetura e Edifícios)

Avalia e certifica o desempenho ambiental de materiais de construção nas categorias de Saúde, Ecologia, Reciclagem e Alto-Desempenho [17]

Existe ainda desde 2007 uma base de dados internacional de rótulos ecológicos, a Ecolabel Index (http://www.ecolabelindex. com - mantida pela BigRoomInc. do Canadá), na qual estão referenciados 463 programas de 199 países, abrangendo 25 sectores industriais.

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Por outro lado, foi estabelecida em 1994 por uma série de organizações promotoras de rotulagem ambiental uma associação sem fins lucrativos denominada “Global Ecollabeling Network” que conta atualmente com 23 membros em todo o mundo e que centraliza informação sobre os respetivos rótulos na sua página na internet (www.globalecolabelling.net/categories_7_criteria). São analisados em seguida rótulos ecológicos ou projetos de investigação aos quais se encontram associados materiais de construção fabricados ou exportados para Portugal. O resumo dos materiais destes dois grupos que possuem rótulo ecológico é apresentado na Tabela 2. O Green-It: Green Initiative for energy efficient co-products in the construction industry foi um projeto europeu realizado entre 2006 e 2008 com a participação do Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação (INETI) Os objetivos principais do projeto consistiam: no aumento e desenvolvimento de esquemas de rotulagem energética e ambiental de materiais de construção e edifícios e no incentivo à produção e utilização de produtos energeticamente mais eficientes a preços competitivos. Para tal, foi feito o levantamento das práticas construtivas mais comuns nos diferentes países da União Europeia e dos respetivos indicadores mais relevantes em termos de desempenho energético e foram avaliados os diferentes sistemas de rotulagem energética e ambiental e comparados com as exigências das Diretivas Europeias. No final, foi proposto um sistema de rotulagem (energética e ambiental) de produtos da construção complementar aos existentes que poderá conduzir a uma maior competitividade do mercado face a um maior desempenho energético e ambiental dos edifícios. O material de construção estudado em Portugal foi o tijolo cerâmico para alvenaria, tendo sido realizada a ACV da fase produtiva deste material em várias fábricas nacionais. Os materiais avaliados em todos os países que participaram no projeto estão identificados na base de dados e2pilot (http://www.bre.co.uk/e2pilot/) pelas características físicas e de desempenho térmico [18]. Tabela 2 - Materiais de construção fabricados ou exportados para Portugal com rótulo ecológicoo Sistema de rótulo ecológico

Materiais de construção abrangidos Fabricados em Portugal

Importados para Portugal

ICEA

Aglomerado de cortiça expandida

Vários materiais de construção

Aglomerado de cortiça expandida

Mantas de fibras de cânhamo para isolamento térmico

FSC

MDF (mediumdensityfiberboard), aglomerado de cortiça expandida, granulado de cortiça, revestimentos de pavimento e madeira de pinho usada em mobiliário de cozinha

Isolantes térmicos flexíveis, rígidos e em grânulos, placas divisórias ou de revestimento de tecto e estruturas em madeira

PEFC

Deck em madeira

Natureplus

Aglomerado de cortiça expandida e um sistema completo para estrutura e revestimento de casas de madeira

Isolantes térmicos flexíveis, rígidos e em grânulos, placas divisórias ou de revestimento de tecto, estruturas em madeira e tintas e vernizes

GREENGUARD

Revestimento de pavimento

Ecomark

Revestimento de pavimento

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A certificação ecológica italiana do Instituto per la Certificazione Etica e Ambientale (ICEA) (http://www.icea.info/Aree/CertificazioniNoFood/BioEdilizia/HomeBioedilizia/tabid/122/Default.aspx) é aplicável a várias famílias de produtos, incluindo os materiais de construção, e abrange a matéria-prima, o processo produtivo, o ambiente e o produto. A Associação Italiana da Arquitetura Bio-ecológica (ANAB) desenvolve as normas aplicáveis aos materiais de construção ecológicos, sendo o ICEA a emitir a certificação. O sistema alemão “R” de certificação ecológica de materiais permite identificar qual a composição proporcional do produto em função da cor que esta letra apresenta: vermelho para recursos fósseis, amarelo para recursos minerais e verde para recursos renováveis (http://www.positivlisten.info). No caso da madeira, o sistema de certificação Forest Stewardship Council (FSC) é o programa com maior aceitação a nível mundial, tendo já sido implementado em Portugal em 2006 pela World Wildlife Fund (WWF) a “Iniciativa Nacional FSC”[19]. Este programa permite certificar a Gestão Florestal Sustentável e a Cadeia de Responsabilidade, aplicando-se esta última às entidades que processem, transformem, fabriquem ou comercializem produtos florestais [19]. O Programme for the Endorsement of Forest Certification (PEFC) Português (http://www.pefc-portugal.cffp.pt/) é o esquema português que permite aos produtores florestais certificar uma gestão sustentável da floresta segundo os três pilares básicos: social, ambiental e económico. O selo Natureplus garante que um produto utiliza matérias-primas e processos produtivos sustentáveis e que é constituído por pelo menos 85% de matérias-primas renováveis ou de origem mineral proveniente de um recurso quase ilimitado, além de outras características ambientais, de funcionalidade e saúde. Este selo é gerido por uma associação internacional (International Association for Sustainable Building and Living - http://www.natureplus.org/), com sede na Alemanha e 100 membros na Europa, que reuniu num único rótulo vários sistemas europeus pré-existentes. Na página da internet deste sistema, está disponível numa base de dados a lista de todos os produtos já certificados (http://www.natureplus.org/). O GREENGUARD Environmental Institute (GEI - http://www.greenguard.org) é uma organização não-governamental norte-americana sem fins lucrativos que atribui certificações a produtos ou edifícios que garantam a qualidade do ar em espaços fechados. O Ecomark, lançado pela Associação Japonesa do Ambiente (Japan Environment Association - www.ecomark.jp/english), certifica vários tipos de materiais de construção [13].

2.2. Declarações ambientais do Tipo II - Auto-Declarações As declarações ambientais do Tipo II são designadas como Auto-Declarações por serem desenvolvidas pelos fabricantes, importadores ou distribuidores de modo a comunicar informação sobre os aspetos ambientais dos seus produtos ou serviços, sem estarem sujeitos a verificação externa [20, 21]. Um exemplo de auto-declaração é o conteúdo de material reciclado, o qual pode ser representado por uma banda de Möbius constituída por três setas curvas, dispostas uma após outra, formando um triângulo, e um número (representando a percentagem de conteúdo proveniente de material reciclado) no meio. A Diretiva 2004/42/CE do Parlamento Europeu (transposta para a legislação portuguesa pelo Decreto-Lei 181 de 2006) limita as emissões de compostos orgânicos voláteis resultantes da utilização de solventes orgânicos em determinadas tintas e vernizes. Apesar de não ter em consideração a totalidade do ciclo de vida destes produtos, esta exigência é de uma importância primordial quando estes produtos são aplicados no interior dos edifícios. Alguns produtos comercializados no mercado português são indicados pelos fabricantes como cumprindo desta Diretiva, nomeadamente primários e tintas.

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São também comercializados em Portugal produtos cimentícios que declaram uma reduzida emissão de pó (até 90% de redução) durante as fases de mistura, trabalho e aplicação.

2.3. Declarações ambientais do Tipo III - Declarações ambientais de produto (DAP, ou Environmental Product Declaration - EPD) baseadas em estudos de ACV As declarações ambientais do Tipo III, definidas em pormenor pela norma “ISO 14025:2006 – Environmental labels and declarations - Type III environmental declarations-Principles and procedures” [22], são desenvolvidas de forma voluntária e apresentam informação ambiental quantificada relativa ao ciclo de vida de um produto de modo a permitir a realização de comparações entre produtos que satisfaçam a mesma função. Estas declarações são baseadas em dados relativos à ACV do produto verificados de forma independente (interna ou externamente), resultados da Análise de Inventário de Ciclo de Vida ou módulos de informação, de acordo com as normas internacionais ISO 14040:2006, ISO 14044:2006 [23, 24] e, quando relevante, informação ambiental adicional. O desenvolvimento de DAP, além de requerido pelo Regulamento dos Produtos de Construção, é frequentemente solicitado pelo mercado, principalmente no caso de empresas exportadoras. Assim, este documento constitui um elemento de diferenciação positiva de marketing ambiental e possibilita o “benchmarking” ao permitir ao produtor a comparação de desempenho com materiais com a mesma função. O estudo de ACV necessário para o desenvolvimento de uma DAP pode ainda ser utilizado como factor de desenvolvimento / melhoria contínua do produto. Entre as informações que devem ser incluídas de forma obrigatória numa DAP, encontram-se: o conteúdo de material reciclado e/ou a taxa de reciclabilidade; a vida útil considerada para o produto (de acordo com a norma ISO 15686-8:2008 Buildings and constructed assets - Service-life planning - Part 8: Reference servisse life and service-life estimation) e condições de utilização; as operações de transporte (das matérias-primas, da fábrica para o revendedor, do revendedor para o construtor e/ou para o estaleiro e do edifício para o destino de fim de vida), construção, uso e operação, manutenção e substituição durante a vida útil; a definição do fim de vida e o conteúdo energético que pode ser recuperado [25]. Para os produtos de construção, estes aspetos estão regulamentados pela EN 15804:2012 [26]. As declarações ambientais de produto podem ser desenvolvidas no âmbito de um programa de DAP com uma organização que administra o seu desenvolvimento e certificação. O desenvolvimento de DAP no âmbito deste tipo de programas facilita a comparação dos resultados entre produtos [5]. Uma das diferenças que apresentam em relação às Declarações ambientais do Tipo I relaciona-se com o facto de todos os produtos poderem ter uma DAP, enquanto um rótulo ambiental é atribuído apenas aos produtos cujo desempenho está de acordo com os requisitos mínimos predefinidos [26]. A metodologia de ACV foi destacada pela Comissão Europeia como uma importante ferramenta de suporte à Política Integrada de Produto e as DAP são definidas como um meio de apresentar informação quantitativa relativa ao ciclo de vida de um produto de um modo normalizado [1]. A elaboração de DAP permite ainda analisar todo o ciclo produtivo e verificar o cumprimento de todas as exigências legislativas em termos ambientais [5].Assim, as DAP podem servir também para responder aos critérios aplicáveis aos processos de “compras ecológicas” (públicas ou privadas), de atribuição de rótulos ecológicos, ou de certificação ambiental de empresas. O desenvolvimento de Regras para Categorias de Produtos (RCP; Product Category Rules - PCR) para elaboração de DAP, ao harmonizar a informação obtida e a metodologia de ACV utilizada, permite a comparação de resultados entre produtos com funções ou aplicações semelhantes e a obtenção de resultados verificáveis e consistentes [25]. A norma “ISO 21930:2007 - Sustainability in building construction-Environmental declaration of building products” [28], serve de linha de orientação, através de princípios e exigências, ao desenvolvimento e implementação de declarações ambientais

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do Tipo III específicas de materiais e produtos da construção, apesar de não incluir recomendações para programas de DAP [29]. Ao nível europeu, foram ainda desenvolvidas pela TC 350 do CEN (Comité Europeu de Normalização), dedicada à “Sustentabilidade na construção”, as seguintes normas relacionadas com as DAP [29, 30: EN 15942-2011- “Sustainability of construction works – Environmental Product Declarations (EPD) – Communication formats - Business to Business” CEN/TR 15941:2010 “Sustainability of construction works – Environmental Product Declarations (EPD) - Methodology for selection and use of generic data”. O sistema internacional EPD (International EPD System [31]) é uma organização internacional sem fins lucrativos que apoia o desenvolvimento e disseminação de DAP do Tipo III de qualquer empresa e suporta também programas nacionais ou sectoriais de DAP, tendo estado entre os primeiros programas de registo de DAP a nível mundial. Na página da internet desta organização, mantida pelo Conselho Sueco para a Gestão Ambiental, é possível ter acesso a informação atualizada sobre as RCP ( já concluídas ou em desenvolvimento) para os vários tipos de produtos e às DAP registadas e certificadas no âmbito do sistema [31]. Em Fevereiro de 2016, era possível consultar as seguintes RCP relativas à indústria da construção e harmonizadas com a EN 15804: materiais de isolamento, betão, cimento, e materiais produzidos a partir de materiais metálicos compósitos. Além destas, existem ainda algumas RCP antigas e ainda não harmonizadas com a EN 15804. Com base nestas RCP, foram ao longo dos anos desenvolvidas em vários pontos do mundo e disponibilizadas mais de 200 DAP de materiais de construção de edifícios. Actualmente existem já vários programas nacionais e internacionais de DAP em curso, nomeadamente em Portugal. Na Europa, a par do desenvolvimento de programas nacionais de DAP em vários países, foi criado um Programa Internacional ECOPLATFORM - que reúne vários programas nacionais e garante procedimentos comuns entre estes, bem como o mútuo reconhecimento das DAP publicadas. Na plataforma deste programa internacional europeu, é possível assim a publicação de DAP já registadas em cada um dos Programas Membros da Plataforma, numa língua comum (o inglês), e ficando disponíveis ao público. Na Tabela 3, são apresentados os programas de DAP reconhecidos pela ECOPLATFORM. Na Tabela 4, resume-se os restantes Programas de Registo de DAP aplicáveis a materiais de construção. É de realçar o atraso que os Estados Unidos da América têm no desenvolvimento de um programa nacional de DAP, sendo mesmo uma preocupação presente, não só em termos ambientais mas também económicos [32]. Merece ainda especial destaque a grande evolução ocorrida nesta atividade nos últimos anos ao nível global, mas em especial na Europa. Em 2010, na Europa apenas havia Programas de DAP na Alemanha, Espanha, França e Reino Unido, sendo que a maioria destes se regia por normas próprias e não por normas internacionais. Desde então, com a criação de normas Europeias, estes programas têm vindo a harmonizar-se, facilitando a comparabilidade, e muitos outros têm sido criados - na Dinamarca, Itália, Portugal, e Eslovénia, por exemplo - havendo ainda nota de Programas em fase de criação (http://www. eco-platform.org/list-of-all-eco-epd.html). Em França, o Programme de Déclaration Environnementale et Sanitaire pour les produits de construction elabora DAP de produtos ou grupos de produtos (designadas Fiches de Déclaration Environnementale et Sanitaire- FDES)) que são disponibilizadas numa base de dados pública e gratuita (http://www.inies.fr) administrada pelo Centre Scientifiqueet Technique du Bâtiment (CSTB), a qual já disponibiliza mais 450 documentos. No entanto, sendo inicialmente baseada em normas nacionais, está, desde 2014, a promover a harmonização com a norma Europeia EN 15804.

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Tabela 3 - Programas de DAP em curso, reconhecidos pela ECOPLATFORM Programa de DAP

País (Organização)

Materiais de construção abrangidos

ECOPLATFORM

Europa

Sistema Europeu de registo de DAP de materiais de construção. Garante o mútuo reconhecimento entre vários Programas de DAP, principalmente ao nível Europeu. Tem 280 DAP publicadas, estando para já definidas 17 categorias de produto, na listagem de DAP disponível no site (http://www.eco-platform.org/ list-of-all-eco-epd.html)

Umwelt-Deklarationen (EPD)

Alemanha (Instituto da Construção e do Ambiente – Institut Bauenund Umwelt)

DAP de materiais e produtos para a construção de edifícios divididos em 42grupos, incluindo revestimentos de pavimento e de cobertura, alvenarias e materiais lenhosos e isolamentos, sendo alguns destes comercializados em Portugal [16]

EPD Danmark

Dinamarca (EPD Danmark)

Programa de DAP de acordo com a EN 15804, conta com 9 DAP publicadas e reconhecidas pela ECOPLATFORM, para materiais de isolamento térmico e acústico, tijolos cerâmicos e blocos de betão com características isolantes

Zavod za gradbeništvo Slovenije

Eslovénia (Instituto nacional de construção e engenharia civil )

DAP de materiais de construção

Global EPD

Espanha (Asociación Española de Normalización y Certificación - AENOR)

Programa de DAP verificadas pelo próprio operador, conta com 4 RCP publicadas, relativas a aço, revestimento cerâmico, cimento, e gesso laminado

Declaración Ambiental de Produto (DAPc)

Espanha (Collegi d´Aparelladors, ArquitectesTècnics i Enginyers d’Edificació de Barcelona e Generalitat de Catalunya)

Base de dados de materiais de construção que pode ser pesquisada em função dos rótulos ecológicos (o já referido “Distintiu de Garantia de Qualitat Ambiental” DAPc, conta com 4 categorias de produto e 22 DAP, algumas de produtos comercializados em Portugal)

Programme FDES

França (Association Française de Normalisation - AFNOR)

Programa de declarações de características ambientais e sanitárias obrigatório para materiais de construção em França desde 2004 e que tem vindo a harmonizar-se com a norma EN 15804 desde 2014, sendo agora as suas DAP reconhecidas pela ECOPLATFORM

Informação Ambiental Relevante dos Produtos (MilieurelevantProductinformatie - MRPI)

Holanda (MRPI Foundation e Federação de Fornecedores da Indústria da Construção NVTB)

DAP de 200 empresas de 30 grupos de produtos da construção [13]

ICMQ S.p.A.

Itália (ICMQ Istituto di certificazione e marchio qualità per prodotti e servizi per le costruzioni)

Sistema de registo de DAP em fase de criação, ainda não tendo DAP publicadas

EPD Norway

Noruega (Fundação de DAP da Noruega - NEPDF)

DAP de materiais de construção, electricidade, mobiliário e produtos químicos. Mais de 50 DAP publicadas de materiais de construção

ITB

Polónia (Instytut Techniki Budowlanej, ITB (Building Research Institute)

Programa de DAP estabelecido (de acordo com informação na ECOPLATFORM), mas não foram encontradas DAP ou RCP

DapHABITAT

Portugal (Plataforma para a Construção Sustentável)

Programa de DAP estabelecido para materiais da fileira do Habitat (construção). Conta com RCP de revestimentos de paredes, pavimentos e coberturas inclinadas, isolamento térmico, loiça sanitária e unidades de alvenaria. Tem publicadas 4 DAP

Building Research Establishment (BRE) Environmental Profiles Certification

Reino Unido (BRE)

Resultados da ACV de mais de 250 soluções construtivas com equivalência funcional (para uma vida útil de 60 anos, quando se considera a ACV do “berço ao túmulo”) [14]. Encontra-se em fase de harmonização com a EN 15804

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Tabela 4 - Programas de DAP em curso, não relacionados com a ECOPLATFORM Programa de DAP

País (Organização)

Materiais de construção abrangidos

Australasian Environmental Product Declaration (EPD)

Austrália (The Life Cycle Association of New Zealand )

Programa de DAP para a Austrália e Nova Zelândia. Desenvolvido sob a alçada do Programa Internacional de DAP. DAP publicadas de tubagens, aço, MDF, entre outras

EPD

Coreia (Instituto de Industria e Tecnologia Ambiental da Coreia - KEITI)

30 categorias de produto, não relacionadas com materiais de construção

Green Standard

Estados Unidos da América

Cinco DAP (quatro relativas a carpetes e uma de revestimentos interiores com vidro reciclado aglutinado por resina)

ICC - ES

Estados Unidos da América (ICC-ES)

Apenas uma RCP referente a produtos de madeira. Não tem DAP registadas

Sistema RT - Environmental declaration

Finlândia (http://www.rts.fi/ ymparistoseloste/ index_RTED.htm)

35 documentos relativos a 20 produtos [13]

EcoLeaf

Japão (Japan Environmental Management Association For Industry - JEMAI)

Centenas de DAP de mais de 50 empresas em http://www.jemai.or.jp/ english/ecoleaf [13]

EPD

Taiwan (Fundação do Ambiente e Desenvolvimento)

Mais de 100 categorias de produto com RCP, das quais 15 são materiais de construção. Entre estes encontram-se tintas, produtos de isolamento, ladrilho cerâmico e pré-fabricados de betão

A GEDnet (http://www.gednet.org/), a rede internacional de organizações e profissionais ligados às declarações ambientais, tem como objetivos: procurar a cooperação e encorajar a troca de informação entre os seus membros e outros utilizadores ou profissionais que desenvolvam Programas de DAP ou Declarações Ambientais do Tipo III; criar uma base de dados de DAP de diferentes países; ser um veículo internacional de harmonização de RCP. O Japan Environmental Management Association For Industry (JEMAI, membro japonês da GEDnet) desenvolveu uma biblioteca de RCP em que se pode pesquisar por produto ou país (http://www.cfp-japan.jp/english/gpl/index.html) que inclui, entre outros, RCP para materiais de isolamento e vidro. Em Portugal, a atividade de elaboração de DAP ainda é reduzida, mas podem destacar-se alguns projetos já concluídos, bem como a criação do programa de registo de DAP de produtos para o habitat -DapHABITAT, gerido pela Plataforma para a Construção Sustentável. O projeto europeu “STEPWISE EPD” teve como objetivo construir um método para a elaboração faseada de declarações ambientais de produtos, adequado às necessidades das pequenas e médias empresas (http://extra.ivf.se/stepwiseEPD2). No âmbito deste projeto, apenas eram executadas uma ACV inicial do produto e a verificação final dessa avaliação. Concluiu-se que o principal benefício para as empresas que investem em DAP é a aprendizagem interna e identificação de oportunidades de melhoria do produto. Como resultado deste projeto, o Centro para o Desenvolvimento Empresarial Sustentável (CENDES) do Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação (INETI) desenvolveu em 2005 uma DAP “do berço ao portão” do betão pronto C25/30 D25/S3 Ec2produzido pela empresa “Concretope - Fábrica de Betão - Pronto S.A.” da Sobreda da Caparica [33] (Figura 1).

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Figura 1: Extrato de uma DAP de betão pronto [33]

O Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro (CTCV) realizou, em colaboração com a Associação Portuguesa da Indústria da Cerâmica (APICER), um programa de desenvolvimento de DAP no sector industrial da cerâmica. Este projeto começou por elaborar um modelo de DAP e de RCP para cada subsector desta indústria: os tijolos tradicionais com furação vertical, a telha cerâmica, o pavimento e revestimento e a louça sanitária. Na fase seguinte, foi realizada a ACV “do berço ao portão” dos produtos através de dados recolhidos em 11 empresas (relativos a 2008 e validados com os dados de 2006 e 2007) e de bases de dados internacionais. Cada DAP inclui uma breve descrição da empresa e do produto, incluindo um resumo das características técnicas deste, os resultados da ACV e informações sobre as fases de utilização e do fim de vida do produto [34]. A publicação de DAP no sistema DapHABITAT está associada a uma potencial vantagem competitiva para empresas exportadoras, tendo em conta o reconhecimento mútuo por parte da ECOPLATFORM e a possibilidade de publicar a DAP em simultâneo neste programa internacional. Assim, a DAP publicada na DapHABITAT e na ECOPLATFORM oferece ao produtor a maior exposição e divulgação (na base de dados de ambos os programas, disponíveis na internet), bem como a credibilidade de estar registada num programa auditado e reconhecido ao nível internacional quanto à sua validade científica. Estão disponíveis no âmbito deste programa as seguintes RCP: RCP: modelo-base - Produtos e Serviços de Construção; RCP Revestimento de pavimentos, RCP Revestimento de paredes, RCP Revestimento de coberturas inclinadas; RCP Isolamento Térmico; RCP Louça Sanitária; e RCP Unidades de Alvenaria. Encontram-se neste momento publicadas 4 DAP no programa DapHABITAT (Figura 2): material isolante, argamassa, revestimento mineral e sistema de isolamento pelo exterior, sentindo-se uma maior apetência por parte da indústria para desenvolver DAP dos produtos que coloca no mercado. Apesar de não estarem ainda mais DAP registadas, já foram realizados outros estudos de ACV de materiais de construção em Portugal (entre estes, mais de 15 pelos autores deste artigo) que as empresas poderão a médio prazo utilizar para o desenvolvimento de DAP. Os autores deste artigo têm ainda integrado a dimensão económica e social (por exemplo, os aspetos térmicos) na ACV de materiais, soluções construtivas e edifícios.

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Figura 2: Capa da primeira e da mais recente DAP registadas no DapHABITAT (http://daphabitat.pt/?page_id=315)

3. DA CERTIFICAÇÃO AMBIENTAL DE MATERIAIS E SOLUÇÕES CONSTRUTIVAS À AVALIAÇÃO AMBIENTAL DO EDIFÍCIO A indústria da construção de edifícios em Portugal tem como prioridade mais recente a eficiência e certificação energética. Com a minimização das emissões de carbono resultantes da exploração dos edifícios, passa a ser prioritário tomar medidas para controlar e reduzir os impactes ambientais em toda a cadeia de produção da construção. Para tal, interessa começar por contabilizar a “fatura de carbono” correspondente à produção dos materiais de construção e à construção do edifício [35] de modo a possibilitar a avaliação ambiental do edifício, e realizar a sua certificação energética, através do balanço dos impactes ambientais do seu ciclo de vida completo e dos materiais que o constituem. Salienta-se também que as DAP podem ser referentes a um material, componente ou solução construtiva de um edifício [28]. Podem assim elaborar-se DAP de soluções construtivas completas a partir das DAP dos materiais de construção individuais que as compõem ou realizar-se a avaliação ambiental de um edifício através do conjunto de DAP dos elementos que o constituem. Em Espanha, por exemplo, já estão a ser propostas metodologias simplificadas de ACV para serem integradas no processo de certificação energética dos edifícios, fazendo uso, nomeadamente, das DAP de materiais de construção já disponíveis [36]. Apesar dos inúmeros esforços em curso para construir bases de dados de DAP e divulgá-las de forma gratuita ao público, existe uma barreira que continua a ser intransponível: as DAP são feitas para comunicação inter-empresas (business to busi-

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ness - B2B), sendo de difícil leitura e correta interpretação por parte do grande público. Na Noruega, foi feito um esforço para ultrapassar este problema através do desenvolvimento de uma ferramenta (em norueguês) de apoio à seleção de materiais de construção no âmbito de uma Tese de Doutoramento realizada no SINTEF Byggforsk. A ECOproduct tem como base a informação das DAPe assinala os produtos por cores - verde (bom), branco (aceitável) ou vermelho (não aceitável) - de acordo com quatro critérios ambientais [37]. O Department of Human Settlements Science and Technology (DINSE) do Instituto Politécnico de Turim, em Itália, criou uma base de dados de indicadores ambientais de materiais de construção designada por “COM.PRO: ecoCOMpatibility of PROducts”. Esta base de dados possui informação técnica e ambiental sobre 90 dos materiais de construção mais comuns, tendo sido parcialmente preenchida com a colaboração de fabricantes e empresas de construção [38]. Na Austrália, a base de dados Ecospecifier permite aceder a um conjunto de materiais e sistemas construtivos preferíveis em termos ambientais. O acesso à base de dados pode ser feito em cinco modalidades com crescente custo de acesso e quantidade e qualidade da informação relativa ao desempenho ambiental dos produtos, nomeadamente a existência de estudos de ACV, de DAP ou de certificação por sistemas de avaliação ambiental de edifícios [11, 39]. O Colégio de Arquitetos de Valência, em Espanha, possui na internet um Diretório de materiais de construção (http://www. ctav.es/ctav/icaro/materiales/) classificados de 1 a 10 num conjunto alargado de critérios ecológicos (como o conteúdo reciclado e a energia incorporada) e económicos (como os custos do material e da respetiva instalação) com ponderações atribuídas por aquela entidade. A nível nacional, têm sido realizados estudos de investigação para indústrias e produtos específicos, como os materiais cerâmicos [34], o betão pronto [33], ou o betão com agregados reciclados [40], e trabalhos na perspetiva de classificação expedita do desempenho ambiental de materiais de construção no âmbito de sistemas de avaliação ambiental de edifícios como o LiderA [41] ou o SBToolPT [42, 43]. Os autores deste artigo têm também realizado a ACV de vários materiais e soluções construtivas, permitindo a construção de uma base de dados de ACV ambiental e de custos “do berço ao berço”, com base em informação específica da indústria da construção nacional [43]. Refira-se ainda que os sistemas LiderA e SBToolPT valorizam a utilização de materiais com certificação e bom desempenho ambiental.

4. CONCLUSÃO Embora o processo de certificação ambiental de materiais e soluções construtivas em Portugal apresente pouco significado, já existem projetos de investigação pontuais ou sectoriais que podem servir de suporte informativo parcial, bem como um Programa nacional de registo de Declarações ambientais doTipo III de materiais de construção. Verifica-se, que os produtos nacionais com maior potencial e efetividade de exportação já têm o seu desempenho ambiental certificado no âmbito de sistemas voluntários existentes dentro e fora da Europa e alguns apresentam já DAP devidamente verificadas e registadas. Esta necessidade terá surgido por questões de marketing mas também por eventuais ações de protecionismo verificadas em alguns países. É importante existirem já produtores de materiais de construção que possuem informação (divulgável ou não e mais ou menos detalhada) relativa ao desempenho ambiental dos seus produtos, a qual está certificada por um ou mais sistemas internacionalmente reconhecidos. Agregando a estes dados a informação disponibilizada pelos importadores nacionais de materiais de construção com rótulo ecológico (ou com auto-declarações), e a crescente edição de declarações ambientais de produto baseadas no conceito de ciclo de vida será possível dar início a uma base de dados minimamente consistente, e cientificamente validada, que poderá auxiliar os projetistas que aspiram a fazer progressos no caminho para a construção sustentável. Para tal, contribuirá a existência do Pograma de DAP português, o DapHABITAT, que tem como objetivo maximizar

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a divulgação alargada das DAP realizadas, dado que estas fornecem informação rigorosa e fiável para a avaliação ambiental de edifícios, podendo ser utilizadas para demonstrar o cumprimento de critérios ambientais de compras ecológicas, públicas ou privadas [7, 22].

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International Conference “Sustainable Building 2007”-South Europe. Torino, Italy. Moro, Andrea, iiSBE, pp. 309-316 (2007). [39] Pinheiro, M.D., Ambiente e Construção Sustentável, ed. Instituto do Ambiente. Amadora, Portugal (2006). [40] Evangelista, L. e Brito, J.d. Environmental life cycle assessment of concrete made with fine recycled concrete aggregates. in Sustainable Building SB 2007, Lisbon, Portugal, IST/UMinho/INCI (2007). [41] Pinheiro, M.D. Sistema para classificação dos produtos na dimensão ambiental segundo sistema LiderA (experimental). in Congresso LiderA. Lisboa, Portugal (2010). [42] Bragança, L. e Mateus, R. New Approach to EnvironmentalLife-CycleAnalysis in Sustainability Rating Systems. in Congresso de Inovação na Construção Sustentável - CINCOS 08. Curia, Portugal, Plataforma para a Construção Sustentável, pp. 331345 (2008). [43] Silvestre, J. D. Life Cycle Assessment “from cradle to cradle” of Building Assemblies - application to external walls. Tese de Doutoramento em Engenharia Civil, Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa(2012).

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AVALIAÇÃO ECONÓMICA DO CICLO DE VIDA DE COBERTURAS PLANAS T. MARRANA Engenheiro Civil e Mestre em Construção e Reabilitação (IST) Lisboa

J. D. SILVESTRE Prof. Auxiliar IST, Lisboa jose.silvestre@ tecnico.ulisboa.pt

J. DE BRITO Prof. Catedrático IST, Lisboa jb@civil.ist.utl.pt

SUMÁRIO

ABSTRACT

No contexto actual, as coberturas planas têm tido uma crescente aplicação em Portugal, seguindo a evolução das correntes arquitectónicas e usufruindo do aparecimento e desempenho de novos materiais empregues na construção.

Flat roofs have had an increasing application in buildings, following the evolution of architectural trends and benefiting from the arrival and performance of new materials used in construction.

As coberturas representam uma das zonas por onde ocorre grande parte das trocas térmicas com o exterior, sendo por isso um dos elementos da envolvente que mais influencia o desempenho de uma edificação. Considerando um período de análise de 50 anos, correspondente à vida útil para que é actualmente projectado um edifício, foram estudados 472 sistemas de coberturas planas (204 de acesso limitado, 172 acessíveis a pessoas e 96 acessíveis a veículos), representativas de praticamente todo o universo de soluções aplicadas em Portugal, e abrangendo todos os tipos de acessibilidade / utilização (limitada, acessível a pessoas e veículos). No estudo realizado, estimou-se os custos correspondentes à aquisição do material, transporte, instalação, desempenho energético durante o período de análise, manutenção e processamento de fim de vida das coberturas planas, com o objectivo de identificar as soluções economicamente mais vantajosas existentes no mercado, considerando todo o seu ciclo de vida.

Roofs are one of the envelope elements of a building where most of thermal exchanges with the exterior occur and, therefore, most influence its energy performance. Considering a study period of 50 years, corresponding to the service life for which a building is currently designed, 472 cases of flat roofs were studied (204 with limited access, 172 accessible to people and 96 accessible to vehicles), illustrative of the majority of solutions, and scoping all kinds of use. The costs associated with the life cycle of flat roofs, corresponding to acquisition, transport, application, energy performance, maintenance and end-of-life processing, were estimated, with the purpose of identifying the most economical solutions. The results achieved are an auxiliary tool in decision-making for those responsible for selecting the flat roof system to be used in the construction or rehabilitation of buildings.

Os resultados alcançados poderão constituir uma ferramenta auxiliar na tomada de decisão por parte das entidades responsáveis pela selecção do tipo de coberturas planas a adoptar na construção ou reabilitação de edifícios.

PALAVRAS-CHAVE Avaliação dos custos do ciclo de vida, coberturas planas, desempenho energético, manutenção, vida útil.

KEYWORDS Energy performance, flat roofs, life cycle cost analysis, maintenance, service life.

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1. INTRODUÇÃO A indústria da construção tem sido alvo de exigências crescentes por parte da Sociedade, como menor tempo e custo de construção. Por outro lado, o parque edificado representa um vasto e duradouro investimento, pelo que a procura da eficiência económica e energética a longo prazo tem vindo a revelar a importância dos custos no ciclo de vida e a sua análise [1]. A necessidade prática e metodológica de efectuar uma avaliação económica e de desempenho energético das soluções construtivas no edificado é crescente, tanto a nível nacional como internacional mas, de forma a assegurar uma visão global e científica, será necessário considerar o ciclo de vida das diferentes soluções construtivas. De entre os diferentes tipos de coberturas, as coberturas planas foram escolhidas de forma a ser definido um âmbito mais estreito e prático da proposta. Acresce que as mesmas têm vindo a ganhar importância nas soluções construtivas nacionais sendo que é reduzida a informação interligando o seu desempenho económico e energético. As coberturas planas, além de serem um elemento construtivo fundamental na garantia da estanqueidade (à água e ao vapor de água) da envolvente exterior dos edifícios, representam uma das zonas por onde ocorre grande parte das trocas térmicas com o exterior, levando a que o comportamento das fracções individuais do último piso de um edifício, e do edifício como um todo, seja condicionado pelo melhor ou pior desempenho desse elemento construtivo [2]. Ao constituírem toda a envolvente opaca horizontal de um edifício, estas coberturas são ainda um elemento construtivo bastante significativo em termos de recursos materiais necessários à sua execução, ampliando assim a importância da avaliação económica dos vários materiais de construção que as constituem e respectivo desempenho energético. Depois de algumas investigações de referência de Silvestre et al. [3] [4] e [5], este trabalho apresenta uma avaliação económica e de desempenho energético das diferentes soluções de coberturas planas de edifícios (terraços) de habitação em Portugal. Assumiu-se um período de estudo de 50 anos, por ser a vida útil para a qual é actualmente projectada a estrutura de um edifício em Portugal, e não existirem outros valores de referência para o período em que um edifício vai ser utilizado.

2. AVALIAÇÃO ECONÓMICA DO CICLO DE VIDA DE COBERTURAS PLANAS: ESTADO DA ARTE A avaliação de custos do ciclo de vida (ACCV) é, segundo Fabrycky e Blanchard [6], um método de optimização técnica e económica, cujo principal objectivo é identificar e escolher a alternativa que gera maior receita ao longo da vida ou, por outras palavras, que possui o ciclo de vida com menor custo. O custo do ciclo de vida é fundamental para definir um quadro mais claro do valor económico do produto a longo prazo. A ACCV permite verificar a existência distinta dos custos, consoante as respectivas fases do ciclo de vida do projecto e assim avaliar a importância desses custos nas actividades construtivas. Apesar de a actual investigação sobre a gestão de coberturas estar essencialmente relacionada com o desenvolvimento de técnicas para prever a vida útil dos elementos de construção e procedimentos para optimizar a sua manutenção [7] o interesse na ACCV está a crescer entre construtores e arquitectos. De acordo com a pesquisa realizada pela Building Design e Construction [8], a esmagadora maioria dos 70.000 profissionais da construção interrogados nos Estados Unidos concorda que os materiais de construção devem ser avaliados antes de tudo em função do custo do ciclo de vida [9].

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2.1. Análise dos custos do ciclo de vida de coberturas planas

Apesar da escassez de investigação nesta área, existem alguns estudos que utilizam a análise do ciclo de vida para efectuar a selecção de sistemas de coberturas planas nas edificações, como de Belando et al [10] que compara o sistema de cobertura tradicional com o de cobertura invertida, não obstante focar principalmente a dimensão ambiental do ciclo de vida, o estudo verifica que para ambos os sistemas atingirem 100 anos de vida útil, será necessário realizar para o caso do sistema tradicional 3,33 intervenções profundas de manutenção ao longo desse período contra 2,5 das coberturas invertidas, concluindo que em termos de manutenção este sistema é o menos oneroso. A investigação de Ortega [11], aprofunda mais a dimensão económica, e compara diversas soluções de coberturas planas (acesso limitado, invertida com pavimento flutuante, invertida com pavimento flutuante sobre suportes reguláveis, verde extensiva e invertida com pavimento de madeira), ao longo do ciclo de vida, contabilizando os custos do material, transporte, montagem e demolição, o estudo conclui que entre as soluções apresentadas a mais económica é a cobertura invertida com pavimento flutuante e as soluções mais onerosas são a invertida com pavimento de madeira seguida da verde extensiva. Dos estudos existentes, conclui-se que nenhum contempla os custos referentes ao desempenho energético em fase de utilização, impossibilitando assim relacionar os custos e desempenho das diferentes soluções, conforme se pretende demonstrar neste artigo. 2.2. Análise do desempenho energético de coberturas planas

Os edifícios requerem energia durante todo o seu ciclo de vida, desde o início da sua construção até à sua demolição. Segundo alguns estudos [12], baseados na análise de 73 casos em 13 países, a fase de construção (10-20%) e a fase de utilização (8090%) contribuem significativamente para os gastos energéticos do ciclo de vida do edifício. Este artigo pretende focar o desempenho energético das coberturas planas durante a fase mais relevante de consumo energético do edifício, a fase de utilização ou operação, e analisar a contribuição das diferentes soluções de coberturas para a factura energética. A análise do desempenho energético consiste na verificação da resposta global da edificação às interacções associadas aos processos de transferência de calor e massa com o meio externo, dependendo da modalidade da edificação, podendo ser: naturalmente ventilados ou condicionados artificialmente [13]. As coberturas planas representam uma das zonas do edifício por onde ocorre grande parte das trocas térmicas com o exterior. Neste artigo, o desempenho térmico será caracterizado de acordo com os coeficientes de transmissão térmica de cada solução de coberturas planas, incluídos na publicação de referência do Laboratório Nacional de Engenharia Civil, ITE 50 [14], a qual é correntemente utilizada e recomendada na legislação em vigor, para o cálculo do desempenho térmico dos edifícios em Portugal. Avalia-se posteriormente o consumo energético de uma fracção localizada no último piso de um edifício. 2.3. Estudos existentes relacionando custos e desempenho energético de coberturas planas

Existem poucos estudos que relacionem os custos e o desempenho energético das coberturas planas. As investigações realizadas a nível internacional relacionando as coberturas planas e poupanças económicas e energéticas focam os ganhos na alteração da coloração (de escuro para claro) em zonas de climas moderados a quentes, possibilitando assim o aumento da

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reflectância solar e a redução das emissões de dióxido de carbono, devido à redução do consumo de energia. Por exemplo, a contribuição para as reduções de temperatura e das necessidades de aquecimento dos edifícios foram simuladas em programas ou avaliados em edifícios existentes em centenas de cidades do Estados Unidos [15]; [16]; [17] e [18], cinco zonas climáticas Indianas [19], sete cidades chinesas [20], vinte e sete cidades mundiais [21], oito províncias na Andaluzia e quarenta e nove cidades de Espanha [22]. A aplicação deste estudo na Andaluzia, no sul de Espanha, concluiu que se poderia poupar 295 mil kWh por ano considerando apenas os edifícios residenciais com coberturas planas e com aquecimento eléctrico. Aos preços à data na região os consumidores poderiam poupar 59 milhões de euros anualmente em custos eléctricos e evitar a emissão de 136.000 toneladas de CO2 para a atmosfera. Contudo, não existe, a nível internacional mas sobretudo a nível nacional, um estudo científico sobre as vantagens económicas e energéticas das diferentes soluções de coberturas planas e os benefícios em adoptar determinadas soluções em detrimento de outras. É no seguimento desta lacuna a nível de investigação que se enquadra a execução deste artigo, assim como na necessidade de obter informação sobre possíveis poupanças económicas e energéticas das diferentes soluções.

3. COBERTURAS PLANAS EM EDIFÍCIOS: ESTADO DA ARTE 3.1. Caracterização de coberturas planas em edifícios

Uma cobertura é, por definição, o piso mais elevado do edifício, podendo ser inclinada ou em terraço, com uma função estrutural e/ou de revestimento. A cobertura de um edifício é, sem dúvida, o elemento da envolvente que mais influencia o desempenho de uma edificação [23], pois protege o espaço interior da intempérie e da radiação solar e garante o conforto térmico no interior do edifício. As coberturas planas têm tido, ao longo dos últimos anos, uma grande aplicação em Portugal, acompanhando a evolução arquitectónica e o aparecimento de novos materiais e a melhoria de desempenho dos existentes [24]. O recurso a esta solução prende-se ao facto de a sua execução ser mais rápida (em condições atmosféricas favoráveis) e de poder ser utilizada como área útil do edifício. De referir que o Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) aconselha a que a pendente mínima neste tipo de coberturas seja de 2%. 3.2. Soluções de coberturas planas mais comuns em Portugal

De entre os vários tipos de coberturas planas, as principais soluções alvo de estudo são as apresentadas nos edifícios correntes em Portugal, nomeadamente as que se encontram incluídas na publicação ITE 50 - Coeficientes de transmissão térmica de elementos da envolvente dos edifícios - do LNEC [14], assim como soluções construtivas inovadoras produzidas em Portugal. Ao conjunto de soluções seleccionadas corresponde uma lista de materiais de construção aplicados em cada camada (estrutura resistente, isolamento térmico, sistema de impermeabilização e de protecção exterior). A solução considerada na estrutura resistente será uma laje maciça de betão armado, com 0,15 m de espessura. Para a camada de forma, destinada a regularizar a camada superior do elemento resistente e dar-lhe a necessária pendente de escoamento, em face da diversidade existente, optou-se pelas seguintes soluções, betão aligeirado com adição de partículas de poliestireno expandido moldado (EPS) com espessura média de 0,10 m e, em alternativa a esta solução, argila expandida, com camada separadora em manta geotêxtil em polipropileno e consolidada na superfície com argamassa de betonilha tradicional, com 5 a 6 cm de espessura.

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Nas soluções de isolamento térmico, são consideradas as que incorporam isolante térmico aplicado pelo exterior, em posição superior à estrutura resistente, de forma a protegê-la contra variações térmicas de origem exterior. Tal deve-se ao facto de ser tecnicamente desaconselhada a utilização, pelo interior deste tipo de coberturas, de isolante térmico sob a estrutura resistente, em virtude de agravar com frequência as solicitações termomecânicas na estrutura e no revestimento exterior da cobertura do elemento resistente e de reduzir a inércia térmica interior do edificado [14]. As soluções de isolamento térmico consideradas serão as que desempenham a função de suporte de impermeabilização e as aplicadas sobre a impermeabilização (correntemente designada por cobertura invertida). Os materiais empregues no primeiro caso incluirão placas de aglomerado de cortiça expandida (ICB), placas de lã mineral de massa volúmica elevada (MW) e placas de EPS. Na solução de cobertura invertida, serão consideradas as placas de poliestireno expandido extrudido (XPS), placas de espuma rígida de poli-isocianurato (PIR) também designadas de poliuretano (PUR) e as placas melhoradas de EPS com densidade de 30 kg/m3 e condutibilidade térmica de 0,034 W/m.ºC (EPS M) [25], inferior à do EPS (0,036 W/m.ºC). Para soluções de impermeabilização, destinadas a impedir a passagem de água para o interior das coberturas, serão consideradas as mais correntes constituídas por: membranas de ligantes hidrocarbonados (asfalto ou betume) ou sintéticos (epóxido, acetato de polivinilo, resinas acrílicas); telas flexíveis pré-fabricadas asfálticas (asfalto oxidado ou modificado com polímeros) ou de polímeros (EPDM - monómero de etileno propileno dieno, PVC - policloreto de vinil e butílicos e TPO - termoplástica de poliolefina flexível). No caso de aplicação de telas asfálticas em soluções de cobertura invertida, poder-se-á aplicar uma camada de geotêxtil entre a tela e o isolamento térmico. Não serão consideradas as soluções de poli-isobutileno, solução recomendada para coberturas de acesso limitado, devido à inexistência de fabricantes e fornecedores em Portugal. As soluções de polietileno de alta densidade (HDPE) não foram analisadas visto serem apenas recomendadas para aterros sanitários, suiniculturas e canais de irrigação. Por fim, no que respeita à protecção exterior (mecânica e climática) das coberturas planas, considera-se duas soluções correntes: protecção leve e protecção pesada. A primeira é constituída como “autoprotecção” em coberturas não acessíveis utilizando partículas de xisto, cerâmicas ou metálicas na camada superior do sistema de impermeabilização sem necessidade de protecção climática complementar. A segunda solução é constituída por uma camada de seixo ou de brita sem finos, lajetas sobre apoios pontuais ou por outras soluções de massa unitária relativamente elevada; a espessura destas protecções é em geral igual à espessura do isolante térmico, com um mínimo de 50 mm. Este tipo de protecção é empregue em ambas as soluções de coberturas planas (normal ou invertida). No caso de cobertura invertida, considera-se ainda uma solução constituída por uma camada de protecção mecânica aplicada em fábrica e aderente às placas do isolante térmico, em geral realizada por um revestimento de ligantes mistos e agregados minerais de pequena ou média dimensão (areia ou gravilha) ou por elementos cerâmicos [14]. As soluções de coberturas planas investigadas, resultam da combinação dos diferentes materiais descritos, conforme resumo da Tabela 1, perfazendo um total de 472 soluções de coberturas planas, representando o universo de soluções alvo de estudo neste artigo. 3.3. A vida útil dos elementos de cobertura plana e o seu plano de manutenção

Segundo a norma ISO 15686-1:2011 (Buildings - Service Life Planning - Part 1: General principles), o tempo de vida útil de um edifício ou de parte de um edifício é “o período de tempo, após a conclusão da obra, durante o qual é atingido ou excedido o desempenho que lhe é exigido”, procedendo-se a uma manutenção de rotina.

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Para estimar a vida útil dos diversos elementos constituintes de uma cobertura plana, consultou-se vários documentos de referência e contactou-se diversas empresas e fabricantes nacionais da especialidade (pelo menos uma para cada material). Na Tabela 2, apresenta-se uma proposta de estimativa de vidas úteis dos diversos elementos constituintes de um sistema de cobertura plana, tendo por base a informação recolhida. Nalguns casos, devido à escassez de informação existente, admitiu-se como vida útil o valor dado como garantia pelas empresas que comercializam os respectivos produtos, mas na maioria dos casos os valores considerados resultam da experiência dos fabricantes em aplicações reais, podendo ser inferiores ou superiores aos encontrados na literatura. A proposta apresentada contém duas variantes (denominadas proposta 1 e proposta 2) devido ao facto da vida útil da camada de impermeabilização ser condicionada quer pelo processo construtivo da cobertura plana (tradicional ou invertida) quer pelo tipo de protecção exterior. Tabela 1 - Resumo dos materiais alvo de estudo Tipo de cobertura

Elemento da estrutura

Material

Espessura

Tradicional e invertida

Estrutura resistente

Betão armado

0,15

Betão com adição de partículas de EPS

0,10

Argila expandida e betonilha

0,10

Tradicional e invertida Tradicional

Camada de forma

Aglomerado de cortiça expandida Lã mineral

Invertida Isolamento térmico

Poliestireno expandido moldado (EPS) Poliestireno expandido extrudido

0,06 e 0,08

Poliuretano

Invertida

Placas melhoradas de EPS Betume polímero APP Betume elastómero SBS Termoplástica PVC Tradicional e invertida

Membrana de impermeabilização

Termoplástica TPO

Elastomérica EPDM Membrana líquida de base acrílica Membrana líquida de borracha butílica Autoprotecção mineral

Areia de rio ou seixo rolado

0,10

Mosaico cerâmico

0,0097

Lajetas de betão pré-fabricadas

0,03

Invertida

Lajetas térmicas (isolante + betonilha)

0,15

Tradicional e invertida

Betão armado

0,15

Tradicional

Tradicional e invertida

Protecção exterior

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Tabela 2 - Proposta de estimativa de vida útil para cada subelemento de cobertura plana (adaptado de [23]) Elemento Estrutura de suporte Camada de forma

Camada de impermeabilização

Camada de protecção

Vida útil dos elementos de construção (anos)

Material Máxima

Mínima

Média

Proposta 1

Proposta 2

Betão armado

Betão aligeirado com EPS

Argila expandida

Betume APP e SBS

15(1)

25(2)

Termoplástico - PVC

15(1)

30(2)

Termoplástico - TPO

20(1)

35(2)

Elastomérica - EPDM

20(1)

40(2)

Membrana líquida à base de borracha butílica

10(1)

Membrana líquida de base acrílica

15(1)

Cerâmica

Lajetas de betão

(1)- Coberturas planas do tipo tradicional sem protecção, ou com autoprotecção ou protecção leve; (2)- Coberturas planas com protecção pesada ou do tipo invertida.

4. AVALIAÇÃO DOS CUSTOS DO CICLO DE VIDA DAS COBERTURAS PLANAS Para as soluções de coberturas planas em estudo, procedeu-se à identificação exaustiva dos custos unitários ao longo do ciclo de vida, incluindo os de aquisição do material, transporte, instalação em obra, manutenção e processamento de fim de vida. Os custos considerados neste artigo foram obtidos através de pesquisas de mercado, nomeadamente o contacto com empresas de construção, e com fornecedores de materiais de construção, e a consulta de preços compostos de bases de dados (como por exemplo os preços de mercado em vigor em programas ou sites informáticos de referência) [26] e [27]. Nos pontos seguintes (4.1 a 4.5), são apresentadas as descrições detalhadas dos custos relativos a cada fase do ciclo de vida, bem como o que se considera plausível admitir tendo em conta os objectivos e as especificidades das alternativas consideradas neste estudo (os custos apresentados, são preços de venda finais, incluindo por isso os custos indirectos e o lucro, mas não incluem o imposto sobre o valor acrescentado (IVA)). 4.1. Custos de aquisição do material e coberturas planas em edifícios

Estes custos referem-se à aquisição dos diferentes materiais que constituem as soluções de coberturas planas analisadas neste artigo.

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Os custos dos diferentes materiais de construção variam consoante a qualidade e quantidade, bem como do fornecedor. Neste estudo, através dos diversos orçamentos obtidos, escolheu-se em cada caso o valor que se considera o mais ajustado para representar o mercado. 4.2. Custos de transporte

Os custos de transporte dos diversos elementos que constituem as soluções de coberturas planas resultam da política interna assumida por cada empresa, dependendo normalmente da quantidade de material encomendado e da distância da entrega. Algumas empresas incluem o custo do transporte no preço de venda do material, outras apenas consideram o custo do transporte para grandes distâncias e ainda há empresas que dividem o mapa de Portugal por zonas e atribuem custos diferenciados para cada uma delas. Devido à distinta abordagem assumida pelas variadas empresas da especialidade, são apenas considerados os custos de transporte quando fornecidos separadamente do custo do material. Conforme é definido no caso de estudo (5.1), o edifício alvo localiza-se em Paço de Arcos, concelho de Oeiras, e a cobertura ocupa uma área de aproximadamente 500 m2. Todos os custos de transporte considerados têm por base esta localização. 4.3. Custos de instalação em obra

Para o cálculo dos custos de aplicação dos materiais constituintes das soluções de coberturas planas, são considerados os custos de mão-de-obra, bem como todos os materiais acessórios necessários à boa execução e acabamento, incluindo possíveis perdas e sobreposições de material [26] e [27]. 4.4. Custos de manutenção

Relativamente à manutenção das coberturas planas, são apenas contabilizados os custos referentes às intervenções profundas que correspondem à substituição dos elementos no final da sua vida útil (Anexo A e Tabela 2). Os custos de manutenção relativos à substituição dos elementos são variáveis e têm que ser analisados caso a caso, podendo ter implicações apenas com o sistema de impermeabilização, ou com os restantes elementos que sejam necessários remover ou substituir para aceder à camada de impermeabilização. Para se proceder à comparação de alternativas, utiliza-se o conceito do VAL para que todas as soluções sejam comparadas no ano 0, considerou-se uma taxa de actualização real, excluindo risco, de 2% e desprezou-se o efeito da inflação, com base na média da taxa de rendibilidade das obrigações do tesouro a 10 anos a taxa fixa dos primeiros sete meses de 2015 do Banco de Portugal. 4.5. Custos de processamento de fim de vida

A demolição das coberturas planas, ou dos elementos que a constituem, ocorre quando estas já não possuem as condições de desempenho que assegurem os níveis de funcionalidade satisfatórios. Como o período de estudo neste trabalho foi definido como aproximadamente o mesmo para o qual é projectado um edifício (50 anos), é considerado o processamento de fim de vida dos materiais quando ocorrem as acções de manutenção anteriormente definidas (3.3), assim como para a totalidade do sistema no ano 50.

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Todos os custos são referentes à demolição através de meios manuais, incluindo o uso de equipamentos auxiliares (escopro, martelo, compressor com martelo pneumático, oxicorte, etc.) e carga manual de entulho para camião ou contentor. Após efectuar a remoção dos diferentes materiais constituintes das coberturas planas, é necessário efectuar o transporte dos respectivos resíduos resultantes da demolição a um aterro específico ou operador licenciado de gestão de resíduos.

5. AVALIAÇÃO ECONÓMICA DO DESEMPENHO ENERGÉTICO 5.1 Aplicação a um caso de estudo

De modo a completar a ACCV proposta, foi efectuado o estudo das consequências económicas do desempenho energético. Para tal, foram contabilizados os custos da fase de utilização associados ao desempenho energético das diferentes soluções de cobertura plana. O desempenho energético foi determinado através da estimativa das necessidades de aquecimento e arrefecimento durante a fase de utilização (50 anos), para um apartamento situado no último piso de um edifício com cobertura plana. O edifício, de 8 andares, alvo deste estudo, localiza-se em Paços de Arcos, concelho de Oeiras, e a fracção autónoma / apartamento situa-se no último piso. A sua tipologia é T2 e tem uma área útil de 69,55 m2, sendo composto por dois quartos, uma sala, uma cozinha e duas instalações sanitárias. 5.2 Cálculo dos custos energéticos

Os custos energéticos do edifício encontram-se altamente relacionados com as respectivas necessidades energéticas. As necessidades de climatização do apartamento foram calculadas segundo o Decreto-Lei n.º 118/2013 de 20 de Agosto - Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH). Segundo os pontos 1 e 2 do artigo 26º do REH, a caracterização do comportamento térmico do edifício é feita através da quantificação das necessidades nominais anuais de energia útil para aquecimento (Nic), e das necessidades nominais anuais de energia útil para arrefecimento (Nvc), ambas expressas em kWh/m2.ano. Nvc (kWh/m2.ano). Com este O valor final das necessidades energéticas pretendido para o estudo corresponde a: 0,1 × (Nic ηi + ηv ) resultado, calcula-se o custo energético, por metro quadrado de cobertura no ano n, Ceg , através da equação 1: n

(1)

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Onde: 0,1 - Consumo de referência considerado no RCCTE (2006) para edifícios de habitação, indicando que os sistemas de climatização se encontram ligados apenas 10% do dia para garantir a temperatura de conforto; T - custo de 1 kWh de electricidade em Portugal, para edifícios que necessitam de uma Baixa Tensão Normal, EDP Comercial, Casa, potência contratada entre 3,45 kVA e 6,9 kVA (€/kWh) (0,1555 €/kWh (ERSE; 2015)), os custos fixos da electricidade não são considerados (taxas e contracto, etc.); ηi - eficiência nominal do equipamento de aquecimento;

ηv - eficiência nominal do equipamento de arrefecimento.

Para a eficiência nominal do equipamento de climatização (aquecimento e arrefecimento), são adoptados os valores de referência do REH; para a estação de aquecimento ηi, igual a 1,00; e para a estação de arrefecimento ηv, de 2,00. Os valores de Nic e Nvc são calculados através do REH. Para extrair estes valores para cada uma das soluções, foi necessário calcular o respectivo coeficiente de transmissão térmica - U (W/m2 ºC), segundo a equação 2:

(2)

Onde: Rj - resistência térmica de cada material constituinte de cada solução de cobertura plana Rj=(d/λj) (m2ºC/W); Rsi e Rse - resistência térmica da superfície interna e externa com sentido do fluxo de calor ascendente; os valores são constantes e iguais a Rsi=0,1 e Rse=0,04.

5.3 Comparação de resultados e selecção de soluções

Após calculado o custo referente à contribuição das diferentes coberturas planas para o desempenho energético do apartamento ao longo da sua fase de utilização, completa-se todos os dados necessários à ACCV proposta por esta investigação (aquisição do material, transporte, instalação em obra, custos energéticos, manutenção e processamento de fim de vida). Todos os custos apresentados nesta secção estão actualizados para o ano 0, de forma a possibilitar a comparação entre as diferentes soluções. A composição das soluções analisadas é caracterizada no Anexo A.

5.3.1 Coberturas de acesso limitado

Das 204 soluções de coberturas planas de acesso limitado analisadas, do tipo tradicional e invertida, constata-se que a solução economicamente mais vantajosa é a C1, correspondente a uma solução do tipo tradicional, constituída por uma camada de forma em betão aligeirado com granulado de EPS, isolamento térmico em EPS com 6 cm de espessura, e membrana de betume polímero do tipo APP, com autoprotecção mineral. A solução mais onerosa, é a C138, do tipo tradicional, constituída por uma camada de forma em argila expandida e argamassa de betonilha tradicional, isolamento térmico em aglomerado de cortiça expandida com 8 cm de espessura, impermeabilização em membrana termoplástica de PVC, e protecção exterior em seixo rolado (Tabela 3). As três soluções economicamente mais vantajosas apenas possuem em comum na sua constituição a camada de forma em betão aligeirado com granulado de EPS. Relativamente às três soluções mais onerosas, possuem em comum a camada de forma em argila expandida e argamassa de betonilha tradicional, isolamento térmico em aglomerado de cortiça expandida e protecção exterior em seixo rolado.

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Através da leitura da Figura 1 e da Tabela 4, verifica-se que a diferença entre a solução de cobertura plana de acesso limitado mais económica e a mais onerosa é de 62,93 €/m2 e, em termos de custo médio, as soluções do tipo tradicional apresentam um valor de 203,77 €/m2 e as invertidas um VAL de 189,62 €/m2.

Tabela 3 - Soluções de coberturas planas de acesso limitado, considerando as fases de aquisição, transporte, aplicação, custos energéticos, manutenção e processamento de fim de vida

Posição

Solução

Aquisição, transporte e instalação (€/m2)

Custos energéticos (€/m2)

Manutenção (€/m2)

Processamento de fim de vida (€/m2)

VAL (€/m2)

Soluções menos onerosas 1º

88,86

26,68

15,75

40,55

171,84

2º

90,54

26,59

15,75

40,55

173,43

3º

C153

106,42

26,59

15,59

25,36

173,96

Soluções mais onerosas 202º

C141

133,07

26,50

32,15

39,16

230,88

203º

C144

119,58

26,50

47,47

39,16

232,71

204º

C138

128,39

26,50

40,72

39,16

234,77

Tabela 4 - Custo médio de coberturas planas de acesso limitado, considerando as fases de aquisição,transporte, aplicação, custos energéticos, manutenção e processamento de fim de vida Custo médio Classificação de cobertura plana de acesso limitado

Aquisição, transporte e instalação (€/ m2)

Custos energéticos (€/ m2)

Manutenção (€/ m2)

Processamento de fim de vida (€/m2)

Total (€/m2)

Tradicional

107,73

26,55

29,54

39,96

203,77

Invertida

116,88

26,22

14,88

31,64

189,62

Conclui-se que, em termos gerais, as coberturas planas de acesso limitado do tipo invertido são a escolha mais económica. Verifica-se que o custo das fases de manutenção é significativamente mais baixo nas soluções invertidas, devido à superior vida útil dos sistemas de impermeabilização nestas soluções que reduz o número de acções de manutenção necessárias. O processamento de fim de vida é mais oneroso nas soluções tradicionais devido ao duplo uso da emulsão betuminosa (primário e barreira pára-vapor) que acaba por contaminar os restantes elementos que estão em contacto com este material. Os custos energéticos são praticamente equivalentes entre soluções tradicionais e invertidas, sendo ligeiramente inferiores nas soluções invertidas, devido ao facto de os isolantes térmicos seleccionados para estas soluções terem em média uma condutibilidade térmica inferior e, portanto, melhor desempenho térmico.

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Figura 1: Custos do ciclo de vida de coberturas planas, de acesso limitado (actualizados para o ano 0, em €/m2)

5.3.2 Coberturas acessíveis a pessoas

Das 172 soluções de coberturas planas acessíveis a pessoas que foram analisadas, do tipo tradicional e invertida, a solução economicamente mais vantajosa, é a C340, correspondente a uma solução do tipo invertida, constituída por uma camada de forma em betão aligeirado com granulado de EPS, impermeabilização com membrana termoplástica PVC e protecção exterior em lajetas térmicas com isolamento térmico em XPS com 6 cm. A solução C285 é a mais onerosa, do tipo tradicional, composta por uma camada de forma em argila expandida e argamassa de betonilha tradicional, isolamento térmico em aglomerado de cortiça expandida com 8 cm de espessura, sistema de impermeabilização termoplástica TPO e protecção exterior em tijoleira cerâmica (Tabela 5). Constata-se que as três soluções economicamente mais vantajosas são do tipo invertida e possuem na sua constituição uma camada de forma em betão aligeirado com granulado de EPS e protecção exterior em lajetas térmicas com isolamento térmico em XPS. Relativamente às três soluções mais onerosas, possuem em comum a camada de forma em argila expandida e argamassa de betonilha tradicional e a protecção exterior em tijoleira cerâmica. Através da leitura da Figura 2 e da Tabela 6, verifica-se que a diferença entre a solução de cobertura plana acessível a pessoas mais económica e a mais onerosa é de 75,87 €/m2 e que, em termos de custo médio, as soluções do tipo tradicional apresentam um valor de 222,76 €/m2, e as invertidas um VAL ligeiramente superior de 225,03 €/m2. Conclui-se que as coberturas planas acessíveis a pessoas do tipo tradicional são a escolha mais económica. Constata-se que o custo das fases de aquisição, transporte, instalação em obra e manutenção é mais baixo neste tipo de soluções. Ao contrário do que se verificou nas soluções de acessibilidade limitada, nas acessíveis a pessoas, como quase todas as soluções analisadas possuem protecção pesada, as vidas úteis das impermeabilizações inseridas nas coberturas tradicionais e invertidas são iguais, evidenciando-se apenas a diferença do valor do custo de cada acção de manutenção, que no caso das coberturas tradicionais é inferior devido ao menor número de elementos a remover entre o sistema de impermeabilização e o exterior. O processamento de fim de vida ajuda a equilibrar um pouco a balança a favor das soluções invertidas, já que possuem na sua constituição menos elementos considerados como perigosos para o ambiente. Os custos energéticos são praticamente equivalentes entre soluções tradicionais e invertidas, sendo ligeiramente inferior nas soluções invertidas, devido ao facto dos isolamentos térmicos seleccionados para estas soluções terem em média uma condutibilidade térmica inferior e portanto melhor desempenho térmico.

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Tabela 5 - Soluções de coberturas planas acessível a pessoas, considerando as fases de aquisição, transporte, aplicação, custos energéticos, manutenção e processamento de fim de vida

Posição

Solução

Aquisição, transporte e instalação (€/m2)

Custos energéticos (€/m2)

Manutenção (€/m2)

Processamento de fim de vida (€/m2)

VAL (€/m2)

Soluções menos onerosas 1º

C340

111,53

26,59

16,69

26,27

181,08

2º

C344

112,53

26,06

16,69

26,36

181,64

3º

C339

116,01

26,59

16,43

26,27

185,30

Soluções mais onerosas 171º

C366

152,59

25,62

33,68

42,00

252,85

171º

C288

152,32

26,59

33,68

41,74

254,33

172º

C285

156,80

26,59

31,82

41,74

256,95

Figura 2: Custos do ciclo de vida de coberturas planas acessíveis a pessoas (actualizados para o ano 0, em €/m2)

Tabela 6 - Custo médio de coberturas planas acessível a pessoas, considerando as fases de aquisição, transporte, aplicação, custos energéticos, manutenção e processamento de fim de vida Custo médio Classificação de cobertura plana acessível a pessoas

Aquisição, transporte e instalação (€/m2)

Custos energéticos (€/m2)

Manutenção (€/m2)

Processamento de fim de vida (€/m2)

Total (€/m2)

Tradicional

128,66

26,56

25,65

41,90

222,76

Invertida

134,45

26,23

29,02

35,32

225,03

5.3.3 Coberturas acessíveis a veículos

Das 96 soluções de coberturas planas acessíveis a veículos analisadas, do tipo tradicional e invertida a solução econo-micamente mais vantajosa é a C432, correspondente a uma solução do tipo invertida constituída por uma camada de forma em betão aligeirado com granulado de EPS, membrana em PVC, isolamento térmico em placas melhoradas de EPS (EPSM) e

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protecção exterior em betão armado. A solução mais onerosa é a C421, do tipo tradicional constituída por uma camada de forma em argila expandida e argamassa de betonilha tradicional, isolamento térmico em ICB com 8 cm de espessura, impermeabilização termoplástica TPO e protecção exterior em betão armado (Tabela 7).

Tabela 7 - Soluções de coberturas planas acessível a veículos mais e menos onerosas, considerando as fases de aquisi-ção, transporte e instalação em obra

Posição

Solução

Aquisição, transporte e instalação (€/m2)

Custos energéticos (€/m2)

Manutenção (€/m2)

Processamento de fim de vida (€/m2)

VAL (€/m2)

Soluções menos onerosas 1º

C432

149,98

26,50

16,69

40,40

215,48

2º

C428

151,28

26,50

16,69

40,40

216,78

3º

C444

150,64

25,97

16,43

40,49

217,10

Soluções mais onerosas 94º

C470

170,82

25,62

33,68

54,46

250,90

95º

C424

170,55

26,50

33,68

54,20

251,25

96º

C421

175,03

26,50

31,82

54,20

255,73

Constata-se que as três soluções, acessíveis a veículos, economicamente mais vantajosas, são do tipo invertidas e os elementos que possuem em comum na sua constituição são: a camada de forma em betão aligeirado com granulado de EPS, a impermeabilização em PVC e a protecção exterior em betão armado. As soluções mais onerosas possuem em comum apenas a camada de forma em argila expandida e argamassa de betonilha tradicional e a protecção exterior em betão armado. Através da leitura da Figura 3 e da Tabela 8, verifica-se que a diferença entre a solução de cobertura plana acessível a veículos mais económica e a mais onerosa é de 40,25 €/m2 e, em termos de custo médio, as soluções do tipo tradicional apresentam um valor de 237,49 €/m2, e as invertidas um VAL de 232,80 €/m2. Tabela 8 - Custo médio de coberturas planas acessíveis a veículos, considerando as fases de aquisição, transporte, aplicação, custos energéticos, manutenção e processamento de fim de vida Custo médio Classificação de cobertura plana acessível a pessoas

Aquisição, transporte e instalação (€/m2)

Custos energéticos (€/m2)

Processamento de fim de vida (€/m2)

Total (€/m2)

Tradicional

155,47

26,50

55,52

237,49

Invertida

158,43

26,17

48,20

232,80

Conclui-se que as coberturas planas acessíveis a veículos do tipo invertida são a escolha mais económica. Verifica-se que os custos das fases de aquisição, transporte e instalação em obra são ligeiramente mais acessíveis nas soluções tradicionais mas o processamento de fim é significativamente menos oneroso nas soluções invertidas, já que possuem na sua constituição menos elementos considerados como perigosos para o ambiente.

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Os custos energéticos são praticamente equivalentes entre soluções tradicionais e invertidas, sendo ligeiramente inferior nas soluções invertidas, devido ao facto dos isolamentos térmicos seleccionados para estas soluções terem em média uma condutibilidade térmica inferior e portanto melhor desempenho térmico.

Figura 3: Custos do ciclo de vida de coberturas planas acessíveis a veículos (actualizados para o ano 0, em €/m2)

6. CONCLUSÕES Este estudo preenche uma lacuna na avaliação dos custos ao longo do ciclo de vida (ACCV) das coberturas planas, interligando o seu desempenho económico e energético, e permite identificar as soluções mais vantajosas e os factores que influenciam esta ordenação. Previamente à análise detalhada dos resultados da ACCV, foram obtidas algumas conclusões bastante úteis e que devem ser tidas em conta sempre que se pretende seleccionar um sistema de cobertura plana: • a vida útil das coberturas planas depende da durabilidade do sistema de impermeabilização aplicado, que por sua vez depende do tipo de protecção exterior e do processo construtivo, tradicional ou invertido, sendo que as mem-branas de impermeabilização aplicadas em coberturas planas com protecção pesada ou do tipo invertida possuem uma durabilidade superior às do tipo tradicional sem protecção ou com autoprotecção ou protecção leve; • o número de acções de manutenção a realizar ao longo do ciclo de vida é condicionado pela vida útil dos sistemas de impermeabilização; • o custo de cada acção de manutenção para coberturas planas do tipo tradicional é inferior ao das invertidas, devido ao menor número de elementos entre a membrana de impermeabilização e o exterior; • nas coberturas de acesso limitado, as soluções invertidas possuem um custo de manutenção bastante inferior, devido à maior durabilidade dos sistemas de impermeabilização nestas soluções, reduzindo assim o número de acções de manutenção necessárias. Esta situação não se verifica para as coberturas planas acessíveis a pessoas, onde a manutenção é ligeiramente mais cara para as soluções invertidas, evidenciando apenas o acréscimo do custo de cada operação de manutenção já que a durabilidade das impermeabilizações nesta situação é equivalente para os dois sistemas de cobertura.

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Através da ACCV, observou-se que a fase inicial (aquisição do material, transporte e instalação em obra) é a mais condicionante em termos de custos ao longo do ciclo de vida das diferentes acessibilidades analisadas, limitada (51 a 58%), acessível a pessoas (60 a 63%) e veículos (68 a 70%), seguida normalmente dos custos de processamento de fim de vida - limitada (15 a 24%), acessível a pessoas (14 a 17%) e veículos (19 a 21%). A fase da manutenção ocupa uma porção importante - acessibilidade limitada (9 a 20%) e acessível a pessoas (9 a 13%), e os custos associados ao desempenho energético - acessibilidade limitada (11 a 15%), acessível a pessoas (10 a 15%) e veículos (10 a 12%) - representam a restante parcela dos custos do ciclo de vida. Com base na ACCV e nos casos estudados, é possível concluir que nem sempre a solução menos onerosa inicialmente (aquisição do material, transporte e instalação) se revela a mais vantajosa considerando todos os custos ao longo do ciclo de vida. Este facto revela a importância da consideração de todos os custos, aquando da fase de projecto, na tomada de decisão face a alternativas de investimento. Verificou-se que, em termos gerais, para as coberturas planas acessíveis a pessoas e veículos, do tipo tradicional e invertida, os custos ao longo do ciclo de vida são muito equivalentes. A única excepção a esta situação são as coberturas planas de acessibilidade limitada, onde se confirma que as soluções do tipo invertida são as economicamente mais vantajosas, com alguma margem, devido à superior durabilidade dos sistemas de impermeabilização. Do ponto de vista estritamente económico, desprezando factores não quantificáveis como o conforto térmico do utilizador, observou-se que não existe grande benefício em optar por soluções de coberturas planas com isolante térmico de 8 cm em vez de 6 cm, já que os valores de factura energética não expressam diferenças significativas entre estas alternativas. Relativamente aos diferentes materiais analisados nas 472 coberturas planas, pode-se concluir que: a utilização do betão aligeirado com granulado de poliestireno expandido moldado (EPS) como camada de forma é a solução mais económica; em termos de isolamento térmico, verifica-se que as coberturas com os custos do ciclo de vida mais baixos das diferentes acessibilidades analisadas apresentam normalmente uma destas três soluções: EPS, poliestireno expandido extrudido (XPS) e expandido moldado melhorado (EPS M); as mais onerosas possuem normalmente isolamento em aglomerado de cortiça expandida (ICB) ou de poliuretano (PUR). Em termos de sistema de impermeabilização, constata-se uma predominância das membranas de betume polímero APP e termoplástica de PVC nas soluções mais económicas das diferentes acessibilidades, e nas mais onerosas verifica-se uma predominância dos sistemas de impermeabilização termoplásticos TPO e das membranas de betume elastómeros SBS.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem o apoio da FCT (Fundação para a Ciência e Tecnologia) e do CERIS / ICIST, Universidade de Lisboa. Agradecimentos especiais às empresas portuguesas pelo fornecimento dos dados necessários para completar este trabalho de investigação.

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[22] Boixo, S. et al., “Potential energy savings from cool roofs in Spain and Andalusia”, Energy, 2012. 38, pp. 425-438. [23] Morgado, J. - Plano de inspecção e manutenção de coberturas de edifícios correntes. Dissertação de mestrado em Engenharia Civil, Instituto Superior Técnico - Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa, 2012. [24] Raposo, T. - Durabilidade da construção - Estimativa da vida útil de revestimentos de coberturas planas. Disser-tação de mestrado em Engenharia Civil - especialização em construção, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, Porto, 2009. [25] Plastimar. - Catálogos de isolamentos térmicos. http://www.plastimar.pt (acedido em Janeiro 2015). [26] CYPE - Gerador de preços. Software para engenharia e construção: http://www.cype.pt (acedido em Junho de 2015). [27] Orçamentos - Orçamentos na construção civil. http://orcamento.eu (acedido em Junho 2015).

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C288

C285

Laje maciça de betão armado (e= 0,15 m) e revestimento de estuque na face inferior

Argila expandida, geotêxtil e betonilha (emed= 0,10 m) e barreira pára vapor

Camada de forma

C153

Estrutura resistente

Betão aligeirado com granulado de EPS (emed=0,10 m)

Laje maciça de betão armado (e= 0,15 m) e revestimento de estuque na face inferior

Cobertura plana

Camada de forma

Argila expandida, geotêxtil e betonilha (emed= 0,10 m) e barreira pára vapor

Betão aligeirado com granulado de EPS (emed=0,10 m) e barreira pára-vapor

Camada de forma

Estrutura resistente

Laje maciça de betão armado (e= 0,15 m) e revestimento em estuque na face inferior

Estrutura resistente

Cobertura plana

C144

C141

C138

Cobertura plana

0,040

0,035

0,036

λ [W/m.ºC)]

Espessura (mm)

Membrana líquida impermeável à base de borracha butílica, com geotêxtil

Membrana elastomérica EPDM com geotêxtil

Membrana de PVC plastificado, com geotêxtil

Membrana de betume polímero APP

Impermeabilização

Placas melhoradas de EPS

Material [densidade (kg/m3)]

0,034

λ [W/m.ºC)]

Espessura (mm)

Aglomerado de cortiça expandida

Material [densidade (kg/m3)]

0,040

λ [W/m.ºC)]

Isolamento térmico

Espessura (mm)

Membrana termoplástica PVC plastificado

Membrana termoplástica TPO (lâmina flexível de poliolefinas)

Impermeabilização

TABELA A.3 - COBERTURA ACESSÍVEL A PESSOAS - TRADICIONAL

Membrana termoplástica PVC

Impermeabilização

Isolamento térmico

TABELA A.2 - COBERTURA DE ACESSO LIMITADO - INVERTIDA

Aglomerado de cortiça expandida

Lã mineral

Poliestireno expandido moldado

Material [densidade (kg/m3)]

Isolamento térmico

TABELA A.1 - COBERTURA DE ACESSO LIMITADO - TRADICIONAL

Feltro de geotêxtil sob argamassa de regularização, sob tijoleira e cimento cola

Protecção exterior

Feltro de geotêxtil sob seixo rolado de 16 a 32 mm de diâmetro

Protecção exterior

Seixo rolado de 16 a 32 mm de diâmetro (e =0,10 m)

Autoprotecção, acabamento grânulos minerais

Protecção exterior

0,34

Coeficiente de transmissão térmica [W/ (m2.ºC)]

0,34

Coeficiente de transmissão térmica [W/ (m2.ºC)]

0,34

0,35

Coeficiente de transmissão térmica [W/ (m2.ºC)]

0,46

Espessura (m)

0,43

Espessura (m)

0,45

0,33

Espessura (m)

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ANEXO A - Soluções de coberturas planas estudadas

C470

C444

C432

C428

Cobertura plana

C424

C421

Cobertura plana

C366

C344

C340

C339

Cobertura plana

Camada de forma

Laje maciça de betão armado (e= 0,25 m) e revestimento de estuque na face inferior

Estrutura resistente

Impermeabilização

Argila expandida, geotêxtil e betonilha (emed= 0,10 m) e barreira pára vapor

Betão aligeirado com granulado de EPS (emed=0,10 m)

0,024

0,036

0,035

λ [W/m.ºC)]

Espessura (mm)

Membrana de PVC plastificado, com geotêxtil

Membrana TPO (lâmina flexível de poliolefinas, com geotêxtil)

Impermeabilização

Membranas de betume polímero SBS, com geotêxtil

Membrana PVC e geotêxtil

Impermeabilização

PUR

Placas melhoradas de EPS

Poliestireno expandido extrudido

Material [densidade (kg/m3)]

0,024

0,034

0,035

λ [W/m.ºC)]

Isolamento térmico

Argamassa de regularização, sob tijoleira colocada com cimento cola

Lajetas térmicas com camada de betonilha (e = 0,035 m)

Protecção exterior

Espessura (mm)

Seixo rolado de 16 a 32 mm de diâmetro (e =0,05m), com camada separadora inferior e superior de feltro geotêxtil sob camada de betão armado com 0,15 m

Protecção exterior

Seixo rolado de 16 a 32 mm de diâmetro (e =0,05m), com camada separadora inferior e superior de feltro geotêxtil sob camada de betão armado com 0,15 m

Protecção exterior

Espessura (mm)

TABELA A.6 - COBERTURA ACESSÍVEL A VEÍCULOS - INVERTIDA

0,040

λ [W/m.ºC)]

Isolamento térmico

Aglomerado de cortiça expandida

Camada de forma

PUR

Poliestireno expandido extrudido

Material [densidade (kg/m3)]

Isolamento térmico

TABELA A.5 - COBERTURA ACESSÍVEL A VEÍCULOS - TRADICIONAL

Emulsão betuminosa sob membrana SBS

Membrana termoplástica PVC

Membrana termoplástica TPO

Material [densi-dade (kg/m3)]

Argila expandida, geotêxtil e betonilha (emed= 0,10 m)

Betão aligeirado com granulado de EPS (emed=0,10 m)

Camada de forma

Laje maciça de betão armado Argila expandida, (e= 0,25 m) e geotêxtil e betoni-lha revestimento (emed= 0,10 m) e em estuque na barreira pára vapor face inferior

Estrutura resistente

Laje maciça de betão armado (e= 0,15 m) e revestimento de estuque na face inferior

Estrutura resistente

TABELA A.4 - COBERTURA ACESSÍVEL A PESSOAS - INVERTIDA

0,23

0,28

0,34

Coeficiente de transmissão térmica [W/ (m2.ºC)]

0,33

Coeficiente de transmissão térmica [W/ (m2.ºC)]

0,23

0,29

0,34

Coeficiente de transmissão térmica [W/ (m2.ºC)]

0,70

0,68

Espessura (m)

0,70

Espessura (m)

0,46

0,39

0,37

Espessura (m)

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SOLUÇÕES SUSTENTÁVEIS DE ELEVADO DESEMPENHO PARA A REABILITAÇÃO DE ÁREAS COMERCIAIS - PRÁTICAS EM RETALHISTAS A. FERREIRA Investigadora do CERIS IST, Lisboa anaferreiraleonardo@ tecnico.ulisboa.pt

M. PINHEIRO Prof. Auxiliar IST, Lisboa manuel.pinheiro@ tecnico.ulisboa.pt

J. BRITO Prof. Catedrático IST, Lisboa, jorge.brito@ tecnico.ulisboa.pt

SUMÁRIO

ABSTRACT

Os edifícios de retalho são responsáveis por até 20% do consumo de energia no sector comercial, o que os torna relevantes para a implementação de soluções sustentáveis de elevado desempenho, em particular na reabilitação de edifícios existentes. Sendo a construção uma das áreas prioritárias para a redução das emissões de gases com efeito de estufa, a reabilitação dos edifícios comerciais é estrategicamente relevante, não só pela dimensão do seu consumo energético como pelo efeito repercussor do seu exemplo.

Retail buildings are responsible for up to 20% of the energy consumption in the commercial sector, which makes them relevant for the implementation of high-performance building solutions. Since construction is one of the priority areas for the reduction of greenhouse gas emissions and the refurbishment of existing buildings is essential for urban cohesion, the remodeling of commercial buildings is strategically important, not only by its large energy consumption but also because of the example they can set.

Este artigo analisa o que as empresas de retalho - como a Wal-Mart, Carrefour, Metro AG - estão a fazer para aumentar a sustentabilidade nos seus edifícios e apresenta um caso de estudo das soluções utilizadas na reabilitação de uma loja.

This paper analyses what retail companies - like Wal-Mart, Carrefour, Metro AG - are doing to increase sustainability in their buildings and presents a case study of the solutions used in the refurbishment of a store.

A estratégia de benchmark entre retalhistas quanto às suas melhores práticas pode contribuir significativamente para o sector comercial, já que normalmente estas são partilhadas entre pares ou por outros edifícios comerciais e proporcionam oportunidades para a otimização de novas tecnologias, podendo influenciar quer a indústria da construção, quer o consumidor final (ao testemunhar o exemplo de soluções sustentáveis de elevado desempenho implementadas com sucesso pelas grandes empresas).

The benchmark strategy among retailers regarding their best practices can contribute significantly to the commercial sector, as these are usually shared between pairs or other commercial buildings, provide opportunities for the optimization of new technologies and can influence both the construction industry and the end consumer (through the example of high performance sustainable solutions implemented successfully by large companies in their buildings).

PALAVRAS-CHAVE

KEYWORDS

reabilitação, sustentabilidade, desempenho, soluções construtivas, retalho

rehabilitation, sustainability, performance, building solutions, retail

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Nº 41 - MAR 2017 VOL. 15

ISSN 1645-5576

1. INTRODUÇÃO 1.1. Os edifícios de retalho e a procura de práticas sustentáveis

As empresas de retalho estão numa posição-chave para melhorar e promover o uso de soluções de elevado desempenho na reabilitação dos edifícios comerciais, beneficiando com a redução do consumo de recursos naturais e minimizando custos operacionais. O sector retalhista pode, ampla e rapidamente, adotar estratégias de eficiência energética e de uso de energias renováveis, dado que os retalhistas constroem muitos edifícios com o mesmo layout base, o que propicia a otimização de soluções. Este artigo faz uma revisão da literatura sobre as práticas adotadas pelos retalhistas para melhorar a sustentabilidade dos seus edifícios, com foco na reabilitação e na importância da viabilidade das soluções existentes. 1.2. A importância da reabilitação em edifícios comerciais

Se os edifícios comerciais têm uma vida útil de pelo menos 50 anos, deverão ocorrer mudanças estruturais no papel da reabilitação destes edifícios. O uso de combustíveis fósseis para aquecimento, iluminação e ventilação dos edifícios é responsável por cerca de 50% dos gases de efeito estufa (Edwards, 2005). Os edifícios podem e devem contribuir para a necessária redução do impacte ambiental pelo qual são responsáveis, uma vez estarem intrinsecamente associados à ocupação e uso do solo, ao consumo de recursos naturais (principalmente materiais, água e energia), à produção de resíduos e efluentes e às alterações nos ecossistemas naturais (Edwards, 2005). Especificamente, os materiais de construção são responsáveis por entre 30 e 50% de todos os fluxos de materiais na economia (Edwards, 2005) em termos de peso e por 44% de todos os resíduos depositados em aterro (Centro de Design na RMIT - Planet One Estratégias de Sustentabilidade, 2003). A reabilitação de edifícios permite reduzir a utilização de recursos naturais e de resíduos de construção, reparando, quando necessário, materiais existentes ou reciclando os que precisam de ser substituídos. No caso dos edifícios comerciais, os de retalho são provavelmente o segmento mais ecologicamente intensivo em relação ao consumo de energia e de produção de resíduos (Centro de Design na RMIT - Planet One Estratégias de Sustentabilidade, 2003), o que reforça a importância da introdução de soluções sustentáveis de elevado desempenho neste edifícios.

2. PROCURA CRESCENTE DE PRÁTICAS SUSTENTÁVEL 2.1. Melhores práticas de soluções de elevado desempenho na reabilitação de áreas comerciais

As grandes empresas multinacionais de retalho analisadas – Target (TGT), Wal-Mart (WMT), Metro AG (MEO), Whole Foods (WFM), Tesco (TSCO) e Carrefour (CARR) - foram seleccionadas pela sua presença no mercado e pelo seu índice de responsabilidade social (CNN - Cable News Network, 2008). Estas empresas estão a introduzir soluções de melhoria de desempenho ambiental aquando da reabilitação dos seus edifícios, principalmente nas áreas de consumo de energia, uso de água, sistemas de refrigeração e de climatização e no design de edifícios sustentáveis, tal como sistematizado na Tabela 1 (CARR, 2011, MEO, 2014, TGT, 2014, TSCO, 2014, WMT, 2016, WFM, 2012). Uma questão importante é saber se essa busca de um melhor desempenho ambiental suporta soluções de custo acessível e de elevado desempenho ou apenas as soluções designadas como low cost. Da análise à tabela infra apresentada, verifica-se que os retalhistas, na sua procura de melhoria de desempenho ambiental, estão dispostos a suportar não só soluções low cost, como de custo acessível e de elevado desempenho: 3 soluções low cost

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foram adotadas pela maioria das empresas (energia solar passiva, torneiras com arejadores, gestão de resíduos de construção e demolição) e outras 3 soluções foram de custo acessível (energia fotovoltaica, LEDs e gestão de energia). O menor custo é assim um fator importante, mas não exclusivo, na escolha das soluções a implementar. Tabela 1 - Soluções de elevado desempenho usadas por retalhistas Consumo de energia Energia solar passiva Energia fotovoltaica Energia eólica Energia verde * Células de combustível Energia geotérmica Equipamentos eficientes energeticamente: LEDs Variadores de frequência Cogeração Clarabóias de iluminação natural Desumidificação dessecante AQS - águas quentes sanitárias Tampas de vidro para arcas frigoríficas Áreas de venda refrigeradas Tecnologia Wake-on-LAN ** Arrefecimento solar Sensores de movimento em iluminação

TGT, 2014 ● ● ● ● ●

WMR, MEO, 2016 2014 ● ● ● ●

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WFM, TSCO, CARR, 2012 2014 2011 ● ● ● ● ● ●

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Consumo de água Equipamentos eficientes no consumo de água: Torneiras com arejadores Urinóis sem água Reciclagem de água Recolha de águas pluviais Bacias de retenção de águas pluviais

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Refrigeração e climatização Refrigeração à base de amoníaco Refrigeração à base de CO2 Aquecimento, arrefecimento e refrigeração à base de água Sistema de refrigeração com 2 gases refrigerantes

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Projecto e construção sustentáveis Requalificação de solos contaminados Gestão de resíduos de construção e demolição Materiais de construção reciclados Design sustentável Cobertura em membrana branca Paisagismo com espécies autóctones Gestão de energia Gestão de água Comissionamento de edifício

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* Compensação de emissões de carbono; ** Controlo remoto de sistemas de informática.

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2.2. Responsabilidade social e desempenho ambiental em empresas retalhistas

De forma geral, as empresas estão agora mais recetivas à sustentabilidade, à medida que reconhecem que não podem dissociar o lucro obtido do capital ambiental e humano que o criou. Esta mudança de paradigma de negócios é conhecida como o “Triple Bottom Line” e baseia-se no tríptico pessoas, planeta e lucro como um princípio orientador para operação de negócios (Elkington, 2000). A nível financeiro, os investidores e provedores de capital podem ser atraídos para a sustentabilidade pelo seu perfil superior de risco e retorno e também por este conceito estar relacionado com um tipo de gestão mais informada e disciplinada (Centre for Design at RMIT, 2003). A responsabilidade social corporativa da maioria das empresas de retalho aborda os temas da logística, ambiente, funcionários e compromisso social. Comprovam que a adoção de políticas e ações ambientalmente responsáveis melhora a eficiência, reduz custos, eleva a produtividade, atrai os clientes e aumenta as vendas (Evans et al., 2006). 2.3. Política de ação em empresas retalhistas para aumentar a sustentabilidade nos seus edifícios

Muitos projetos de edifícios comerciais são considerados como investimentos que devem gerar uma taxa de retorno interessante, com riscos financeiros baixos. O processo de projeto é, portanto, submetido a uma rigorosa disciplina financeira que tenta garantir um desempenho adequado com o menor custo de construção possível. Embora alguns projetos de edifícios comerciais procurem ativamente a introdução de soluções de elevado desempenho e tolerem custos de construção iniciais um pouco mais elevados, tal não é o caso para a maioria dos retalhistas. A maioria dos retalhistas pode introduzir soluções de elevado desempenho desde que elas originem comprovadamente menores custos operacionais e não aumentem em demasia o investimento inicial. A perspetiva do custo do ciclo de vida, que associa um maior desempenho a uma melhor habitabilidade e à redução de custos operacionais, originando assim valor ao edifício, ainda não é uma realidade do processo de tomada de decisão da construção e reabilitação de edifícios comerciais (Andrews et al., 2008). 2.4. O processo de decisão dos retalhistas na reabilitação de edifícios comerciais existentes

Os edifícios comerciais podem ser construídos por promotores, que os vendem ou arrendam, ou pelas empresas de distribuição, seus proprietários. De modo geral, ambos focalizam excessivamente a equação de risco e retorno, o que muitas vezes os leva a considerar apenas um curto período na vida útil do edifício em detrimento do estudo de custo do ciclo de vida, aquando do processo de tomada de decisão das soluções de elevado desempenho a aplicar, quer na sua reabilitação, quer na sua construção (WBCSD, 2008). Os promotores estarão apenas interessados na eficiência energética do edifício se for um fator importante na decisão de compra ou de arrendamento pela parte interessada. Os promotores que arrendam o edifício a terceiros terão uma maior visão de longo prazo, que os pode tornar mais sensíveis a investimentos que se traduzam em poupança energética. Ainda assim, os promotores podem não ser capazes de colher os benefícios de tais investimentos, uma vez que a redução de custos de energia favorece essencialmente o inquilino. Isto enfraquece o incentivo para investimentos em eficiência energética. Os proprietários que ocupam os edifícios são os mais propensos a considerar investimentos que podem ter retorno ao longo de vários anos. Estes tendem a ter uma perspetiva de longo prazo sempre que beneficiam diretamente de economia gerada pelas soluções aplicadas. Isto aplica-se tanto a novas construções como à reabilitação dos edifícios existentes (WBCSD, 2008). No entanto, o tempo de mandato limitado de um conselho de administração de uma empresa de retalho (normalmente 4 anos) contribui para um enfoque maior sobre o retorno de curto prazo dos investimentos (especialmente nos casos de reabilitação), limitando assim a gama de soluções de alto desempenho que pode ser considerada. Normalmente os investimentos adjudicados são aqueles que têm retorno ainda durante o seu mandato, de forma a colherem os benefícios financeiros das suas escolhas.

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As principais razões para os retalhistas utilizarem soluções de elevado desempenho relaciona-se com a perceção de benefícios económicos a longo prazo, a disponibilidade de subsídios públicos, benefícios de imagem corporativa, ou o desejo de reduzir impactes ambientais, por via da responsabilidade social corporativa. Por outro lado, as barreiras mais comuns para a sua implementação são a percepção de custos de capital elevados e paybacks com prazos longos de retorno, ignorância e falta de conhecimento técnico, uma percepção de risco de que as soluções de elevado desempenho não têm resultados comprovados, restrições de planeamento, de financiamento ou de outros meios. O processo de tomada de decisão é, portanto, influenciado por aspetos financeiros, mas também por fatores qualitativos e pessoais relacionados com os ‘valores’ percecionados pelo retalhista. As abordagens existentes para a tomada de decisões não são universais e há pouca experiência em usar abordagens que tomem em linha de conta considerações qualitativas e quantitativas de maneira organizada e que possa ser adotada pela maioria dos retalhistas (Cooke et al., 2007). 2.5. Influência na indústria da construção e no comportamento da Sociedade

A indústria do retalho é diversificada, mas altamente concentrada por alguns grupos em termos de propriedade e volume de vendas. Este nível de concentração permite uma comunicação mais fácil de partilha de melhores práticas e informações ambientais entre as principais empresas do ramo, que controlam a maioria do espaço comercial, vendas e número de trabalhadores (Evans et al., 2006). Devido às semelhanças entre as empresas, as lições aprendidas e as tecnologias utilizadas e comprovadas numa delas muitas vezes são facilmente transferidas para outras. Além disso, o sector de retalho está estrategicamente posicionado na indústria da construção por ser um grande consumidor de materiais e pode influenciar o fluxo de produção de materiais utilizados no sector (U.S. Department of Energy - Energy Efficiency and Renewable Energy, 2008). Devido ao seu amplo alcance, o sector de retalho tem o potencial de afetar a Sociedade de uma forma ímpar. Corporativamente, os retalhistas podem definir projectos e cadernos de encargos ambientalmente orientados e, ao nível da loja, eles podem educar os consumidores. Os retalhistas funcionam como um grande provedor de produtos e serviços e, como tal, têm a capacidade de influenciar os padrões de comportamento e de consumo sociais (Evans et al., 2006).

3. APLICAÇÕES PRÁTICAS 3.1. Soluções sustentáveis de elevado desempenho usadas por retalhistas

Da recolha bibliográfica efetuada encontram-se diversas soluções sustentáveis de elevado desempenho usadas com sucesso na reabilitação de edifícios comerciais. Estas soluções dividem-se entre soluções de arquitetura e de especialidades. Quanto às soluções de projeto arquitetónico, referem-se as janelas orientadas para a melhor exposição solar, as grelhas de ensombramento, brise-soleils, estores e blackouts, as fachadas de vidro, as persianas e toldos motorizados, as sancas de iluminação ou as coberturas verdes (Roberts, 2008). Especificamente no que respeitas as janelas de elevado desempenho, estas incluem as janelas electrocrómicas, o tratamento de vidros de janelas (vidro matizado e vidro reflexivo), a introdução de claraboias e lanternins (Andrews & Krogman, 2008), o uso de vidros triplos, de vidros com vácuo ou o aerogel como material de substituição para as janelas (Roberts, 2008). Existem ainda referências de aplicação de maior nível de isolamento, de painéis de isolamento a vácuo, de isolamentos multicamada e de tintas isolantes como medidas passivas de reforço térmico de edifícios (Roberts, 2008).

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Na área da iluminação, uma das grandes rúbricas consumidoras de energia em edifícios, pode-se encontrar referência ao uso de sensores para ajustar a posição de dispositivos de ensombramento de acordo com o ângulo dos raios do sol, sensores e sistemas de controlo de luz programados para escurecer automaticamente ou desligar a luz, lâmpadas ou luminárias de maior eficiência energética, tais como lâmpadas fluorescentes T5, lâmpadas fluorescentes compactas e LEDs (Light-Emitting Diodes), clarabóias de alto rendimento, também apelidadas de tubos solares ou sun pipes, a recorrência à iluminação natural e a sensores de iluminação natural, o uso de refletores e balastros eletrónicos em luminárias, bem como a integração de luminárias com sistemas de controlo de iluminação (Andrews & Krogman, 2008). Outra grande área de interesse na aplicação de soluções sustentáveis de elevado desempenho são os sistemas eficientes de aquecimento, arrefecimento e ar condicionado (AVAC). Dentro do AVAC utilizam-se os tubos de vácuo, os sistemas de micro geração, os sistemas de volume de ar variável (VAV), os ciclos economizadores, os termostatos programáveis e de ajuste manual, os economizadores associados a ventiladores de recuperação de energia, os sistemas de refrigeração evaporativa em climas secos e a ventilação natural, a produção de água quente através de fontes renováveis ou regenerativas (bomba solar, bomba de calor ou bomba de calor residual) (Andrews & Krogman, 2008, Roberts, 2008), os sistemas de refrigeração por absorção, os sistemas combinados de calor de motor / compressão de vapor ou a refrigeração dessecante (Han et al., 2009). Também os sistemas de controlo e gestão de energia são importantes e de uso recorrente nos sistemas de AVAC de forma a melhorar o desempenho energético do sistema. No que concerne a produção local de energia, encontram-se sistemas de conversão de energia, incluindo energia fotovoltaica, incandescente e equipamentos termoelétricos, os motores de calor (motores Stirling ou turbinas a vapor ou de gás) e as mini-eólicas (sistemas ligados à rede, stand-alone, e híbridos) (Han et al., 2009). Também a compra de energia “verde“ (offset de energia) é mencionada pelos retalhistas (Roberts, 2008). A redução de consumo de água também tem sido uma área de investimento por parte de retalhistas, através do uso de torneiras e chuveiros com arejadores, eletrodomésticos e equipamentos de classe eficiente, autoclismos de dupla descarga e urinóis secos (Roberts, 2008). Por último, a gestão técnica de edifícios (GTC) torna-se essencial quer no processo de conceção-construção (de forma a projetar, construir e operar edifícios de baixo consumo energético), quer na avaliação pós-ocupação do desempenho energético das diferentes soluções adotadas e na medição de consumos do edifício. Como sistemas de GTC encontram-se os sistemas de controlo de armazenamento de energia associados ao uso de iluminação natural, com vista à redução de consumos de ponta e da potência contratada ou os sistemas de gestão simples, com maiores possibilidades de controlo por parte dos ocupantes do edifício (Roberts, 2008, Torcellini et al., 2006). 3.2. Principais lições decorrentes da procura de melhoria

De acordo com o REA - Retailer Energy Alliance (2008), o sector de retalho pode difundir estratégias de eficiência energética com recurso a energias renováveis já que procedem à construção de muitos edifícios equivalentes, na busca de soluções otimizadas e da diminuição dos custos de construção (US Departamento de Energia - Eficiência Energética e Energias Renováveis, 2008). Ainda que cada edifício comercial seja único, é possível replicar as lições aprendidas com os retalhistas a outros edifícios comerciais, ajudando a definir um conjunto de melhores práticas que podem ser aplicadas tanto na construção nova como na reabilitação dos edifícios existentes. Compreender o sucesso e as oportunidades que representam os edifícios mais verdes na atual geração pode melhorar o desempenho ambiental de todos os edifícios comerciais (Torcellini et al., 2006).

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É um facto que os retalhistas têm vindo a fazer esforços para alcançar um melhor desempenho ambiental, especialmente através da poupança de energia. No entanto, alcançar uma performance ambiental excelente, característica de um edifício low energy ou energia net zero ainda está longe das possibilidades dos retalhistas, principalmente devido a razões de retorno sobre o investimento.

4. QUE NÍVEIS DE VIABILIDADE CONSIDERAR? 4.1. Soluções viáveis acessíveis vs soluções de baixo custo (low cost)

É consensual para a maioria dos retalhistas que a energia é a principal prioridade aquando da introdução de soluções sustentáveis de elevado desempenho ambiental nos seus edifícios, em grande parte por causa das elevadas poupanças possíveis e, por outro lado, devido à facilidade de instalação e de operação. Especificamente, as prioridades mencionadas pelos retalhistas foram a iluminação, a refrigeração, o aquecimento, a ventilação e ar condicionado (Evans et al., 2006). As tecnologias utilizadas em edifícios comerciais devem demonstrar alguma vantagem competitiva, geralmente ou por serem menos caras, ou por terem um melhor desempenho. Quando aplicadas à reabilitação de um edifício, elas também precisam de ser compatíveis com a construção existente e mais fáceis de gerir, uma vez que os operadores dos edifícios comerciais têm muitas vezes limitada preparação técnica. Ao considerar que soluções de elevado desempenho são as melhores para a reabilitação dos seus edifícios, o custo é normalmente uma das principais prioridades que os retalhistas levam em consideração. A solução eficaz a nível de custo pode ser uma solução economicamente viável e acessível ou uma solução de baixo custo (low cost), consoante o período de recuperação do investimento. Como regra geral, pode-se dizer que uma solução viável e acessível normalmente tem um período de retorno de 7 a 8 anos (o que deve representar pelo menos metade da sua vida útil), enquanto uma solução low cost tem um período de retorno significativamente inferior - entre 2 e 4 anos. A tendência é que, uma vez que a maioria das soluções low cost seja esgotada, as soluções acessíveis com períodos de retorno mais elevados comecem a ser analisadas e progressivamente mais adotadas, já que numa perspetiva de investimento continuam a fazer sentido. Por último, qualquer investimento que tenha um retorno de mais de 8 anos tem muito pouca hipótese de ser considerado, uma vez que o seu período de retorno acarreta demasiada incerteza, num sector de negócios em permanente mutação, conforme se verificará no caso de estudo presentado. Na insígnia estudada, não foram realizados investimentos com payback superior a 8 anos. 4.2. Caso de estudo

De acordo com a sua estratégia de negócios, muitos dos retalhistas analisados têm histórico de melhores práticas ambientais inovadoras. No entanto, poucos revelam publicamente o período de retorno financeiro envolvido nessas soluções (Evans et al., 2006). Para documentar melhor as soluções de elevado desempenho que os retalhistas estão dispostos a usar nos seus edifícios e verificar a sua acessibilidade em termos de custo, o seguinte caso de estudo foi selecionado dentro de um dos retalhistas analisados e consiste na análise das soluções implementadas numa das suas lojas portuguesas, com dados por ele fornecidos em entrevista.

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Trata-se de uma loja com 10.000 m² de área bruta de construção e cerca de 8.200 m² de área de vendas. O consumo de energia deste edifício comercial foi de 3.938.928 kWh em 2008, a um preço médio de 0.07805 € por kWh. Assim, o custo total de energia no ano de 2008 foi de 307.433€. A segregação do consumo de energia neste edifício foi de 46,1% para refrigeração industrial dos produtos alimentares, 38,8% para a iluminação interior, 9,4% para os equipamentos, 3,2% para a iluminação exterior, 1,8% para arrefecimento e 0,7% para aquecimento. O consumo de água nesse ano foi de 13.025 m³, a um preço médio de 2,07 € por m³. O custo total da água foi assim de 26.961,00 € por ano. A segregação de consumo de água no edifício foi de 70% para lavagens e de 30% para uso sanitário. A Tabela 2 mostra que soluções de elevado desempenho deste retalhista foram consideradas entre 2009 e 2011 de acordo com a sua estratégia de reabilitação. Tabela 2 - Caso de estudo: soluções de elevado desempenho usadas numa loja de 10.000 m² % de Custo total da poupança solução de energia / água 196,800.00 € 23.2% 8,200.00 € 50.0% 112,665.00 € 86.5% 85,468.00 € 41.2% 18,050.00 € 1.0% 73,500.00 € 10.0%

Consumo de energia Sun pipes Free cooling em data centres LEDs Lâmpadas fluorescentes TL5 AQS Gestão técnica

Poupança Payback estimada em estimado em € por ano anos 26,532.00 € 9,841.00 € 35,740.00 € 24,291.00 € 2,748.00 € 30,743.00 €

7.42 0.83 3.15 3.52 6.57 2.39

Solução acessível* ●

●

Solução low cost ** ● ● ● ●

Consumo de água Torneiras com arejadores Urinóis sem água Recolha de águas pluviais

574.00 € 240.00 € 43,232.00 €

10.0% 5.0% 30.0%

2,712.00 € 1,356.00 € 8,140.00 €

0.21 0.18 5.31

69,341.00 € 5,760.00 € 17,011.00 €

14.0% 6.0% 8.8%

19,811.71 € 18,560.00 € 12,518.00 €

3.50 0.31 1.36

●

● ●

Refrigeração Tampas de vidro para arcas frigoríficas E-cube¹ Smartcool²

● ● ●

* Payback inferior a 8 anos. ** Payback inferior a 4 anos. ¹Controlo de temperatura de produtos congelados. ²Automação para compressores

Foi realizada entrevista explanatória ao diretor do departamento de desenvolvimento de um retalhista do sector alimentar pertencente a uma multinacional, com 9 lojas em Portugal. Para o efeito, foi analisada 1 loja de 10.000m2 localizada num grande centro urbano. Verificou-se em entrevista que a grande preocupação do retalhista na escolha das soluções de elevado desempenho se relacionava com a diminuição dos consumos de energia e de água, juntamente com a análise do período de retorno do investimento. De acordo com o caso de estudo apresentado, as soluções low cost foram mais atraentes para os gerentes de negócios pois representaram um risco menor de retorno sobre o investimento. No entanto, levando em consideração o ciclo de vida do edifício, bem como os custos operacionais de médio prazo, uma solução de elevado desempenho a custo acessível também pode ser considerada e aplicada na reabilitação do edifício (sun pipes ou clarabóias de alto rendimento).

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Conforme se pode constatar, muitas das soluções adotadas pelo retalhista constam das soluções de elevado desempenho previamente indicadas no capítulo 3.1, nomeadamente os tubos solares (sun pipes), a ventilação natural (free cooling), LEDs e T5, a produção de águas quentes sanitárias através de fontes renováveis (AQS), os sistemas de gestão técnica, as torneiras com arejadores e os urinóis secos. O retalhista analisado, por ser do ramo alimentar e pelo relevante consumo de energia ligado à refrigeração e congelação de géneros, investiu também em soluções sustentáveis de elevado desempenho na área do frio industrial, através da colocação de tampas em arcas frigoríficas e do e-cube (um cubo com uma massa que simula um produto congelado e que está ligado à sonda de temperatura da arca frigorífica, evitando arranques de compressor fortuitos). A escolha de soluções de reabilitação assentou numa lógica de facilidade de implementação e gestão, conjugada com um reduzido payback ou período de retorno. A decisão é baseada muitas vezes na informação existente e num cenário de potenciais poupanças que se projeta na situação atual, com as dificuldade e limitações que tal implica.

CONCLUSÃO O grande parque de edifícios comerciais existentes que precisam de reabilitação é tanto um problema persistente como uma oportunidade para obter um melhor desempenho nesta tipologia de edifícios, com a possibilidade de partilha das melhores práticas dentro do sector. O presente artigo procurou reunir as principais soluções de elevado desempenho utilizadas pelos grandes retalhistas, exemplificando a realidade da sua escolha num caso de estudo selecionado. As soluções de elevado desempenho mais promissoras, no âmbito da sua utilização em edifícios comerciais, serão aquelas que diminuam exponencialmente o consumo de recursos naturais -energia e água - particularmente nas áreas da iluminação e no aquecimento, ventilação e ar condicionado. As soluções passivas de projeto também ganham crescente importância, sendo que a certificação energética dos edifícios contribuiu para a implementação deste tipo de soluções. Por último, a gestão técnica dos edifícios torna-se essencial para a monitorização de soluções energeticamente eficientes, já que de forma a reduzir consumos, há que conseguir identificá-los. O caso de estudo apresentado retrata esta hierarquia de prioridades aquando da escolha de soluções de elevado desempenho adotadas na reabilitação de um edifício comercial, em que grandes investimentos foram feitos precisamente nas áreas da iluminação e refrigeração. As empresas retalhistas estão à procura de um melhor desempenho ambiental, sobretudo pela via da redução de consumos de água e de energia. Como recomendações para o prosseguimento da investigação, destaca-se que maior atenção pode ser dada aos constrangimentos existentes no processo de tomada decisão para a reabilitação de edifícios por parte de proprietários e promotores, nomeadamente através do desenvolvimento de modelos que possam correlacionar que diferentes soluções de elevado desempenho são mais adequadas para suas necessidades de negócios, ajudando-os assim a alcançar um maior desempenho, ao menor custo possível. Cada vez mais é importante que os modelos de decisão da reabilitação de áreas comerciais venham a integrar uma perspetiva e cenários mais alargados de horizontes temporais, nomeadamente a do custo do ciclo de vida, onde o desempenho ambiental e económico sejam crescentemente integrados.

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AVALIAÇÃO ECONÓMICA DA INSTALAÇÃO DE COBERTURAS VERDES EM EDIFÍCIOS I. TEOTÓNIO Mestre Eng.ª Civil IST, Lisboa ines.teotonio@ ist.utl.pt

C. SILVA Prof. Auxiliar IST, Lisboa cristina.matos.silva@ tecnico.ulisboa.pt

C. CRUZ Prof. Auxiliar IST, Lisboa, oliveira.cruz@ tecnico.ulisboa.pt

SUMÁRIO

ABSTRACT

Este artigo apresenta uma análise custo-benefício da substituição de coberturas existentes por coberturas verdes. Este tipo de análise é essencial para suportar decisões mais informadas e para classificar as soluções alternativas. A avaliação económica equaciona os custos e benefícios associados a este processo de reabilitação para diferentes tipos de coberturas (em termos de inclinação e isolamento térmico) bem como para diferentes tipos de utilização do edifício. Ao nível do edifício a análise inclui custos de construção, manutenção, substituição e demolição. Os benefícios privados associados são o desconto no seguro de incêndio, consumo energético, melhoria da eficiência de painéis fotovoltaicos, produção agrícola, aumento do valor comercial, estético e de lazer da propriedade e isolamento sonoro.

This paper provides a cost benefit analysis of replacing existing roofs with green roofs. This analysis is essential for better informed decision making and to rank alternative solutions. The economical evaluation balances the costs and benefits of this type of rehabilitation for different type of roofs (slope and thermal insulation) as well as for different type of building use. At a building level, the analysis includes construction, maintenance, replacement and demolition costs. The associated private benefits are discount on fire insurance, energy consumption, improvement of photovoltaic performance, urban rooftop farming, increase of property value, aesthetics, recreation and sound insulation.

O estudo confirmou a viabilidade das coberturas verdes a longo prazo ao nível do edifício, caso os benefícios económicos sejam contabilizados. No entanto, foi concluído que as coberturas verdes não representam investimentos viáveis para os donos dos edifícios. A nível económico a instalação pode gerar ganhos até 1.083,04 e 4.608,55 €/m2 para coberturas verdes extensivas e intensivas, respetivamente. Os dois parâmetros que proporcionam maior aumento de ganhos são o tipo de cobertura verde e a utilização do edifício. A instalação em coberturas planas é preferível em relação a coberturas inclinadas, bem como em edifícios de habitação, coberturas sem isolamento e do tipo intensivas.

Conclusions confirmed the feasibility of green roofs installation in the long term, at a building scale, if economic benefits are taken into account. Nevertheless, green roofs are shown as non-feasible investments to the building’s owner. Economic gains vary between 1.083,04 and 4.608.55 €/m2 to extensive and intensive green roofs, respectively. The two most influencing parameters in the economic evaluation results are type of green roof and building’s use. The installation of intensive roofs has higher gains and is preferable in flat roofs, residential buildings and non-insulated roofs.

PALAVRAS-CHAVE

KEYWORDS

Análise comparativa, Avaliação económica, Coberturas tradicionais, Coberturas verdes, Lisboa

Comparative analysis, Economic evaluation, Green roofs, Lisbon, Traditional roofs

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1. INTRODUÇÃO Reestabelecer espaços verdes nas cidades constitui uma medida eficaz para atenuar as adversidades resultantes da intensa urbanização, entre as quais a escassez de área permeável, impactos ambientais causados pela típica poluição desses espaços, degradação de ecossistemas e consequente comprometimento da qualidade de vida dos cidadãos [1–3]. No entanto, a acentuada taxa de ocupação urbana e o elevado valor económico das áreas de solo disponíveis oferecem alguma resistência à implementação de tais medidas [4]. Nessa perspetiva, foi introduzido no âmbito da Engenharia Civil o conceito de vegetar as coberturas dos edifícios, que retratam uma parte considerável da superfície urbana [2]. A aplicação de coberturas verdes, não só contribui para renovar a integridade ambiental, como ainda reforça a conceção de construções sustentáveis, uma vez que intervém no desempenho térmico e acústico dos edifícios [2]. No entanto, a sua instalação apresenta algumas limitações e envolve custos que são, na sua maioria, comportados pelos proprietários dos edifícios e que, portanto, podem tornar o investimento nesta solução menos atrativo. Tendo em conta que só haverão benefícios para a sociedade com a soma das ações individuais, a decisão de não aplicar coberturas verdes, por parte de investidores privados, pode comprometer o usufruto dos benefícios proporcionados, tanto para o sector privado como para o público. O presente artigo tem como objetivo realizar uma avaliação económica da instalação de coberturas verdes ao nível do edifício, em que, ao longo do seu ciclo de vida, os custos associados são equacionados juntamente com os seus benefícios, comparativamente a coberturas tradicionais. O principal propósito da pesquisa reside em fornecer conclusões que suportem a decisão de investimento por parte dos promotores do projeto e a definição de possíveis estratégias de incentivo para tal. O artigo inicia-se com uma breve descrição dos sistemas de coberturas verdes, custos e benefícios a estes associados e análise de diversas avaliações económicas já efetuadas, na secção 2. Na secção 3 são definidas diversas tipologias de coberturas com propriedades distintas, que serão o objeto de estudo da avaliação económica descrita posteriormente na secção 4. É também na secção 4 que se comentam os pressupostos da análise, nomeadamente a quantificação dos custos e benefícios (aplicáveis a Portugal, de acordo com considerações realistas como o tipo de clima). Por fim, na secção 5, são discutidos os resultados da avaliação, onde se conclui acerca da viabilidade de substituir coberturas existentes por coberturas verdes, e quais as características que mais interferem no resultado final da análise.

2. COBERTURAS VERDES 2.1. Sistemas de coberturas verdes

As coberturas verdes podem ser classificadas como extensivas, intensivas e semi-intensivas, consoante o tipo de vegetação, as características da cobertura e a finalidade da sua aplicação [5]. As coberturas extensivas, com um processo de instalação consideravelmente simples e manutenção praticamente autossuficiente, por terem uma camada de substrato mais fina e vegetação de menor porte, são mais leves e indicadas para coberturas com menor capacidade de carga e sem utilização regular dos utentes. As coberturas intensivas, pelo contrário, requerem substratos mais profundos e têm maior densidade de vegetação, pelo que são geralmente aplicadas em coberturas acessíveis e adequadas a diversas funções, o que implica uma manutenção constante [5]. No entanto, o seu elevado peso pode implicar custos adicionais devido à necessidade de reforçar a estrutura que, somados aos custos do seu complexo sistema de drenagem e irrigação, encarecem esta alternativa [2, 6]. As coberturas verdes semi-intensivas são uma solução intermédia comparativamente às apresentadas anteriormente [5]. 2.2. Custos e benefícios das coberturas verdes

É possível indicar custos e benefícios associados à instalação de coberturas verdes, que se evidenciam de modos diferentes

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consoante a escala de aplicação em edifícios. Desta forma, podem ser distinguidos para a escala do edifico e escala urbana, sendo a primeira categoria o foco principal deste artigo. Como custos e benefícios, à escala do edifício, podem-se enumerar o custo de instalação, substituição, manutenção e demolição; aumento da vida útil da cobertura; influência na resistência à propagação do fogo e no conforto térmico do edifício (com consequências a nível do seguro de incêndio e consumo energético, respetivamente); aumento do isolamento sonoro e da eficiência de painéis fotovoltaicos; possibilidade de produção agrícola; e aumento do valor comercial do imóvel, bem como do valor estético e de lazer. Ao nível da escala urbana, podem ser indicados custos e benefícios como: melhor gestão do escoamento de águas pluviais, (com economias a nível do tratamento e drenagem das mesmas) e diminuição do risco de inundações; criação de habitat e preservação da biodiversidade; melhoria da qualidade do ar e da água pluvial escoada; redução da poluição sonora urbana; mitigação do efeito de ilha de calor; melhoria da saúde pública e bem-estar dos cidadãos; e criação de emprego e aumento da produtividade dos trabalhadores. 2.3. Avaliação económica da instalação de coberturas verdes

O valor disponibilizado para a realização de um projeto, como as coberturas verdes, é condicionado pela expectativa de retorno sobre o investimento. As restrições económicas implicam, em muitos casos, que se opte pela solução com menor custo inicial, desprezando-se assim o custo do ciclo de vida na sua totalidade [7]. A análise económica permite, atualizando custos e benefícios económicos futuros ao instante temporal do investimento, comparar soluções alternativas e apoiar o investidor na escolha do projeto globalmente mais vantajoso [7, 8]. Têm sido realizadas diversas avaliações da aplicação de coberturas verdes. Alguns estudos indicam que as coberturas verdes são investimentos viáveis, quando aplicadas de forma adequada [9], outros indicam precisamente o contrário [10, 11]. Os resultados contraditórios podem ser explicados pela grande quantidade de parâmetros considerados e que influenciam a avaliação económica (características locais, da cobertura e do edifício). Alguns estudos concluem também que as coberturas verdes são viáveis se incluídos custos e benefícios sociais, uma vez que muitos benefícios apenas se evidenciam com uma aplicação em grande escala [3, 8, 12]. No entanto, de uma forma geral, as avaliações económicas concluem que as coberturas verdes representam um prejuízo para o sector privado. Nesse sentido, os proprietários dos edifícios não serão encorajados a adotar alternativas socialmente e ambientalmente vantajosas, optando pelas soluções menos dispendiosas [11]. Apesar de resultados distintos acerca da viabilidade, os estudos indicam que as coberturas verdes intensivas apresentam melhores retornos que as extensivas [9] e que a instalação em edifícios antigos beneficia de mais vantagens [2]. A grande divergência de resultados, associada à grande variabilidade dos parâmetros envolvidos, reforça a ideia de que é necessário detalhar todas as considerações da análise, nomeadamente características locais. Nesse sentido, está em falta uma avaliação económica da instalação de coberturas verdes tendo por base considerações específicas sentidas em Portugal, abordada neste artigo.

3. DEFINIÇÃO DO CASO DE ESTUDO Este estudo pretende analisar um cenário de substituição de coberturas existentes por coberturas verdes em edifícios e, nesse sentido, é necessário identificar e tipificar as características do processo de reabilitação que influenciam a avaliação a efetuar.

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A inclinação da cobertura pode inviabilizar a instalação de determinadas tipologias de coberturas verdes. Enquanto coberturas intensivas e semi intensivas estão associadas a inclinações nulas, as extensivas podem ser associadas a inclinações até 20º, caso se pretenda evitar custos acrescidos de fixação, ou até 35º, caso exista disponibilidade de suportar esses custos. Deste modo, as duas principais características que interferem com a oportunidade de aplicar coberturas verdes em edifícios existentes são a estrutura da construção e o tipo de cobertura. Existem ainda outros atributos do imóvel e da cobertura que devem ser contabilizados, na medida em que afetam a eficácia de determinados custos e benefícios. Entre eles, a existência de isolamento que afeta o benefício de consumo energético, isolamento sonoro e os custos de instalação e demolição; e a utilização do edifício (habitação ou serviços), que afeta o benefício do consumo energético e valorização do imóvel, associados a distintas necessidades de conforto térmico e valor comercial do imóvel, respetivamente. Fazendo variar as características referidas, foram definidas diferentes coberturas verdes tipo, apresentadas na Tabela 1, que serão objeto da avaliação económica. Tabela 1 - Coberturas tipo analisadas Cobertura Verde Serviços

Habitação

Serviços

sem isolamento Extensiva

Intensiva

Habitação

com isolamento

Inclinada

Plana

No âmbito da análise, em que o objeto de estudo é a substituição de coberturas tradicionais por coberturas verdes, presumiu-se que a inclinação da cobertura seria mantida para que fossem mínimos os custos envolvidos na alteração da estrutura. Desta forma, não foram considerados, por exemplo, edifícios com coberturas de inclinações demasiado elevadas, para minimizar que igual modo os custos associados à instalação das coberturas verdes implícitos no reforço de fixação.

4. PRESSOPOSTOS DO MODELO DE AVALIAÇÃO ECONÓMICA 4.1. Proposta metodológica

No capítulo 2.2 foram identificados os custos e benefícios que resultam da instalação de coberturas verdes. De modo a atingir o objetivo do presente estudo de avaliar economicamente essa instalação, é necessário quantificar esses custos e benefícios e determinar a diferença entre os valores relativos a coberturas verdes e tradicionais, correspondentes ao processo de substituição. Para tal, foi assumido que ambas as coberturas teriam as mesmas propriedades. Ou seja, caso a cobertura existente não apresentasse material de isolamento, a cobertura verde aplicada também não o teria, e vice-versa. A quantificação dos custos e benefícios, por sua vez, baseou-se em dados recolhidos na literatura, tendo sempre em conta especificações aplicáveis a Portugal, nomeadamente características próprias da região como o tipo de clima Mediterrâneo. A avaliação considera todos os custos e benefícios diretamente associados à instalação da cobertura verde durante o seu ciclo de vida, incluindo instalação, operação e desativação. Incidindo sobre as coberturas tipo definidas na secção 3, foi determinada a viabilidade do investimento ao nível do edifício. A viabilidade foi calculada a partir do indicador económico VAL (valor atual líquido).

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Com base no resultado da avaliação económica efetuada para cada uma das coberturas verdes tipo, é possível analisar a influência das características da cobertura e do edifício nessa avaliação, sendo elas:

• Inclinação da cobertura;

• Utilização do edifício;

• Isolamento da cobertura;

• Tipo de cobertura verde instalada.

4.2. Cenários avaliados

Para proceder à análise da influência de cada uma das características referidas na secção 4.1, as coberturas verde tipo definidas na secção 3 foram associadas de modo a que apenas a característica analisada variasse e que as restantes fiquem iguais entre si. Por exemplo, ao avaliar a influência da inclinação da cobertura, o VAL da cobertura tipo 1 foi comparado ao da cobertura tipo 5, uma vez que ambas são coberturas verdes extensivas sem isolamento, instaladas num edifício de serviços, tendo como único aspeto não comum o facto da primeira ser uma cobertura inclinada e a segunda plana. Os cenários analisados estão descritos na Tabela 2, onde são especificadas as coberturas verde tipo em comparação e o parâmetro analisado. Note-se que, uma vez que as coberturas verdes intensivas não devem apresentar pendente, não é possível analisar a influência da inclinação da cobertura para as coberturas verde tipo 9, 10, 11 e 12. De igual forma, a análise da tipologia de cobertura verde não envolve as coberturas verde tipo 1, 2, 3 e 4, correspondentes a coberturas extensivas inclinadas, dada a inexistência de coberturas verde tipo intensivas inclinadas a que seriam comparadas. Tabela 2 - Cenários analisados Parâmetro Analisado

Cobertura verde tipo

Cenário

Inclinação da cobertura

Utilização do edifício

Isolamento da cobertura

Tipo de cobertura verde

I II III IV I II III IV V VI I II III IV V VI I II III IV

1 ●

●

2 ●

●

5 ●

●

6 ●

●

Não Aplicável ●

●

● Não Aplicável

●

● ●

●

● ●

●

● ●

●

4.3. Parâmetros do modelo de avaliação

A avaliação económica de um investimento, para além dos fluxos financeiros, contabiliza igualmente outros fatores que foram necessários estabelecer como: período de análise e taxas de atualização e inflação. As coberturas verdes, ao protegerem a membrana de impermeabilização da radiação ultravioleta, vento, temperaturas extremas e impactos mecânicos, aumentam a sua eficácia e vida útil [11]. Sendo esta camada um dos componentes com maior in-

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fluência no desempenho global da cobertura, a instalação da cobertura verde aumenta simultaneamente a vida útil da própria cobertura. Assim, a avaliação incidiu sobre um período de 40 anos (vida útil estimada para a cobertura verde), considerando um aumento médio da vida útil da cobertura de 20 anos em relação à cobertura tradicional (cuja vida útil corresponde a aproximadamente 20 anos [2]). Para proceder ao cálculo do VAL foi definida a taxa de atualização de 8%, em conformidade com a taxa mínima de investimentos privados em imobiliário. Para considerar o aumento geral do preço de bens e serviços, foi necessário determinar a taxa de inflação, a partir do índice de preços no consumidor consultado em [13], para as categorias:

• Energia (4,9%): aplicada ao consumo de energia e eficiência dos painéis fotovoltaicos;

• Produtos agrícolas (1,4%);

• Manutenção da habitação (2,0%).

4.4. Fluxos financeiros do modelo de avaliação 4.4.1. Custo de instalação e manutenção

A partir de estudos de mercado é possível determinar os custos correntes praticados na instalação e manutenção de coberturas verdes, consultados para Portugal em [14]. De uma forma geral, as coberturas extensivas estão associadas a custos inferiores às intensivas [3]. Os valores consultados foram comparados com valores referentes a coberturas tradicionais, fazendo corresponder entre ambas características comuns, como inclinação e isolamento, para que não fosse esse o motivo da diferença de preços determinada e apresentada na Tabela 3. Tabela 3 - Aumento do custo de instalação e de manutenção decenal Aumento do custo de instalação (€/m²) cobertura Extensiva

Intensiva

Aumento do custo de manutenção decenal (€/m²)

Não Isolada

Isolada

Não Isolada

Isolada

Inclinada

21,01

5,31

Plana

41,49

29,34

12,09

8,03

Plana

95,01

10,03

O facto de estes custos serem significativamente superiores para as coberturas verdes comparando com as tradicionais, representa um dos principais obstáculos à decisão de investimento [11]. Como esperado, quanto maior a espessura de substrato, maior o aumento do preço. A instalação de coberturas extensivas com pendentes elevadas (não apresentada na tabela) revela-se bastante dispendiosa devido às maiores exigências de fixação, podendo apresentar um aumento de custo de 180 €/m² para inclinações de 35º. 4.4.2. Custo de demolição

Também o custo de demolição das coberturas praticado em Portugal foi consultado em [14]. Não havendo indicação do custo

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de demolição para coberturas verdes inclinadas, foi considerado que a variação do custo é semelhante à determinada para as coberturas planas, uma vez que os valores consultados não incluem a parte da estrutura. Para fazer corresponder às características previamente consultadas no preço de instalação e manutenção, foram recolhidos dados de coberturas com a mesma espessura de substrato e de isolamento. A diminuição do custo de demolição, calculada e apresentada na Tabela 4, deve-se ao facto de determinadas componentes poderem ser recicladas e reutilizadas [9]. Tabela 4 - Redução do custo de demolição Custo de demolição (€/m²) Não Isolada

Isolada

Extensiva

-5,12

-5,11

Intensiva

-4,46

-4,47

4.4.3. Custo de substituição

O aumento do custo de substituição foi estimado como o conjunto da redução e aumento do custo de demolição e instalação, respetivamente, e contabilizado no ano 40 (fim da vida útil da cobertura verde), e repete-se no ano 20 (fim da vida útil da cobertura tradicional) com sinal contrário, para representar o benefício de longevidade. Isto é, a substituição de uma cobertura tradicional por uma cobertura verde aumenta a vida útil da própria cobertura e, portanto, evita uma substituição adicional no ano 20. Para além da substituição total da cobertura, existem algumas camadas que exigem substituições periódicas. Foi considerada, com base em valores consultados em [15], uma vida útil para a camada de vegetação de 8 anos e para o sistema de drenagem de 24. A partir de [14], foram determinados os custos de demolição e instalação destas camadas e estimado o valor conjunto, apresentado na Tabela 5.

Tabela 5 - Custo de substituição da camada de vegetação e sistema de drenagem de coberturas verdes

Camada

Extensiva

Sistema de drenagem

Custo (€/m²)

Cobertura Verde Extensiva

Intensiva

Demolição

1,34

1,99

Instalação

9,46

Substituição

10,80

11,45

Demolição

0,78

Instalação

15,25

Substituição

16,03

Note-se que este custo se encontra sobrestimado, uma vez que, na presença de uma manutenção adequada, as necessidades de substituição da vegetação são facilmente suprimidas. Por ter uma vida útil semelhante à da cobertura, o isolamento térmico foi incluído no custo de substituição total.

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4.4.4. Seguro de incêndio

Existem indícios de que as coberturas verdes permitem retardar a propagação do fogo, especialmente quando saturadas [16]. De um modo geral, coberturas intensivas adequadamente mantidas e irrigadas, oferecem essa resistência devido à elevada espessura de substrato. Contudo, as coberturas extensivas devem ser projetadas de modo específico, ainda que, em muitos países, não vigore qualquer regulamentação. Tendo isto em consideração, algumas seguradoras alemãs oferecem descontos de 10 a 20% no seguro contra incêndios em edifícios com coberturas verdes instaladas [17]. Foram consultados valores de seguro de edifícios de habitação em Lisboa [18] e estimados valores para os edifícios de serviços, que as seguradoras fazem corresponder a 60% do capital seguro do imóvel de habitação. Com base no valor dos seguros e nos descontos indicados, foi determinado que a instalação de coberturas verdes pode gerar poupanças anuais de 0,09 a 0,08 €/m² para edifícios de habitação (sem e com isolamento na cobertura, respetivamente), e de 0,06 a 0,05 €/m² para edifícios de serviços. 4.4.5. Consumo energético

A instalação de coberturas verdes permite controlar a variação da temperatura no interior do edifício e, consequentemente reduzir o consumo energético devido à sua capacidade de regulação do fluxo de calor. Na estação de arrefecimento, as necessidades energéticas diminuem devido ao sombreamento e massa do substrato que diminuem a penetração de calor, e devido ao calor consumido pela vegetação durante a evapotranspiração e fotossíntese. Este efeito, no entanto, pode ser anulado com a existência de camadas de isolamento, e o consumo energético acaba por aumentar [19]. Na estação de aquecimento, o isolamento é conferido especialmente pela baixa condutividade térmica e espessura do solo, que reduz perdas de calor para o exterior e aumenta a temperatura interior [2]. No caso da existência de camadas de isolamento, o coeficiente de transmissão térmica da cobertura é ainda mais reduzido. Contudo, nas situações em que a cobertura dispunha previamente de isolamento, a adição da cobertura verde não apresenta melhorias consideráveis [19-22]. Tendo em conta a influência de diversas características no desempenho energético, nomeadamente as referidas (isolamento e espessura do substrato), foram recolhidos dados sobre a redução do consumo energético com a instalação de coberturas verdes comparativamente a coberturas tradicionais, apresentados na Tabela 6. Os valores da tabela baseiam-se em dados que consideram o clima Mediterrânico para Portugal, por ser um dos fatores que mais interfere nos resultados. A partir dos consumos em Lisboa e do preço da energia utilizada (consultados em [23, 24]), foram determinadas as despesas médias, para o sector doméstico e de serviços, para aquecimento e arrefecimento. Considerando a redução do consumo energético (apresentada na Tabela 6), foram calculados os ganhos ou despesas anuais que resultam da instalação de coberturas verdes, apresentados na Tabela 7. Note-se que por não haver dados da redução do consumo de energia relativamente a coberturas verdes intensivas para edifícios de habitação, foi assumido o valor relativo aos de serviços.

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Tabela 6 - Variação do consumo energético em edifícios com a instalação de coberturas verdes relativamente a coberturas tradicionais escuras e claras, em clima Mediterrânico (%) [10, 19–22, 25, 26] Cobertura Tradicional

Isolada

Cobertura Verde

Extensiva Escura

Habitação

Serviços

Clara

45 a 48

-8 a 15

8 a 53

2 a16

-5 a 53

-26 a 0

4 a 54

7 a 45

Total

1,2 a 32

-7 a 2

0,8 a 12

31 a 44

Arrefecimento

-3 a 36

8 a 71

8 a 60

Aquecimento

20 a 36

35 a 73

1 a 39

Arrefecimento

-84 a -193

-14 a -297

-500 a 2,2

-315

Total

-14 a 13

-7 a -41

-1 a 21

Aquecimento Intensiva

Serviços

Aquecimento

Total Extensiva

Habitação

Arrefecimento Aquecimento

Intensiva

Não Isolada

Arrefecimento

-6

26 a 62

-5 a 7

Total

-1 a 46

Tabela 7 - Redução das despesas associadas ao consumo de energia Extensiva (€/m2)

Edifício de habitação Edifício de serviços

Intensiva (€/m2)

Aquecimento

Arrefecimento

Aquecimento

Arrefecimento

Isolada

0,06

-0,25

0,35

0,46

Não Isolada

0,17

-0,62

0,40

0,54

Isolada

0,76

-0,51

0,49

0,31

Não Isolada

0,96

-0,21

0,56

0,37

4.4.6 Eficiência de painéis fotovoltaicos

As coberturas verdes, ao facultarem a redução da temperatura da superfície da cobertura, incrementam o desempenho da produção de energia dos painéis fotovoltaicos, especialmente em dias quentes. Este benefício depende de fatores como: o tipo de vegetação, com preferência para espécies densas e rasas, de modo a evitar o sombreamento do painel; condições climáticas da região; e estação do ano [27]. Para clima Mediterrânico, um estudo [27] indica que o aumento de produção varia entre 1,29 e 3,33% e que, ainda que as diferenças entre estações não sejam relevantes, é esperada uma redução deste aumento durante o Inverno. Lisboa, onde a maior parte dos edifícios apresenta potencial produção de eletricidade média anual de 0,38 a 0,58 kWh/(m². dia), tem investido na instalação de painéis fotovoltaicos [24]. Assumindo que os painéis ocupariam 30% da cobertura, considerando apenas para a estação quente e tendo em conta as percentagens acima indicadas para o aumento da produção, este benefício corresponde entre 0,18 a 0,70 kWh/m² mais eletricidade por ano que com uma cobertura tradicional instalada. A energia produzida pode ser utilizada para a suprir as necessidades do edifício ou vendida à entidade fornecedora segundo tarifas de venda a clientes estabelecidas em [23]. Independentemente do destino, o retorno depende do custo da eletricidade (0,16 €/kWh) e resulta num ganho de 0,03 a 0,11 €/(m².ano). Importa referir que o benefício só foi considerado para coberturas extensivas, uma vez que as restantes poderão sombrear o painel fotovoltaico e invalidar este benefício.

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Produção agrícola

Devido à falta de espaço e aos riscos para a saúde associados à contaminação do solo, as coberturas verdes oferecem uma solução alternativa para o desenvolvimento de produção agrícola em meio urbano. Os produtos produzidos poderão ser consumidos pelos moradores do edifício ou vendidos. Foi consultada a produtividade física de referência em [28] de alguns dos alimentos possíveis de produzir em coberturas verdes e os respetivos preços de venda em zona urbana em [29]. Com base nesses dados, foram determinados ganhos anuais (consoante o produto considerado [30]), com receitas anuais de 8,79 a 0,16 €/m², com o cultivo de amoras e feijões, respetivamente. Note-se que este benefício foi apenas considerado para coberturas intensivas que reúnem condições necessárias para o cultivo, associado a substratos mais profundos e possibilidade de acesso frequente [30].

4.4.8

Valor comercial, estético e de lazer

Os imóveis com coberturas verdes tendem a ser valorizados no mercado devido aos benefícios que estas facultam. Bianchini e Hewage [9], considerando que as propriedades valorizam com a proximidade a uma envolvente natural, indicaram que as coberturas verdes aumentam o valor comercial das propriedades entre 2 a 5% no caso das coberturas extensivas e entre 10 a 20% nas intensivas. Para além disso, constituem um espaço esteticamente atrativo, melhorando a paisagem urbana. Estima-se que esteticamente a propriedade valoriza em 2-5% e 5-8%, para coberturas extensivas e intensivas, dependendo do que o consumidor está disposto a pagar, bem como da sua visibilidade e acessibilidade [9]. Quando acessíveis, representam um espaço de lazer e melhoram o conforto dos ocupantes [31] o que, segundo Tomalty et al [32], aumenta cerca de 11% o valor da propriedade. Estas considerações são importantes em hotéis, centros comerciais e edifícios de acesso público. Nesse sentido, considerou-se que a valorização do imóvel por questões de lazer para edifícios de serviços correspondia a 20%. Note-se que este benefício não é válido para coberturas verdes extensivas uma vez que, por norma, não são acessíveis. Com base nestas percentagens e a partir do preço médio dos imóveis em Lisboa [33], a valorização da propriedade com a instalação da cobertura verde é apresentada na Tabela 8.

Tabela 8 - Aumento do valor de lazer, estético e comercial dos imóveis Valorização do Imóvel (€/m2) Cobertura Verde Extensiva Intensiva

Edifício

Preço (€/m2)

Lazer

Estético

Comercial

Habitação

3.318,00

0,00

464,52

Serviços

2.103,22

0,00

294,45

Habitação

3.318,00

1.459,92

862,68

1.990,80

Serviços

2.103,00

1.682,58

546,84

1.261,93

Note-se que o valor do imóvel apresentado se refere à área de implantação. Ao contrário do benefício de isolamento sonoro (secção 4.4.9) que apenas afeta alojamentos em contacto com a cobertura, e portanto localizados no último piso, estes benefícios valorizam todo o edifício. Assim sendo, o lucro em função da área de cobertura foi multiplicado por 4 para representar o número médio de pisos, determinado a partir de [13].

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4.4.9

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Isolamento sonoro

Características das coberturas verdes como a sua elevada massa, baixa rigidez e efeito de amortecimento permitem melhorar o ambiente acústico no interior do edifício, reduzindo assim a transmissão sonora [34]. Também o isolamento acústico proporcionado pela cobertura verde pode aumentar bastante o valor do edifício, especialmente junto a autoestradas e aeroportos [35]. Claus e Rousseau [36] indicam que a redução do ruído no interior do edifício afeta positivamente o seu valor que, em média, aumenta 0,6% a cada redução de 1 dB. Segundo Connelly e Hodgson [37], as coberturas verdes extensivas proporcionam 2 a 20 dB mais isolamento acústico que coberturas tradicionais. Para os substratos mais profundos das coberturas intensivas seriam esperados aumentos superiores. Assim, foi considerou que o valor do imóvel aumenta, em média, 6,6% para coberturas extensivas e 12% para intensivas. Foi então estimada a valorização do imóvel, apresentada na Tabela 9. Tabela 9 - Aumento do valor do imóvel com o isolamento sonoro Cobertura Verde Extensiva Intensiva

Edifício

Preço (€/m2)

Valorização do imóvel (€/m2)

Habitação

3.318,00

199,08

Serviços

2.103,22

126,19

Habitação

3.318,00

398,16

Serviços

2.103,00

252,39

Este benefício é contabilizado no ano 0 (momento da instalação), tal como os da secção 4.4.8, e apenas considerado para cenários em que a cobertura não incorpora isolamento.

RESULTADOS 5.1. Avaliação económica

A avaliação económica da substituição de coberturas tradicionais em edifícios existentes por coberturas verdes é feita com base nos pressupostos financeiros e fluxos monetários estabelecidos na secção 4.4. Considerando para situação descrita cada uma das coberturas verdes tipo definidas na secção 3, foram determinados os valores de VAL apresentados na Tabela 10. Uma vez que a avaliação económica é feita ao nível do edifício, os valores do VAL no final da análise (40 anos) são apresentados em €/m².

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Tabela 10 - Valor atual líquido da avaliação económica à instalação de coberturas verdes relativamente à solução de coberturas tradicionais Cobertura verde tipo

VAL (€/m2)

673,54

1.060,82

549,52

880,25

696,28

1.083,04

558,88

889,61

3.640,15

4.608,55

3.384,74

4.207,38

É possível concluir, através dos dados apresentados, que a instalação de coberturas verdes gera retornos superiores ao fim de 40 anos que a instalação da solução alternativa de instalar coberturas tradicionais. As coberturas verdes intensivas (coberturas tipo 9 a 10) geram ganhos substancialmente superiores às extensivas (coberturas tipo 1 a 8). Entre as primeiras, a instalação das coberturas verdes em edifícios de habitação (coberturas tipo 10 e 12) apresenta melhores resultados, com ganhos totais superiores a 4.000 €/m². Para as coberturas verdes extensivas, os melhores retornos, de aproximadamente 1.100 €/m², são também referentes à instalação em edifícios de habitação, com a particularidade de não apresentarem isolamento na cobertura, o que sugere que a aplicação em questão é mais eficiente na reabilitação de edifícios antigos. No entanto, nessa situação é importante considerar que a capacidade de carga dos mesmos muitas vezes é insuficiente e inviabiliza o processo. Importa referir que os benefícios de valorização do imóvel (comercial, estético e de lazer) são a principal fonte de ganho na avaliação económica efetuada apenas ao nível do edifício, contribuindo assim para o seu retorno final positivo. Note se que estes benefícios têm um impacto essencialmente a nível da economia da região, enquanto os restantes custos e benefícios integrados na avaliação económica (descritos em 4.4) estão associados diretamente ao proprietário do edifício. Nesse sentido, caso a componente da valorização do imóvel não fosse considerada, os retornos finais do investimento passam a ser negativos, o que permite concluir que, para o proprietário, investir na substituição de uma cobertura tradicional por uma cobertura verde não é viável, resultando em prejuízos associados a elevados custos de instalação e manutenção. Tendo por base os valores apresentados na Tabela 10, foi analisada a influência que as caraterísticas da cobertura e do edifício, consideradas no presente estudo e já referidas na secção 4.1, exercem no resultado final da avaliação. Apresentam se de seguida os resultados e a análise da variação do VAL total (resultado da análise económica no período de 40 anos) que a variação individual de cada parâmetro causa, de acordo com os cenários estabelecidos na secção 4.1. 5.2. Cobertura inclinada vs cobertura plana

Tal como referido na secção 4.1, não é possível analisar a influência da inclinação da cobertura para coberturas verdes intensivas. Na Figura 1 é apresentada, em módulo, a variação que a alteração da inclinação da cobertura provoca no VAL resultante da avaliação económica da substituição da cobertura existente pela cobertura verde.

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Δ VAL (€/m2) 25

22,74

22,22

20 15 10

9,36

III

5 0

Cenário

Figura 1: Cobertura Inclinada VS Cobertura Plana 2 A análise permite concluir que(€/m aplicar uma cobertura verde com inclinação é em média 15,92 €/m² mais dispendioso Δ VAL ) ao fim de 40 anos. Isto deve-se ao facto de que, quanto mais inclinada a cobertura, maior o custo da sua instalação e manutenção e, portanto,1200 menor o VAL. É notória, na Figura 1, uma diferença considerável na variação do VAL entre os cenários I e II (coberturas1000 sem isolamento) e os cenários III e IV (coberturas968,4 com isolamento). Não é possível apresentar 822,64 uma conclusão específica 800 para esta diferença relativamente à influência deste parâmetro, uma vez que para as coberturas planas não isoladas, por não terem sido encontrados custos de instalação e manutenção, foram adotados como 600 valores aproximados os referentes à solução isolada, o que não corresponde à realidade.

387,28

400

386,76

330,73

200 O tipo de utilização do edifício não afeta os mesmos custos e benefícios que a inclinação da cobertura e, portanto, não induz qualquer tipo de variabilidade Δ VAL (€/m2) na análise representada na Figura 1. Quanto ao tipo de cobertura verde aplicada, 0 Cenário II IV ainda que influencie igualmente osI custos de instalaçãoIIIe manutenção, não Vé possívelVIfazer referência à sua interferên25 22,74 22,22 cia na análise em questão uma vez que a tipologia de cobertura intensiva não está envolvida.

Figura 2: Edifício de Serviços VS Edifício de Habilitação

5.3. Edifícios de habitação vs edifícios de serviços 15 Embora a instalação de coberturas verdes em edifícios de serviço gere, de um modo geral, maiores reduções a nível do Δ VAL (€/m2) consumo energético, a instalação em edifícios de habitação gera maiores ganhos9,36 devido a benefícios de isolamento 9,36 10 450 sonoro e valorização do edifício (comercial, estética e de lazer), associados ao maior valor deste tipo de imóveis. Desta 401,17 400 forma, a análise da influência que o tipo de utilização do edifício tem no valor do VAL permite concluir que aplicar uma 5 cobertura verde num 350 edifício de habitação é, em média, 537,76 €/m² menos dispendioso ao fim de 40 anos que num 300 edifício destinado à prestação módulo, os valores dessa variação indivi255,41 0 de serviços. Na Figura 2 são apresentados, em Cenário II III IV I dualmente para cada 250 cenário analisado (descritos na secção 4.1).193,43 180,57

200

137,40 Figura 1: Cobertura Inclinada VS Cobertura Plana

124,02

150 100

2 50 Δ VAL (€/m )

1200

III

Cenário

968,4

1000

822,64 Figura 3: Cobertura com Isolamento VS Cobertura sem Isolamento

800 600

387,28

400

386,76

330,73

Δ 200 VAL (€/m2) 4.0000

3.500

2.943,87

3.000

III

IV 3.525,51

VI Cenário 3.317,77

2.825,86

Figura 2: Edifício de Serviços VS Edifício de Habilitação

2.500 2.000 Δ VAL (€/m2) 1.500 4501.000

401,17

400 500 350

300 250

III

255,41

193,43 Figura 4: Cobertura Verde Extensiva VS Cobertura Verde Intensiva 180,57

200 150

124,02

137,40

REVISTA INTERNACIONAL Cenário

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Na Figura 2 é possível identificar uma maior variação entre os cenários V e VI e os restantes. Este aspeto está associado ao tipo de cobertura verde instalada, que no caso dos primeiros é intensiva e, portanto, resulta principalmente numa maior valorização do imóvel a nível comercial, Δ VAL (€/m2) estético e lazer (não contabilizado para coberturas verdes extensivas) e associado ao acréscimo de isolamento sonoro. Deste modo o aumento do VAL para estes cenários é ligeiramente superior, devido 25 22,74 22,22 associado a maiores retornos. 20

Uma variação menos significativa pode ser identificada, especificamente para coberturas verdes extensivas, entre os cenários 15 I e II (coberturas sem isolamento) e os cenários III e IV (coberturas com isolamento). Esta variação deve-se ao benefício de 9,36 foi desprezado. 9,36 isolamento sonoro, que para o10caso de coberturas previamente já isoladas 5

A inclinação da cobertura não afeta os mesmos custos e benefícios que o tipo de utilização do edifício e, portanto, não induz qualquer tipo de variabilidade na análise representada na Figura 2. 0 II

III

Cenário

Figura 1: Cobertura Inclinada VS Cobertura Plana 5.4. Cobertura com isolamento vs cobertura sem isolamento

A existência de isolamento na cobertura afeta o resultado da avaliação económica na medida em que envolve diferentes Δ VAL (€/m2) custos de instalação, manutenção, demolição, aumento de consumo energético e de isolamento sonoro. A influência deste parâmetro na redução do custo 1200 de demolição é praticamente nula e, dada a grande variabilidade de dados relativamente ao benefício de consumo energético, os resultados a este associados são, de968,4 uma forma geral, inconclusivos. No entanto, a 1000 existência de isolamento na cobertura reduz tanto o custo de instalação como de manutenção. Em contrapartida, anula o 822,64 800 Sendo este último um dos fatores que mais contribui para o retorno positivo da substituição benefício de isolamento sonoro. de coberturas tradicionais por 600coberturas verdes, é mais rentável proceder a esta substituição num edifício sem isolamento na cobertura, em média, 215,33 €/m². que estas coberturas são mais usuais em edifícios antigos, a instalação de 387,28Uma vez 386,76 330,73 330,73 400 coberturas verdes num cenário de reabilitação tem tendência para ser mais rentável. 200

Com base na Figura 3, a maior0 variabilidade os cenários V e VI (coberturas I II possível queIIIé possível IV identificar V ocorre entre VI Cenário verdes intensivas) e os restantes (coberturas verdes extensivas), relacionado com o facto de o tipo de cobertura verde intervir simultaneamente em todos os custos e benefícios semelhantes aoVSisolamento da cobertura. Figura 2: Edifício de Serviços Edifício de Habilitação

Δ VAL (€/m2) 450

401,17

400 350 300

255,41

250 180,57

200 124,02

150

193,43

137,40

100 50 0

III

Cenário

Figura 3: Cobertura com Isolamento VS Cobertura sem Isolamento

De uma forma não tão evidente, surge também alguma variabilidade entre os cenários I, III e V (edifícios de serviço) e os cenários II, IV e VI (edifíciosΔ de respetivamente. Este aspeto resulta de diferentes tipos de utilização do edifícios VAL habitação), (€/m2) que, para além de influenciarem o benefício de consumo energético, afetam principalmente a valorização do imóvel devido 4.000 3.525,51 ao aumento de isolamento sonoro. 3.500 3.000

3.317,77

2.943,87

2.825,86

2.500 2.000 1.500 1.000

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500 0

III

Figura 4: Cobertura Verde Extensiva VS Cobertura Verde Intensiva

Cenário

1200 968,4

1000

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822,64

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800 600 400

387,28

386,76

330,73

Por fim, a inclinação da200 cobertura tem uma influência praticamente nula, sendo a responsável pelas pequenas diferenças na variação do VAL entre os cenários I e II e cenários III e IV, uma vez que apenas afeta o custo de instalação e 0 manutenção. I II III IV V VI Cenário Figura 2: Edifício de Serviços VS Edifício de Habilitação

5.5. Cobertura verde extensiva vs cobertura verde intensiva

O tipo de cobertura verde adotada para proceder à substituição da cobertura tradicional é um aspeto fundamental e Δ VAL (€/m2) com um grande peso na avaliação económica, uma vez que praticamente todos os custos e benefícios dependem do 450 mesmo. 401,17

400 350

Ainda que associadas a custos consideravelmente mais elevados, as coberturas verdes intensivas evidenciam maiores 300 255,41 benefícios, de uma forma geral, pelo que, em média, originam aproximadamente 3.153,25 €/m² mais ganhos que as 250 coberturas extensivas, ao final de 40 anos. 193,43 180,57 200

137,40

124,02

150

Tal como foi observado 100 anteriormente, na secção 5.3, a aplicação de coberturas verdes em edifícios de habitação é mais vantajosa e, portanto, 50 resulta num VAL mais elevado. É possível confirmar este aspeto uma vez mais, a partir da Figura 4, onde os cenários I 0e II (edifícios de serviços) apresentam VAL inferiores aos cenários III e IV (edifícios de habitação), Cenário IV VI visto que o tipo de utilizaçãoI do edifícioII influencia,IIIem simultâneo com o Vtipo de cobertura verde, benefícios como consumo energético, isolamento sonoro e valorização do imóvel. Figura 3: Cobertura com Isolamento VS Cobertura sem Isolamento

Δ VAL (€/m2) 4.000 3.500 3.000

3.525,51 2.943,87

3.317,77

2.825,86

2.500 2.000 1.500 1.000 500 0

III

Cenário

Figura 4: Cobertura Verde Extensiva VS Cobertura Verde Intensiva

A inclinação da cobertura intervém, em conjunto com a tipologia da cobertura verde, no custo de instalação e manutenção. NoCobertura entanto, nãoExtensiva foi possível analisar a influência deste parâmetro visto que a instalação de coberturas verdes 3.153 Verde VS Intensiva intensivas só é aconselhada para coberturas planas (secção 4.1), não permitindo assim a inclusão e comparação, nesta 215 Cobertura com Isolamento VS sem Isolamento secção, de dados referentes a coberturas inclinadas, tanto intensivas como extensivas. 538 Edifício de Serviços VS Habilitação Cobertura Inclinada VS Plana

16 0

500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 Δ VAL (€/m2) O isolamento da cobertura, por sua vez, afeta em paralelo com o tipo de cobertura verde, os custos de instalação, manutenção e demolição, bem como os benefícios de consumo energético e isolamento sonoro. Nesse sentido, a Figura 4 está em conformidade com as conclusões obtidas na secção 5.4, em que a situação de reabilitação (cobertura tipicaFigura 5: Variação média do VAL da avaliação económica associada mente sem isolamento) é mais vantajosa, pelo que os cenários I e III(variação (cobertura isolada) apresentam maior VAL que à variação das características consideradas do VALnão em valor absoluto) os cenários II e IV (cobertura isolada), respetivamente.

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50 0

III

Cenário

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ISSN 1645-5576 Figura 3: Cobertura com Isolamento VS Cobertura sem Isolamento

5.6. Análise comparativa das variáveis 2 ) Δ VAL (€/m Como foi possível observar através dos resultados anteriormente discutidos, a variação de cada parâmetro individualmente não é completamente 4.000 independente dos restantes parâmetros, uma vez que a maioria dos custos e benefícios considerados 3.525,51 depende de pelo menos dois desses parâmetros (exceto os benefícios de seguro de3.317,77 incêndio e a eficiência dos painéis foto3.500 2.943,87as restantes características da cobertura e do edifício comuns, não é possível isolar a voltaicos). Ou seja, mesmo mantendo 2.825,86 3.000 variação de uma só característica, pelo que os resultados de cada cenário analisado não correspondem precisamente. Ainda 2.500 assim, consultando o valor médio da variação do VAL associado a cada parâmetro, é possível concluir quais os que exercem 2.000 maior influência, tal como demonstrado na Figura 5.

1.500 1.000

O tipo de cobertura verde é a característica que mais afeta o retorno final do investimento, uma vez que influencia pratica500 mente todos os custos e benefícios considerados. A alteração desta característica pode levar a um aumento de ganho até 0 3.525,51 €/m² caso a cobertura verde selecionada seja intensiva (aumento de ganho médioCenário de 3,153 €/m²). As restantes I II III IV características analisadas implicam uma variação no VAL substancialmente menor. A influência da inclinação da cobertura, por sua vez, é praticamente desprezável, uma variação do VAL de aproximadamente 16 €/m², ao fim de 40 anos, visto Figura com 4: Cobertura Verde Extensiva VS Cobertura Verde Intensiva que apenas afeta o custo de instalação e manutenção.

Cobertura Verde Extensiva VS Intensiva

3.153

Cobertura com Isolamento VS sem Isolamento

215

Edifício de Serviços VS Habilitação

538

Cobertura Inclinada VS Plana

16 0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

Δ VAL (€/m2)

Figura 5: Variação média do VAL da avaliação económica associada à variação das características consideradas (variação do VAL em valor absoluto)

CONCLUSÕES E DESENVOLVIMENTOS FUTUROS A instalação de coberturas verdes revela-se um investimento não viável a nível financeiro, mas com ganhos evidentes a nível económico. Neste contexto, a criação de incentivos e benefícios fiscais pode ser uma alternativa para tornar este projeto de investimento privado mais apelativo para os proprietários dos edifícios, de modo a que se possa usufruir de todos os restantes benefícios afetos à economia, sociedade e ambiente. Dessa forma, medidas e políticas de incentivo são importantes no sentido em que transferem benefícios públicos para os investidores privados, compensando parte dos custos que estes suportam e tornando o investimento em coberturas verdes mais atrativo. Uma análise apenas em termos financeiros, incluindo custos e benefícios para o promotor do projeto, gera resultados de VAL negativos, negativos, o que torna a solução de coberturas verdes não viável. No entanto, estendendo a análise para o nível económico, incluindo benefícios que contribuem para a economia regional (valorização do imóvel em termos de valor comercial, estético, de lazer e de isolamento sonoro), os resultados do VAL passam a positivos e a instalação destas soluções torna-se preferível à instalação de coberturas tradicionais. Desta forma, para o investidor, as economias não superam os custos e, como tal, a instalação da cobertura verde pode gerar prejuízos como retorno final, tal como concluído por estudos já realizados. A nível económico a instalação pode gerar ganhos até 1.083,04 e 4.608,55 €/m² para coberturas extensivas e intensivas, respetivamente. Os dois parâmetros incluídos na avaliação que proporcionam maior aumento de ganhos são o tipo de cobertura verde aplicada e a utilização do edifício, enquanto as características da cobertura como inclinação e existência de isolamento têm menos relevância para o retorno final do investimento. Coberturas planas são preferíveis a coberturas inclinadas, bem como

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edifícios de habitação, coberturas sem isolamento e intensivas, em detrimento de edifícios de serviços, coberturas com isolamento e extensivas, respetivamente. Ainda que as coberturas verdes intensivas sejam a tipologia que confere maiores vantagens para a avaliação económica, a sua adoção será mais dificultada, uma vez que requer maiores exigências de capacidade de carga, para a qual a estrutura do edifício pode não estar preparada. É importante, por isso, considerar a possibilidade de ocorrerem falhas estruturais que comprometam a segurança dos utentes e, nesse sentido, a necessidade de proceder a ajustes e modificações na estrutura que conduzem a custos adicionais. Sendo Lisboa uma cidade de construção antiga, as estruturas pouco adequadas à instalação de coberturas verdes constituem uma parcela considerável do parque edificado. As coberturas verdes extensivas, aplicáveis a uma maior diversidade de estruturas, resultam em menores custos para o investidor, mas também menores ganhos a nível urbano. Com a consciencialização atual e consequente valorização de soluções sustentáveis, as coberturas verdes acabam por ser projetos de maior viabilidade económica. No entanto, é a valorização da propriedade onde é instalada a cobertura, quer seja uma valorização do foro comercial, estético, de lazer ou por melhorias do conforto acústico, um dos parâmetros que mais contribuem para o resultado positivo da avaliação. Os resultados do presente estudo indicam que as coberturas verdes podem ser uma solução inovadora e viável para zonas intensamente urbanizadas, como a cidade de Lisboa. No entanto, para que a decisão de investimento seja facilitada, esta deve ter por base um estudo de viabilidade que se aproxime o mais possível da realidade, a partir de cenários e simulações sólidas. Obter estimativas realistas dos fluxos monetários associados ao ciclo de vida das coberturas verdes em Portugal, mais especificamente na cidade de Lisboa, resultou num processo complexo e cheio de incertezas. Assim, não é possível garantir que esse retorno seja realmente obtido.

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Nº 41 - MAR 2017 VOL. 15

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