Inovação Tecnológica, Sustentabilidade e Energias Renováveis Aplicadas a Construção Civil. Eloy Fassi Casagrande Jr., PhD Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR eloy.casagrande@gmail.com 6º Congresso Internacional de Bioenergia, Agosto, 2011

Há somente 16% de terra biologicamente produtiva neste Planeta

O volume de entulho demolição gerado é até duas vezes maior de construção e que o volume de lixo sólido urbano. Em São Paulo o volume de entulho gerado é de 2500 caminhões por dia

Os edifícios de escritórios, com fachadas de vidro e climatizados artificialmente, chegam a consumir quase 23 vezes mais energia em sua vida útil, que a energia necessária para sua produção. Mascaró, 1982

40.000 unidades habitacionais Conj. Hab. Sta. Etelvina (COHAB/SP, 1983) 40.000 unidades habitacionais Movimento de terra equivalente a 21% do que foi necessário para a implantação da usina de Itaipu O custo de cada residência, ante as obras de recuperação necessárias, equivaleria a de um apartamento na Av. Paulista, na cidade de São Paulo. Fonte: FARAH (1998)

INDÚSTRIA DO CIMENTO E EMISSÃO DE CO2 A indústria do cimento responde por cerca de 7% da emissão anual de CO2 Um pacote de cimento de 50kg pode representar de 30 a 50 kg de CO2 emitido. O Brasil produz 38 milhões de toneladas de cimento Portland (comum) = aproximadamente 22,8 milhões de toneladas/ano de gás carbônico “Casa carbono popular” Uma casa de interesse social da Cohapar de 40 m2 representa em média o lançamento de 9.824,06Kg de CO2 na atmosfera devido ao material utilizado (Stachera e Casagrande, 2005)

A Construção Sustentável Redundância no termo, pois toda construção devia ser! A sustentabilidade na cadeia produtiva da construção privilegia sistemas construtivos que promovam uma integração com o meio ambiente, adaptando-os para as necessidades de uso, produção e consumo humano. Procura adotar soluções que propiciem edificações econômicas e o bem-estar social, baseada no manejo sustentável dos recursos naturais, preservando-os para as gerações futuras.

Construção Sustentável: m2 construído X CO2 reduzido As construções sustentáveis devem ser concebidas e planejadas a partir de várias premissas: Projeto elaborado dentro dos princípios da Arquitetura bioclimática; Escolha de materiais ambientalmente corretos, de origem certificada e com baixas emissões de CO2 ; Baixa geração de resíduos durante a fase de obra; Garantia de que interfira o menos possível em áreas de vegetação e permita grande permeabilidade do solo; Promoção da redução no uso de energia e água em todas as fases – construção e uso; Cumprimento das normas técnicas - principalmente as de desempenho e de segurança e da legislação trabalhista; Facilidades para a “desconstrução” para que os materiais possam ser amplamente reaproveitadas até o fim de seu ciclo de vida. Casa Conceito Curitiba Eloy Casagrande e Patricia Peralta

CONSTRUÇÃO SUSTENTAVEL E ECODESIGN – Redução de matéria prima Produtividade dos recursos -- fazer mais com menos, Retirando até cem vezes mais benefício de cada unidade de energia ou de material consumido. A indústria é redesenhada modelos biológicos, o melhor do design contemporâneo e o desperdício zero. Produtos madereiros manejados de tal forma a aumentar de 1.8 -2.4 vezes a produção de fibras, usando assim árvores de reflorestamento mais jovens, macias, de baixa qualidade e de crescimento mais rápido. Construçao modular a seco: paineis OSB e estruturas de madeira ou aço LP Brasil Viga sem I

TIJOLO SOLO CIMENTO – menos carbono Mistura homogênea, compactada e curada de solo, cimento (5% a 10%) e água em proporções adequadas Praticamente qualquer tipo de solo pode ser utilizado, entretanto os solos mais apropriados são os que possuem teor de areia entre 45% e 50% Redução de 20% a 30% no tempo de obra

BIOMIMETISMO Construção de cupinzeiro inspira arquitetura com maior conforto ambiental Cupinzeiros mantém a temperatura interna controlada em casos onde a temperatura externa pode ir de 3 a 42 graus Celsius Eastegate Centre em Harere, Zimbabwe Arq Mick Pearce http://www.sandkings.co.uk/ Loughborough University, UK

SUSTENTABILIDADE - INVESTE EM IDENTIDADE A NAS PESSOAS HOTEL INN OF THE ANASAZI Santa Fé, New Mexico Transformou construção de aço e vidro em construção de estilo histórico de adobe. Materiais de construção, móveis, e objetos de arte produzidos por artesões locais e usando recursos da região. Objetos de higiene pessoal feitos de ervas e produtos produzidos e consumidos pelas populações tradicionais locais. Os funcionários são treinados para: resolver conflitos, e pagos para realizar trabalhos dentro da comunidade também. Minimizando conflitos; Proporcionando oportunidades e suporte aos mais carentes. Fonte: Motloch & Casagrande, 2004

BAMBU E AÇO Aeroporto Barajas, Espanha

PUMA CONTAINER LOJA, Nova Iorque, 2006 24 containers recuperados

BedZED - Zero (Fossil) Energy Development O BedZED atinge taxas de redução de 88% no aquecimento, 57% na utilização de água quente e 25% no consumo de electricidade, em relação à habitação média britânica. Arq. Bill Dunster http://www.zedfactory.com/ Beddington, UK http://www.zedfactory.com/

Ecoteconologias - Condomínio Solar Freiburg, Alemanha Arquiteto Rolf Disch Produz mais energia do que os moradores consomem Telhado: painéis fotovoltaicos Construída com material de baixo impacto ambiental e paredes com até 40 cm de isolamento térmico http://www.rolfdisch.de/default.asp

PRIMEIRA CASA CONSTRUÍDA NO CONCEITO DE SUSTENTABILIDAD EM CURITIBA (2000) Arquitetura bioclimática: Iluminação Natural e ventilação cruzada Uso de 75% de material de demolição: Aumento do Ciclo de vida do material

Tecnologias na época ainda eram pouco empregadas Ecomoma: sistema solar para aquecer a água e coleta da água da chuva Paredes duplas p/ alvenaria exteran e dry-wall interno: mais conforto térmico-acústico Iluminação natural

EXPERIÊNCIA GEROU EMPRESA CASA CONCEITO CUSTOU 30% MAIS BARATO 49 dormentes formam a estrutura da casa, escada e deck Portas e janelas em imbuia de demolição EXPERIÊNCIA GEROU EMPRESA Placas de polieretano usadas no isolamento térmico-acústico www.ecostudio.com.br

ESCRITÓRIO VERDE UTFPR, 2011 Centros Universitários Sustentáveis (greencampi), constituem uma realidade nos países desenvolvidos e servem como modelos à comunidades que desejam reduzir seus impactos sócioambientais. Algumas universidades possuem um Green Office – “Escritório Verde”, onde são planejadas e implantadas as práticas sustentáveis nos campi. Missão do Escritório Verde do Campus Curitiba Vinculado diretamente diretoria do Campus Curitiba, o Escritório Verde tem como missão integrar os profissionais que desenvolvam pesquisas nas diferentes áreas de conhecimento dos departamentos aos técnicos da administração, em um programa permanente – Tecnologia com Sustentabilidade - TECSUS, desenvolvendo e implantando a política ambiental da instituição, em acordo com os princípios da Agenda 21.

SEDE SUSTENTÁVEL DO ESCRITÓRIO VERDE UTFPR A sede do Escritório Verde da UTFPR é uma edificação planejada dentro dos princípios da arquitetura bio-climática, da construção de baixo carbono e da acessibilidade.

Planejamento da construção da sede: Integrando empresas e tecnologias Para sua construção foi estabelecido parcerias com mais de 50 empresas doadoras de tecnologias sustentáveis e materiais de baixo impacto ambiental.

ESCRITÓRIO VERDE UTFPR  m2 construído X CO2 reduzido Primeiro projeto arquitetônico da UTFPR dentro dos princípios da construção sustentável Empresa EcoStudio –Soluções Sustentáveis em Arquitetura e Design Construção em madeira fixa carbono Construção a seco (wood-frame) modular de 150 m2 sem gerar resíduos

uso da tecnologia construção a seco (wood-frame), SISTEMA CONSTRUTIVO SUSTENTÁVEL DO ESCRITÓRIO VERDE uso da tecnologia construção a seco (wood-frame), telhado verde e sistema de uso e coleta da água da chuva, uso de lajes e projeto de paisagístico que permite a permeabilidade da água, instalação de painéis fotovoltaicos para gerar energia e painéis de energia termodinâmica para aquecimento da água e calefação, uso de equipamento para controle de umidade e resfriamento do ar, sistema de iluminação natural e uso de lâmpadas LED, janelas feitas em madeira certificada com vidro duplo, isolamento térmico acústico produzido a partir de PET e pneu reciclado, uso de piso elevado e carpete também em material reciclado,  mobiliários seguindo os critérios de ecodesign 

Fabricação das paredes – empresa TecVerde Eng. As paredes foram fabricadas em apenas 12 dias com painéis estruturas de OSB (LP Brasil) e vigas de pinus autoclavado (Berneck)

Montagem das paredes – obra limpa, sem resíduos As paredes e a estrutura do telhado foram montadas em cinco dias, como apenas cinco profissionais e um guindaste

Mezanino e Estrutura do telhado A estrutura do telhado foi feita com vigas I  Lã de PET reciclado usado para isolamento Térmico (Trisoft) Manta reciclada de pneu para isolamento acústico (Caça-ruídos)

Estudantes da Empresa Junior ajudam na construção Colocação da manta de PET reciclada Reforço no tratamento da madeira

Janelas madeira de reflorestamento Lyptus com vidro duplo (MADO) Acabamento externo - Siding Vinilico (PVC) Forro modular térmico acústico em madeira mineralizada (Climatex) Acabamento interno – placa cimentícia e painel DecoWall (LP Brasil)

Colocação da telha SHINGLE – Empresa Ebanesteria Forro modular térmico acústico em madeira mineralizada (Climatex)

Vista geral do Escritório Verde Estudantes colocam o telhado verde

Primeira edificação autônoma em energia do Paraná Com cerca de 3000 Watts de painéis conectados a rede (grid tie) e 500 Watts de energia eólica, o Escritório Verde terá energia suficiente para seu funcionamento (Empresa Solar Energy). Sistema coleta e uso da água da chuva Cisterna 1.500 L Uso nos sanitários e limpeza externa (Acquatech) Projeto prevê acessibilidade Universal -Rampa para cadeirantes c/ piso drenante (Tecnogran)

Energia solar poderá alimentar uma bicicleta a célula de hidrogênio e um carro elétrico autenticamente paranaense! Bicicleta desenvolvida por aluno de mestrado da UTFPR POMPEO - Projeto iniciado a partir do professor Pompeu da UTFPR que hoje é consultor para a empresa FIEL que desenvolve o mesmo

O protótipo testado pode ter uma autonomia de até 200 km, e necessita de apenas 1KW/h para rodar 10 km a um custo de R$0,40, totalizando R$0,04/km. Projetos de alunos abordarão as necessidades de finalizar e aprimorar o protótipo

INOVAÇÕES SUSTENTÁVEIS NO ESCRITÓRIO VERDE O Escritório Verde também será a sede do “Centro Regional Integrado de Expertise de Educação para o Desenvolvimento Sustentável CRIE_Curitiba”, que será abrigado pelo Escritório Verde. O centro foi aprovado pela Universidade das Nações Unidas (UNU) / Instituto de Estudos Avançados. . EMPRESA JUNIOR INTERDISCIPLINAR - CONSULTORIA VERDE Escritório Verde será a sede da primeira Empresa Junior interdisciplinar da UTFPR para atender a comunidade na suas demandas de projetos/programas de sustentabilidade e responsabilidade social nas suas atividades produtivas.

Obrigado! www.escritorioverdeonline.com.br www.ecostudio.com.br eloy.casagrande@gmail.com Tel: 41 9982-9747