Engenharia Sustentável
UFMG
EM BREVE

Digite sua senha para ver o site:

Critérios para escolha

Critérios para escolha sustentável de materiais

Tamanho da letra:
Compartilhe:

As atividades do setor da construção civil são responsáveis por elevados impactos ambientais, relacionados, principalmente, à extração de altas quantidades de matérias-primas não renováveis, aos elevados consumos energéticos, às emissões de gases responsáveis pelo efeito estufa e à produção de resíduos perigosos.

Torna-se essencial, portanto, adotar novas práticas e atitudes capazes de criar um ambiente construído saudável, baseado na utilização eficiente de recursos e em princípios ecológicos. É dentro deste contexto que está inserida a denominada “construção sustentável”.

Em 1994, o Conselho Internacional da Construção – CIB, definiu sete princípios para a construção sustentável (KIBERT, 2008 apud TORGAL e JALALI, 2010):

  • redução do consumo de recursos;
  • reutilização de recursos;
  • utilização de recursos recicláveis;
  • proteção da natureza;
  • eliminação de tóxicos;
  • aplicação de análises de ciclo de vida em termos econômicos;
  • ênfase na qualidade.

Nos últimos anos, diversos métodos capazes de avaliar a sustentabilidade de uma construção foram desenvolvidos, tais como ferramentas computacionais para análise do ciclo de vida, ou sistemas de certificação ambiental. Muitos destes métodos têm aplicação específica para edifícios, os quais possuem papel de destaque no âmbito da construção sustentável.

Este fato, provavelmente, está relacionado com o elevado consumo energético operacional dos edifícios, o que não ocorre com as demais obras. Muitos esforços foram feitos no sentido da redução da energia operacional, por meio do aumento da eficiência energética dos edifícios. Porém, à medida que a energia operacional é reduzida, a parcela referente à energia incorporada nos materiais de construção torna-se cada vez mais preponderante (TORGAL e JALALI, 2010).

Conforme SPIEGEL e MEADOWS (2006) apud SILVA (2007), a interseção entre sustentabilidade e uso de materiais abrange duas questões principais:

  • O que estamos usando?
  • Quão bem estamos usando?

A resposta à primeira pergunta tem impactos importantes nos recursos naturais e na saúde relativa do ambiente. Os que recursos que estamos usando podem ser inesgotáveis no horizonte humano de tempo, ou seja, renováveis, ou não.

A pergunta sobre quão bem estamos usando tais recursos deve ser respondida considerando as implicações no desempenho do material, incluindo durabilidade, eficiência energética, quantidade de resíduo gerado e potencial para reuso e reciclagem (SPIEGEL e MEADOWS, 2006 apud SILVA, 2007).

Dentro deste contexto, ISAIA (2010) afirma que, em contraposição com o conceito de produção tradicional em ciclo aberto, no qual sempre há descarte ou resíduos, o novo conceito de desenvolvimento sustentável deve adotar o ciclo de produção fechado, no qual as perdas durante todas as etapas são mínimas e o descarte é próximo de zero. Esse processo sustentável de produção baseia-se, portanto, na redução do consumo de materiais e de matérias-primas, por meio das seguintes ações:

  • aperfeiçoamento dos projetos, de forma a minimizar e otimizar o consumo de materiais;
  • substituição de materiais tradicionais com alto conteúdo energético ou descarte por outros com melhor eficiência de relação energia/massa;
  • aumento da durabilidade dos materiais pela seleção daqueles com melhor desempenho e maior vida útil;
  • redução da geração de resíduos e sua reutilização por meio da reciclagem.

JOHN e GLEIZE (2010) ressaltam a importância do desenvolvimento de materiais de alta eco-eficiência, que:

  • apresentem grande durabilidade;
  • propiciem, quando comparados com as soluções tradicionais, menor impacto ambiental da construção ao longo do seu ciclo de vida;
  • sejam recicláveis ou desmontáveis e reutilizáveis;
  • permitam consumo de materiais muito inferior ao dos materiais tradicionais, atendendo as diferentes funções: estruturais, isolamento acústico, térmico, entre outras. Este critério está relacionado com a desmaterialização da construção: construir utilizando menos matérias-primas.

Segundo TORGAL e JALALI (2010), os materiais de construção eco-eficientes são aqueles que, dentre as várias alternativas possíveis, apresentam menor impacto ambiental. Os mesmos autores afirmam que, do ponto de vista da sustentabilidade, a escolha dos materiais de construção deve privilegiar aqueles que:

  • originam-se de fontes renováveis;
  • não apresentem toxicidade;
  • possuam baixa energia incorporada;
  • sejam recicláveis e duráveis;
  • possam permitir o reaproveitamento de resíduos de outras indústrias;
  • estejam associados a baixas emissões de gases responsáveis pelo aumento do efeito estufa (GEE);
  • tenham sido escolhidos levando-se em conta uma análise do seu ciclo de vida.

Conforme afirmam SUZUKI e McCONNELL (1997), o crescimento exponencial da população fará com que, em algum momento, a demanda por recursos não renováveis superará a sua disponibilidade. Neste sentido, a utilização de materiais provenientes de fontes renováveis contribui de forma significativa para o desenvolvimento sustentável.

A durabilidade do material de construção e a facilidade de manutenção do mesmo, também devem ser consideradas quando se trata de sustentabilidade. Isto porque um material mais durável apresentará maior vida útil e, consequentemente, menor impacto ambiental e um material de mais fácil manutenção além de contribuir para reduzir o consumo de recursos naturais, ainda reduz os custos operacionais.

Critérios para escolha

Toxidade dos materiais de construção

Tamanho da letra:
Compartilhe:

As construções correntes incorporam milhares de combinações de químicos e metais pesados. São diversos os materiais de construção que apresentam algum grau de toxicidade, seja esta relacionada aos impactos ambientais da sua produção, à redução da qualidade do ar do interior das edificações ou mesmo à presença em sua composição de resíduos tóxicos.

De modo geral, as principais substâncias tóxicas a serem consideradas são:

Organoclorados (dioxinas e furanos) – são resíduos químicos provenientes de processos industriais que envolvem cloro, como por exemplo, os relacionados à produção do policloreto de vinila (PVC), que é um polímero formado basicamente por cloro e etileno. Os organoclorados são emitidos para o ar e, se inaladas, acarretam riscos à saúde, com a agravante de serem bioacumuláveis no organismo. A contaminação pode se estender a toda a biodiversidade em decorrência da estrutura da cadeia alimentar. Apesar de não existirem estudos conclusivos sobre os riscos a saúde humana do uso do PVC como material de construção, os impactos negativos durante sua produção justifica considerar sua substituição por alternativas, quando isso for possível.

Compostos orgânicos voláteis (COV’s) – Entre as principais questionamentos atuais sobre a toxidade dos materiais construtivos podemos citar os Compostos Orgânicos Voláteis ou COV’s. Os COV’s são compostos a base de carbono como hidrocarbonetos aromáticos e alifáticos, hidrocarbonetos contendo halogênio, cetonas, ésteres, álcoois, que volatizam a temperatura de 50ºC a 260ºC. Os COV’s são tóxicos, cancerígenos e poluidores. Eles são liberados por diversos materiais e elementos construtivos como tintas, vernizes, solventes, adesivos, carpetes, contraplacados e produtos de limpeza. Além da toxidade, os COV’s quando liberados na atmosfera contribuem para o fenômeno de smog fotoquímico, uma névoa de poluição que aparece nas cidades devido a reação fotoquímica, ou seja, na presença da luz solar, do oxido de nitrogênio e dos COV’s com o ozônio troposférico.

Vários estudos forma realizados para analisar as emissões de COV’s pelos materiais e componentes construtivos. A maioria destes estudos buscou caracterizar e quantificar as emissões e relacioná-las com os impactos no meio ambiente e na saúde humana. Os resultados mostraram que os materiais e produtos de construção de base polimérica emitem COV’s e diminuem a qualidade do ar no interior das edificações causando danos a saúde humana e poluem o meio ambiente natural (Popa & Haghighat, 2003). Por isso devemos dar preferência a materiais e componentes de baixa emissão de COV’s como por exemplo, tintas, vernizes e adesivos a base de água.

Materiais contento amianto – Assim como os COV’s, também o amianto ou asbesto vem sendo questionado quanto ao seu impacto negativo na saúde humana. O asbesto é o nome comercial dados a várias fibras de minerais metamórficas de ocorrência natural. Devido as suas propriedade de grande flexibilidade, e alta resistência a tração, química e térmica, o asbesto é utilizado em vários produtos para construção como telhas, placas, revestimentos, isolamentos e tubos. As fibras minerais do asbesto produzem um pó de partículas muito pequenas em escala nanométricas que particulam no ar e são facilmente inaladas e ingeridas provocando sérios danos a saúde. Mossman et.al (1990), Wang et. al (2011), Cullinan & Pearce (2012), estudaram estes possíveis danos nas edificações e concluíram que o uso de materiais com bases em fibras de asbesto apresentam graves danos a saúde dos usuários dos edifícios.

O asbesto possuem fibras de origem anfibólia e crisotila. O asbesto anfibólico apresenta alta toxidade e atualmente é proibido em todo mundo. O asbesto crisotilo é proibido em algumas regiões do planeta, mas em outras regiões ele é amplamente utilizados. Muitos pesquisadores defende a proibição total de seu uso. A União Europeia proíbe o uso de qualquer tipo de asbesto desde de 2005, assim como o Canadá, Argentina, Chile e Uruguai. No Brasil alguns estados e cidades proíbem o uso de qualquer tipo amianto, mas, em grande parte do território seu uso é permitido. Face aos potenciais riscos a saúde humana, em uma seleção de materiais construtivos com uma abordagem na sustentabilidade, os produtos que utilizam amianto devem ser evitados.

Metais pesados – Os metais pesados podem ser lixiviados e contaminar corpos d’água e solo trazendo danos à saúde. Como exemplo podemos citar o uso de chumbo para fabricação de canalizações para abastecimento de água, que por sua vez sofre contaminação em consequência dos produtos de corrosão formados em sua superfície interna. Pessoas contaminadas podem sofrer redução de capacidades intelectuais, problemas de comportamento e até mesmo morte por envenenamento (CANFIELD et al., 2003; TROESKEN, 2006).

Assim, a escolha dos materiais deve ser feita com especial cuidado, sempre selecionando alternativas a materiais tóxicos ou perigosos e ponderando a utilização dos quais possa haver dúvidas quanto à sua toxidade.

Critérios para escolha

A energia incorporada nos materiais de construção

Tamanho da letra:
Compartilhe:

A redução do consumo energético possui um papel fundamental para a construção sustentável, uma vez que o elevado consumo mundial de energia é uma das principais causas para o desenvolvimento insustentável do planeta. Dentro deste contexto, assume fundamental importância a parcela de energia incorporada nos materiais de construção.

A energia incorporada nos materiais de construção (embodied energy) é definida como a energia consumida durante a sua vida útil e, dependendo da abordagem considerada, pode englobar:

  • apenas a energia necessária para colocar o material no portão da fábrica (cradle to gate);
  • a energia utilizada na extração das matérias primas para a produção, transporte e aplicação dos materiais na obra (cradle to site);
  • todos os consumos, desde a produção até a fase de demolição e de deposição (cradle to grave).

Os consumos relacionados à produção dos materiais dependem da especificidade de cada processo produtivo, variando de acordo com o país no qual o material é produzido.

A parcela da energia de transporte varia segundo o modo de transporte utilizado: aéreo marítimo, ferroviário ou rodoviário. À princípio, deve-se privilegiar a utilização de materiais locais, como forma de reduzir a sua energia incorporada.

THOMARK (2006) apud TORGAL e JALALI (2010) afirma que pode-se obter uma redução em 17% na energia gasta na construção do edifício escolhendo-se adequadamente os materiais de construção.

Critérios para escolha

Reuso e reciclagem dos materiais de construção

Tamanho da letra:
Compartilhe:

Conforme GUNGOR e GUPTA (1999), os maiores riscos ambientais ocorrem no final do ciclo de vida dos materiais. Assim, o desenvolvimento de técnicas para a gestão dos materiais no final de seu ciclo de vida, pelo reuso ou reciclagem, é fundamental.

Os materiais recicláveis possuem vantagens ambientais evidentes, uma vez que, esgotada a sua vida útil, podem dar origem a outros materiais. A reciclagem de produtos também pode reduzir o impacto ambiental. Segundo TORGAL e JALALI (2007), um produto que pode ser facilmente reciclado, como, por exemplo, os metais, apresenta vantagens em relação a um produto inicialmente “verde”, mas que não pode ser reciclado. Além disso, a utilização de materiais recicláveis obviamente implica em uma economia de materiais virgens ou não renováveis.

Ainda segundo TORGAL e JALALI (2010), um bom exemplo das vantagens econômicas da reciclagem dos resíduos de construção e demolição (RCD), é trazido pela Agência de Ambiente dos Estados Unidos – EPA (2002), a qual refere que enquanto a incineração de 10.000 toneladas de resíduos pode significar a criação de um posto de trabalho, o seu depósito em aterro representa 6 postos de trabalho, contudo se a mesma quantidade de resíduos for reciclada isso pode significar 36 postos de trabalho. Assumindo que o estado de Minas Gerais produz aproximadamente 20 mil toneladas diárias de resíduos sólidos, a reciclagem dos mesmos seria capaz de criar vários milhares de postos de trabalho.

Critérios para escolha

Incorporação de resíduos nos materiais de construção

Tamanho da letra:
Compartilhe:

A indústria da construção é potencialmente importante para a incorporação de resíduos em seus produtos devido, principalmente, à variedade de materiais utilizados, à magnitude dos volumes processados, e porque, uma vez incorporados em materiais e edificações, os resíduos são imobilizados por longo período de tempo (BUHÉ et al., 1997 apud JOHN et al., 2007). Assim, o setor de construção civil pode incorporar, em seus materiais e produtos, resíduos gerados por sua própria atividade e por outros setores produtivos.

Entretanto, como muitos dos referidos resíduos contém metais pesados e outras substâncias tóxicas, torna-se necessário comprovar que a sua utilização não resulta em perigo para o meio ambiente e para a saúde pública. Os ensaios de lixiviação são utilizados neste contexto para avaliar o risco de contaminação ambiental, provocada por resíduos de materiais contendo resíduos, quando em contato com águas superficiais ou subterrâneas e assim aferir o seu grau de imobilização e periculosidade (TORGAL e JALALI, 2010).

Critérios para escolha

Emissão de GEE na produção dos materiais de construção

Tamanho da letra:
Compartilhe:

A produção de materiais de construção emite quantidades significativas de gases responsáveis pelo aumento do efeito estufa (GEE). Sua principal consequência seria aumentar a temperatura na biosfera acarretando mudanças climáticas, como a elevação do nível dos mares por expansão térmica dos oceanos e degelo das camadas polares. Outros efeitos previstos são aumentos da incidência de fenômenos como furacões, tornados e chuvas torrenciais.

Conforme TAVARES (2006), entre os gases do efeito estufa, estão incluídos: vapor d’água, dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), ozônio troposférico (O3) e clorofluocarbonetos (CFC’s). Destes, o CO2 de natureza antropogênica, é o mais importante em termos de efeito radioativo – com aproximadamente 55% das emissões – e também o mais significativo no que se refere à produção dos materiais de construção (BUCHANAN e HONEY, 1994 apud TAVARES, 2006).

 Vale ressaltar que materiais similares podem apresentar emissões diferenciadas ao longo do tempo e em diferentes regiões, sendo sempre importante favorecer, para cada situação específica, a escolha de alternativas associadas às menores emissões e impactos ambientais.

Critérios para escolha

Utilização da ACV para avaliação dos materiais de construção

Tamanho da letra:
Compartilhe:

A análise do ciclo de vida (ACV) ou Life Cycle Assessment (LCA) foi inicialmente utilizada nos Estados Unidos em 1990 e é definida como o processo de avaliação dos impactos que um determinado material ou produto têm no ambiente em cada etapa de seu ciclo de vida. Esta metodologia tem sido utilizada por diversos pesquisadores na seleção de materiais de construção.

Da forma análoga à descrita no Capítulo 3 a ACV de um material é realizada baseada nas seguintes normas:

  • NBR ISO 14040: 2009 – Gestão ambiental – Avaliação do Ciclo de Vida – Princípios e estrutura, que delimita o processo para avaliação das informações do inventário do ciclo de vida;
  • NBR ISO 14044: 2009 – Gestão ambiental – Avaliação do Ciclo de Vida – Requisitos e orientações, que trabalha os estudos da ACV e os inventários do ciclo de vida.

Apesar de a ACV ser o método científico reconhecidamente mais adequado para avaliar o desempenho ambiental de produtos e processos, a mesmo possui limitações e dificuldades. Um correto resultado das análises depende da disponibilidade dos dados dos materiais e processos realmente usados no objeto de estudo. Muitas vezes estes dados não são conhecidos e os estudos são realizados com dados de materiais e processos similares. Cabe ressaltar que, por exemplo, o mesmo cimento produzido em regiões ou até mesmo fábricas diferentes possuem dados ambientais diferentes, o que mostra a abrangência e complexidade dos dados necessários. A restrição na disponibilidade dos dados torna um estudo de ACV uma descrição parcial dos impactos ambientais do objeto em questão.