Edifícios ecológicos: características e exemplos famosos

Pode parecer uma tendência momentânea, mas o design de edifícios ecológicos, na verdade, logo se tornará o padrão a ser seguido para a construção de qualquer tipo de edificação. Desde edifícios de energia zero até os passivos, o objetivo é reduzir o impacto ambiental com soluções que abrangem tradição e inovação.

Portanto, não fiquemos despreparados e vejamos o que se entende por edifícios ecológicos, quais características não podem faltar e quais exemplos famosos poderíamos seguir.

Edifícios ecológicos: o que são

Os edifícios ecológicos, também conhecidos como edifícios verdes ou sustentáveis, são construções projetadas e construídas com o objetivo de minimizar seu impacto no meio ambiente e promover a sustentabilidade em todo o seu ciclo de vida, desde o projeto até a demolição, até a reciclagem dos materiais. Esses edifícios são projetados com máxima atenção à economia de energia, uso responsável de recursos e conforto dos ocupantes.
O projeto de um edifício ecológico requer uma série de cuidados especiais para maximizar a eficiência energética, reduzir o impacto ambiental e promover a sustentabilidade.

Técnicas de construção sustentável

Aqui estão alguns aspectos-chave considerados durante o projeto de um edifício ecológico:

• orientação e design passivo: a disposição e a orientação do edifício podem maximizar o uso da luz natural e otimizar a climatização de verão e inverno. Isso pode incluir a posição e o tamanho das janelas, a forma do edifício e o uso de elementos como brises reguláveis, telhados verdes, chaminés de ventilação, fachadas ventiladas, pele dupla, etc., para reduzir o aquecimento solar e melhorar a ventilação natural.
• Eficiência energética: uso de materiais isolantes de alta eficiência, janelas de alto desempenho energético, sistemas de aquecimento e resfriamento de alta eficiência e integração de tecnologias para controle automatizado dos sistemas energéticos.
• Fontes de energia renovável: a instalação de sistemas para geração de energia a partir de fontes renováveis como painéis solares, fotovoltaicos, turbinas eólicas ou sistemas de cogeração pode ajudar a reduzir o uso de energia de fontes não renováveis. Durante o projeto, é necessário o suporte de ferramentas e software fotovoltaico que permitem dimensionar os sistemas para a produção de energia elétrica a partir de fontes renováveis, avaliar o posicionamento correto para maximizar o desempenho e otimizar os tempos de retorno do investimento inicial.
• Materiais sustentáveis: o uso de materiais de construção de baixo impacto ambiental, reciclados e recicláveis ou provenientes de fontes renováveis pode reduzir o impacto ambiental geral do edifício. Isso inclui materiais como madeira certificada, concreto reciclado, isolantes naturais e tintas com baixo VOC (Compostos Orgânicos Voláteis).
• Gerenciamento de águas: a implementação de sistemas para coleta de águas pluviais, reutilização de águas cinzas e gerenciamento de águas residuais pode reduzir o consumo total de água e promover a sustentabilidade hídrica do edifício.
• Qualidade do ambiente interno: uso de materiais não tóxicos e de baixo VOC para garantir um ambiente interno saudável e confortável, juntamente com soluções para maximizar a luz natural e ventilação.
• Gerenciamento de resíduos: integração de sistemas para coleta seletiva de resíduos durante a construção e uso do edifício, bem como planejamento para reciclagem e reutilização de materiais no final da vida útil do edifício.
• Monitoramento e otimização: instalação de sistemas de monitoramento e controle para avaliar e otimizar a eficiência energética, o consumo de água e o ambiente interno do edifício ao longo do tempo.

Integrando esses aspectos no projeto de um edifício, é possível criar estruturas que reduzem o impacto ambiental e promovem a sustentabilidade a longo prazo. Para obter suporte válido no projeto de edifícios sustentáveis, é possível aplicar a metodologia BIM, usar software para cálculo energético e implementar no fluxo de trabalho plataformas de gerenciamento BIM para gestão de todo o ciclo de vida das construções.

Exemplos práticos de projeto de edifícios verdes e características para a construção moderna

Hoje, diferentes abordagens para o projeto de edifícios ecologicamente sustentáveis foram desenvolvidas, aproximando-se uma da outra em função das condições ao redor e dos resultados que se deseja alcançar. Entre os exemplos práticos de projeto de edifícios verdes, temos de fato:

• arquitetura solar, ligada à ótica, à térmica, à ciência dos materiais e a tudo que aproveita a energia solar limpa e renovável, considerando o edifício como um receptor de energia solar;
• arquitetura bioclimática, cujo princípio básico é aproveitar o clima, aplicando elementos de projeto e tecnologia de construção para economizar energia e garantir condições de construção confortáveis;
• arquitetura vernacular, caracterizada pelo uso de materiais e conhecimentos locais, geralmente sem a supervisão de arquitetos profissionais. Assim, surgem edifícios simples e práticos, repondo tradições construtivas e métodos tradicionais de construção;
• arquitetura ecológica, habitações de baixo impacto ambiental, projetadas e construídas com materiais e tecnologias que reduzem o impacto ambiental e a necessidade energética;
• arquitetura NZEB, projeto e construção de edifícios eficientes do ponto de vista energético, que atendem à sua necessidade energética baseando-se inteiramente em fontes renováveis no local.

Características sustentáveis na construção: exemplos de materiais de construção verdes

O setor da construção é um grande responsável pelas emissões globais de gases de efeito estufa: materiais tradicionais como cimento, aço e alumínio requerem grandes quantidades de energia para serem produzidos e roubam do meio ambiente recursos valiosos que são difíceis de substituir.
As novas práticas ecológicas e sustentáveis se concentram na utilização de materiais de construção sustentáveis, tornando os edifícios não apenas mais eficientes do ponto de vista energético, mas também mais sustentáveis e menos custosos do ponto de vista da estrutura e de sua composição.

Entre os principais materiais verdes, podemos citar:

• bambu: utilizado para coberturas e estruturas de suporte, é recorrente também nos pisos e nos móveis estéticos. É um material resistente e flexível e absorve uma elevada quantidade de Co2 durante o crescimento;
• cânhamo: cujo núcleo interno, quando misturado com água e cal, produz um material de construção leve, ignífugo e durável, que é utilizado para revestimentos externos, paredes permeáveis e lajes isolantes;
• cortiça: que além das propriedades isolantes, a flutuabilidade e a durabilidade, também é resistente à umidade, ao mofo e ao fogo, por isso é muito utilizada em painéis acústicos e térmicos;
• pedra: muito abundante na natureza, durável, completamente recuperável. Material de construção histórico que possui também propriedades isolantes que a tornam adequada para edifícios sustentáveis;
• concreto pré-fabricado: sendo produzido em fábrica, a produção do concreto é muito mais eficiente, reduzindo o consumo de material e os desperdícios;
• concreto impresso em 3D: assim como a pré-fabricação, os métodos de impressão 3D fornecem um controle mais preciso sobre a mistura e a quantidade de concreto consumido. Além disso, formas e modelos quase ilimitados permitem criar estruturas mais leves e resistentes mais facilmente, com muito menos energia consumida por equipamentos pesados durante a construção;
• plástico reciclado: resistente à umidade, à corrosão e ao desgaste, o que o torna uma excelente opção para elementos externos como revestimentos e terraços ou elementos internos como pisos, prateleiras e painéis de parede.

Exemplos de edifícios verdes que têm um impacto concreto no ecossistema

Os edifícios verdes não são apenas uma tendência; são o futuro do planejamento urbano sustentável. Aqui estão alguns exemplos concretos de design de edifícios verdes que mostram abordagens inovadoras para a sustentabilidade e têm um impacto concreto em todo o ecossistema:

• Pixel Building, Melbourne, Austrália – concluído em 2010 e projetado pelo Studio 505, é considerado o primeiro edifício australiano com emissões líquidas de dióxido de carbono iguais a zero. Representa um exemplo significativo de arquitetura sustentável graças às soluções tecnológicas adotadas para reduzir o impacto ambiental. O edifício é equipado com painéis feitos de material de desperdício reciclado, montados em uma estrutura metálica, que fornecem não apenas uma estética distinta, mas também iluminação interna e proteção solar. Do ponto de vista energético, o edifício é autossuficiente graças a um sistema fotovoltaico no telhado e turbinas eólicas visíveis na fachada. Para reduzir o consumo de energia, o edifício é equipado com isolamento avançado, um telhado verde com sistema de coleta e reutilização da água da chuva, e um sistema de ventilação natural. O aquecimento e o resfriamento são geridos por meio de uma bomba de calor de absorção água-amônia, com uma eficiência superior às caldeiras a gás convencionais. Na escolha dos materiais, privilegiam-se aqueles reciclados e de baixo impacto ambiental, como o concreto de baixa emissão de dióxido de carbono;
• World Trade Center, Manama, Bahrein – trata-se de duas torres gêmeas integradas por turbinas eólicas. Representam os primeiros arranha-céus do mundo a integrar turbinas eólicas em seu design: as três turbinas, montadas entre as torres, geram cerca de 15% da eletricidade dos edifícios. As formas de vela das torres canalizam o vento em direção às turbinas, otimizando sua eficiência, enquanto as piscinas refletoras na base ajudam a resfriar por meio da evaporação;
• One Bryant Park, Nova Iorque – é um arranha-céu equipado com um sistema de cogeração que produz eletricidade e calor, reduzindo a dependência de fontes de energia externas. O edifício utiliza sistemas avançados de reciclagem de água para reduzir o desperdício de água. Recebeu a certificação LEED Platinum, o que o torna um dos arranha-céus mais verdes do mundo.
• Escola flutuante, Makoko, Lagos, Nigéria – projetada por Kunle Adeyemi, esta escola flutua sobre 256 barris de plástico e é construída com madeira de origem local. Os painéis solares fornecem eletricidade e os sistemas de coleta da água da chuva acionam os serviços sanitários. Este design inovador enfrenta os desafios ambientais e envolve a comunidade local em sua construção.

Exemplos de edifícios verdes icônicos: na vanguarda da sustentabilidade

Na constante busca por um futuro sustentável, os edifícios desempenham um papel significativo na contribuição para as emissões globais de gases de efeito estufa e entre os edifícios verdes mais icônicos não podemos deixar de pensar em:

• Bosco Verticale, Milão, Itália: projetadas por Stefano Boeri Architetti, as duas torres residenciais abrigam mais de 20.000 árvores e plantas, o equivalente a um hectare inteiro de floresta, que se desenvolve verticalmente. A vegetação é posicionada estrategicamente nas varandas das torres, criando um efeito visual extraordinário e oferecendo ao mesmo tempo benefícios ambientais significativos. As plantas, de fato, ajudam a filtrar a poeira, a reduzir a poluição sonora, a produzir oxigênio e a regular a temperatura.
• One Central Park, Sydney, Austrália: famoso por seu uso inovador do verde, é composto por uma série de jardins suspensos que descem em cascata ao longo da fachada, que além de criar espaços arquitetônicos impactantes, são fundamentais para reduzir o consumo energético do edifício. Icônico é também o sistema de espelhos motorizados que seguem o movimento do sol e refletem a luz nas áreas sombreadas do parque e dos edifícios.
• Biblioteca pública de Beitou, Taipei, Taiwan: representa a primeira biblioteca verde de Taiwan e se desenvolve em dois andares projetados para reduzir o consumo de água e eletricidade graças às suas amplas janelas. O telhado é parcialmente coberto por células fotovoltaicas para gerar energia e também coletar a água da chuva para uso nos banheiros.
• Edifício principal do Apple Park, Cupertino, Califórnia: projetado pela Foster + Partners e inaugurado em 2017, incorpora a sustentabilidade ambiental da Apple. É alimentado por energia limpa, graças a um sistema solar de 17 megawatts no telhado, um dos maiores do mundo, e um sistema de células a combustível de biogás de 4 megawatts. A estrutura economiza mais de 30 milhões de galões de água potável por ano graças a um sistema de reutilização das águas residuais tratadas.
• Coleção Parkroyal, Cingapura, Cingapura: este hotel de luxo é composto por cerca de 15.000 m² de terraços-jardim, os sky gardens. Esses terraços são projetados para serem autossuficientes e consumir energia mínima através do uso de células solares, sensores de movimento e coleta da água da chuva para posterior reciclagem.

Soluções criativas: exemplos de projeto de edifícios verdes que inspiram

Os edifícios verdes inovadores estão remodelando o futuro da arquitetura sustentável, demonstrando como o design pode trabalhar em estreita colaboração com o mundo natural e se tornando uma fonte de inspiração para todas as arquiteturas do futuro.

Um exemplo impressionante é o West Building do Vancouver Convention Centre, no Canadá, que possui:

• uma instalação para o tratamento de águas residuais que limpa e recicla as águas cinzas e negras para usos não potáveis, como a descarga do vaso sanitário e a irrigação do telhado verde;
• um sistema de aquecimento e resfriamento de água do mar que utiliza a mesma água do mar circundante para fornecer resfriamento nos meses mais quentes e aquecimento nos meses mais frios;
• um habitat marinho restaurado, integrado nas próprias fundações do edifício, que melhora a qualidade da água e favorece o crescimento da vida marinha;
• biocompostores no local que reduzem a massa de resíduos orgânicos em cerca de 70-80%;
• um telhado verde de seis acres, o maior do Canadá, que abriga mais de 400.000 plantas e ervas nativas e, para ajudar a polinizar as plantas, há quatro colmeias que abrigam abelhas melíferas europeias.

Outro exemplo de máxima criatividade é o Construction Industry Council Zero Carbon Park de Hong Kong, que gera mais energia do que consome, demonstrando o poder das tecnologias renováveis e do design inteligente. Seu design passivo com forma, orientação, disposição e envoltório do edifício sensíveis ao clima melhora a ventilação natural, a luz natural e a sombreamento solar.

O uso de sistemas ativos de alta eficiência energética, como ventiladores de alto volume e baixa velocidade, sistema de resfriamento de alta temperatura, acoplamento com controle inteligente, reduz a demanda potencial de energia em 25%. Ao mesmo tempo, para compensar o carbono incorporado em seu processo de construção e nos principais materiais estruturais, foram adotadas a geração de energia renovável no local por meio de trigeração de biodiesel e tecnologias fotovoltaicas (FV) de ponta.

Exemplos de edifícios verdes sustentáveis: redefinindo a arquitetura ecossustentável

Para redefinir a ideia de arquitetura ecossustentável, é necessário partir do processo criativo e realizador, estudando todas as fases de conceito, projeto, execução e desativação.

É necessário concentrar-se em parâmetros como a escolha do local, pois o novo edifício deverá coexistir com o ambiente existente e ter o menor impacto possível, e a análise do contexto urbano, considerando a proximidade e a presença de meios de transporte público e espaços verdes, a serem respeitados e não privados de sua identidade.

Somente em seguida se passa a aspectos mais técnicos e construtivos, como o grau de isolamento térmico, a ventilação, o controle de temperatura e o aproveitamento da iluminação natural.

Para reduzir o impacto, é necessário concentrar-se na produção de energia e no aquecimento e resfriamento a partir de fontes renováveis.

Entre as estruturas revolucionárias que utilizam energia renovável, maximizam a eficiência dos recursos e priorizam o bem-estar dos ocupantes, estabelecendo um novo padrão para uma vida ecossustentável, podemos lembrar:

• Cube Berlin, na Alemanha, um edifício inaugurado em 2020, destinado a escritórios em forma de cubo próximo à estação ferroviária principal. Sua fachada é dobrada para dentro com dobras e rugas ao longo de sua superfície, e os vidros das janelas são revestidos para reduzir o calor dentro do edifício. É uma estrutura tão inteligente e sustentável que adapta as configurações energéticas do edifício ao longo do tempo com base no comportamento de seus usuários dentro.
• Sun-Moon Mansion em Dezhou, na China, que é um dos maiores arranha-céus alimentados por energia solar do mundo. Tem um telhado em forma de leque com mais de 5.000 painéis solares posicionados estrategicamente que fornecem 98% da energia.
• Sohrabji Godrej Green Business Centre em Hyderabad, na Índia, é um complexo de escritórios, laboratórios de pesquisa e salas de conferências. Cerca de 60% dos edifícios são cobertos por telhados verdes e 40% por painéis fotovoltaicos que fornecem cerca de 20% da demanda energética de todo o complexo.

Características inovadoras e exemplos de tecnologia de construção verde que moldam o futuro

O futuro da arquitetura sustentável está repleto de novas ideias interessantes que estão destinadas a mudar a forma como projetamos e construímos edifícios. Com todos pressionando por práticas ecologicamente sustentáveis, arquitetos e desenvolvedores estão se destacando, mostrando projetos fantásticos que empurram os limites da construção verde.

A pressão por edifícios NZEB, com energia líquida zero, com HVAC ultra eficientes que utilizam inteligência artificial para prever e gerenciar proativamente o desempenho do edifício à medida que as condições mudam, está crescendo graças a arquitetos e engenheiros que trabalham todos os dias para criar edifícios que produzem a mesma quantidade de energia que consomem.

Utilizando tecnologias inteligentes para a gestão e monitoramento de energia e a redução do consumo de água, de fato, esses edifícios inovadores economizam energia e reduzem seu impacto no meio ambiente.

Ao mesmo tempo, as pesquisas para realizar projetos com zero emissões de carbono também estão acelerando.

O controle do carbono está se tornando cada vez mais necessário devido à produção de emissões de gases de efeito estufa criadas pela extração, produção, transporte, instalação, manutenção e descarte de materiais de construção.

Os princípios relacionados a edifícios inteligentes também são tendências importantes, pois com eles é possível reduzir os altos custos relacionados ao clima utilizando tecnologias avançadas para conectar, analisar, otimizar e automatizar os elementos-chave do desempenho.

Além das novas infraestruturas, edifícios mais antigos estão sendo cada vez mais frequentemente reformados com sistemas inteligentes e outras tecnologias de construção ecológica, como a implementação de sistemas HVAC de baixo consumo de energia, novas medidas de economia de água, a adição de telhados e paredes verdes, sistemas de coleta de água da chuva e painéis solares e fotovoltaicos.

Essa abordagem à arquitetura sustentável está abrindo caminho para um futuro em que os edifícios ajudam ativamente o planeta.

Para ter um suporte válido na concepção de edifícios sustentáveis, é possível aplicar a metodologia BIM, utilizar software para cálculo energético e implementar no fluxo de trabalho plataformas de gestão BIM para a gestão de todo o ciclo de vida das construções.

Dê uma olhada também no artigo “Green BIM: objetivos e potencialidades da integração entre BIM e bioarquitetura” para aprofundar a ligação entre BIM e projeto sustentável.