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Importância dos Materiais Sustentáveis na Indústria

A construção verde requer o uso de materiais sustentáveis. Como escolhê-los com base no desempenho energético, reciclabilidade e durabilidade

Atualmente, na Europa, os edifícios são responsáveis por cerca de 40% do consumo final de energia, dos quais 25% são atribuídos a residências e 15% ao setor terciário. Esse valor supera as porcentagens atribuídas à indústria (28%) e aos transportes (32%).

O setor da construção contribui com cerca de 30% das emissões de gases do efeito estufa na atmosfera.

Outro aspecto crítico associado ao setor da construção diz respeito ao consumo de solo, com a superfície artificial européia representando atualmente 4% do total, mas de 2000 a 2006 registrou uma perda de cerca de 600 mil hectares de terras agrícolas, resultando em um aumento de 3,4% das áreas cimentadas.

Um aspecto importante da construção verde é, sem dúvida, a seleção dos materiais de construção. Descubra quais são os materiais sustentáveis e por que é importante escolhê-los.

Rumo a uma sustentabilidade ambiental, econômica e social

As superfícies cimentadas e urbanas estão aumentando e, ao mesmo tempo, observa-se uma diminuição das terras agrícolas, com uma redução de 0,2% das terras destinadas a culturas e cultivos permanentes e de 0,3% para pastagens.

É fundamental tentar conter esses problemas com o uso racional do solo. Em que direção devemos seguir, então? Certamente em direção à redução do consumo de energia e das emissões prejudiciais, por meio de políticas territoriais e urbanísticas dedicadas; em direção à adoção de tecnologias de alta eficiência energética, ao uso de materiais de baixo impacto ambiental e ao recurso à fontes renováveis. Essas intervenções visam a uma sustentabilidade ambiental, econômica e social. Essa transformação não diz respeito apenas às novas construções, mas representa principalmente um desafio na reabilitação do patrimônio edificado existente, sobre o qual falaremos mais adiante.

Esses são os temas centrais da construção sustentável, da bio-construção e da construção verde.

Arquitetura sustentável: como escolher os materiais?

A escolha dos materiais para o mundo da construção representa o coração da fase de implementação de uma obra. Estamos testemunhando um retorno ao passado em termos de tipos de materiais utilizados na construção, mas com duas vantagens: o desenvolvimento da tecnologia e a modernidade. Utilizar materiais naturais significa fazer uma escolha responsável tanto para o bem-estar humano quanto para o do meio ambiente.

A arquitetura sustentável está cada vez mais voltada para sistemas construtivos a serem combinados com materiais naturais (sistemas de bio-construção). A madeira, por exemplo, é um material que viu um desenvolvimento exponencial mesmo em locais com climas mais moderados. Mas como podemos avaliar o impacto dos materiais no meio ambiente? Certamente analisando-os em todo o seu ciclo de vida, desde a extração até a reciclagem. Entre os aspectos a serem considerados, não podemos deixar de mencionar:

  • a economia de energia que deve prevaler no processo produtivo, a fim de minimizar a emissão de CO2 na atmosfera;
  • a toxicidade do material durante a fase de uso;
  • a durabilidade e o grau de reciclabilidade;
  • a poluição causada pelo transporte do material.

Para avaliar o desempenho energético de edifícios, é fundamental utilizar um Software de análise e simulação energética dinâmica que permita considerar, no modelo de construção, materiais sustentáveis e, na parte de instalações, geradores de alta eficiência e sistemas de fontes renováveis.

Avaliação do desempenho energético de edifícios com TerMus

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Materiais de construção sustentáveis

Os materiais de construção representam 50% do material extraído da crosta terrestre para as atividades do dia a dia. O consumo global de energia primária e as emissões de gases do efeito estufa correspondem ao 40%. Por isso, é fundamental escolher cuidadosamente os materiais a serem utilizados em prol da sustentabilidade ambiental. Como mencionado anteriormente, é necessário considerar o ciclo de vida do material e realizar uma avaliação completa para considerar os impactos ambientais, econômicos e sociais de um material.

Um material é considerado sustentável quando respeita pelo menos as seguintes características:

  • menor consumo de energia em comparação à edifícios tradicionais durante todo o ciclo de vida;
  • menor consumo de água em comparação com edifícios tradicionais;
  • menor impacto ambiental ao longo de todo o ciclo de vida;
  • melhor qualidade e conforto interior;
  • maior durabilidade em comparação com um edifício tradicional;
  • ausência de substâncias tóxicas;
  • reciclabilidade.

Mas quais são os materiais de construção mais comuns considerados sustentáveis? Podemos incluir na lista vários tipos de tijolos, blocos de concreto poroso e de argila expandida, pedras naturais e barro. Vamos analisá-los em detalhes.

Tijolo

Na Roma Antiga, o termo “tijolo” indicava o bloco usado no opus latericium: a técnica de construção do paramento murário. Ao longo dos anos, o termo adquiriu um significado que abrange uma ampla gama de produtos, incluindo o tijolo maciço e furado, a telha, a laje, o copo, a telha marselhesa, etc., usados na construção de estruturas verticais (paredes estruturais, de vedação, etc.) e horizontais (pisos, coberturas, etc.).

Os tijolos são o resultado de uma mistura de argila, areia e água, que, após a mistura, é moldada por extrusão ou moldagem. A sucessiva secagem e cozimento em fornos a uma temperatura de 1200° dão origem ao produto final. Para melhorar as propriedades isolantes do material, vários componentes podem ser adicionados, como bolinhas de poliestireno, serragem, resíduos da fabricação de papel ou outros materiais de resíduos. Esses, após o cozimento, são removidos, gerando pequenos poros de ar. Isso reduz a densidade do tijolo e aumenta suas propriedades termoacústicas.

Esses produtos são feitos com matérias-primas naturais, cujo processo de produção não gera resíduos, mas permite a recuperação de resíduos de outras operações. É importante notar, no entanto, que o processo de cozimento requer uma quantidade considerável de energia térmica, geralmente produzida por combustíveis fósseis com um impacto ambiental significativo.

Os tijolos também oferecem a possibilidade de serem reciclados após o uso: podem ser usados como base para a construção de estradas após serem triturados. Durante o processo de produção, os resíduos de um ciclo são reutilizados no ciclo seguinte, contribuindo para uma gestão sustentável dos recursos.

Blocos de concreto com argila expandida

Os blocos de concreto com argila expandida são obtidos através da mistura de grânulos de argila expandida com a argila tradicional, usada para a produção de blocos para paredes estruturais, vedação, divisórias e pavimentos. A argila expandida é obtida por meio da moagem e cozimento da argila. Durante o processo de aquecimento, os grânulos, submetidos a altas temperaturas, se expandem devido à evaporação de dióxido de carbono e água. Posteriormente, a passagem em um leito fluidizado de correntes de ar induz o resfriamento dos grânulos e o endurecimento de sua camada externa, enquanto o núcleo interno permanece poroso. Essa característica confere ao material uma grande leveza e, ao mesmo tempo, uma boa resistência mecânica.

Os grânulos soltos de argila expandida apresentam boa inércia térmica e resistência à compressão. Sendo de origem mineral, possuem incombustibilidade, refratariedade, inércia química, estabilidade temporal, imarcescibilidade e resistência à umidade. A presença desses grânulos confere aos blocos de concreto notáveis propriedades isolantes tanto térmicas quanto acústicas, além de uma considerável leveza que facilita a instalação, trazendo benefícios econômicos. A permeabilidade ao vapor de água desses blocos previne a formação de condensação e mofo dentro das paredes, garantindo a respirabilidade do edifício.

As propriedades ignífugas combinadas com a geometria controlada dos blocos de argila expandida permitem minimizar o uso de argamassa nas juntas e, se necessário, reduzir a camada de reboco.

Pedra natural

A pedra natural foi em parte substituída no século XX por materiais como aço, concreto armado e vidro. No entanto, com o foco em componentes de construção de baixo impacto ambiental, a pedra recuperou relevância tanto em reformas quanto em novas construções. Do ponto de vista bioecológico, a pedra é adequada, mas é essencial considerar requisitos como propriedades bioecológicas (permeabilidade e condutividade térmica), peso volumétrico, grau de compactação e porosidade, durabilidade, resistência e aspecto estético.

As pedras, classificadas com base no peso volumétrico e no processamento, incluem tufo, granito, travertino, mármore, diorito, sienito, pórfido e basalto. A escolha da pedra também deve considerar a afinidade com as argamassas para garantir a coerência estrutural. O processamento das pedras pode ser bruto, trabalhado, cortado ou em forma de lajes.

Terra crua

A terra crua é obtida pela secagem de uma mistura de argila, fibras vegetais como cânhamo, e palha, e inertes de várias granulometrias como areia e cascalho. Esse material de construção natural, conhecido desde a antiguidade, é facilmente trabalhável, de baixo impacto ambiental e totalmente reciclável. Graças à flexibilidade na composição da mistura, pode ser usado para a construção de paredes estruturais, coberturas, pavimentos e acabamentos. A notável inércia térmica da terra crua oferece um isolamento térmico eficaz, adequado também para climas extremos. Além disso, a argila atua como uma “esponja”, absorvendo e liberando umidade de forma controlada, mantendo um nível de umidade relativa confortável nos ambientes.

Existem 3 técnicas principais para a aplicação da terra crua, dependendo das proporções na mistura. A técnica do adobe, usada com uma baixa porcentagem de argila, envolve a modelagem da terra em formas e dimensões desejadas, compactando-a sucessivamente em camadas. Com uma alta porcentagem de argila e areia, adota-se a técnica do taipa, inserindo a terra e a palha em moldes de madeira virados para secagem, evitando a contração excessiva com a secagem sob pilhas de areia. Por fim, com uma alta presença de limo, recorre-se à técnica do torchis, espalhando a mistura em estruturas de madeira ancoradas à estrutura do edifício.

Graças ao software de projeto de construção, você pode realizar seu projeto arquitetônico 2D/3D de novas construções e reformas optando por materiais eco-sustentáveis.

Projetar edifícios eco-sustentáveis com Edificius

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Materiais de construção ecológicos: os materiais isolantes

Uma característica importante na perspectiva da eco-sustentabilidade é, sem dúvida, a capacidade isolante de um material. O isolamento térmico, muitas vezes associado ao acústico, é um aspecto fundamental do projeto de construção, pois afeta o consumo de energia e as perdas através do invólucro externo. O uso de materiais com alto desempenho isolante contribui para reduzir o consumo de energia dos edifícios, reduzindo as emissões de CO2 e os custos operacionais.

Apesar da eficácia isolante de materiais “artificiais” de origem petrolífera (como poliestireno expandido, poliuretano, etc.), sua produção envolve risco de poluição ambiental, potenciais emissões tóxicas em caso de incêndio e desafios na reciclagem. Portanto, a escolha dos isolantes deve privilegiar materiais de origem vegetal ou animal, como fibra de madeira, cortiça, celulose, lã de ovelha, fibras de algodão ou linho. Essa seleção visa garantir alto desempenho isolante, minimizando impactos ambientais negativos.

Fibra de celulose

O isolante de celulose é produzido pela moagem de folhas de jornal, seguida pelo tratamento dos flocos resultantes com sais bóricos para torná-los resistentes ao fogo e a insetos. O processo de produção tem baixo impacto ambiental, mas o material resultante não é descartável em aterros sanitários devido aos sais mencionados, o que torna a incineração necessária.
A fibra de celulose, com um coeficiente de condutividade térmica de cerca de 0,037 W/mK, é um isolante térmico eficaz devido às minúsculas cavidades nos flocos que dificultam a transmissão de calor. Caracterizada por uma alta higroscopicidade, pode absorver cerca de 30% da umidade presente em um ambiente, liberando-a lentamente para garantir o conforto habitacional.

A instalação é feita soprando os flocos nos vãos ou pulverizando nas paredes o material previamente umedecido. Além dos flocos, estão disponíveis no mercado painéis de celulose prensada adequados como revestimento para paredes existentes durante trabalhos de reforma.

Materiais de design ecológico: materiais de acabamento

Os materiais de acabamento representam a camada que cobre os edifícios. É importante escolhê-los com o máximo cuidado para evitar anular todo o trabalho feito durante a construção do edifício. Portanto, devem ser considerados 2 elementos: a pintura e o reboco.

Reboco natural

O reboco é aplicado nas paredes para dar uniformidade à superfície e serve como proteção contra eventos climáticos e/ou fatores mecânicos. A respirabilidade é certamente a característica mais importante a ser considerada: geralmente preferem-se rebocos à base de cal hidráulico natural com propriedades desumidificadoras, além de serem respiráveis. É bom lembrar que o cal é o melhor isolante natural, material usado desde tempos antigos. Além disso, o reboco de cal é altamente transpirável: promove uma troca com o exterior e evita a formação de condensação nas paredes.

Outro exemplo de reboco natural é a argila crua, material sempre natural, de fácil extração e 100% reciclável. Está se tornando cada vez mais popular por suas propriedades estéticas e funcionais, variando de poroso a liso com variedades de cores. O reboco de argila pode ser aplicado em vários substratos, fornecendo isolamento térmico e acústico, sendo também biocompatível, hipoalergênico e higroscópico. Desempenha um papel significativo nas Passivhaus, contribuindo para manter estáveis a temperatura e a umidade, melhorando o conforto habitacional.

Tintas naturais

As tintas naturais, também conhecidas como vernizes naturais, são feitas exclusivamente com ingredientes biológicos, principalmente resinas extraídas de coníferas como lariços e pinheiros. Esses materiais oferecem numerosas vantagens, incluindo alta respirabilidade, propriedades antialérgicas e anti-mofo, ausência de substâncias tóxicas e durabilidade. Não atraem poeira, apresentam um perfume agradável derivado de pigmentos naturais e podem ser aplicados com janelas fechadas. Além disso, oferecem uma estética de qualidade, são fáceis de trabalhar e requerem manutenção simples. Essas tintas naturais são ideais para projetos de bio-construção, tanto para interiores quanto para exteriores, e podem ser usadas em novas construções ou na reforma de edifícios existentes, incluindo aqueles localizados em centros históricos. Sua natura saudável, segura e de alto desempenho contribui para o bem-estar geral e o alto conforto habitacional.

Sustentabilidade ambiental: entre inovação e benefícios

Em conclusão, a adoção cada vez mais ampla de materiais eco-sustentáveis na construção representa um passo fundamental em direção à criação de ambientes habitáveis que combinam sustentabilidade ambiental, eficiência energética e bem-estar dos ocupantes. A escolha criteriosa de materiais como madeira certificada, argila, fibra de madeira e outras soluções ecologicamente compatíveis não apenas reduz o impacto ambiental da construção, mas também contribui para criar espaços mais saudáveis e adequados ao bem-estar das pessoas.

Esses materiais não apenas atendem a rigorosos padrões ambientais, mas também oferecem propriedades intrínsecas benéficas, como excelente regulação térmica, capacidade de absorver umidade excessiva e resistência a agentes patogênicos como mofo e bactérias. Além das considerações ambientais, o uso dessas soluções resulta em economia de energia significativa a longo prazo, contribuindo assim para a sustentabilidade econômica dos edifícios.

Num contexto em que a consciência ambiental é cada vez mais central, a indústria da construção está adotando essas práticas para atender às necessidades atuais e futuras.

 

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