Avaliação integrada de requisitos de desempenho térmico e ambiental de sistemas de vedação vertical externa opaca

Abstract

As edificações consomem grande quantidade de matéria-prima, utilizam energia de forma intensiva e causam grandes impactos ambientais ao longo do seu ciclo de vida. Entre as soluções para as problemáticas globais do momento estão o gerenciamento do consumo de energia e a mitigação das emissões de poluentes. A sustentabilidade nos projetos apresenta-se como uma alternativa válida na busca de soluções para esses problemas. O processo de projeto é capaz de influenciar o consumo de recursos e de energia e, consequentemente, os impactos ambientais. A Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) pode auxiliar o setor da construção civil na seleção de alternativas tecnológicas com menor impacto ambiental em cada etapa do ciclo de vida de uma edificação. Os sistemas de vedações verticais externas têm um papel significativo neste contexto, já que são capazes de influenciar o desempenho térmico e ambiental. Porém, alguns projetistas enfrentam dificuldades para atender os requisitos de desempenho no processo decisório, além de não conhecerem os impactos ambientais das suas decisões projetuais. Devido a isso, o presente trabalho avalia de forma integrada os resultados de desempenho térmico e os impactos ambientais de sistemas construtivos de vedação vertical externa (SVVE) opaca relevantes no contexto nacional, para correlacioná-los e oferecer subsídios para a tomada de decisão nas etapas iniciais de projeto. Para a avaliação de desempenho térmico foram utilizados os métodos prescritivos da ASHRAE 90.1:2016, NBR 15575:2013, RTQ-R:2012 e RTQC:2010. Ainda, esta pesquisa utiliza a técnica de ACV para quantificar os impactos ambientais potenciais. A ACV foi calculada utilizando dados com a matriz energética adaptada ao contexto local . Os resultados demonstram que apenas 30% dos sistemas em estudo atendem ao mínimo de desempenho nas normas ou o nível A de eficiência nos regulamentos nas zonas 1 e 2. Contudo, nas outras zonas bioclimáticas mais de 50% dos sistemas atendem aos requisitos exigidos para ter nível A de eficiência no RTQ-C:2010 ou RTQ-R:2012 e o mínimo de desempenho térmico da NBR 15575:2013. apesar de alguns sistemas apresentarem desempenhos térmicos semelhantes, em relação aos aspectos ambientais, eles possuem impactos potenciais com diferenças significativas. Entre os quatro sistemas construtivos avaliados, os sistemas de steel frame são os que necessitam de menos energia para a produção e possuem impactos ambientais reduzidos em várias categorias, porém só atingem nível de eficiência A no RTQ-C:2010 e na ASHRAE:2016 para edificações não residenciais. Através dos resultados de ACV é possível verificar que um grupo de sistemas tem impacto superior aos outros sistemas em todas categorias de impacto, devido ao acréscimo de alguns materiais, como o MDF, a placa de alumínio composto ou o granito. A categoria de impacto ADP nf é uma exceção, já que os sistemas de maior impacto ambiental são os que possuem quantidades significativas de aço em sua composição. Todos os resultados deste trabalho estão sintetizados em uma Cartilha Técnica de Vedações Verticais Externas Opacas para auxiliar os projetistas durante as etapas iniciais de projeto, servindo de suporte no processo decisório.

The buildings use vast quantities of raw materials, use energy intensively, and cause significant environmental impacts in their entire life cycle. The solutions to some of the current global problems include managing energy consumption and reducing emissions of pollutants. Sustainability in design presents itself as a valid alternative in the search for solutions to these problems. The design process can influence the consumption of resources and energy and, consequently, the environmental impacts. The Life Cycle Assessment (LCA) can assist the civil construction sector in selecting technological alternatives with less environmental impact at each stage of the life cycle of a building. External vertical sealing systems have a significant role in this context because they can influence thermal and environmental performance. However, some designers face difficulties in meeting the performance requirements in the decision-making process and not knowing the environmental impact of their project decisions. Therefore, this work evaluates in an integrated way the results of thermal performance and the environmental impacts of wall cladding systems relevant in the national context, to correlate them, and offer subsidies for decision making in the initial stages of the project. The thermal performance assessment is by prescriptive Standard ASHRAE 90.1: 2016, NBR 15575: 2013, RTQ-R:2012, and RTQ-C:2010. Besides, this research uses the LCA technique to quantify potential environmental impacts. LCA calculated using data adapted to the local context. The results demonstrate that only 30% of the systems studied do reach the minimum thermal performance in the standards or level A of efficiency in the regulations in zones 1 and 2. In the other bioclimatic zones, more than 50% of the systems studied to meet the requirement for level A efficiency in RTQ-C:2010 or RTQ-R:2012 and the minimum thermal performance of NBR 15575:2013. Some systems have similar thermal performances; however, they have potential impacts with significant differences in environmental aspects. The steel frame systems, among the four types of systems evaluated, are the ones that need less energy for production and have reduced impacts in many impact categories. However, they only reach efficiency level A in RTQ-C and minimum thermal performance in ASHRAE: 2016 for non-residential buildings. Through the LCA results, it is possible to verify whether a group of systems has a higher impact than the others in all impact categories due to the addition of some materials, such as particleboard, aluminum composite board, or granite. The ADP nf impact category is an exception since the systems with the most significant environmental impact have steel in their composition. All the work results are synthesized in a technical booklet of cladding systems to assist the designers during the early design stages, serving as support in the decision-making process.