Solsustenge, Piracicaba, Brasil
A eTool realizou em colaboração com a Solsustenge a Avaliação de Ciclo de Vida da Casa Mão Verde integrado com a simulação dinâmica do desempenho energético visando comparar o desempenho ambiental de diferentes soluções e auxiliar a equipe técnica na tomada de decisões. Os software utilizados foram o eToolLCD e DesignBuilder.
A Casa Mão Verde é um projeto de uma residência unifamiliar com soluções sustentáveis e busca certificação pelo GBC Brasil e projeto piloto da Certificação GBC Brasil Zero Energy.
Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) de Edificação é uma metodologia usada para avaliar os impactos ambientais associados as etapas da vida de um projeto. É uma abordagem holística que engloba a extração da matéria prima, fabricação e transporte dos materiais, uso de energia e água, manutenção, reuso, reciclagem e descarte dos materiais ao fim da vida útil. O estudo de ACV permite identificar as potenciais áreas para redução de impacto ambiental podendo também incluir recomendações de melhoria para a equipe de projeto. A ACV de edificação é regulada pelo padrão internacional ISO 14044 e EN15978 e a aplicação na área de construção civil é utilizada mundialmente para promover desenvolvimento sustentável oferecendo os principais benefícios:
- Garantir que os impactos ao longo da vida útil sejam considerados desde a fase de concepção e prover informações para o desenvolvimento do projeto;
- Garantir que a análise inclua toda a edificação durante toda a vida útil (cradle-to-cradle);
- Otimizar o desempenho durante todos os estágios de vida do projeto, desde que melhorar uma área específica não cause detrimento no desempenho do projeto como um todo;
- Considerar múltiplos indicadores de impacto e prevenir a transferência de impacto de uma área de projeto para a outra;
- Garantir que a análise seja feita de acordo com as normas técnicas que regem o uso da metodologia de ACV para que os estudo seja robusto e transparente para comparação.
- Cliente: Solsustenge
- Localização: Piracicaba, Brasil
- Data: Abril de 2017
Premissas da ACV Integrada
Esse estudo incluiu todos os módulos de ciclo de vida (A1-A4, B1-B7, C1-C4 e D1-D5) abordando o desempenho ambiental da edificação como um todo de acordo com a norma europeia EN 15978. Dessa forma abrangendo todo os impactos de materiais e operacional.
Software e Inventário de ACV
O software utilizado para o estudo é o eToolLCD da empresa eTool. O eToolLCD atende as normas ISO 14044 e EN 15978 e produz resultados para os indicadores de impactos requeridos. A base de dados do software (inventário) utilizada foi a Australasian v11 Life Cycle Strategies/EcoInvent o qual atende a norma ISO14044. O método de caracterização dos indicadores de impacto é CML IA Baseline V4.5 (Institute of Environmental Science).
Função Equivalente
O projeto Referência (Baseline) e o projeto Proposto possuem a mesma função área em m², a mesma área e orientação. Os resultados estão caracterizados por metro quadrado para um período de 60 anos, considerando área total de 248.34 m² da residência.
Vida Útil
A ACV considera vida útil de 60 anos e permite que os impactos relacionados a manutenção, troca e uso operacional sejam considerados adequadamente.
Principais objetivos da ACV
- Quantificar as principais estratégias de melhoria implementadas no projeto e identificar a contribuição de cada uma no aumento de desempenho ambiental do projeto como um todo
- Criar dados de referência para ACV de residências no Brasil
- Criar um estudo de caso para promover o uso da metodologia no Brasil
- Apresentar para o setor da construção que ACV é uma prática viável e amplamente utilizada internacionalmente para promover desenvolvimento sustentável.
Conclusão
A utilização das duas ferramentas eToolLCD e DesignBuilder tiveram um papel importante nessa análise integrada, auxiliando a equipe técnica a na definição do método construtivo com menor impacto ambiental possível.
De acordo com as simulações de eficiência energética a residência obteve um bom desempenho com baixas cargas térmicas. A ACV permitiu uma visão mais ampla, ou seja totalmente holística do projeto ao integrar análises de funcionalidade, materiais, manutenções, operação, fim da vida e além do limite do ciclo de vida, onde entram exportação de energia fotovoltaica, reuso de materiais, reciclagem e etc.
A análise integrada de ciclo de vida e desempenho térmico concluiu que a utilização do sistema Wood Frame apresenta o mesmo desempenho térmico e reduz o impacto incorporado no projeto com a redução no dimensionamento das fundações. Por ser uma estrutura mais leve, o método de construção wood frame apresentou uma redução de impacto de ciclo de vida quando comparado com a taipa de pilão.
Os impactos medidos foram caracterizados por morador por ano (kg CO2 eq/Ocupante/ano), utilizando a média de ocupação durante a vida útil 3,5 pessoas. De acordo com a análise os maiores impactos estão nos materiais, manutenção e fim da vida. Esses impactos no projeto referência foram de 1,278.2 kg de CO2eq/Ocupante/ano. Após a aplicação das melhorias foram reduzidos para 965.1 kg de CO2 eq, ou seja 24% de emissões a menos no projeto.
Resultados ACV
Conforme o objetivo do projeto foi utilizado os softwares para comparar esses 2 tipos de materiais, Taipa e o Woodframe.
Na simulação dinâmica térmica e energética através do software DesignBuilder em elementos de esquadrias/paredes exteriores:
- madeira/taipa;
- alumínio/taipa;
- alumínio/wood frame;
- madeira/wood frame;
Tabela 1 – Análise de cargas térmicas (kWh/ano):
Modelos | Aquecimento | Arrefecimento | Total |
1 – Esquadria madeira/taipa de pilão | 145 | 1.347 | 1.492 |
2 – Esquadria alumínio/taipa de pilão | 148 | 1.348 | 1.496 |
3 – Esquadria alumínio/wood frame | 242 | 2.131 | 2.373 |
4 – Esquadria madeira/wood frame | 239 | 2.124 | 2.363 |
Resultado das simulações dinâmicas de desempenho térmico anual indicaram que o modelo 1 obteve menor cargas térmicas e o modelo 3 obteve o pior desempenho térmico.
Análise de ACV no eToolLCD com o modelo referência com esquadrias em alumínio e paredes externas em taipa e as outras melhorias:
- Substituição das esquadrias de alumínio por madeira;
- Substituição das paredes exteriores de taipa por wood frame;
- Redução estimada de 40% na fundação da casa;
- Sistema de geração de energia local com painéis fotovoltaicos.
Tabela 2 – Resultado das Análises em redução do Potencial de Aquecimento Global (PAG):
Alterações do modelo proposto | Inicial | 10 anos | 60 anos | Reduções |
1 – Esquadria de alumínio por madeira | -52,88 | -53,24 | -69,39 | 5,43% |
2 – Parede externa de taipa por wood frame (operacional) | 0 | 0,28 | 1,84 | 0,01% |
3 – Parede externa de taipa por wood frame (incorporado) | -41,69 | 41,14 | 21,51 | 1,68% |
4 – Instalação de painéis fotovoltaicos | 72,49 | 9,41 | -224,12 | 17,54% |
Conforme as melhorias descritas a cima, a combinação da substituição dos materiais e melhoria operacional com a geração de energia de renovável obteve 24% de redução em comparação ao projeto Referência.
Sumário de Impacto Projeto Melhorado:
Este estudo foi conduzido e certificado por Henrique Mendonça da eTool.