Resultados e Unidade Funcional

O resultado absoluto sem caracterização representa o impacto total de edificação durante os 60 anos de vida útil estimada. O mesmo resultado pode ser caracterizado utilizando diferentes unidades funcionais:

  • por m² (durante os 60 anos de vida útil estimada), considerando área total de 1080m2.
  • por visitante/ano, considerando 7.000 visitantes/ano.
Categoria de ImpactoUnidadeResultado
Potencial de aquecimento globalkg CO2e1.240.000,00
Potencial de aquecimento globalkg CO2e / visitante /ano2,95
Potencial de aquecimento globalkg CO2e / m² (60 anos)1.148,15

Uma forma de melhorar o desempenho ambiental é aumentar a quantidade de visitantes. Mesmo com um aumento proporcional no consumo de água e energia com o aumento da visitação, os impactos iniciais de construção e os impactos operacionais como por exemplo iluminação e ar condicionado serão distribuídos entre um número maior de visitantes. A unidade funcional permite avaliar o desempenho conforme a função principal da edificação.

Premissas da ACV

A avaliação inclui todos os módulos de ciclo de vida: Produto (A1-A3), Construção (A4-A5), Uso e Manutenção (B1-B5), Energia e Água Operacional (B6 e B7), Fim da Vida Útil (C1-C4) assim como Benefícios e cargas além das fronteiras do sistema (D). A eTool ressalta a importância da inclusão de todos os módulos e atendimento integral à norma internacional EN 15978 para obtenção de resultados consistentes e robustos que visam auxiliar tomada de decisão e garantir aumento de desempenho ambiental do projeto como um todo ao longo de sua vida útil.

O software utilizado para o estudo é o eToolLCD. A base de dados do software (inventário) é o Australasian V11 Life Cycle Strategies o qual atende a norma ISO14044. O método de caracterização dos indicadores de impacto é CML IA Baseline V4.5 (Institute of Environmental Science).

A ACV considera vida útil de 60 anos e permite que os impactos relacionados a manutenção, operação e fim de vida sejam considerados adequadamente.

As fontes de informação para realização do estudo foram:

  • Projeto arquitetônico
  • Caderno de Encargos e Especificações de Materiais e Serviços
  • Planilha orçamentária com quantitativo de materiais
  • Plano de concretagem e dosagem de concreto
  • Contas de Consumo de Água (Águas Cuiabá) e Eletricidade (Energisa)
  • Medição de geração de eletricidade fotovoltaica – Microusina CSS
  • Relatório para Certificação GBC Net Zero Energy
  • Projeto de Reuso de Água de Chuva CSS
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Melhorias adotadas no projeto

A aplicação da Avaliação de Ciclo de Vida oferece à equipe técnica uma visão holística de desempenho ao integrar em uma única análise diversas áreas como materiais, energia e água. O estudo permite identificar, por exemplo, que uma melhoria na envoltória, apesar de adicionar impacto incorporado na área de materiais, irá oferecer um ganho superior na área de energia operacional, resultando em benefício ambiental a longo prazo.

Este processo utiliza método quantitativo e permite identificar as áreas de maior impacto e classificar as estratégias de melhoria de acordo com as suas contribuições para aumento do desempenho do projeto como um todo, auxiliando equipe técnica a focar nas principais melhorias.

Para criação de um projeto básico de referência, foram excluídos o sistema fotovoltaico e o sistema de captação de água da chuva. O impacto total deste projeto básico é de 1.510.000 kg CO2e, ou aumento de 17,54% comparado com o projeto atual em operação.

Resultado final nos mostra a redução de 270 t CO2e ao longo de 60 anos da vida útil.

t CO2e
Projeto Inicial1.510
Melhorias aplicadas e quantificadas na ACVPainel fotovoltaico– 265
Captação da água pluvial– 5
Total com redução 1.240

 

Geração de energia in loco – Sistema Fotovoltaico 45 kWp

A instalação do sistema fotovoltaico para geração de eletricidade limpa reduziu o impacto ambiental e custos operacionais, aumentando a valorização do imóvel. Além de reduzir o impacto ambiental, a eletricidade gerada que não está sendo consumida pelo CSS é injetada na rede pública, gerando um crédito ambiental para o CSS (EN15978 – Módulo D). A ACV considera o benefício da eletricidade fotovoltaica e também inclui impactos incorporados como estrutura de suporte, conexões elétricas, inversores e o painel. Esses elementos precisam de manutenção ao longo da sua vida útil, a garantia do fabricante geralmente é de 25 anos para painéis e 10 para os inversores. O coeficiente de Potencial de Aquecimento Global (PAG) do Sistema Integrado Nacional (SIN) conforme relatório BEN2014 e incluindo também perdas de transmissão e distribuição é de 0,134kgCO2e/kWh. O sistema fotovoltaico contribui para a redução de 265 tCO2e durante 60 anos de vida útil, ou redução de 17,21% do PAG

O balanço energético entre o consumo de eletricidade da rede Energisa e o total injetado na rede Energisa está detalhado na tabela abaixo. Melhorias em eficiência de sistemas de ar condicionado e monitoramento de energia por exemplo podem ajudar a equalizar o balanço energético.

Período 2017/2018Kwh/ ano
Consumo da Energisa30504
Geração Injetada na rede Energisa– 25451
Balanço energético5053

O total de eletricidade consumida pelo CSS distribuído entre consumo da rede Energisa e consumo de geração local indica uma defasagem entre o período de geração e utilização. Monitoramento de energia auxilia na identificação das cargas em stand by por exemplo, que consomem eletricidade em períodos noturnos, e pode contribuir para aumentar o o consumo de eletricidade utilizando geração local.

Período 2017/2018Kwh/ anoPercentual
Total consumo CSS67278100%
Consumo energia Energisa3050445%
Geração utilizada no local3677455%

Captação da Água da Chuva

O sistema de captação de água pluvial reduz o consumo de água potável da rede pública (kL/ano) e consequentemente reduz o impacto de aquecimento global incorporado na água potável associado à captação, tratamento e distribuição (kgCO2e/kL). A ACV considera o impacto incorporado dos tanques de concreto para reservatório de água pluvial. O consumo de eletricidade para bombeamento de água não foi detalhado pois está consolidado no consumo de energia total do CSS. O consumo de água pluvial calculado é de 214 m³ por ano, ou 14% do consumo total. Um dos principais fatores deste percentual de utilização deve à premissa de que a demanda de água pluvial durante época de chuvas, quando há capacidade armazenada, será para sanitários e limpeza de pisos, entre outros (se não houver necessidade de irrigação). E nos períodos de seca (estiagem), quando a demanda de água pluvial aumenta especialmente para ser usada na irrigação, pois pode ocorrer de a capacidade armazenada para este fim ser insuficiente. A utilização da água pluvial além de reduzir 214 m³ do fornecimento de água potável por ano, é responsável pela redução de 5 t CO2e, durante os 60 anos de vida útil, ou 0,33% do projeto como um todo.

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Sugestões de melhorias para projetos futuros

A ACV permite identificar as áreas de maior impacto e avaliar alternativas para redução ainda maior dos impactos como por exemplo melhorias relacionadas aos materiais, reuso e tratamento de água e monitoramento de energia. O concreto é o material que apresentou o maior impacto incorporado, seguido pelos painéis fotovoltaicos e gás refrigerante do sistema de ar condicionado.

Cimentos com adição de escória ou pozolana

O cimento possui alto impacto ambiental incorporado devido principalmente à calcinação e energia utilizada durante produção do clínquer. O consumo total estimado de concreto no projeto é de 402 m3 e utilizou-se o Cimento CP II conforme relatório de dosagem do concreto.

A substituição de um percentual de cimento por aditivos como escória e pozolana oferece uma oportunidade de melhoria relacionada aos materiais utilizados no projeto (neste caso apenas referência para projetos futuros). A pozolana é derivada de cinzas volantes de processos industriais como a queima de carvão mineral em usinas termoelétricas, e a escória é um subproduto do processo de fabricação do aço. A viabilidade no uso de adição de pozolana ou escória em substituição ao cimento deve considerar atendimento às normas técnicas vigentes e limitações logísticas como por exemplo disponibilidade e o tempo de cura do concreto.

Caso o projeto tivesse usado cimento CPIII com 45% de escória, a redução de PAG seria de 42,6 t CO2e, o equivalente a 3,35 % de redução de impacto de PAG do projeto atual, considerando utilização nos elementos estruturais como sapatas/blocos de fundação, rampas, lajes, arcos, pilares e cobertura.

Estrutura em Madeira Laminada Colada (MLC)

Embora no Brasil ainda o uso da Madeira Laminada Colada tenha um elevado custo, a tecnologia oferece uma alternativa para redução de impacto ambiental incorporado aos materiais, principalmente em substituição ao concreto. Algumas vantagens do uso de madeira incluem: material com baixo impacto incorporado, construção mais leve que requer menos fundações e agilidade de construção devido à pré-fabricação. Comparado ao uso de concreto armado, o uso da Madeira Laminada Colada somente para os arcos da estrutura principal representa uma redução de 2 t CO2e, equivalente a 0,17 % do projeto como um todo.

Esta comparação considera a substituição de 27 m³ de concreto e 2616 kg de aço por 27 m³ de madeira laminada colada. Esta premissa é conservadora pois a MLC tem maior eficiência estrutural com relação à carga suportada por unidade de peso, o que também reduziria o dimensionamento das sapatas e blocos de fundação.

Tratamento de água residual e reuso

Ao avaliar o ciclo de vida da água, o estudo também considera os impactos relacionados ao tratamento de água residual (esgoto) com volume total estimado em 958 m3 por ano. O tratamento de águas residuais possui impacto ambiental relacionado ao processo de tratamento em si (uso de energia e processos químicos) como também à geração de metano (CH4).

Adotando como premissa que a água tratada seja reutilizada para irrigação, durante o período que não tenha água pluvial disponível, o volume de água reutilizada por ano é de 230 m3, ou 24% do volume total de esgoto gerado. Este valor é a diferença entre a demanda e o consumo de água pluvial conforme tabela 2 – Consumo de água pluvial. O reuso da água tratada também irá reduzir a demanda anual de água potável em 230 m³, originalmente utilizada para irrigação durante período de seca.

O reuso de água tratada e redução no consumo de água potável conforme premissa acima é responsável pela redução de 31 t CO2e durante os 60 anos de vida útil, ou 2,44 % de redução para a edificação como um todo. Não estão contemplados os impactos incorporados da estação de tratamento de esgoto e sua manutenção / operação. A eficiência do sistema de bombeamento de água é um item importante a ser considerado para redução do consumo de energia.

Gás Refrigerante com baixo PAG

Gases refrigerantes usados em sistemas de ar condicionado como R410a ou R22 podem ser até três vezes mais potentes em Potencial de Aquecimento Global, comparado com R32 em peso (kg). Programas como o F-Gas Regulation estão promovendo a descontinuidade no uso de gases de alto PAG.

As perdas para a atmosfera ocorrem durante fabricação, transporte, uso e fim de vida. Foi considerado perda de 4% a cada 20 anos, e recuperação de 75% da carga ao fim da vida útil.

O uso do R32 nas unidades de ar condicionado já está disponível para os principais fabricantes e sua utilização neste projeto apresenta uma redução de 40,2 t CO2e ao longo da vida útil do projeto, ou 3,16 % de redução em relação ao projeto como um todo.

Monitoramento de energia

Como o CSS não possui medição de consumo de eletricidade por categoria de uso, não é possível fazer um estudo detalhado do aumento de desempenho energético relacionado à iluminação natural ou desempenho térmico por exemplo. Apesar de ser possível fazer uma estimativa de acordo com a carga instalada e tempo estimado de uso, recomenda-se instalação de sistema de monitoramento de energia setorizado por categoria de uso (iluminação, refrigeração, eletrônicos, sistema de segurança, bombeamento de água, etc.) para avaliação detalhada e automatizada das áreas de maior consumo.

Considerando que este monitoramento resulte em redução de 5% no consumo de energia, a redução equivalente é de 25,3 t CO2e ao longo da vida útil do projeto, ou 1,99 % de redução em relação ao projeto como um todo.

Outras sugestões de melhoria (não quantificadas)

  • Painel fotovoltaico de alta eficiência
  • Aço com alto teor de conteúdo reciclado
  • Uso de produtos com Declaração Ambiental de Produto (DAP)
  • Cloud Servers
  • Materiais de mudanças de fase (Phase Change Materials – PCM)
  • Alta eficiência do sistema de bombeamento de água
  • Iluminação com sensores de presença e sensores lux
  • Alta eficiência do sistema de ar condicionado e controle de set-points
  • Crédito de carbono
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Este estudo foi conduzido por Henrique Mendonça e certificado por Pat Hermon da eTool.