Indicadores chave de sustentabilidade para edifícios residenciais em estrutura metálica

Abstract

A indústria da construção é uma das maiores consumidoras de recursos naturais e produtoras de resíduos. Assim a necessidade de a adaptar ao conceito de sustentabilidade, torna-se deveras importante no presente e no futuro. Deste modo, ao longo dos últimos anos têm sido feitos esforços de modo a garantir a sustentabilidade dos recursos naturais, procurando desta forma novas soluções e métodos de construção. A água enquanto recurso natural é um elemento de elevada importância no planeta Terra. Embora o Homem se encontre cada vez mais sensibilizado para a sua importância e respetiva preservação, ainda existe um longo caminho a percorrer especialmente no que diz respeito ao consumo de água pelos materiais de construção. A adaptabilidade e flexibilidade de um espaço ou edifício permite reduzir o consumo de recursos e a produção de resíduos, prolongar a vida útil do edifício, reduzindo assim os impactes ambientais associados à construção. O facto de um edifício se adaptar facilmente a novas necessidades por parte dos seus utilizadores, permite também melhorar os seus níveis de conforto e qualidade de vida pelo que esta característica tem também benefícios sociais. A introdução do elemento aço nas construções, nomeadamente nas estruturas metálicas em pontes, pavilhões e residências, tem como objetivo reduzir os impactes da construção, principalmente devido ao seu potencial de reciclagem e à sua elevada capacidade de adaptação. O alvo de estudo nesta dissertação, é então desenvolver dois indicadores de sustentabilidade que avaliem dois dos muitos aspetos fundamentais à sustentabilidade (i) o consumo de água resultante da produção dos elementos construtivos e a (ii) adaptabilidade/flexibilidade dos edifícios habitacionais. Para desenvolver o indicador relativo à quantidade de água incorporada nos materiais, foi necessário determinar o consumo de água associado à sua produção. Com estes valores foi possível estabelecer uma metodologia para quantificar e hierarquizar, através de Benchmarks, a quantidade de água consumida por edifício construído. Relativamente ao indicador flexibilidade definiram-se e hierarquizaram-se princípios a adotar durante as fases de projeto dos edifícios que permitem facilitar a conversão do edifício a novas necessidades. De forma a validar os indicadores desenvolvidos, estes foram aplicados dois casos de estudo, um edifício de habitação unifamiliar em estrutura metálica leve, Light Steel Framing (LSF) e a um em betão armado e alvenaria de tijolo. O estudo permitiu verificar que a quantidade de água incorporada nos materiais associados à construção metálica é menor relativamente à dos materiais associados à construção tradicional em betão armado e alvenaria. Também se verificou que um bom planeamento na fase de projeto, permite que o tempo de uso da habitação seja maior, visto ser possível adaptar ou introduzir um novo espaço. A tipologia LSF também obteve melhores resultados neste indicador em relação à construção tradicional em betão armado e alvenaria.

The construction industry is a major consumer of natural resources and waste producer. Thus, the need to adopt the concept of sustainability to it, is crucial. Over the last few years efforts have been made to ensure the preservation of natural resources, seeking new solutions and construction methods. Water is a vital element on Earth. Although men’s aware of its importance and preservation, is increasing, there is still a long way to go especially with respect to water consumption by building materials. Adaptability and flexibility of a space or building, help reducing resources consumption and waste production and extend the building’s service life, thereby reducing the construction environmental impacts. The fact that a building can be easily adapted to new users’ needs , allows improving comfort and life quality and, so it induces social benefits. The introduction of steel in buildings, especially in steel structures for bridges, pavilions and residences, aims to reduce construction environmental impacts, mainly due to its recyclability and its high adaptability. The subject of study in this dissertation is then to develop two sustainability indicators to assess two of the many fundamental aspects of sustainability (i) the consumption of water resulting from the production of construction elements and (ii) adaptability/flexibility of single-family buildings. To develop the indicator to quantify the amount of embodied water in the materials, it was necessary to determine the water consumption associated with their production. With these values it was possible to establish a method to quantify and rank through benchmarking, the amount of water consumed per building constructed. For the indicator to assess the building’s flexibility there were defined and prioritize up principles, to adopt during the design phase of buildings, which allow easy conversion of the building to new needs. In order to validate the developed indicators, these were applied to two case studies, one single family dwelling building in Light Steel Framing (LSF) and another in reinforced concrete and brick masonry. The study showed that the embodied water of the materials associated with steel construction is relatively less then the one of the materials associated with traditional construction in reinforced concrete and masonry. It was also found that a good planning on the design stage in terms of adaptability, enables the building to have a longer service life, since it is possible to adjust or introduce a new space. The LSF typology also achieved better results in this indicator when compared to traditional construction in reinforced concrete and masonry.