Ders Hazırlık Süreci İle İlgili Sonuçlar

Ao mesmo tempo em que a arquitetura é o arcabouço para todas as instalações hidráulicas, elétricas e de lógica, essas estruturas são responsáveis por dar condições ao desenvolvimento das atividades no edifício. Observando-se as medidas de racionalização do consumo de água estudadas, percebe-se que apesar de haver uma interface, a influência dessas instalações na edificação não é grande, mas seu planejamento integrado à arquitetura é fundamental para que o resultado seja mais eficiente e harmonioso.

Na busca por uma arquitetura mais sustentável, a racionalização do uso da água se tornou uma questão corrente nos projetos contemporâneos, devendo o arquiteto contemplar essa demanda na interface que lhe cabe. Um exemplo de uma edificação universitária dotada de medidas de redução do consumo de água é o Applied Research and

Development Building, na Northern Arizona University (NAU), na cidade de Flagstaff,

Estados Unidos (figura 33). O edifício projetado pelo escritório britânico Hopkins Architects e com execução finalizada em 2007, obteve a certificação platina LEED. Também participou do projeto a firma Arup, que ao longo dos últimos anos tem prestado consultoria na área ambiental e estrutural para projetos de edifícios.

Figura 33: Applied Research and Development Building.

Fonte: NAU (2010).

Para conseguir a certificação, foram trabalhados diversos aspectos da construção abordados pelo LEED, entre eles o uso eficiente da água. De acordo com informações da NAU (2010), as estratégias empregadas para obter um menor consumo de água potável foram:

a) Uso de plantas nativas no paisagismo que necessitam menos água; b) Utilização de água de reuso para irrigação e descarga de sanitários;

c) Utilização de mecanismos economizadores, tais como torneiras de baixa pressão, mictórios que não utilizam água e bacias sanitárias com volume de

descarga reduzido, capazes de reduzir a demanda de água em 60% se comparado a mecanismos convencionais.

De acordo com os autores, ao todo, estima-se que houve uma economia de 57% do consumo de água na edificação. O Applied Research and Development Building é um exemplo no qual as instalações hidráulicas estão discretamente integradas ao edifício. Pelo esquema ilustrado na figura 34, percebe-se que uma das grandes preocupações com a gestão da água no projeto foi a drenagem de água da chuva e o controle do escoamento superficial, visto que o prédio está implantado nas margens de uma bacia de acumulação de água. Também é possível notar na imagem que grande parte da área construída do bloco do lado direito da edificação é destinada aos reservatórios dos dois sistemas de água adotados para o prédio: usos potáveis e usos não potáveis.

Figura 34: Ciclo da água de chuva no Applied Research and Development Building.

Fonte: Adaptado de Hopkins Architects (2005).

A interface entre a racionalização do consumo de água e a arquitetura é um pequeno campo e dependendo do projeto, pode não ser percebida. O uso de aparelhos economizadores, por exemplo, é uma ação muito eficiente para a redução do consumo de água, mas em relação à arquitetura é pontual, pois seu uso não resulta em nenhuma interferência espacial ou visual no prédio em relação aos aparelhos convencionais.

O reuso de efluentes já apresenta uma maior influência, entretanto a maior questão do sistema é a locação da unidade de tratamento, seja ela na superfície ou abaixo do solo. É essencial que sua locação seja definida na fase do projeto arquitetônico e para isso o arquiteto deve pensar em um local de fácil acesso para manutenção e ter uma noção da área necessária para a estação. Além disso, normalmente o efluente tratado é bombeado

para um reservatório elevado, para então abastecer os pontos de utilização. Nesse caso, deve-se pensar que a edificação deverá abrigar no mínimo mais um reservatório, destinado aos usos não potáveis.

Entre as medidas de racionalização do consumo, o sistema hidráulico que se constata maior influência no projeto de arquitetura é o de aproveitamento de água de chuva, principalmente quando se utiliza a cobertura como área de captação. O tipo de cobertura deve ser eficiente para as necessidades arquitetônicas e também ser uma boa área de captação, tanto pela qualidade de sua superfície, quanto pela forma que foi disposta, direcionando o fluxo de água para o reservatório inferior. Embora não disponha de sistema de aproveitamento de água de chuva, o prédio da Escola de Ciência e Tecnologia da UFRN apresenta um exemplo de cobertura muito propício à captação de água da chuva, com duas águas que direcionam o fluxo para uma calha central disposta no sentido longitudinal da edificação (figura 35).

Figura 35: Seção vertical do projeto da Escola de Ciência e Tecnologia – UFRN.

Fonte: UFRN (2010).

A partir da área de captação, os condutores devem levar a água até o reservatório. Em projetos nos quais não se pensou previamente nas descidas de água pluvial, seja embutindo-as em shafts, ou inserindo-as em locais pré-estabelecidos nas fachadas, essas tubulações podem ocasionar efeitos indesejados. Já quando são pensados como parte integrante do projeto arquitetônico, ao invés de interferir, os condutores podem enriquecer a construção. É o caso dos prédios do Marysville Getchell High School Campus, projeto do DLR Group, onde os arquitetos projetaram detalhes especialmente para a inserção dos tubos de queda. Na edificação mostrada na figura 36, em uma das fachadas a finalização de calhas de concreto foi prolongada (DET. 1) e a partir daí descem os tubos de drenagem,

enquanto que na outra fachada (DET. 2) foi projetado um recorte na parede onde se encaixam harmoniosamente todos os tubos de drenagem da cobertura principal.

Figura 36: Marysville Getchell High School Campus, EUA.

FONTE: DLR Group (2011).

Após a água ser drenada pelos tubos, deve ser conduzida ao reservatório, que é o elemento de maiores dimensões do sistema. De acordo com o projeto, pode haver mais de um reservatório e estes podem ser instalados de diferentes formas. O projeto da Torre Multifuncional de Água (TRIANA, LAMBERTS E ANDRADE, 2008) é um exemplo de solução que agrupa em um único

elemento arquitetônico os diferentes reservatórios de uma residência: um para usos potáveis, dois para usos não potáveis e um para água quente (figura 37).

O equipamento é independente da edificação, o que lhe dá flexibilidade para se adaptar a diversas orientações, demandas e disponibilidade de água. O projeto ganhou a premiação Bronze no Holcim Awards 2008, regional América

Latina. Fonte: Triana, Lamberts e Andrade (2008).

No projeto do Centro Comunitário Tsoga na África do Sul (HOLCIM AWARDS, 2008), foi previsto um grande volume de armazenamento de água da chuva, distribuído em reservatórios em várias porções do edifício. Observando-se a figura 38, nota-se que alguns dos reservatórios foram locados suspensos próximos às áreas de captação, o que em função da altura, dota o volume armazenado de pressão suficiente para o consumo da água sem gasto de energia. Em outros pontos, privilegiou-se a localização próxima aos pontos de consumo, reduzindo o gasto com tubulações, como no caso dos reservatórios que servem a irrigação. Esses são exemplos de boas soluções que requerem o planejamento integrado entre sistema hidráulico e arquitetura.

Figura 38: Centro Comunitário Tsoga, África do Sul.

Fonte: Holcim Awards (2008).

De uma forma geral, a interface entre arquitetura e medidas de racionalização do consumo consiste em propiciar melhores condições para funcionamento do sistema hidráulico assumindo-o como uma parte do projeto de arquitetura. Embora seja difícil quantificar o ganho com a implantação dessas estratégias e apesar dessa interface ser um pequeno nicho, os resultados da integração entre arquitetura e medidas de racionalização de água são benefícios qualitativos para o projeto.

3 PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

O objetivo principal deste trabalho é contribuir com uma proposta arquitetônica para edifícios educacionais com foco na racionalização do uso da água. Em função dessas características, seu desenvolvimento se baseia principalmente em metodologias de dois campos: procedimentos necessários para se conceber um projeto de arquitetura e procedimentos empregados para simular o consumo de água das edificações e economia alcançada. Os resultados do trabalho também apresentam caráter duplo, sendo o projeto de arquitetura um objeto de cunho propositivo e os dados de economia um produto quantitativo. Por discutir sobre a realidade específica da arquitetura nas áreas semiáridas o desenvolvimento do trabalho caracteriza-se como uma pesquisa aplicada e segundo a classificação da pesquisa científica proposta por Gil (2002), também se caracteriza, quanto aos procedimentos empregados, como pesquisa baseada em estudos de caso e por simulação.

O projeto arquitetônico desenvolvido e denominado “Escola de Turismo”, foi proposto para abrigar as atividades do curso de Turismo no campus da UFRN na cidade de Currais Novos. Como uma resposta a necessidades demandadas pelo uso da edificação, condições relativas ao local de implantação e possibilidades construtivas, o trabalho foi desenvolvido em cinco etapas, sintetizadas no diagrama apresentado na figura 39.

Figura 39: Diagrama das etapas de desenvolvimento do trabalho.

Tendo como objetivo compreender relações entre arquitetura e o uso da água, a primeira etapa do trabalho, denominada “Estudo”, teve como procedimentos a análise de soluções projetuais e realização de pesquisa bibliográfica relativa aos três campos nos quais se insere o projeto desenvolvido:

a) Arquitetura em áreas de clima quente e seco, estudada a partir de exemplos vernaculares apresentados por Romero (2000) e Bittencourt e Cândido (2006); b) Edifícios para fins educacionais, explorados a partir da análise do projeto da

Escola de Ciência e tecnologia da UFRN;

c) Estratégias para redução do consumo de água nas edificações, onde se identificaram equipamentos economizadores e sistemas alternativos de consumo da água, assim como formas de calcular suas aplicações.

Na segunda etapa do trabalho buscou-se a “Compreensão” da realidade a ser atendida em função de condicionantes legais, normativos e ambientais para o projeto. Nessa fase foram obtidos arquivos digitais referentes ao Campus de Currais Novos junto a SIN da UFRN e dados pluviométricos diários para o município por meio da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte (EMPARN). Também foi realizada nessa etapa uma análise de insolação do terreno, tendo como instrumento o software SOL – AR 6.2 (LAMBERTS; MACIEL; ONO, 2011).

Como precedente ao projeto arquitetônico, na terceira etapa do trabalho buscou-se informações que fundamentaram o desenvolvimento da proposta. Denominada “Planejamento”, foi composta pelos seguintes procedimentos:

a) Definição dos espaços e estimativa da população do projeto, realizado a partir de estudo de edificações de uso semelhante ao do projeto desenvolvido e consulta aos professores do Departamento de Turismo da UFRN;

b) Pré-dimensionamento dos espaços e instalações hidrossanitárias, realizado por meio de parâmetros constantes na bibliografia estudada e estudos gráficos em função da população estimada para o projeto;

c) Definição de parâmetros de consumo de água; face à ausência de dados referentes à frequência de utilização de peças sanitárias nos banheiros de edifícios educacionais em universidade, foi realizado um levantamento em uma edificação da UFRN, utilizando-se procedimentos similares aos empregados por Kammers e Ghisi (2006), baseados na aplicação de questionários junto aos usuários da edificação;

d) Definição dos conceitos e analogia criativa para o projeto: utilizados como fio condutor do processo de projeto, foram estabelecidos segundo a proposta de Maciel (2003) e Florio e Tagliari (2009).

A quarta etapa do trabalho consistiu na “Concepção” do projeto, interpretando-se as informações identificadas na etapa de planejamento sob a forma de uma solução representada graficamente. Foram realizados dois estudos para o projeto, sendo o segundo desenvolvido como a solução final. A proposta foi apresentada por meio de texto descritivo e justificativo, maquetes eletrônicas e desenho técnico com detalhamento em nível de anteprojeto. De acordo com a NBR 6492 (ABNT, 1994), entende-se como anteprojeto a representação gráfica suficiente para se compreender o partido arquitetônico e os elementos construtivos da proposta, considerando o desenvolvimento dos projetos complementares.

A quinta e última etapa do trabalho consistiu na “Avaliação” dos benefícios proporcionados pela redução do consumo de água na edificação. Para quantificar os benefícios do uso de aparelhos economizadores e reuso de efluentes, foram realizados cálculos matemáticos a partir de equações apresentadas no referencial teórico. Para a simulação do aproveitamento de água da chuva, utilizou-se o software Netuno 3.0 (GHISI, CORDOVA e ROCHA, 2011). Foram fontes de dados para a simulação, as vazões e volumes de consumo das peças sanitárias, dados de utilização das instalações dos banheiros levantados em campo e a precipitação diária para a cidade de Currais Novos durante os anos de 2008 e 2009, obtidos junto à EMPARN.

Por meio da comparação do consumo da edificação proposta em dois cenários – um com as instalações hidráulicas convencionais e um com as instalações hidráulicas otimizadas – pôde-se registrar a diferença de consumo e verificar a economia proporcionada.

4 FUNDAMENTOS PARA DESENVOLVIMENTO DA PROPOSTA

Este capítulo reúne informações que permitem compreender a realidade da área de intervenção e realizar o planejamento prévio do projeto.