Desafios da
Sustentabilidade na
Construção Civil e na Cidade
Vahan Agopyan
Vanderley M. John
Escola Politécnica da USP
Dep...
A cidade
A madeira
O concreto
A SOCIEDADE INDUSTRIAL É O
PROBLEMA?
Expectativa de vida
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População do Planeta
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População(Milhões)
Ano
http://www.sustainab...
2007 50%
Homo urbanus
The Economist, May 3rd 2007
http://www.economist.com/surveys/displaystory.cfm?story_id=9070726
A sociedade industrial oferece
SOCIEDADE INDUSTRIAL TÊM
PROBLEMAS
Grande consumo de recursos
naturais
Consumo per-capita de matérias primas
WRI
São Paulo
Uma aldeia Maku
ISA - Aldeia Pidu Bu (Cabaris, no Tiquiê)
foto: Jorge Pozzobon, 1997
Recursos não renováveis
(MATOS & WAGNER, 1999)
0 10 20 30 40
Renováveis (%)
1900
1999
Cadeia Produtiva da
Construção Consome
Desperdício e baixa Qualidade
agravam o problema
Produção Linear
Recursos
Naturais
planejamento
projeto
produção
uso
Lixo
Extrativismo
Produção Linear
Recursos
Naturais
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projeto
produção
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Lixo
Extrativismo
Coffee Plantation in São João do
Manhuaçu City - Minas Gerais State -
Brazil
This photo was taken in January-2004 by
Ferna...
Extração de areia
http://www.univap.br
Extração de Minério de Ferro
http://img505.imageshack.us/img505/635/a
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A floresta que acabou
A que pode acabar!
Kirby Tire Recycling Facility, Inc
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A massa de resíduos é
Resíduos?
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Quantidade superior ao do lixo urbano
São Paulo, SP
Próximo ao Shopping Jardim Sul
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Construíndo piramides
Picture: Marco Antonio Fialho
80m
Picture: Marco Antonio Fialho
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Recursos
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Produção de Ciclo Aberto
Recursos
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planejamento
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+ CO2 - Eemitida
IPCC - Climate Change 2007: The Physical Science Basis - Summary for Policymakers http://www.ipcc.ch/
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Queima de Combustíveis Fósseis
Calcário
1 m³ de madeira ilegal
Constribuição da
construção civil
• Combustíveis fósseis
– Quase tudo!
– transporte
• Madeira ilegal
– Cerâmica vermelha
–...
CO2 e alguns Materiais
kg CO2/ton
Min Max
Aço 200 2.000
Alumínio 700 12.000
Cimento 270 1.000
CARGA DE VENTO?
Projetamos hoje para os próximos 50 anos.
Como dimensionar a
Aron Zylberman
CONSUMO DE ENERGIA EM ELEVAÇÃO
PERMANENTE É PROBLEMA
Edifícios consomem
Impacto ambiental da energia depende da forma de geração. Energia
hidro-elétrica é uma das mais limpas!...
Geração de energia
Social e Ambiental
CO2 e Electricidade
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
India
China
Estados Unidos
Mexico
Chile
Ecuador
Argentina
V...
ÁGUA POTÁVEL PARA TODOS
Água
• Consumo concentrado
• Contaminação
– Industria
– Lixiviação de espécies químicas perigosas de
materiais de construç...
• Edifícios usam
Construção impermeabiliza o
solo
EM RESUMO:
Consumimos mais do que o
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A AGENDA GREEN
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Hoje
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A incorporação dos pobres no mercado de consumo
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• Sonegação fiscal
• Corrupção de agentes públicos
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A informalidade
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• Reduz à capacidade de investimento do
Estado
– Evasão fiscal
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A cidade informal
Pegada Ecológica x IDH
Living Planet Report 2006
WWF - http://www.panda.org
A necessidade
Living Planet Report 2006 WWF - http://www.panda.org
NÃO É SUFICIENTE.
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A CONSTRUÇÃO PRECISA CRESCER
Sustentabilidade social:
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Precisamos mais energia… limpa…
http://www.trekearth.com/gallery/photo368
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Habitação & Infraestrutura
SE A TECNOLOGIA NÃO MUDAR
o uso de materiais precisa crescer
O exemplo do cimento se aplica a TODOS os materiaisCimento(milhõeston)
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o uso de materiais precisa crescer
O exemplo do cimento se aplica a TODOS os materiais
WBCSD Sustainable Cement Initiative...
IPCC: construção é prioridade
Vai ser necessário
A construção
Nós somos 6 bilhões…
É necessário
•Inovação tecnológica
• Educação!
É necessário
Responsabilidade social.
Ética.
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COMO IMPLANTAR
CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL?
Já existem
Aplicação imediata!
O estágio do Brasil
• Obrigatoriedade de todas as
construções serem sustentáveis
• Aquecedores solares obrigatórios
• Medição de individual ág...
Também é necessário
desenvolvendo as soluções
para o futuro.
“the construction industry is infamous for
the barriers it places in the way of
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(CERF, 1998).
Tecnologia de telhados frios
Concreto fotocatalítico
Auto-limpante. Limpa o ar.
Dives in Misericordia
Reactive Powder Concrete
http://www.imagineductal.com
Ano 2050
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• Europa:
– Projeto de
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no ano 2015
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TECNOLOGIAS INOVADORAS MAIS
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A nossa competitividade no médio prazo depende de
O QUE FAZER?
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COMO RETIRAR OS
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COMO CONSTRUIR PARA AS
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– no uso
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Custo global X Custo da construção
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• Idealização 0,2%
• Projeto 0,8%
• Construção 14%
• Uso e operação 80%
• Retrofit 5%
Custos em uso são
Custos em uso & Qualidade
Luiz Manuel do Eirado Amorim y Claudia Loureiro
Simulação do desempenho em
uso: energia
Redução do consumo de
energia
Toda as fachadas precisam ser
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Aquecimento solar, onde necessário
Sombra nas fachadas
REDUZIR O CONSUMO DE RECURSOS
NATURAIS
Fato
Fato
• Não existe material durável
• Cada material é sensível a ação de
determinados fatores de degradação
• Diferentes lo...
Todos os materias degradam
Função desempenho x tempo
tempo
desempenho
mínimo
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Projetar a vida útil
Da estrutura como um todo
De cada parte
133
Fatores de Degradação
• Ambientais
– Radiação
– Temperatura
– Água
– Constituintes do Ar e
poluentes
– Gelo-Degelo
– V...
134
Fatores de Degradação
• Carregamento
– deformação lenta
– fadiga
– Água e seus derivados
– Cargas de uso
• Incompatibi...
136
Exemplos de degradação
Material Mecanismo de
Degradação
Medida de projeto/
proteção
Polímeros Foto
Térmico
do sol
temp...
Vida útil
Corrosão de armaduras
Vida útil de concreto armado
0
40
80
120
160
10 15 20 25 30 35
cobrimento (mm)
Vidaútil(anos)
A partir de Helene, 1994
Durabilidade da madeira
FOLIENTE et all Forest Products Journal VOL. 52, NO. 1 11, Jan 2002
Corrosão galvânica
Degradação da madeira
• Umidade
– F(detalhamento)
• Temperatura
(+ quente, pior)
• Madeira
• Biocidas
• Pinturas
Fachadas Pintadas
Fungos,
Algas e Bactérias
Substrato
Kay Uemoto
Neide Sato
Marcia Shirakawa
• Dano progressivo
• Ciclos de molhagem e secagem
Revestimento Cerâmico
Conexões
rápidas?
Vida útil mínima na norma de
desempenho
Sub-sistemas Nível de desempenho
Min Int Sup
Estruturas 25 30 50
Vedação 15 20 30
...
Um canteiro típico dos anos 80
Redução das Perdas
Criar o mercado de reciclados
D < 1.9g/cm³ 1.9<D <2.2 g/cm³
2.2 <D <2.5 g/cm³ D >2.5 g/cm³
Aprender selecionar produtos
0
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400
600
800
1000
CP I CP II E CP III CP IV
kgCO2/tcimento
78%
Carvalho, 2001
Evitar o Verniz Verde
Telha Reciclada após ~2 anos
NÃO É SUFICIENTE:
O que já dispomos
c o m o r o t i n a
Com a tecnologia atual….
UM MUNDO JUSTO É IMPOSSÍVEL!
Com a tecnologia atual….
NÃO TEMOS FUTURO
Com a tecnologia atual….
O DESAFIO:
A CADEIA PRODUTIVA,
GRANDES E PEQUENAS EMPRESAS.
CLIENTES, FORNECEDORES, CIDADES.
Promover a transformação de
Nada fazer não é solução.
Seminário construções sustentáveis – 19 11-2010 – apresentação de vahan agopyan e vanderley m. john
Seminário construções sustentáveis – 19 11-2010 – apresentação de vahan agopyan e vanderley m. john
Seminário construções sustentáveis – 19 11-2010 – apresentação de vahan agopyan e vanderley m. john
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Seminário construções sustentáveis – 19 11-2010 – apresentação de vahan agopyan e vanderley m. john

  1. 1. Desafios da Sustentabilidade na Construção Civil e na Cidade Vahan Agopyan Vanderley M. John Escola Politécnica da USP Depto. Eng. Construção Civil
  2. 2. A cidade
  3. 3. A madeira
  4. 4. O concreto
  5. 5. A SOCIEDADE INDUSTRIAL É O PROBLEMA?
  6. 6. Expectativa de vida 20 40 60 80 1000 1200 1400 1600 1800 2000 ExpectativadeVida(anos) Ano
  7. 7. População do Planeta 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 0 500 1000 1500 2000 População(Milhões) Ano http://www.sustainablescale.org/AreasofConcern/Population/PopulationandScale/QuickFacts.aspx
  8. 8. 2007 50% Homo urbanus The Economist, May 3rd 2007 http://www.economist.com/surveys/displaystory.cfm?story_id=9070726
  9. 9. A sociedade industrial oferece
  10. 10. SOCIEDADE INDUSTRIAL TÊM PROBLEMAS
  11. 11. Grande consumo de recursos naturais Consumo per-capita de matérias primas WRI
  12. 12. São Paulo
  13. 13. Uma aldeia Maku ISA - Aldeia Pidu Bu (Cabaris, no Tiquiê) foto: Jorge Pozzobon, 1997
  14. 14. Recursos não renováveis (MATOS & WAGNER, 1999) 0 10 20 30 40 Renováveis (%) 1900 1999
  15. 15. Cadeia Produtiva da Construção Consome
  16. 16. Desperdício e baixa Qualidade agravam o problema
  17. 17. Produção Linear Recursos Naturais planejamento projeto produção uso Lixo Extrativismo
  18. 18. Produção Linear Recursos Naturais planejamento projeto produção uso Lixo Extrativismo
  19. 19. Coffee Plantation in São João do Manhuaçu City - Minas Gerais State - Brazil This photo was taken in January-2004 by Fernando Rebêlo 6 bilhões de humanos alteram a ecologia
  20. 20. Extração de areia http://www.univap.br
  21. 21. Extração de Minério de Ferro
  22. 22. http://img505.imageshack.us/img505/635/a raucarias3nf.jpg A floresta que acabou
  23. 23. A que pode acabar!
  24. 24. Kirby Tire Recycling Facility, Inc http://www.epa.state.oh.us/pic/media/kirby_media.ht ml
  25. 25. Problemas do que Produzimos
  26. 26. A massa de resíduos é
  27. 27. Resíduos?
  28. 28. Residuos perigosos:
  29. 29. Geração de Resíduos da Construção Quantidade superior ao do lixo urbano
  30. 30. São Paulo, SP Próximo ao Shopping Jardim Sul
  31. 31. Resíduos ?
  32. 32. Construíndo piramides Picture: Marco Antonio Fialho 80m Picture: Marco Antonio Fialho
  33. 33. Custo Social dos Resíduos de Construção
  34. 34. Perdas: agravam o problema A. Andrade; U.E. Silva
  35. 35. Produção de Ciclo Aberto Recursos Naturais planejamento projeto produção uso LixoExtrativismo
  36. 36. Produção de Ciclo Aberto Recursos Naturais planejamento projeto produção uso Lixo Extrativismo
  37. 37. O futuro: Recursos Naturais planejamento projeto produção uso Lixo Reciclagem
  38. 38. + CO2 - Eemitida IPCC - Climate Change 2007: The Physical Science Basis - Summary for Policymakers http://www.ipcc.ch/ 240 260 280 300 320 340 360 380 8000 6000 4000 2000 0 2000 CO2naatmosfera(ppm) Ano 1750
  39. 39. Queima de Combustíveis Fósseis
  40. 40. Calcário
  41. 41. 1 m³ de madeira ilegal
  42. 42. Constribuição da construção civil • Combustíveis fósseis – Quase tudo! – transporte • Madeira ilegal – Cerâmica vermelha – Compensados – Madeira serrada • Calcário – Cimento – Cal – Aço
  43. 43. CO2 e alguns Materiais kg CO2/ton Min Max Aço 200 2.000 Alumínio 700 12.000 Cimento 270 1.000
  44. 44. CARGA DE VENTO? Projetamos hoje para os próximos 50 anos. Como dimensionar a
  45. 45. Aron Zylberman
  46. 46. CONSUMO DE ENERGIA EM ELEVAÇÃO PERMANENTE É PROBLEMA
  47. 47. Edifícios consomem Impacto ambiental da energia depende da forma de geração. Energia hidro-elétrica é uma das mais limpas! Porém exige grande investimento!
  48. 48. Geração de energia Social e Ambiental
  49. 49. CO2 e Electricidade 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 India China Estados Unidos Mexico Chile Ecuador Argentina Venezuela Colombia Suécia Brasil Peru Noruega Eletricity Emissions g CO2/KWh
  50. 50. ÁGUA POTÁVEL PARA TODOS
  51. 51. Água • Consumo concentrado • Contaminação – Industria – Lixiviação de espécies químicas perigosas de materiais de construção e seus resíduos
  52. 52. • Edifícios usam
  53. 53. Construção impermeabiliza o solo
  54. 54. EM RESUMO:
  55. 55. Consumimos mais do que o Planeta suporta 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1960 1970 1980 1990 2000 NúmerodePlanetasTerra Ano Living Planet Report 2006 WWF - http://www.panda.org Pegada Ecológica Global
  56. 56. MUDAR É preciso
  57. 57. A AGENDA GREEN É SUFICIENTE?
  58. 58. Hoje
  59. 59. Trabalhadores da Construção são pobres! dos empregos
  60. 60. AGRAVA OS PROBLEMAS AMBIENTAIS A incorporação dos pobres no mercado de consumo
  61. 61. ou
  62. 62. Formas da informalidade • Sonegação fiscal • Corrupção de agentes públicos • Desrespeito a legislação – Ambiental – Trabalhista – Urbanística • Desrespeito a padrões de qualidade
  63. 63. A informalidade é problema social • Reduz à capacidade de investimento do Estado – Evasão fiscal – Corrupção • Prejudica a qualidade dos investimentos públicos
  64. 64. A cidade informal
  65. 65. Pegada Ecológica x IDH Living Planet Report 2006 WWF - http://www.panda.org
  66. 66. A necessidade Living Planet Report 2006 WWF - http://www.panda.org
  67. 67. NÃO É SUFICIENTE. A agenda ECO
  68. 68. GREEN BUILDING NÃO É SUFICIENTE
  69. 69. Sustentabilidade é social econômica ambiental
  70. 70. A CONSTRUÇÃO PRECISA CRESCER Sustentabilidade social:
  71. 71. http://media.outnow.ch/Movies/Images/200 6/ManufacturedLandscapes/movie.fs/04.jp g Precisamos mais energia… limpa…
  72. 72. http://www.trekearth.com/gallery/photo368 14.htm Habitação & Infraestrutura
  73. 73. SE A TECNOLOGIA NÃO MUDAR
  74. 74. o uso de materiais precisa crescer O exemplo do cimento se aplica a TODOS os materiaisCimento(milhõeston) WBCSD Sustainable Cement Initiative. Progress Report 2007
  75. 75. o uso de materiais precisa crescer O exemplo do cimento se aplica a TODOS os materiais WBCSD Sustainable Cement Initiative. Progress Report 2007 Cimento(milhõeston)
  76. 76. IPCC: construção é prioridade
  77. 77. Vai ser necessário
  78. 78. A construção
  79. 79. Nós somos 6 bilhões…
  80. 80. É necessário •Inovação tecnológica • Educação!
  81. 81. É necessário Responsabilidade social. Ética. Cultura.
  82. 82. COMO IMPLANTAR CONSTRUÇÃO SUSTENTÁVEL?
  83. 83. Já existem Aplicação imediata!
  84. 84. O estágio do Brasil
  85. 85. • Obrigatoriedade de todas as construções serem sustentáveis • Aquecedores solares obrigatórios • Medição de individual água • Retenção de água de chuva • Neutralização de carbono • Proibição de uso de madeira ilegal • Obrigatoriedade de madeira certificada • .... Proliferação de leis
  86. 86. Também é necessário desenvolvendo as soluções para o futuro.
  87. 87. “the construction industry is infamous for the barriers it places in the way of innovation,” (CERF, 1998).
  88. 88. Tecnologia de telhados frios
  89. 89. Concreto fotocatalítico Auto-limpante. Limpa o ar. Dives in Misericordia
  90. 90. Reactive Powder Concrete http://www.imagineductal.com
  91. 91. Ano 2050 Zero net Energy Building • Europa: – Projeto de €2 bi em 10 anos • França: mandatório no ano 2015 World Business Council for Sustainable Development
  92. 92. TECNOLOGIAS INOVADORAS MAIS ECO-EFICIENTES A nossa competitividade no médio prazo depende de
  93. 93. O QUE FAZER?
  94. 94. Implantar indicadores 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1990 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Emissões(gCO2/gcimento) Energia Processo (Votorantim Cimentos)
  95. 95. Transformar os negócios:
  96. 96. Seleção de fornecedores 0 2 4 6 8 Panela Marmita Rotativo Consumo de energia (GJ/t) Fuel Oil (Illegal?)wood
  97. 97. COMO RETIRAR OS OPERÁRIOS DA POBREZA?
  98. 98. Aumentar a produtividade
  99. 99. COMO CONSTRUIR PARA AS GERAÇÕES FUTURAS?
  100. 100. Mudando o edifício
  101. 101. Adequação do uso Cultura Evolução de renda Atividades Condições climáticas Poluição do ar Ruídos ....
  102. 102. De onde são estes edifícios?
  103. 103. Fato
  104. 104. Climas Brasileiros
  105. 105. 117 Necessidades dos Usuários (edifícios) • Segurança – estrutural – ao fogo – no uso • Estanqueidade – Ar, água • Pureza do ar • Higiene • Adaptação ao uso • Conforto – acústico – tátil – antropodinâmico – higrotérmico – visual • Economia • Durabilidade (ISO 6241)
  106. 106. Custo global X Custo da construção eletricidade 7% agua 6% condominio 41% manutenção 15% compra 31% Casa V.M. John
  107. 107. Dados da Tishman (50 anos) • Idealização 0,2% • Projeto 0,8% • Construção 14% • Uso e operação 80% • Retrofit 5%
  108. 108. Custos em uso são
  109. 109. Custos em uso & Qualidade Luiz Manuel do Eirado Amorim y Claudia Loureiro
  110. 110. Simulação do desempenho em uso: energia
  111. 111. Redução do consumo de energia
  112. 112. Toda as fachadas precisam ser iguais? • E Shanghai
  113. 113. Alternativas existem
  114. 114. Aquecimento solar, onde necessário
  115. 115. Sombra nas fachadas
  116. 116. REDUZIR O CONSUMO DE RECURSOS NATURAIS
  117. 117. Fato
  118. 118. Fato • Não existe material durável • Cada material é sensível a ação de determinados fatores de degradação • Diferentes locais apresentam diferentes fatores de degradação!
  119. 119. Todos os materias degradam Função desempenho x tempo tempo desempenho mínimo Vida útil
  120. 120. Projetar a vida útil Da estrutura como um todo De cada parte
  121. 121. 133 Fatores de Degradação • Ambientais – Radiação – Temperatura – Água – Constituintes do Ar e poluentes – Gelo-Degelo – Vento • Biológicos – Roedores – Fungos – bactérias – …
  122. 122. 134 Fatores de Degradação • Carregamento – deformação lenta – fadiga – Água e seus derivados – Cargas de uso • Incompatibilidade – química – física • Fatores de uso – Desgaste – Atividades de manutenção – Projeto
  123. 123. 136 Exemplos de degradação Material Mecanismo de Degradação Medida de projeto/ proteção Polímeros Foto Térmico do sol temperaturas elevadas Aço Corrosão umidade cloretos Concreto Corrosão da armadura por carbonatação cobrimento resistência mecânica Madeira Apodrecimento por ação de fungos umidade
  124. 124. Vida útil
  125. 125. Corrosão de armaduras
  126. 126. Vida útil de concreto armado 0 40 80 120 160 10 15 20 25 30 35 cobrimento (mm) Vidaútil(anos) A partir de Helene, 1994
  127. 127. Durabilidade da madeira FOLIENTE et all Forest Products Journal VOL. 52, NO. 1 11, Jan 2002
  128. 128. Corrosão galvânica
  129. 129. Degradação da madeira • Umidade – F(detalhamento) • Temperatura (+ quente, pior) • Madeira • Biocidas • Pinturas
  130. 130. Fachadas Pintadas Fungos, Algas e Bactérias Substrato Kay Uemoto Neide Sato Marcia Shirakawa
  131. 131. • Dano progressivo • Ciclos de molhagem e secagem Revestimento Cerâmico
  132. 132. Conexões rápidas?
  133. 133. Vida útil mínima na norma de desempenho Sub-sistemas Nível de desempenho Min Int Sup Estruturas 25 30 50 Vedação 15 20 30 Equipamentos 8 10 12 Sistemas 8 10 12 Esquadrias 8 10 12
  134. 134. Um canteiro típico dos anos 80
  135. 135. Redução das Perdas
  136. 136. Criar o mercado de reciclados D < 1.9g/cm³ 1.9<D <2.2 g/cm³ 2.2 <D <2.5 g/cm³ D >2.5 g/cm³
  137. 137. Aprender selecionar produtos 0 200 400 600 800 1000 CP I CP II E CP III CP IV kgCO2/tcimento 78% Carvalho, 2001
  138. 138. Evitar o Verniz Verde Telha Reciclada após ~2 anos
  139. 139. NÃO É SUFICIENTE: O que já dispomos
  140. 140. c o m o r o t i n a
  141. 141. Com a tecnologia atual….
  142. 142. UM MUNDO JUSTO É IMPOSSÍVEL! Com a tecnologia atual….
  143. 143. NÃO TEMOS FUTURO Com a tecnologia atual….
  144. 144. O DESAFIO:
  145. 145. A CADEIA PRODUTIVA, GRANDES E PEQUENAS EMPRESAS.
  146. 146. CLIENTES, FORNECEDORES, CIDADES. Promover a transformação de
  147. 147. Nada fazer não é solução.

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