Casas Ecológicas: A maior construção ecológica do mundo!

Para finalizar a minha saga de Casas Ecológicas, escolhi o maior exemplo de construção ecológica, para arrematar todos os assuntos abordados aqui!

green ink schedule

Esboço original de Renzo Piano para o Telhado “Vivo”.

Em 1999, o arquiteto italiano Renzo Piano e vários arquitetos renomados, foram chamados pelo Conselho da Academia de Ciências da Califórnia para apresentar propostas para o projeto da Nova Academia de Ciências da Califórnia. Enquanto os designers possuíam modelos tridimensionais sobre o projeto, Renzo decidiu fazer alguns esboços de suas ideias alguns dias antes, em tinta verde. O Conselho decidiu optar pela visão de Piano, e a empresa de Engenharia Arup ficou responsável por tornar os esboços de linha verde em realidade.

O objetivo principal do projeto foi conciliar uma grande variedade de exposições, educação e atividades de pesquisa sob o mesmo teto. Renzo Piano uniu também todos os critérios de sustentabilidade possíveis, como ventilação natural, materiais de construção renováveis, reutilização da água da chuva e geração de energia através de placas fotovoltaicas.

O arquiteto Renzo Piano inaugurou seu projeto em 2008, a Academia de Ciências da Califórnia, em São Francisco. A construção une duas estruturas, o prédio antigo e o novo, com uma forma inovadora que se conecta visualmente ao Golden Park, cuja sombra se dá pela cobertura do prédio com painéis solares. O design tem como fator principal a sustentabilidade, sendo um dos dez projetospiloto de “green building” do Departamento do Meio Ambiente de São Francisco, que recebeu o certificado LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) de platina.

A Academia de Ciências é a única no mundo que abriga um aquário, um planetário, um museu de história natural e uma instituição de pesquisa científica, tudo embaixo de um mesmo telhado. A estrutura da Nova Academia fornece uma forma mais útil do espaço, utilizando-se de áreas no subsolo, uma melhor configuração do espaço interno, e alterações na mão de direção dos automóveis e na paisagem. A estrutura pode também ser comparada a uma mesa com quatro pernas, cujas pernas são os alicerces que podem balançar para trás e para frente, dissipando as forças sísmicas de um terremoto que pode eventualmente ocorrer. Medindo aproximadamente 152m de comprimento da direção leste-oeste e 91m na direção norte-sul, a estrutura é composta por quatro edifícios de concreto separados a cada três andares. Estas chamadas “pernas da mesa” são conectadas pelo teto de concreto e suportadas pela área do subsolo, elas compartilham paredes que transmitem forças laterais durante um evento sísmico. Por mais que o código de edificação de São Francisco exija a fixação da estrutura com âncoras, Arup demonstrou através de análises que o design das pernas de mesa teria um melhor desempenho durante eventos sísmicos, o que resultou em uma economia de um milhão e meio de dólares.

Ilustração da Academia de Ciências da Califórnia. Representação dos espaços internos do museu, planetário e floresta tropical.

Ilustração da Academia de Ciências da Califórnia. Representação dos espaços internos do museu, planetário e floresta tropical.

No que envolve calor e umidade, o aquecimento de pisos irá reduzir as necessidades de energia em 5-10%, os sistemas de recuperação de calor irão capturar e utilizar o calor produzido pelos equipamentos de HVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado em inglês) reduzindo o consumo de energia de aquecimento. O telhado verde irá fornecer uma camada de isolamento térmico para a construção, reduzindo as necessidades de energia para ar condicionado.
Vidros de alto desempenho são utilizados em todo o edifício, reduzindo os níveis de absorção de calor e diminuindo a carga de refrigeração. Os sistemas de umidificação por osmose reversa são usados para manter as coleções de pesquisa do museu em nível constante de umidade, reduzindo o consumo de energia para umidificação de 95%.
Pelo menos 90% dos espaços ocupados regularmente têm acesso à vista externa e luz natural, reduzindo a utilização de energia e ganho de calor pela energia elétrica. O teto ondulado atrai ar fresco para a praça aberta localizada no centro do edifício, ventilando naturalmente os espaços de exposição circundante. Clarabóias no teto abrem e fecham automaticamente para ventilar a entrada de ar quente para fora do ambiente através das copas das cúpulas e para permitir que a luz natural alcance a floresta viva e o recife de coral dentro do museu. Janelas motorizadas abrem e fecham automaticamente para permitir que o ar frio entre no prédio. Fotossensores no sistema de iluminação irão automaticamente diminuir a intensidade das luzes artificiais em resposta à penetração da luz natural, reduzindo a energia necessária para iluminar os espaços interiores. As células multi-cristalinas de iluminação são as células mais energeticamente eficientes do mercado, atingindo pelo menos 20% de eficiência.

O edifício apresenta também sistemas de ventilação naturais e tecnologia de recuperação de calor para auxiliar na redução do uso de energia. Por exemplo, utilizando um sistema de aquecimento constituído por bobinas de tubos de plástico no isolamento do piso de algumas áreas de exibição do museu, espera-se que reduza a necessidade de uso de energia em 10% ao ano. Em geral, espera-se que o museu consuma 30% menos energia que uma construção mais tradicional.

Interior da Academia de Ciências da  Califórnia. Recinto que utiliza a luz natural para iluminação.

Interior da Academia de Ciências da Califórnia. Recinto que utiliza a luz natural para iluminação.

A copa se estende por aproximadamente 9,7 metros das extremidades do edifício e é delimitada por um dossel de aço com painéis de vidro. Este dossel possibilita a incorporação de mais de 55.000 células fotovoltaicas (energia solar) e a utilização do espaço sob o mesmo. Pelo fato de as células fotovoltaicas terem sido colocadas à vista do público (devido ao telhado ondulado), permite oferecer uma abordagem diferente, pois estas células usualmente são instaladas em um telhado plano. Estas células são projetadas para gerar aproximadamente 5% da energia que a Academia necessita, e, por esse motivo, irá prevenir a emissão de 181 mil kg de gases-estufa.

Ao absorver a água da chuva, o telhado vivo da nova Academia vai evitar que até 3,6 milhões de litros de água escoe, levando poluentes ao ambiente a cada ano (cerca de 98% de todas as águas pluviais). As águas residuais da cidade de São Francisco são utilizadas para a descarga dos banheiros, reduzindo o uso de água potável para o transporte de esgotos em 90%. Devido aos dispositivos elétricos de baixo fluxo e à utilização de águas residuais, o uso de água potável em geral é 30% menor que a linha de base. Sensores nas torneiras dos banheiros recarregam-se a cada uso. O fluxo de água faz com que uma turbina interna gere energia e carregue a bateria. A água salgada para o aquário é canalizada a partir do Oceano Pacífico, minimizando o uso de água potável para os sistemas de aquário. Resíduos de nitrato são purificados com sistemas naturais, garantindo que a água do aquário possa ser reciclada.

Ao longo dos anos, a estrutura original da Academia foi drasticamente alterada, perdendo sua importância histórica e não necessitando ser totalmente preservada. Isso deu a possibilidade da equipe de design poder avaliar o que poderia ou não ser aproveitado. As péssimas condições de muitas estruturas antigas, não puderam ser reutilizadas, e apenas duas fachadas originais, localizadas no Salão Africano do museu, puderam ser preservadas e utilizadas no
novo design.

Mais de 90% dos resíduos de demolição da antiga Academia foram reciclados. 9.000 toneladas de concreto foram reutilizadas em construções de rodovias, 12.000 toneladas de aço foram enviadas para Schnitzer Steel (empresa líder mundial em reciclagem de metais), e 120 toneladas de material biológico foram reciclados no local. Pelo menos 50% da madeira da nova Academia foi extraída de forma sustentável e certificada pelo Forest Stewardship Council.
Foi utilizado aço 100% reciclado na estrutura da construção. O isolamento instalado nas paredes do edifício é feito de jeans reciclado. O produto contém 85% de material pós-industrial reciclado e utiliza algodão, um recurso que se renova rapidamente, como um de seus principais ingredientes. Todo o concreto contém 30% de cinzas, um subproduto de usinas termoelétricas a carvão. Também possui 20% de escória, um resíduo de fundição de metais.

Interior da Academia de Ciências da Califórnia. Arquitetura feita com materiais reciclados.

Interior da Academia de Ciências da Califórnia. Arquitetura feita com materiais reciclados.

O telhado vivo da Nova Academia é coberto por 50.000 bandejas de casca de coco biodegradáveis, contendo 152 mm de solo que nutrem 1,7 milhões de plantas nativas da Califórnia.
O telhado possui nove espécies nativas da Califórnia plantadas, que não exigem irrigação artificial. A área plantada mede 2,5 hectares, sendo a maior faixa de vegetação nativa em São Francisco. As plantas nativas fornecem habitat para uma grande variedade de vida selvagem. Plantas e frutos atraem aves nativas, beija-flores, abelhas, mariposas, borboletas e vespas. As vespas e outros insetos se alimentam de insetos praga, constituindo um controle biológico. As flores do telhado também atraem insetos nativos que são benéficos para as plantas.

Telhado vivo da  Academia de Ciências da Califórnia, São Francisco.

Academia de Ciências da Califórnia, São Francisco.

Uma das principais atrações do museu é composta por cinco grandes aquários, alguns que começam no térreo e parcialmente cercam as bases da cúpula da floresta tropical e do planetário. Os aquários são protegidos por paredes de concreto que medem 610 mm de espessura, apresentam painéis duplos de acrílico curvado. Um dos aquários abriga um recife de corais das Filipinas e sua vida marinha, com 7,6m de profundidade e preenchido por 802 mil litros de água do mar.

Aquário do museu.

Aquário do museu.

A Nova Academia fornece estacionamento para bicicletas nas entradas da frente e de trás da Academia, bem como uma estação de recarga de carros elétricos. Funcionários serão recompensados por utilizarem transportes públicos. Materiais locais e produtos fabricados dentro de 500 milhas da Academia serão responsáveis por pelo menos 20% dos materiais de construção, reduzindo os impactos do transporte, apoiando a economia regional.

Renzo Piano

Renzo Piano

É isso aí, espero que tenham gostado desta sequência de posts sobre esse tema tão interessante, e que acredito eu, são o futuro! Mais uma vez dizendo, que fiz esta coletânea através do meu TCC, colocando praticamente seu total!
A partir de então retornarei com posts de temas variados, mas sempre ligados à sustentabilidade e a uma nova forma de viver de acordo com as leis da natureza!

 

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