#ENGTIPS 07 - Elemento de Sombreamento de Fachada

Fala, galera!

Nas áreas de engenharia, construção civil e arquitetura, assim como em tantas outras, é necessário que os profissionais estejam sempre ligados a tudo que surge com relação a novas tecnologias...vocês sabem!

Sempre que for possível buscar melhor rendimento, diminuir custos e prazos, as novas tecnologias são bem-vindas e o nosso objetivo aqui do blog é trazer ideias e opções para se conseguir alcançar isso. Ao monitorar o mercado e as tendências que vão surgindo, o profissional tem mais segurança naquilo que faz, buscando a excelência para sobressair perante a concorrência. A todo momento novos métodos e produtos são lançados e é natural que a construção civil evolua com certa rapidez, por isso precisamos acompanhar de perto essas mudanças.

Bom, seguindo com nosso assunto deste post...

A algumas semanas atrás falamos sobre algumas tendências esperadas para um futuro próximo na construção (clique aqui caso ainda não tenha visto) que foi lançado pelo relatório técnico de estudo de tendências tecnológicas na indústria da construção civil, no segmento de edificações, da Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro (Firjan), e uma dessas tendências era o Elemento de Sombreamento de Fachada.

Mas então, o que é um Elemento de Sombreamento de Fachada?

São recursos que se relacionam com a eficiência energética das edificações, desde o projeto de concepção da construção, são elementos externos de proteção solar que podem ser horizontais ou verticais, ou combinação dos dois. Estes elementos podem ser fixos ou móveis, onde a proteção solar fixa exige um projeto muito mais criterioso em relação às trajetórias solares para garantir sua eficiência.

Um pouquinho de história...

Os elementos de proteção solar, foram resgatados pela arquitetura moderna nos anos 30 e 40, inicialmente na obra de Le Corbusier que advoga para si a sua invenção. O brise-soleil, como foi denominado, por Le Corbusier desempenhou dois papéis importantes: um como elemento de adaptação ao clima e outro como elemento de composição de fachada. Se ao princípio sua preocupação se refere principalmente aos condicionantes térmicos, ampliou o alcance aos aspectos de iluminação em suas últimas obras. O Brise Soleil foi, desde seus primórdios, um elemento compositivo de qualidade reconhecida mundialmente, teve seu apogeu nas décadas de 40 a 70, caindo depois em desuso. Hoje volta a ser utilizado, entretanto, de forma diferente do que foi passado. Pode-se dizer que atualmente, os componentes de sombreamento são usados muitas vezes como elemento de composição de fachada, sem uma análise adequada de sua influência no ambiente interior e seu desempenho térmico e luminoso.

Abaixo segue um exemplo de como o sombreamento ajuda no controle interno da temperatura de um imóvel:

Considerando a importância da eficiência energética nos edifícios, surge a tendência de elementos de sombreamento de fachada, que reduzem o consumo de energia por equipamentos de climatização, controlam a luminosidade natural e reduzem o consumo de iluminação artificial.

Estive a pouco em Paris e tive a oportunidade de visitar um edifício, o Instituto do Mundo Árabe (1981-1987), que em minha opinião, conta com o mais impressionante sistema de sombreamento que conheço. Projetado pelo arquiteto Jean Nouvel, que recria elementos da arquitetura árabe sob nova ótica e está situado às margens do rio Sena, o edifício segue a curva do rio em sua fachada norte, totalmente espelhada, refletindo a cidade de Paris.

A fachada sul, retangular, é onde estão os elementos que mais caracterizam esse projeto, uma releitura dos Muxarabies (treliçados de madeira que tem como objetivo filtrar a luz, permitir a visão da rua desde o interior do edifício e permitir a privacidade das tarefas internas) levou ao desenho de diafragmas metálicos, como os de uma câmera fotográfica, com aberturas em diversos tamanhos e formas geométricas que se abrem e fecham de acordo com as condições externas de luz. Esses diafragmas são controlados mecanicamente através de células fotossensíveis e o efeito final é de um ambiente interno com um luz filtrada, muito comum na arquitetura islâmica.

Estou colocando este exemplo aqui pois mostra exatamente o que temos que buscar em nossas obras e também o motivo de o sombreamento de fachada aparecer em um estudo de tendências para o futuro. É preciso mesclar o antigo com o novo (elemento de sombreamento + mecanismo fotossensível) e buscar novas maneiras de possibilitarmos a melhor eficiência possível de cada projeto e cada construção, como o conforto térmico que este elemento proporciona e consequentemente o menor consumo de energia. O futuro será feito de obras inteligentes e que tragam algo à mais do que o simples conceito de “abrigo”, resta à todos nós da área estarmos atentos à tudo que aparece e onde podemos utilizá-los.

ps.: Seguem abaixo alguns videos mostrando esta técnica incrível utilizada no IMA, inclusive a fabricação dos muxarabies!

Abraços,

DS.

#ENGTIPS 06 - Solar Roadways (Estradas Solares) - O asfalto dá espaço à tecnologia

Fala galera! ...O feito estufa está mais forte e a tendência é que os danos causados ao planeta sejam mais severos e constantes, não é mesmo? As indústrias não querem parar de fabricar os mais diversos produtos e tudo hoje funciona principalmente à base de energia elétrica.

Enquanto isso, as pessoas de todos os países querem continuar usando seus carros para ir até a esquina. E pior, cada pessoa quer ter um carro e ninguém pensa no planeta, pois todo mundo sempre joga a culpa nas empresas e no governo. Todavia, parece que ao menos o governo americano vai tentar amenizar o problema.

Apesar de ser um dos principais países que se recusaram a assinar o Protocolo de Kyoto, os EUA parecem ter mudado um pouco de ideia e agora apresentam um projeto inovador: as estradas solares. Com uma nova tecnologia e uma quantia absurda de dinheiro, o governo americano pretende criar energia limpa e fornecer força para o país sem prejudicar o meio ambiente.

Bem-vindo ao futuro!

Já imaginou se em vez de asfalto as estradas fossem pavimentadas com painéis solares? Scott Brusaw que vive no estado do Idaho pensou nisso e propôs ao governo. A ideia do criador da Solar Roadways é usar painéis fabricados com um material de alta resistência para suportar o peso dos veículos que trafegam o dia todo e ao mesmo tempo aproveitar para captar energia solar e transformá-la em eletricidade.

Tal energia seria utilizada para “alimentar” a estrada, a qual teria toda sua sinalização dependente da energia solar. Sendo assim, não seriam mais necessárias pinturas no chão para indicar os alertas sobre as limitações de trânsito na estrada, como: “Reduza a velocidade”.

Além disso, seria possível exibir mensagens sobre o tráfego na atual rodovia, ou seja, onde há acidentes e outros empecilhos, as mensagens poderiam informar com antecedência algo como “Avenida bloqueada”. E mais, a estrada solar também permitira que todos os semáforos utilizassem energia limpa para controlar o tráfego.

Apesar de parecerem ousadas, todas essas ideias são apenas parte do real projeto que pretende fornecer energia para todo o país. A Solar Roadways quer usar a energia solar captada nas estradas para manter as casas iluminadas e os carros elétricos funcionando.

Mais surpresas para o futuro

Com a possível adoção das estradas solares, a empresa de Scott Brusaw pretende estender o projeto para os estacionamentos, os quais poderão fornecer energia aos estabelecimentos próximos. E aí que está um detalhe que deve levar muitas empresas a terem interesse na nova tecnologia.

Para exemplificar, podemos pensar numa loja que esteja no meio de uma estrada qualquer e não tenha muitos clientes. Caso este estabelecimento forneça energia elétrica gratuita é bem provável que a clientela aumente — isso pensando na ideia hipotética de um futuro repleto de carros elétricos.

E não para por aí, pois os benefícios da energia solar nos estacionamentos poderiam abranger os próprios estabelecimentos, os quais funcionariam independentes de quaisquer usinas ou centros de energia. Sendo assim, muitos locais teriam seus próprios geradores de energia e possuiriam energia constante.

Para completar o projeto, a ideia dos painéis solares em estradas e estacionamentos traria uma novidade interessantíssima para as cidades. Segundo o site oficial da Solar Roadways, a instalação do novo sistema permitira a independência dos postes de energia, o que tornaria o visual das cidades mais bonito e menos poluído.

Além disso, seria possível uma manutenção mais rápida e precisa nos casos de problemas elétricos, visto que os painéis gerariam energia independente para determinados blocos de casas e estabelecimentos.

Como fazer isso?

Instalar as placas solares é a parte fácil do projeto, sendo que o grande empecilho no momento fica por conta do desenvolvimento de um material mais resistente para utilizar nas estradas. Vale salientar que as placas solares usadas em estradas com certeza serão dotadas de um sistema bem desenvolvido que capte toda a energia possível (algo muito melhor do que é utilizado atualmente).

A iluminação nos estradas não seria problema, porque tudo seria baseado na tecnologia dos LEDs e num método eficiente que possibilite a visibilidade das mensagens durante o dia. Os geradores para armazenar e distribuir a energia podem ser algo já existente ou equipamentos novos e mais precisos (ainda não foi dito nada a respeito).

O real problema

Se tudo é tão maravilhoso e se a implementação não é impossível, por que não fazer? A resposta é óbvia: dinheiro! Os painéis solares não são baratos (até mesmo nos EUA custam um valor alto) e a instalação de uma enormidade de painéis solares é inviável num primeiro momento.

Pensando nisso, o governo americano forneceu 100 mil dólares para a Solar Roadways mostrar um protótipo funcional da tecnologia. Caso o resultado impressione os poderosos por trás do dinheiro, é possível que o território americano comece a ganhar as novas estradas e tenha quase 100% de estradas solares em cerca de 5 anos.

Atualmente um metro quadrado de painel solar custa facilmente mais de 2 mil reais, o que significa que um quilômetro (com pista dupla) de estrada sairia por mais de 20 milhões de reais. Claro que estes cálculos são efetuados com base nos painéis disponíveis no mercado, mas com a nova tecnologia pode ser que tudo fique bem mais barato.

Para ter uma ideia, a estrada solar acima citada produziria energia de sobra para sustentar uma cidade com 5 mil habitantes (que consuma aproximadamente 3 milhões de kWh por ano). É importante frisar que as estradas com painéis solares precisarão de poucas reformas, pois durarão até 25 anos.

Esses dados são muito interessantes e devem influenciar os governos de todo o mundo que com certeza podem achar interessante a possibilidade de se livrar das reformas intermináveis em estradas e ainda fornecer uma forma mais eficiente de energia para a população. Eles só não vão gostar mesmo é de desembolsar tanto dinheiro para que tudo aconteça. Confira abaixo dois vídeos (em inglês) que falam sobre o assunto e mostram diversas imagens e opções para o futuro da tecnologia:

Enfim, a proposta está aí, a tecnologia pode virar realidade e apesar dos problemas não custa sonhar. Não é mesmo? Vamos torcer para que dê certo e o mundo possa ficar mais limpo e livre da poluição.

Um abraço.

DS 

#ENGTIPS 04 - Glulam: Força, Beleza e Confiabilidade.

Fala galera! ...Viajando no mundo das milhares de técnicas de construção que temos acabei me deparando com uma que até então não conhecia, porém me deixou instantaneamente interessado e curioso para entender como aquilo era possível. E como algumas outras metodologias construtivas que vimos anteriormente aqui no blog (Wood Frame e Steel Frame), esta também não é "nova no mundo", mas sim pouco utilizada aqui no Brasil.

A Glued Laminated Timber (Glulam), ou em bom português, Madeira Laminada Colada (MLC) originou-se segundo alguns registros no norte da Inglaterra, ou mais precisamente no condado de Northumberland no ano de 1842, quando as vigas de sustentação do telhado de uma igreja receberam tal técnica. 

Mas o que é essa técnica? ...Bem, como o nome já indica, trata-se de elementos estruturais de madeira compostos por lâminas do mesmo material, ou "lams", que são coladas com adesivos duráveis e resistentes à umidade. As laminações são em paralelo com o comprimento desses elementos que podem variar de vigas simples, retas a elementos curvos, sendo classificados de acordo com a aparência: superior, arquitetônica, industrial ou de enquadramento, de modo que oferecem grande liberdade arquitetônica e artística sem abrir mão dos requisitos estruturais. O Glulam costuma ser usado em aplicações marcantes, expostas, como tetos e outros projetos com espaços abertos, casas, igrejas, edifícios públicos, e outras estruturas comerciais leves.

Devido à sua composição, grandes membros de Glulam podem ser fabricados a partir de uma variedade de árvores menores colhidas de florestas primárias, de segunda e terceira plantações. Além disso, a quantidade total de madeira utilizada é reduzida quando comparada à elementos sólidos de madeira serrada, assim por sua vez diminuindo o impacto negativo no meio ambiente. Somando-se a isso, a técnica tem 

muito mais baixa energia incorporada do que o concreto armado e o aço, embora, naturalmente, implique mais energia encarnada do que a madeira sólida. No entanto, o processo de laminagem permite que a madeira possa ser utilizada para vãos muito mais longos, com cargas pesadas e formas complexas. 

E finalizando, somente mais uma curiosidade: O Glulam é uma estrutura muito leve, corresponde em média a dois terços do peso do aço e a um sexto do peso do concreto armado. Além de tudo, a energia utilizada para produzi-lo é seis vezes menor do que para produzir uma estrutura de aço com a mesma resistência.

Portanto além de ser uma técnica que nos dá a possibilidade de produzirmos verdadeiras obras de arte, ela também (como é nosso foco) possibilita uma construção mais fundamentada na sustentabilidade e preservação do meio ambiente.

abraço.

DS

#HISTORYTIPS 01 - Os Persas e os buracos no meio do deserto!

Fala Galera ! ... Eu sei que nosso blog é sobre tendências, futuro e inovações na engenharia! Mas outra coisa que me fascina muito, são as técnicas e construções do passado, sabe? .. Tipo saber como as civilizações construíam e resolviam os problemas de engenharia com as técnicas e ferramentas de sua época, por exemplo! 

E foi pensando nisso que eu decidi que vamos ter uma área só pra falar desses assuntos, essa área será a #HistoryTips, que está iniciando hoje com um tema muito interessante sobre os Persas! 

Extra Tip: Técnicas antigas podem despertar insights para novas técnicas ou soluções de novos problemas! ...Mantenha sua mente aberta! 

Quem é que nunca ouviu falar da civilização persa, uma cultura extremamente rica e influente? A verdade é que eles atraíram os melhores intelectuais da época, a fim de poderem florescer como uma nação, construindo cidades como Susa ou Persépolis.

Grande parte do seu sucesso foi devido à sua excelente gestão da água, tanto nas cidades como no campo. O império vivia sob altas temperaturas e um clima muito seco, por isso era essencial saber aproveitar as escassas chuvas. Uma de suas melhores invenções foram os Qanat, uma infra-estrutura subterrânea capaz de recolher e canalizar a água da chuva de aquíferos e vales, transportando-a para as cidades.

A técnica dos Qanats foi desenvolvida na Pérsia, no milênio I a.C. Essa maravilhosa invenção foi se estendendo a outros países áridos como Marrocos, Argélia, Líbia, Oriente Médio e Afeganistão.

E como era exatamente essa técnica? Primeiro, era escavado um poço principal em uma colina, até ser encontrado um aquífero subterrâneo. Depois, um túnel horizontal era construído, desde o pé da colina até à fonte de água.

O túnel tinha uma tubagem e uma grande inclinação para transportar a água para o local desejado. Quanto maior o Qanat, menor era o seu declive.

Além do principal, os outros poços verticais eram construídos ao longo do Qanat. Estes garantiam a ventilação de água, assim como o seu controle e racionamento. Era também uma via de evacuação da terra, gerada ao esvaziar o túnel.

Graças a sua profundidade, o Qanat recolhia a água dos aquíferos e evitava a evaporação durante o transporte. Dentro desta infraestrutura, existem também áreas de descanso para os trabalhadores, tanques e moinhos de água.

Sendo água filtrada pela terra, o fluxo era seguro e limpo, por isso era ideal tanto para beber como para rega.

No final do Qanat, havia um edifício que armazenava a água obtida, onde as pessoas também poderiam fazer suas próprias canalizações privadas.

O governo persa foi forçado a construir o Qanat para transportar água das montanhas para a cidade e para os banheiros públicos. As pessoas ricas poderiam fazer uma extensão para a sua terra com seu próprio dinheiro.

As cisternas públicas, chamadas AbAnbar eram outro engenho maravilhoso. Ele tinham um sistema de captação de ar para manter a água fria no deserto.

O mais curioso de tudo é que este sistema antigo de gestão de água ainda continua em execução, e permite uma distribuição equitativa e sustentável da água.

É isso ai! .. abraço

DS

#ENGTIPS 02 - Smart Grid, a rede elétrica inteligente do futuro

Fala galera! ...Li um artigo superinteressante esta semana sobre distribuição de energia no futuro, mostrando um conceito que engloba varias áreas, e não só a engenharia civil. Tem tudo a ver com futuro e um consumo mais sustentável das fontes renováveis. As redes inteligentes de energia, ou do inglês Smart Grids, são uma nova arquitetura de distribuição de energia elétrica, mais segura e inteligente, que integra e possibilita ações a todos os usuários a ela conectados. No futuro, o fornecimento de energia confiável será importante para o desenvolvimento sustentável das megacidades e essa nova tecnologias será uma parte importante desse desenvolvimento.

Por exemplo, o ano de 2001 ficou marcado na memória do Brasil, em consequência de uma seca prolongada. As usinas hidrelétricas estavam produzindo muito menos que o suficiente de energia derivada das suas fontes renováveis de energia. Em todo o país, o consumo de energia elétrica teve de ser reduzido em 20% dentro de um período muito curto. As soluções de Smart Grid são necessárias para evitar situações como essas no futuro. 

As Smart Grids são redes inteligentes de transmissão e distribuição de energia com base na comunicação interativa entre todas as partes da cadeia de conversão de energia. Elas conectam unidades descentralizadas de geração grandes e pequenas com os consumidores para formar uma estrutura ampla. Esta mesma solução controla a geração de energia e evita a sobrecarga da rede, já que durante todo o tempo apenas é gerada tanta energia quanto o necessário.

Sensores instalados nas redes elétricas enviam dados relativos ao consumo de energia diretamente da unidade consumidora. Esses sensores passarão a alimentar os sistemas comerciais e técnicos, possibilitando o planejamento mais efetivo e eficiente da rede. Além disso, a rede é preparada para reduzir ao máximo a ocorrências e a duração de falta de energia.

Um dos principais componentes das Smart Grids é o medidor inteligente. A medição inteligente ajuda a coordenar a geração de energia e o consumo de energia de modo mais eficiente, especialmente se a proporção de fontes de energia renovável continuar a crescer no futuro.

Os consumidores receberão esses medidores inteligentes que interagem com a concessionária em tempo real, permitindo que acompanhem de perto, ou pela Internet, como a energia é utilizada em casa. Além disso, poderão abastecer seus carros elétricos com energia, uma inovação que em breve se tornará realidade no Brasil. Essas possibilidades de consumo mais econômico e consciente da energia elétrica contribuem também para a redução das emissões de gases de efeito estufa do sistema elétrico brasileiro.

Junto com a Smart Grid, a gestão eficiente da rede elétrica é um passo importante para que o fornecimento de energia seja confiável. Com essa solução, será possível fornecer monitoramento flexível e em tempo real, além de controlar a rede nacional brasileira de transmissão de eletricidade. 

Espera-se que a implantação das redes inteligentes gere valor a todos os setores envolvidos a partir das mudanças a serem implementadas, principalmente aos consumidores.

Abraço

DS

TENDÊNCIAS #01 - BIM (Building Information Modeling)

Em um post anterior eu escrevi sobre as tendências tecnológicas da construção civil, e em primeiro lugar aparecia a tecnologia BIM, mas você sabe o que isso quer dizer? BIM é uma nova forma de projetar, baseada em modelos 3D ao invés de projetos planificados, e com essa nova técnica é possível integrar e agregar informações, tornando um projeto visível em um único modelo. Isso tudo aumenta a comunicação e a integração entre profissionais, reduz e confronta erros de projeto e agiliza as etapas de um empreendimento.

O BIM propõe a modelagem de um edifício virtual, desde a fase de concepção arquitetônica, passando pelos detalhes construtivos e finalizando com a quantificação dos materiais e acabamentos. Isso tudo utilizando ferramentas de projeto que permitem gerenciar diversas equipes interdisciplinares, minimizando erros comuns ao processo de projeto em 2D.

Ou seja, hoje é possível com tecnologia BIM criar uma edificação a partir da maquete eletrônica, gerando plantas, cortes e vistas, além de simular os detalhes estruturais, interferências externas e internas, cálculos de eficiência energética, entre outros detalhes, de forma que cada um dos componentes criados no projeto seja automaticamente associado aos outros, gerando uma informação completa ao final do processo.

Algumas vantagens e benefícios dessa tecnologia:

• A comunicação entre os profissionais fica mais clara e rastreável; 
• Erros de projeto reduzem drasticamente; 
• O volume de trabalho é reduzido em até 30% (segundo pesquisa de revistas especializadas); 
• A produtividade aumenta, pois se "antecipa os problemas"; 
• O controle sobre o cronograma fica mais preciso; 
• Estimativas de custos ficam mais assertivas; 
• Riscos são minorados; 
• A manutenção e gestão da edificação pronta ganha mais qualidade; 
• O ambiente de obra fica mais seguro e planejado; 
• O desempenho e eco-eficiência das edificações ficam mais confiáveis. 

Esse sistema vem sendo cada vez mais utilizado por escritórios de Arquitetura e Engenharia tanto no Brasil quanto no exterior, sendo que lá fora, alguns governos como da Noruega, Alemanha, Singapura e Hong-Kong já utilizam esta tecnologia em projetos-piloto, para o total gerenciamento de suas edificações.

O BIM ainda não faz parte totalmente do processo de projeto, no entanto, está claro que a tendência de adoção desta tecnologia é irreversível. Por suas vantagens em relação ao processo de projeto 2D, cada vez mais essa tecnologia tem atraído os profissionais da área. 

Tanto que os fabricantes de softwares CAD tem aprimorado as possibilidades dos programas e também a integração entre os diversos softwares disponíveis no mercado, um deles é o Revit Architecture, da Autodesk, que é um programa de projeto arquitetônico criado baseado no uso da tecnologia BIM. Onde qualquer alteração nos componentes de projeto gera automaticamente a alteração dos documentos 2D (plantas, cortes, elevações), criando desenhos consistentes e completos. 

Se você se interessou sobre o tema, existem vários vídeo aulas no Youtube e também, em sites e e-books com aulas e exemplos dessa nova tecnologia de projetos, e ainda se estiver afim mesmo de entrar de cabeça nessa tendência, um curso mais direcionado não será tempo nem $$ perdido, pois esse investimento pode valer muito em um futuro bem próximo!

Abraço

DS