Studio ArqBox: Núcleo Senai de Sustentabilidade, Curitiba

Prédio é modelo para soluções sustentáveis

Criado para ser um laboratório de desenvolvimento de soluções sustentáveis, o edifício do Núcleo Senai de Sustentabilidade, em Curitiba, reúne propostas desenvolvidas por empresas parceiras da instituição e oferece à comunidade uma visita interativa que permite conhecer tecnologias aplicadas à construção civil

O prédio projetado pelo escritório de arquitetura Studio ArqBox possui sistema construtivo em woodframe, que reduz 80% da emissão de CO2, telhado verde, fachadas ventiladas orientadas, ventilação cruzada, uso de energias renováveis, como painel fotovoltaico e energia eólica, sistema de automação, lâmpadas led e reaproveitamento da água da chuva.

Para garantir a aplicação dessas soluções, o Studio ArqBox utilizou duas tecnologias: o estudo de eficiência energética e o sistema BIM, que permite diminuir em cerca de 20% o valor final da obra. Trata-se de um processo que usa diversos programas de computador capazes de reunir informações de todos os projetos que compõem a obra. Dessa forma, todas as fases de estudo - elétrico, hidráulico, estrutural, entre outros - podem ser sobrepostas, assegurando a compatibilidade e, assim, reduzindo o tempo de construção.

Foram feitas análises de temperatura, vento e sombra para saber qual a melhor forma e local para a edificação, sem comprometer os níveis de conforto, estético e de produtividade, explica o arquiteto Jacksson Depoli, diretor do ArqBox. O prédio foi construído no mesmo terreno onde há 20 anos existe o laboratório ambiental, que na configuração atual se desenvolve ao redor do novo laboratório. O pátio do primeiro laboratório era o limite e os arquitetos não quiseram ocupá-lo como um todo nem criar um volume de porte desproporcional.

O tratamento diferenciado do núcleo se deu por suas condicionantes, soluções de insolação, ventos, conforto térmico e acústico. As simulações computacionais mostraram que a horizontalidade do terreno e a posição solar, praticamente paralela aos corredores do edifício existente, promovem uma barreira de ventos e um leve sombreamento.

Idealizada pelo Senai Empresas do Paraná e parceiros, a construção do edifício aconteceu paralelamente às atividades do laboratório ambiental, em um prazo seis vezes menor do que o normal e com redução de até 80% do desperdício de material. Para Depoli, o grande desafio do projeto foram as características do terreno. “Era um espaço limitado, com recuos necessários, e a área liberada de 315 metros quadrados era menor do que a prevista no programa inicial. Por esse motivo, a edificação de 161,80 metros quadrados de área foi distribuída em dois pavimentos, o térreo e o mezanino.”

“O pé-direito duplo no acesso do edifício cria uma ligação visual entre os dois pisos e circulação de ar. A iluminação do ambiente interno também é favorecida pelo vão do mezanino. O pé-direito do piso inferior é de 2,77 metros e o do superior varia, pois o forro acompanha a inclinação de 12,5% do telhado. Com 106 metros quadrados, o térreo possui uma sala de workshops, aulas e pequenas reuniões; o mezanino, com 55,80 metros quadrados, tem uma sala de trabalho para o grupo de pesquisa em sustentabilidade do Senai”, explica o arquiteto.

FACHADAS ORIENTADAS
O autor explica que, para adequação de todas essas questões e soluções ambientais, foram feitos basicamente quatro tipos de análises de desempenho: na de incidência solar constaram a melhor anulação para localização das placas solares e a definição de quais lados deveriam ter fachada ventilada; na de sombreamento verificaram-se as sombras do edifício existente sobre o novo, nas diferentes estações do ano, e quais sombras deste no entorno.

A ventilação cruzada foi resultado de outro estudo, em que a inserção de um pé-direito duplo, ou do vazio do mezanino, proporcionaria um efeito de saída dos ventos predominantes, fazendo com que a temperatura sempre fosse amena no interior do edifício. A última análise foi a de temperatura, na qual se observou uma variação bem menor depois da proposta de isolamento térmico com a lã de pet e a fachada ventilada. Em todas as estações do ano, a temperatura interna será confortável, sem a necessidade de sistemas artificiais de resfriamento.

Todas as fachadas receberam placas cimentícias com dimensões de 1,89 x 2,40 metros, na cor natural, adaptadas para uso em fachada ventilada e com desenho especial para que fossem aproveitadas ao máximo. Tal detalhamento foi realizado em conjunto com o arquiteto Pedro Virmond Moreira, da Tecverde. O edifício tem as empenas leste e oeste fechadas. As aberturas voltam-se para as faces sul e norte, uma vez que esta recebe incidência solar direta durante os meses frios do inverno, o que não acontece no verão, devido à inclinação mais alta do Sol.

Nas faces nascente e poente, em que estão os maiores planos fechados, pode-se ver o desenho que otimizou o uso de peças recortadas. O sistema de fachada ventilada permite que o aquecimento por convecção seja praticamente nulo, além de filtrar o calor provocado pelos raios solares no período da manhã e da tarde, respectivamente nas fachadas nascente e poente. Ao total foram utilizadas 67 placas para cobrir uma área de 193 metros quadrados.

Segundo Depoli, o sistema foi escolhido em função do melhor isolamento térmico. “Pensando em tecnologia atrelada à questão ambiental, existe tanto a contribuição com o meio ambiente como com a diminuição do custo operacional da obra, uma vez que geraria um custo adicional significativo se tivesse o uso de ar-condicionado”, ele explica.

Resultante da inclinação do telhado para o norte e considerando a carta solar de Curitiba, a maior face envidraçada está para sul, garantindo boa iluminação natural difusa durante todo o ano, sem o incômodo com a radiação solar direta e sem elevar a temperatura do ambiente durante o verão.

A posição das janelas em faces opostas também permite a ventilação cruzada do ambiente principal, para maior conforto térmico nos meses quentes. Na fachada norte as aberturas foram minimizadas, diminuindo a incidência solar principalmente no verão, o que evita o superaquecimento do interior e possibilita a entrada de iluminação.

As aberturas de ambas as fachadas receberam vidros laminados incolores, a fim de permitir melhor iluminação natural e ter 100% de visibilidade do exterior. Para evitar a incidência solar direta nessas faces, o pano de vidro está recuado 80 centímetros, formando beirais que garantem o sombreamento.

De acordo com o arquiteto, a ideia era que o mínimo de raios atingisse o interior do edifício, prevendo conforto para os usuários e evitando o uso de cortinas ou persianas. Essa solução foi um dos fatores que provocaram a criação do mezanino com a laje superior recuada sobre o acesso do edifício.

“De caráter transitório, o acesso está na face norte, a qual receberá poucas horas de raios diretos durante o inverno, conforme constatação feita pela análise de desempenho. O avanço do acesso/instalação sanitária e da escadaria foi projetado para não intervir no funcionamento interno e no sombreamento e ventilação, por isso os ambientes foram extraídos como se fossem um recorte no volume principal”, explica Depoli.

TELHADO VERDE
Instalado em cima da cobertura de acesso/instalação sanitária, o telhado verde auxilia na contenção da água pluvial excessiva e funciona como um bom isolante termoacústico, pois a vegetação absorve o ruído da chuva sobre o telhado metálico e diminui a troca de calor com o ambiente externo.

Para receber o telhado verde, utilizou-se o sistema de laje woodframe impermeabilizada, seguida de uma camada de proteção mecânica sob placas vinílicas, para a manutenção da água de irrigação da vegetação, mais o substrato e as mudas de plantas. As diversas camadas, principalmente do substrato, conformam uma barreira contra a troca de calor entre o interior e o exterior, evitando o aquecimento ou o resfriamento excessivos do ambiente interno.

Na mesma área foram instalados painéis fotovoltaicos, cujo funcionamento adequado demandou a inclinação de 12,5% do telhado. “Tal inclinação é adequada para uma captação otimizada de raios solares, direcionada para o norte - a melhor orientação para receber a incidência solar”, avalia Depoli.

No total, são dez placas instaladas em área de 17 metros quadrados junto da estrutura do edifício, com capacidade de captação de 276 kv/hm. “A energia captada não é armazenada, ela é transmitida para a companhia estatal, a qual é compensada depois para o uso dos outros prédios do Senai. Já foi comprovado, por estudos de pós-ocupação, que a edificação produz mais energia do que consome”, afirma Depoli.

CONSTRUÇÃO SECA
Na base da edificação, foi feita uma laje radier de 30 centímetros de altura para receber o sistema woodframe, que possibilitou a construção seca com paredes autoportantes e pré-fabricadas de madeira. O sistema é composto por paredes produzidas com placa de gesso acartonado, chapa OSB, estrutura de madeira, lã de pet para o isolamento termoacústico, outra chapa OSB, manta de impermeável para a fachada ventilada, entabulamento de madeira impermeabilizado e placa cimentícia. As cargas da estrutura são absorvidas pela laje radier e distribuídas no solo.

Segundo Depoli, o sistema construtivo woodframe reduz em 80% a emissão de CO2 e drasticamente a geração de resíduos, que são reutilizáveis ou recicláveis. As paredes contemplam dois artifícios para o conforto termoacústico; o mais simples é a lã reciclada de garrafas pet, a qual fica entre a estrutura de madeira.



Ficha Técnica

Obra: Núcleo Senai de Sustentabilidade
Cliente: Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Local: Curitiba, PR
Projeto: 2012
Conclusão da obra: 2013
Área do terreno: 315 m2
Área construída: 161,80 m2
Arquitetura: Studio ArqBox Arquitetos Associados - Jacksson Depoli e Michelle Schneider (autores); William Nishii e Vivian Brune (colaboradores)
Construção: Tecverde
Fachadas: Vovendis Eco-Consulting & Development (consultor); Eternit e Placlux (fabricação); Tecverde (montagem)
Projeto das estações de trabalho e painéis: Senai + Design
Fotos: ArqBox

Fornecedores

Ecotelhado (Telhado verde)
Yngli Solar (Painel fotovoltaico)
Solar Energy (Gerador fotovoltaico)
Schneider Electric e Qualitá (Automação)
Portas J. Antunes (Porta de madeira/eucalipto)
Forplas (Escada de madeira/eucalipto)
Madeplast (Deque de madeira plástica)
Forbo (Piso Coral)

Texto de Gilmara Gelinski| Publicada originalmente em Finestra na Edição 84
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