Defesa e Educação em Ciência da Construção: Um Imperativo Global

A ciência da construção é o estudo do desempenho dos edifícios. Abrange uma vasta gama de disciplinas, incluindo física, química, engenharia e arquitetura, todas focadas na compreensão das interações entre a envolvente do edifício, os sistemas mecânicos, os ocupantes e o ambiente. Uma ciência da construção eficaz é crucial para criar estruturas que não sejam apenas confortáveis e eficientes, mas também saudáveis, duráveis e resilientes.

Num mundo que enfrenta desafios sem precedentes relacionados com as alterações climáticas, a escassez de recursos e a saúde pública, a defesa e a educação em ciência da construção tornaram-se mais críticas do que nunca. Esta publicação de blog explora a importância destes esforços à escala global, destacando conceitos-chave, desafios e oportunidades para uma mudança positiva.

Porque é que a Defesa e a Educação em Ciência da Construção são Importantes a Nível Global

O ambiente construído tem um impacto profundo no nosso planeta e no nosso bem-estar. Os edifícios representam uma parte significativa do consumo global de energia e das emissões de gases com efeito de estufa. Edifícios mal projetados e construídos podem contribuir para a poluição do ar interior, problemas de humidade e outros riscos para a saúde. Além disso, os edifícios devem ser projetados para resistir a eventos climáticos cada vez mais severos e outros riscos relacionados com o clima.

A defesa e a educação em ciência da construção são essenciais para enfrentar estes desafios ao:

• Promover práticas de construção sustentáveis: Ao educar construtores, projetistas e decisores políticos sobre design energeticamente eficiente, sistemas de energia renovável e materiais sustentáveis, podemos reduzir o impacto ambiental dos edifícios.
• Melhorar a qualidade do ambiente interior: A compreensão dos princípios da ciência da construção permite-nos criar ambientes interiores mais saudáveis, controlando a humidade, a ventilação e os poluentes.
• Aumentar a durabilidade e resiliência dos edifícios: A ciência da construção pode informar o projeto e a construção de edifícios mais capazes de resistir a eventos climáticos extremos, como furacões, inundações e incêndios florestais.
• Impulsionar a inovação na indústria da construção: A investigação e a educação em ciência da construção podem levar ao desenvolvimento de novas tecnologias e abordagens que melhoram o desempenho e a sustentabilidade dos edifícios.
• Informar políticas e regulamentos eficazes: Uma base sólida em ciência da construção é essencial para desenvolver códigos de construção, normas e políticas que promovam edifícios sustentáveis e saudáveis.

Conceitos-Chave em Ciência da Construção

Compreender os seguintes conceitos-chave é crucial para qualquer pessoa envolvida no projeto, construção ou operação de edifícios:

1. A Envolvente do Edifício

A envolvente do edifício é a barreira física entre o interior e o exterior de um edifício. Inclui as paredes, o telhado, as janelas e as fundações. O desempenho da envolvente do edifício tem um impacto significativo na eficiência energética, no controlo da humidade e na qualidade do ar interior. As principais considerações incluem:

• Isolamento: Um isolamento adequado reduz a transferência de calor através da envolvente do edifício, minimizando o consumo de energia para aquecimento e arrefecimento.
• Estanquidade ao ar: As fugas de ar podem aumentar significativamente as contas de energia e contribuir para problemas de humidade. Uma estanquidade ao ar eficaz minimiza a infiltração e exfiltração de ar não controladas.
• Gestão da humidade: A humidade pode danificar os materiais de construção, promover o crescimento de mofo e comprometer a qualidade do ar interior. Estratégias adequadas de gestão da humidade, como barreiras de vapor e planos de drenagem, são essenciais.
• Desempenho de janelas e portas: A eficiência energética e a estanquidade ao ar de janelas e portas têm um impacto significativo no desempenho geral do edifício.

Exemplo: Em climas frios como a Escandinávia, envolventes de edifícios altamente isoladas e estanques ao ar são essenciais para minimizar a necessidade de aquecimento. As normas Passive House, originárias da Alemanha, exemplificam esta abordagem.

2. Ventilação

A ventilação é o processo de troca de ar interior com o ar exterior. Uma ventilação adequada é crucial para manter uma qualidade de ar interior saudável, removendo poluentes e fornecendo ar fresco. As principais considerações incluem:

• Ventilação natural: Utilização de forças naturais, como o vento e a flutuabilidade, para ventilar um edifício.
• Ventilação mecânica: Utilização de ventiladores e condutas para fornecer ventilação controlada.
• Ventilação com recuperação de calor (VRC) e ventilação com recuperação de energia (VRE): Estes sistemas recuperam o calor ou a energia do ar de exaustão para pré-aquecer ou pré-arrefecer o ar fresco que entra, melhorando a eficiência energética.

Exemplo: Em cidades densamente povoadas como Tóquio, no Japão, onde a qualidade do ar exterior pode estar comprometida, os sistemas de ventilação mecânica com filtragem são cruciais para fornecer ar interior limpo.

3. Sistemas AVAC

Os sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (AVAC) proporcionam conforto térmico e controlam a qualidade do ar interior. A seleção e a operação adequada dos sistemas AVAC são cruciais para a eficiência energética e o conforto dos ocupantes. As principais considerações incluem:

• Dimensionamento do sistema: Dimensionar adequadamente os sistemas AVAC para atender às cargas de aquecimento e arrefecimento do edifício.
• Eficiência do sistema: Selecionar equipamentos AVAC de alta eficiência.
• Manutenção do sistema: Manter regularmente os sistemas AVAC para garantir um desempenho ótimo.
• Sistemas de controlo: Implementar sistemas de controlo inteligentes para otimizar a operação do AVAC com base na ocupação e nas condições meteorológicas.

Exemplo: Em regiões com climas quentes e húmidos, como Singapura, os sistemas de ar condicionado energeticamente eficientes são essenciais para manter ambientes interiores confortáveis, minimizando o consumo de energia. Os sistemas de automação de edifícios são comumente usados para otimizar a operação do AVAC.

4. Comissionamento de Edifícios

O comissionamento de edifícios é um processo sistemático para garantir que um edifício e os seus sistemas funcionam como pretendido. O comissionamento envolve a verificação de que o projeto do edifício cumpre os requisitos do proprietário, que o equipamento está corretamente instalado e configurado, e que os operadores do edifício são treinados para operar o edifício de forma eficiente. O comissionamento pode melhorar significativamente o desempenho do edifício, reduzir o consumo de energia e aumentar o conforto dos ocupantes.

Exemplo: O programa de certificação LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), amplamente utilizado a nível global, enfatiza o comissionamento de edifícios como uma estratégia-chave para alcançar um desempenho de construção sustentável.

Desafios Globais na Defesa e Educação em Ciência da Construção

Apesar da crescente consciencialização sobre a importância da ciência da construção, vários desafios dificultam a sua adoção generalizada e implementação eficaz:

1. Falta de Consciencialização e Compreensão

Muitos construtores, projetistas e decisores políticos carecem de uma compreensão fundamental dos princípios da ciência da construção. Isso pode levar a decisões de projeto deficientes, práticas de construção inadequadas e políticas ineficazes. Aumentar a consciencialização e fornecer educação são cruciais para enfrentar este desafio.

2. Fragmentação da Indústria da Construção

A indústria da construção é frequentemente fragmentada, com diferentes partes interessadas a trabalhar isoladamente. Isso pode dificultar a coordenação de esforços e a implementação das melhores práticas da ciência da construção. Uma melhor comunicação e colaboração são essenciais para superar este desafio.

3. Barreiras de Custo

A implementação das melhores práticas da ciência da construção pode, por vezes, envolver custos iniciais mais elevados. Isso pode ser uma barreira para alguns construtores e promotores, particularmente em países em desenvolvimento. No entanto, a análise do custo do ciclo de vida demonstra frequentemente que os benefícios a longo prazo dos edifícios sustentáveis superam os custos iniciais.

4. Acesso Limitado à Educação e Formação

O acesso a educação e formação de qualidade em ciência da construção é limitado em muitas partes do mundo. Expandir o acesso a programas de educação e formação é crucial para construir uma força de trabalho qualificada, capaz de projetar e construir edifícios sustentáveis e saudáveis.

5. Variação de Códigos e Normas de Construção

Os códigos e normas de construção variam significativamente entre diferentes países e regiões. Isso pode criar confusão e dificultar a implementação de práticas consistentes de ciência da construção a nível global. A harmonização dos códigos e normas de construção, sempre que possível, pode ajudar a promover práticas de construção sustentáveis em todo o mundo.

Oportunidades para a Defesa e Educação em Ciência da Construção

Apesar dos desafios, existem muitas oportunidades para avançar na defesa e educação em ciência da construção a nível global:

1. Desenvolver Programas Educacionais

Criar programas educacionais abrangentes em ciência da construção para construtores, projetistas, decisores políticos e o público em geral. Estes programas devem abranger os princípios fundamentais da ciência da construção, práticas de construção sustentáveis e tecnologias emergentes.

Exemplo: Universidades e escolas técnicas podem oferecer programas de licenciatura, programas de certificação e cursos de formação contínua em ciência da construção.

2. Promover Certificações Profissionais

Incentivar os profissionais da construção a obterem certificações em ciência da construção e práticas de construção sustentáveis. As certificações demonstram perícia e compromisso com a qualidade.

Exemplo: As certificações LEED Accredited Professional (LEED AP), Certified Passive House Consultant/Designer (CPHC/CPHD) e Building Performance Institute (BPI) são amplamente reconhecidas e respeitadas.

3. Apoiar a Investigação e Desenvolvimento

Investir em investigação e desenvolvimento para avançar o conhecimento em ciência da construção e desenvolver novas tecnologias. Isso inclui investigação sobre eficiência energética, qualidade do ar interior, durabilidade e resiliência dos edifícios.

Exemplo: Agências governamentais, instituições de investigação e empresas privadas podem colaborar em projetos de investigação para enfrentar os desafios críticos da ciência da construção.

4. Defender Alterações nas Políticas

Trabalhar com os decisores políticos para desenvolver e implementar códigos de construção, normas e políticas que promovam edifícios sustentáveis e saudáveis. Isso inclui a defesa de códigos de construção energeticamente eficientes, incentivos para a construção verde e regulamentos para proteger a qualidade do ar interior.

Exemplo: Os profissionais da ciência da construção podem participar nos processos de desenvolvimento de códigos e fornecer conhecimentos técnicos aos decisores políticos.

5. Fomentar a Colaboração e a Comunicação

Promover a colaboração e a comunicação entre as diferentes partes interessadas na indústria da construção. Isso inclui arquitetos, engenheiros, construtores, empreiteiros, fabricantes e decisores políticos.

Exemplo: Conferências, workshops e fóruns online sobre ciência da construção podem proporcionar oportunidades para os profissionais estabelecerem contactos e partilharem conhecimentos.

6. Aproveitar a Tecnologia e a Inovação

Adotar novas tecnologias e abordagens inovadoras para melhorar o desempenho dos edifícios. Isso inclui o uso de modelação de informação da construção (BIM), sensores avançados e análise de dados para otimizar o projeto e a operação dos edifícios.

Exemplo: As tecnologias de edifícios inteligentes podem ajustar automaticamente a iluminação, o AVAC e outros sistemas com base na ocupação e nas condições ambientais, melhorando a eficiência energética e o conforto dos ocupantes.

Estudos de Caso: A Ciência da Construção em Ação a Nível Global

Aqui estão alguns exemplos de como a ciência da construção está a ser aplicada em diferentes partes do mundo para criar edifícios sustentáveis e saudáveis:

1. Edifícios Passive House na Europa

Os edifícios Passive House são projetados para minimizar o consumo de energia para aquecimento и arrefecimento através de uma combinação de alto isolamento, construção estanque ao ar e ventilação com recuperação de calor. Esta abordagem foi amplamente adotada na Europa, particularmente na Alemanha e na Áustria, resultando em poupanças de energia significativas e melhor conforto interior.

2. Iniciativas de Construção Ecológica em Singapura

Singapura implementou um programa abrangente de construção ecológica, conhecido como Green Mark, para promover práticas de construção sustentáveis. O Green Mark incentiva a adoção de tecnologias energeticamente eficientes, medidas de conservação de água e melhoria da qualidade ambiental interior. Isto levou a um aumento significativo no número de edifícios ecológicos em Singapura.

3. Biotecnologia Earthship nos Estados Unidos

As Earthships são casas autossuficientes, fora da rede, construídas a partir de materiais reciclados, como pneus e garrafas. Utilizam aquecimento solar passivo, recolha de águas pluviais e sanitários de compostagem para minimizar o seu impacto ambiental. As Earthships são um exemplo único de design de construção sustentável que enfatiza a conservação de recursos e a autossuficiência. Esta abordagem ganhou força em regiões áridas dos Estados Unidos, particularmente no Novo México.

4. Técnicas de Construção Tradicionais em Países em Desenvolvimento

Em muitos países em desenvolvimento, as técnicas de construção tradicionais estão a ser adaptadas para incorporar os princípios da ciência da construção. Por exemplo, a utilização de materiais sustentáveis de origem local e a incorporação de estratégias de ventilação natural podem melhorar o desempenho dos edifícios e reduzir o impacto ambiental. Estas abordagens são frequentemente mais acessíveis e culturalmente apropriadas do que as tecnologias importadas.

Informações Práticas para Profissionais Globais

Quer seja arquiteto, engenheiro, construtor, decisor político ou simplesmente um cidadão interessado, existem vários passos que pode tomar para promover a defesa e a educação em ciência da construção:

• Eduque-se: Aprenda sobre os princípios da ciência da construção e as práticas de construção sustentáveis. Existem muitos recursos online, livros e cursos disponíveis.
• Procure certificações profissionais: Obtenha certificações em ciência da construção ou práticas de construção sustentáveis para demonstrar a sua perícia.
• Defenda alterações nas políticas: Apoie políticas que promovam edifícios sustentáveis e saudáveis.
• Partilhe o seu conhecimento: Partilhe o seu conhecimento e perícia com outros.
• Apoie a investigação e o desenvolvimento: Contribua para os esforços de investigação e desenvolvimento para avançar o conhecimento em ciência da construção.
• Colabore com outros: Trabalhe com outras partes interessadas na indústria da construção para promover práticas de construção sustentáveis.
• Escolha materiais e práticas de construção sustentáveis: Ao construir ou renovar, priorize materiais e práticas de construção sustentáveis.

Conclusão

A defesa e a educação em ciência da construção são essenciais para criar um ambiente construído sustentável, saudável e resiliente. Ao promover a consciencialização, fornecer educação e apoiar a investigação e o desenvolvimento, podemos transformar a indústria da construção и criar um futuro melhor para todos. Os desafios são significativos, mas as oportunidades são ainda maiores. Vamos trabalhar juntos para construir um mundo onde todos os edifícios sejam projetados e construídos para serem ambientalmente responsáveis, economicamente viáveis e socialmente benéficos.

Ao adotar os princípios da ciência da construção e defender a sua ampla adoção, podemos criar um futuro mais sustentável, saudável e resiliente para as gerações vindouras. A hora de agir é agora.