A parte mais poluente de um prédio fica bem debaixo dos nossos pés. Os pisos representam mais de 40% da massa total da maioria dos prédios altos e, muitos deles, se sustentam com concreto. Isso é uma parte significativa das emissões de carbono na construção e operação de um edifício. E, com a produção de concreto sendo responsável por cerca de 8% das emissões mundiais, pisos acabam se tornando um grande desafio climático.
(Crédito: cortesia de Philippe Block)
Porém um novo modelo de construção de pisos pode mudar isso. Ao repensar o projeto e os requisitos estruturais dos pisos em edifícios, uma equipe de arquitetos e engenheiros da ETH Zurich desenvolveu uma estrutura que requer apenas 30% do concreto e 10% do aço de reforço que um piso comum utiliza. Com o aumento deste tipo de construção devido ao crescimento populacional em lugares como China, Índia e África, essas reduções em materiais podem representar uma grande diminuição nas emissões de carbono causadas pelo desenvolvimento urbano.
(Crédito: cortesia de Philippe Block)
“Ampliação de espaço requer um uso intensivo de materiais e, portanto, isso o torna mais poluente”, diz Philippe Block, professor de arquitetura da ETH Zurich que liderou a pesquisa por trás do projeto do novo piso.
(Crédito: Juney Lee / cortesia de Philippe Block)
Após mais de uma década em desenvolvimento, esse novo modelo de laje de concreto mais leve acaba de ser usada pela primeira vez em uma construção real. Chamado de HiLo, o prédio é um módulo de dois andares construído na Next Evolution in Sustainable Building Technologies na Suíça. Com telhados curvos e grandes paredes de janelas, HiLo é um protótipo arquitetônico arrojado.
(Crédito: Juney Lee / cortesia de Philippe Block)
“Ele está lá para fazer com que as pessoas prestem a devida atenção”, diz Block. “É a nossa vitrine, mas a mensagem real está no chão.”
No interior, os pisos utilizam apenas 3 centímetros de concreto (menos de 1,25 polegada) sobre uma estrutura parecida com um esqueleto, feito de barras finas de aço, com linhas mais grossas de concreto apenas onde os cálculos mostram ser necessário.
(Crédito: cortesia de Philippe Block)
Em breve, isso fará parte de construções em todo o mundo. O grupo de pesquisa de Block fez parceria com a empresa de materiais de construção Holcim para transformar o projeto em um produto para o mercado. A Holcim anunciou recentemente planos de disponibilizar este sistema para a indústria de construção até 2023 e estima que a estrutura pode reduzir as emissões de carbono em até 80%.
(Crédito: cortesia de Philippe Block)
A diminuição da quantidade de material utilizado nessas estruturas pode ter impacto de amplo alcance. Em 2060, espera-se que a área total de edifícios em todo o mundo dobre, chegando a mais 22,3 bilhões de metros quadrados. Grande parte desse crescimento se dará em centros urbanos e a maioria destes prédios futuros serão edifícios médios e altos. O concreto, esclarece Block, é “o único material disponível para a rápida urbanização e crescimento populacional que já ocorre”. Então, ao reduzirmos a quantidade de concreto utilizado poderíamos diminuir muito o impacto ambiental do crescimento.
(Crédito: cortesia de Philippe Block)
Em um prédio hipotético de 25 andares, Block aponta que essa redução corresponderia a 1.200 caminhões de concreto a menos no canteiro de obras e uma economia de 22,5 quilômetros em vergalhões de aço para cada andar.
As estruturas que sua equipe desenvolveu foram otimizadas ao longo dos anos para reduzir os materiais utilizados, mas mantendo sua resistência. A ideia por trás do projeto, na verdade, remonta ao período da arquitetura gótica. As técnicas de construção em alvenaria – com arcos e pedras esculpidas e empilhadas umas sobre as outras – têm sido usadas para construir estruturas que duram séculos. É uma forma antiga de construção que está encontrando relevância na era da impressão 3D. Recentemente ela foi usada pelo professor e pelos designers da Zaha Hadid Architects para construir uma ponte para pedestres em Veneza, na Itália, usando peças impressas em 3D que se empilham sem a necessidade de qualquer argamassa.
(Crédito: cortesia de Philippe Block)
A equipe aplicou o mesmo conceito às estruturas de lajes, projetando-as de forma que distribuíssem a força do peso nos cantos – lugares onde os pisos seriam sustentados por vigas. Isso reduziu a necessidade de reforço externo, permitindo que elas sejam pré-fabricadas, ao invés de derramadas sobre gaiolas na própria construção.
(Crédito: cortesia de Philippe Block)
Embora muitos argumentem sobre a necessidade de abandonarmos o concreto e adotarmos a utilização de materiais de origem sustentável, como madeira laminada cruzada, por exemplo, Block ressalta que também é importante melhorar os materiais de construção comuns dos quais grande parte do mundo depende. “Sustentabilidade não deve ser sobre os materiais que usamos, mas sobre a forma como os usamos”, diz ele.
Ele também aponta que a estrutura já foi considerada para um grande projeto, que está em fase de licenciamento, e espera vê-la sendo utilizada em muitos outros nos próximos anos. A parceria com a Holcim e o plano de comercializar o processo até 2023 certamente ajudará isso a acontecer. Mas Block está em busca de projetos que queiram incorporar esse novo sistema o quanto antes. Para que isso tenha o devido impacto, diz ele, é necessário que comece logo a fazer parte da construção de edifícios em todo o mundo.
“Os materiais estão disponíveis, o sistema foi projetado e, inclusive, já criamos um prédio com ele”, diz Block. “Não se trata de futuro. Ele já está pronto.”
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