Arquitetura passiva: promovendo um futuro sustentável

Preocupações com as mudanças climáticas e as emissões de carbono continuam a crescer, levando mais governos, empresas e formuladores de políticas a buscar contribuições e soluções do setor da construção e infraestrutura (ambiente construído).

Gorecki Alumni Center da JLG Architects, o primeiro projeto com certificação LEED Platinum na Dakota do Norte

De acordo com a Architecture 2030, o ambiente construído é responsável por 42% das emissões de carbono anuais no mundo todo. Ao mesmo tempo, os especialistas preveem que o pico mais relevante no crescimento de construções e infraestrutura ocorrerá nos próximos 40 anos.

Essa rápida onda de expansão exige uma nova maneira de pensar sobre como as estruturas são projetadas, construídas e operadas.

Conheça o design passivo, considerado por alguns o futuro da arquitetura.

Introdução à arquitetura passiva

A arquitetura passiva, também conhecida como design passivo de construção, é uma estratégia que aproveita recursos naturais, como luz solar e vento, para criar um ambiente confortável, com eficiência energética e ecologicamente correto.

Esse método diminui a necessidade de sistemas tradicionais de aquecimento e resfriamento, reduzindo a pegada de carbono de um edifício e o impacto geral no clima.

A arquitetura passiva ganhou popularidade pela primeira vez durante a crise energética dos Estados Unidos, na década de 1970. Depois, se tornou um movimento global, foi aprimorado na Alemanha e se espalhou para a Escandinávia, Chile e outros locais.

ABenjamin Banneker High School, em Washington, DC, é um edifício com certificação LEED Platinum. É o colégio de ensino médio com o melhor desempenho energético nos EUA. Imagem cortesia de Perkins Eastman.

Principais pilares da arquitetura passiva

A construção passiva engloba os recursos naturais e o clima local, seguindo princípios fundamentais de design. Com essas estratégias, é possível atingir um alto nível de eficiência energética sem comprometer o conforto. O objetivo final é construir edifícios melhores para as pessoas e para o meio ambiente.

Confira pilares essenciais do design passivo:
A abordagem “fabric first” visa deixar os edifícios o mais herméticos possível, o que permite usar muito menos energia para aquecimento e resfriamento. A estratégia AVAC (aquecimento, ventilação e ar condicionado) garante aos ocupantes temperaturas confortáveis e boa qualidade do ar. 

• Os envelopes de construção evitam a perda do ar condicionado e minimizam a umidade.
• O uso de materiais de alto desempenho otimiza o isolamento das paredes, janelas, pisos e telhados, além de oferecer durabilidade superior.
• As estruturas de sombra bloqueiam a luz solar direta para minimizar a claridade e o superaquecimento.
• Os tamanhos e posições das janelas recebem ou bloqueiam a energia solar para propiciar o aquecimento e o resfriamento.
• A orientação do edifício otimiza a exposição natural à luz do dia, reduzindo o consumo de energia.
• Materiais de alta massa térmica, como concreto, pedra e tijolo, absorvem calor ao longo do dia, equilibrando as temperaturas e permitindo a recuperação da umidade.
• Os sistemas de troca de calor permitem manter as temperaturas internas desejadas conforme o ar fresco é puxado.

O padrão Passivhaus, criado pelo Dr. Wolfgang Feist de Darmstadt, na Alemanha, define requisitos rigorosos para o design passivo. Mas outros padrões também promovem práticas de construção verde, incluindo o sistema de classificação LEED, do U.S. Green Building Council, e o Minergie International, da Confederação Suíça. 

Casa Iowa Nest da Sterner Design, uma residência unifamiliar com energia líquida zero

Benefícios para as pessoas e para o planeta: por que adotar a arquitetura passiva

A arquitetura passiva oferece inúmeros benefícios aos moradores, empresas, governos e à Terra. Para os proprietários, o design passivo oferece mais conforto, qualidade de vida e contas de energia reduzidas. Além disso, ajuda os governos e corporações locais a atingir as metas de emissão de carbono.

Veja os principais benefícios da arquitetura passiva, definidos pelo Passivehaus Trust do Reino Unido.

1. Aumento no desempenho do edifício
O design passivo oferece desempenho superior em todos os aspectos do edifício, incluindo consumo de energia reduzido, ventilação mais eficaz e construção de maior qualidade. As casas passivas são mais resilientes e menos propensas a danos, um benefício que se torna ainda mais importante considerando as mudanças climáticas e o aumento dos desastres naturais.

2. Redução das emissões de carbono
Os cientistas concordam que é preciso alcançar emissões líquidas zero até 2050 para manter um clima habitável. Essa transição é um dos desafios atuais mais urgentes, e não pode ser alcançada sem a transformação massiva da infraestrutura. O design passivo desempenha um papel vital na jornada “net zero”, ajudando a reduzir as emissões de carbono e diminuindo significativamente a demanda nos momentos de pico.

3. Melhoria da saúde e bem-estar
A má qualidade do ar interior pode causar diversos problemas de saúde. Embora não seja uma cura, a arquitetura passiva ajuda a aliviar os impactos à saúde, propiciando uma ventilação melhor, reduzindo os poluentes do ar e aproveitando a luz do dia. Os edifícios passivos têm menos probabilidade de superaquecer no verão ou de ficar muito frios no inverno, melhorando a qualidade de vida dos habitantes.

4. Maior economia
Operar edifícios passivos é mais econômico, mas os benefícios financeiros não param por aí. Eles também podem conter a insegurança energética, aumentar o valor do capital, diminuir os custos de manutenção e reduzir os custos dos empréstimos com as hipotecas verdes. Os edifícios passivos têm menos probabilidade de ter períodos de vacância e mantêm o valor no caso de futuras legislações sobre emissões de carbono.

Scion Innovation Hub na Nova Zelândia, um edifício mundialmente famoso com carbono zero feito todo de madeira. Imagem cortesia de RTA Studio.

Equívocos comuns sobre a arquitetura passiva

Apesar de a arquitetura passiva estar ganhando mais popularidade, alguns equívocos persistem. Vamos desmascarar alguns dos mitos mais comuns:

1. A arquitetura passiva é mais cara
O design passivo não é necessariamente mais caro do que as estratégias de construção tradicionais.
As casas passivas podem custar de US$ 1.600 a US$ 5.400 por m², dependendo da qualidade dos acabamentos, localização e outros fatores. É uma faixa de preços menor do que a de uma casa tradicional.

No entanto, os custos operacionais são significativamente menores do que nas construções tradicionais, oferecendo grandes economias no ciclo de vida total do edifício. Um estudo revelou que o design passivo pode reduzir os custos do ciclo de vida de 12 a 52%, com tempo de retorno do investimento a partir de seis meses.

Um design bem-pensado pode reduzir ainda mais os custos de construção. Empresas como a Passive Design Solutions projetam casas passivas pelo mesmo custo que as casas tradicionais.

2. A arquitetura passiva limita o design
Os edifícios passivos não precisam ser limitados quanto ao design, função ou estética. Da Villa A na Áustria à OutsideIN House no Chile, as casas passivas de hoje variam em estilo, do moderno e tradicional ao vanguardista. 

A arquitetura passiva comercial é igualmente variada em estilo e complexidade. Sheikh Khalifa Medical City, em Abu Dhabi, e The Crystal, em Londres são dois exemplos de design sustentável de renome mundial.

3. A arquitetura passiva serve apenas para edifícios residenciais 
Programas de certificação residencial, como o Built Green no estado de Washington, estão ajudando a acelerar o movimento de casas passivas nos EUA. Mas o design passivo não se limita às construções residenciais. Projetos comerciais de grande escala, como arranha-céus, hotéis e escolas, oferecem grandes oportunidades para reduzir o consumo de energia e causar impacto positivo com a arquitetura sustentável. 

O Winthrop Center, em Boston, é o maior edifício de escritórios passivo do mundo, com certificações da Passivehaus, LEED Platinum e WELL Gold. Outro exemplo é o edifício Solar XXI em Lisboa, Portugal, que usa uma combinação de princípios do design passivo e tecnologias de energia renovável para criar um laboratório nacional com baixo consumo de energia.

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A arquitetura passiva tem o potencial de transformar completamente a maneira como os humanos vivem, trabalham e se desenvolvem em harmonia com o planeta. Ela aumenta o desempenho da construção, protege os recursos do planeta e proporciona conforto e bem-estar elevados.

Análise da iluminação natural de uma casa residencial usando SketchUp e Sefaira. Imagem cortesia de Sterner Design.

Ferramentas como PreDesign e Sefaira oferecem um processo de design passivo simples, com análises nas etapas iniciais para melhorar o desempenho da construção. Acompanhando o ritmo dinâmico do design esquemático e conceitual, o SketchUp trabalha continuamente na inovação de tecnologias avançadas para propiciar sustentabilidade na arquitetura.

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Quer saber mais sobre projetos de design sustentável? Leia aqui:
Perkins Eastman: Projetando ambientes de aprendizagem de energia líquida zero
Studio St. Germain - Como combinar estilo e sustentabilidade usando o Sefaira (conteúdo disponível apenas em inglês).
Dicas para projetar uma casa de energia zero sustentável
Como a VMDO ganhou dois prêmios nacionais de arquitetura da AIA com o SketchUp (conteúdo disponível apenas em inglês).