p Tipicamente, quando arquitetos ou engenheiros projetam um novo edifício, é apenas no final do processo - ou nunca - que é realizada uma análise do ciclo de vida do impacto ambiental do edifício. E então, pode ser tarde demais para fazer mudanças significativas. Agora, um sistema mais rápido e fácil para fazer tais análises poderia mudar tudo isso, tornando a análise uma parte integrante do processo de design desde o início. p O novo processo, descrito no jornal Construção e Meio Ambiente em um artigo dos pesquisadores do MIT Jeremy Gregory, Franz-Josef Ulm e Randolph Kirchain, e o recém-formado Joshua Hester Ph.D. '18, é simples o suficiente para que possa ser integrado ao software já usado pelos projetistas de edifícios para que se torne um acréscimo contínuo ao processo de design.

p Análise do ciclo de vida, conhecido como LCA, é um processo de exame de todos os materiais; elementos de design; localização e orientação; aquecimento, resfriamento, e outros sistemas de energia; e disposição final esperada de um edifício, em termos de custos, impactos ambientais, ou ambos. Ulm, professor de engenharia civil e ambiental e diretor do Centro de Sustentabilidade de Concreto do MIT (CSH), diz que normalmente o LCA é aplicado "apenas quando um edifício está totalmente projetado, portanto, é mais uma ferramenta post-mortem, mas não uma ferramenta de design real. "Isso é o que a equipe se propôs a corrigir.

p "Queríamos abordar como preencher essa lacuna entre usar LCA no final do processo e fazer com que arquitetos e engenheiros o usem como uma ferramenta de design, ", diz ele. A grande questão era se seria possível incorporar avaliações de ACV ao processo de design sem que isso impusesse muitas restrições às escolhas de design, tornando-o desagradável para os projetistas de edifícios. Ulm se perguntou, "Quanto o LCA restringe a flexibilidade do projeto?"

p Medindo a liberdade de design

p Para resolver essa questão sistematicamente, a equipe teve que criar um processo para medir a flexibilidade das escolhas de design de forma quantitativa. Eles estabeleceram uma medida que chamam de "entropia, "análogo ao uso desse termo na física. Na física, um sistema com maior entropia é "mais quente, "com suas moléculas se movendo rapidamente. No uso do termo pela equipe, a entropia mais alta representa uma maior variedade de opções disponíveis em um determinado ponto, enquanto a entropia mais baixa representa uma gama mais restrita de escolhas.

p Para surpresa dos pesquisadores, eles descobriram que o uso de seu sistema LCA teve muito pouco impacto na redução da gama de opções de design. "Esse é o resultado mais notável, "Ulm diz. Ao introduzir o LCA nos estágios iniciais do processo de design, "você mal toca na flexibilidade do design, "ele diz." Eu estava convencido de que chegaríamos a um acordo, "onde a flexibilidade do projeto teria que ser limitada a fim de obter melhor desempenho do ciclo de vida, Ulm diz. "Mas de fato, os resultados provaram que eu estava errado. "

p O sistema analisa toda a gama de impactos climáticos de uma nova estrutura, incluindo todas as três fases:construção, incluindo o exame da energia incorporada em todos os materiais usados ​​no edifício; operação do edifício, incluindo todas as fontes de energia necessárias para fornecer aquecimento, resfriamento, e serviço elétrico; e a desmontagem e disposição final, ou reaproveitamento da estrutura, no final do seu serviço.

p Para avaliar o impacto do ciclo de vida das escolhas de design, é necessário examinar uma ampla gama de fatores. Isso inclui:o clima do local (para sua pesquisa, eles escolheram o Arizona e a Nova Inglaterra como dois casos muito diferentes do clima dos EUA); as dimensões e orientação do edifício; a proporção de paredes para janelas em cada lado; os materiais usados ​​nas paredes, fundações, e coberturas; o tipo de sistemas de aquecimento e resfriamento usados; e assim por diante. À medida que cada um desses fatores é decidido, a gama de possibilidades para o edifício fica cada vez mais estreita - mas não muito mais do que em qualquer processo de design convencional.

p Em qualquer ponto, o programa "também forneceria informações sobre muitas coisas que ainda não foram definidas, "essencialmente oferecendo um menu de opções que podem levar a um design mais ecológico, diz Kirchain, que é o principal cientista pesquisador do MIT e codiretor do CSH, que apoiou o projeto.

p Embora projetado especialmente para reduzir o impacto climático de um edifício, a mesma ferramenta também pode ser usada para otimizar um edifício para outros critérios, como simplesmente para minimizar custos, dizem os pesquisadores.

p Chegando cedo

p Pensar em questões como o destino final de um edifício no final de sua vida funcional tende a "não estar na mesma ordem de interesses para o arquiteto projetista, quando eles trabalham pela primeira vez em um design, "em comparação com fatores mais imediatos, como a aparência do edifício para o cliente, e atender a quaisquer requisitos funcionais específicos para a estrutura, Ulm diz. Mas se as novas ferramentas de LCA forem integradas diretamente ao software de design que estão usando, então, as indicações de como uma determinada escolha de design pode afetar o resultado estariam constantemente disponíveis e seriam capazes de influenciar facilmente as escolhas, mesmo em pequenas, maneiras sutis no início do processo.

p Ao comparar o processo de design com e sem o uso de tais ferramentas, os pesquisadores descobriram que as emissões gerais de gases de efeito estufa associadas a um edifício podem ser reduzidas em 75 por cento "sem uma redução na flexibilidade do processo de design, "Ulm diz.

p Ulm o compara a indicadores em uma academia que fornecem feedback sobre quantas calorias estão sendo queimadas em qualquer ponto de um regime de exercícios, fornecendo um incentivo constante para melhorar os resultados - sem nunca prescrever quais exercícios a pessoa deve fazer ou como fazê-los.

p Embora o programa seja atualmente projetado para avaliar residências unifamiliares relativamente simples - que representam a grande maioria dos espaços residenciais nos EUA - a equipe espera expandi-lo para poder trabalhar em edifícios residenciais ou comerciais muito maiores também.

p Neste ponto, o software que a equipe projetou é um pacote autônomo, portanto, "uma de nossas tarefas no futuro é realmente fazer a transição para torná-lo um plug-in para algumas das ferramentas de software que existem" para o projeto arquitetônico, diz Kirchain.

p Embora existam muitas ferramentas de software disponíveis para ajudar na avaliação do impacto ambiental de um edifício, Kirchain diz, "não vemos muitos arquitetos usando essas ferramentas." Mas isso é em parte porque eles tendem a ser muito prescritivos, ele diz, apontando para um design ideal e restringindo as escolhas do designer. "Nossa teoria é que nenhum designer quer ouvir que é assim que o design deve ser. Seu papel é projetar sem restrições indevidas, " ele diz. p Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.