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Uma Visão Tecnológica sobre o Desenvolvimento de
Produtos e a Sustentabilidade
Rafaela da Rosa Cardoso
a
(rafaela.rosa@pucpr.br); Silvana Pereira Detro
a
(silvana.detro@pucpr.br); Osíris Canciglieri Júnior
a
(osiris.canciglieri@pucpr.br)
a
Programa de Pós Graduação em Engenharia de Produção e Sistemas, Pontificia Universidade Catolica do
Parana – PUCPR, PR – BRASIL
Resumo
A sustentabilidade é um tema de interesse mundial. A construção civil é um dos setores industriais
responsável por grande parte dos impactos que o meio ambiente tem sofrido e também, é uma das
áreas em que soluções ambientais vêm sendo estudadas. As construções sustentáveis buscam agredir o
menos possível o meio ambiente. O Brasil ainda não possui muitas construções sustentáveis, devido ao
valor inicial elevado e, também ao pouco conhecimento sobre a aplicação de tais práticas na
construção civil. Porém, o interesse pela preservação e conservação do meio ambiente vem
aumentando e as construções sustentáveis têm atraído cada vez mais atenção a nível mundial. Este
artigo tem como objetivo apresentar uma visão sobre as tecnologias utilizadas em construções
sustentáveis. Através das pesquisas realizadas, verificou-se que o uso do tijolo de solo-cimento puro é
o mais comum, seguido por aquele que contém caliça e pó de mármore. Foram encontrados poucos
estudos a respeito do uso da areia de fundição em tijolos ecológicos. Existem outros tipos de materiais
que podem ser utilizados, porém maiores estudos a respeito são necessários.
Palavras-chave: construções sustentáveis; tecnologias limpas; tijolo ecológico.
1 Introdução
O aumento do interesse pelas práticas sustentáveis tanto pela comunidade, como pelas empresas e
governos de diversos países têm aumentado consideravelmente. A preocupação com os recursos
naturais é uma das causas deste interesse, porém, a sustentabilidade também possui implicações
sociais e econômicas.
Um dos setores industriais responsável por uma significativa parcela dos impactos causados ao meio
ambiente é a construção civil, incluindo a construção, manutenção e demolição. A construção civil
também faz uso de perigosos produtos químicos, agredindo ainda mais ao meio ambiente, além de
prejudicar a saúde humana.
Com o intuito de amenizar os impactos da construção civil, surgiu o que hoje se conhece por
construções sustentáveis, que são aquelas que têm como objetivo não agredir ou agredir o menos
possível o meio ambiente.
As construções sustentáveis permitiram o desenvolvimento de diversas tecnologias. Este artigo tem
como objetivo apresentar uma visão sobre as tecnologias utilizadas em construções sustentáveis. Em
especial apresentar o cenário de desenvolvimento do tijolo ecológico.
2 Desenvolvimento Sustentável
A preocupação com os recursos naturais começou a ser discutida em 1968, com a reunião de
intelectuais da época chamada Clube de Roma. Estes intelectuais faziam projeções para o futuro e
publicaram um estudo chamado The limits of growth (Os limites do crescimento) onde comparam o
crescimento exponencial da população e a limitação dos recursos naturais e os problemas originados
desta situação (MOTTA e AGUILAR, 2009).
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Durante a primeira Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento em
Estocolmo no ano de 1972, surgiu o conceito proposto por Maurice Strong e Inacy Sachs denominado
“ecodesenvolvimento” e que resultou no PNUMA – Programa das Nações Unidas para o Meio
Ambiente e originou o conceito de Desenvolvimento Sustentável (PEREIRA, 2009).
Em 1981 é lançada a Estratégia Mundial para a Conservação (World Conservation Strategy) que
enfatiza a necessidade de preservação dos ecossistemas naturais, da preservação da diversidade
biológica e a utilização racional de recursos naturais e tem como objetivo, harmonizar o
desenvolvimento socioeconômico e a conservação do meio ambiente.
No ano de 1987 é publicado o informe final denominado “Nosso Futuro Comum”, também conhecido
como Relatório de Brundtland, que traz a definição mais amplamente aceita do Desenvolvimento
Sustentável, como aquele que atende às necessidades presentes sem comprometer a possibilidade das
gerações futuras atenderem às suas próprias necessidades (Slatter, 2006). O Relatório de Brundtland
foi analisado por presidentes, primeiros-ministros, chefes de Estados e outras autoridades máximas de
mais de 100 países, que adotaram suas recomendações dentro da realidade de cada uma das nações.
Durante a Conferência das Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento, ocorrida no
ano de 1992 no Rio de Janeiro, é aprovada, com o consenso entre governos e instituições de diversos
países, a Agenda 21, que tem como objetivo assegurar a sustentabilidade mundial a partir do Século
XXI (Arantes, 2008).
Dias (2006) afirma que a Agenda 21 é o mais abrangente documento resultante da Conferência das
Nações Unidas sobre o Meio Ambiente e Desenvolvimento. A Agenda 21 possui 2.500
recomendações de estratégias de conservação do Planeta e metas de exploração sustentável dos
recursos naturais. A agenda é definida por cada País, e é um plano de ação para ser adotado por todos,
em todas as áreas em que há impacto no meio ambiente causado pelo homem (Motta e Aguilar, 2009).
A Agenda 21 Brasileira adota seis temas básicos como prioridade nacional: cidade sustentável,
agricultura sustentável, gestão de recursos naturais, redução de desigualdades sociais, infraestrutura e
integração regional e ciência e tecnologia para o desenvolvimento sustentável (Valle, 2002).
Em 1997 é assinado o tratado ambiental chamado de Protocolo de Kyoto que tem como principal
preocupação o efeito estufa e a sua conseqüência, ou seja, o aquecimento global. Segundo o Protocolo
de Kyoto, 35 países industrializados reduziriam em 5% a emissão de gases em relação ao ano de 1990
(Motta e Aguilar, 2009).
Atualmente, o desenvolvimento sustentável tem um papel de destaque junto às empresas, governos e
na comunidade de modo geral. As grandes indústrias têm procurado se adequar para que suas
atividades preservem o meio ambiente e os governos de diversos países, inclusive do Brasil, têm
buscado e apoiado a busca por alternativas sustentáveis.
3 Construção Sustentável
Com um crescimento setorial acima de 11% no ano de 2010 (CBIC - Câmara Brasileira da Indústria
da Construção), estima-se que a construção civil seja responsável por 50% dos recursos extraídos da
natureza. Segundo levantamentos realizados no Brasil, o país consome aproximadamente uma
tonelada de materiais de construção por metro quadrado edificado (Sattler, 2006).
Segundo dados do CBCS (Conselho Brasileiro de Construção Sustentável) o segmento imobiliário
consome no mundo cerca de 40% dos materiais de construção, gera 30% do lixo sólido, utiliza 20% da
água e 35% da energia.
De acordo com Pinto et al, 2001 apud Leal, 2006, o termo construção sustentável foi proposto em
1993, por Charles Kibert, durante uma conferência onde foram apresentados seus princípios, critérios
e as suas principais características.
Charles Kibert definiu a construção sustentável “como a criação e o planejamento responsável de um
ambiente saudável, com base na otimização dos recursos naturais disponíveis e em principios
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ecológicos”. O autor também apresentou alguns princípios que deveriam ser seguidos, designados por
ele como “Os seis princípios para a construção sustentável: diminuir o consumo de recursos; aumentar
a reutilização de recursos; utilizar materiais recicláveis e reciclados sempre que possível; proteger o
ambiente natural; criar um ambiente saudável e não tóxico na construção e aumentar a qualidade do
ambiente anterior” (FERREIRA, 2010).
O CBCS, a AsBEA (Associação Brasileira dos Escritórios de Arquitetura), apud Motta e Aguilar
(2009) e Florim e Quelhas (2005), apresentam algumas práticas para sustentabilidade na construção
civil:
Aproveitamento de condições naturais locais;
Utilizar mínimo de terreno e integrar-se ao ambiente natural;
Implantação e análise do entorno;
Não provocar ou reduzir impactos no entorno – paisagem, temperaturas e concentração de
calor, sensação de bem-estar;
Qualidade ambiental interna e externa;
Gestão sustentável da implantação da obra;
Adaptar-se às necessidades atuais e futuras dos usuários;
Uso de matérias-primas que contribuam com a eco-eficiência do processo;
Redução do consumo energético e do consumo de água;
Reduzir, reutilizar, reciclar e dispor corretamente os resíduos sólidos;
Introduzir inovações tecnológicas sempre que possível e viável;
Educação ambiental: conscientização dos envolvidos no processo;
Redução da poluição;
Diminuição da pressão de consumo sobre matérias-primas naturais;
Aprimoramento das condições de segurança e saúde dos trabalhadores, usuários finais e
comunidade em geral.
Quanto aos problemas enfrentados para o desenvolvimento da construção sustentável, destacam-se:
Interesse do mercado em priorizar lucro no curto prazo; dificuldade de entrada a novas
tecnologias;
Falta de incentivo governamental;
Grande contraste econômico entre os estados e regiões;
Pouco investimento na fase de projeto.
As construções sustentáveis podem ser certificadas por selos “verdes”. O BREEAM (Building
Research Establishment Environmental Assessment Method), primeiro sistema de avaliação ambiental
do mundo a certificar as construções com um selo “verde” foi lançado em 1990 na Inglaterra
(ARANTES, 2008).
Segundo Motta e Aguilar (2009), no ano de 1999, o USBCG (United States Green Building Council)
cria o selo de certificação LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) que traz
incentivos financeiros e econômicos para as construções verdes americanas.
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As construções brasileiras começaram a ser certificadas a partir de 2007, através do GBCB (Green
Building Council Brasil) e o USGBG filiado ao WGBC (World Green Building Council). O País
também adotou a certificação LEED, que é o certificado mais mundialmente aceito para orientação,
mensuração e certificação das construções sustentáveis (DEEKE, CASAGRANDE JR. e DA SILVA,
2009).
No Brasil a construção sustentável não tem nenhuma obrigatoriedade sendo opcional e enfrentam
alguns problemas. Um deles é a crença de que os custos são muito elevados em comparação com um
edificio tradicional. Segundo Navarro (2007) apud Arantes (2008), um prédio verde apresenta até 5%
de custo maior que um edifico tradicional, e o valor é recuperado com a economia que ela traz já em
seus primeiros anos de vida. Outro problema é a falta de informação acerca dos equipamentos e da
preocupação em relação à eficiência energética. Mas, este cenário está mudando, principalmente
devido ao apoio do Governo Brasileiro que, tem a intenção de tornar a construção sustentável
obrigatória, assim como a certificação de eficiência energética.
A realização da Copa do Mundo de 2014 têm criado incentivos, como por exemplo, o programa do
BNDES (Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social) que visa a construção de hotéis
sustentáveis e o ProCopa Turismo que tem o objetivo de preparar a rede hoteleira do país, induzindo o
comprometimento ambiental do setor ao oferecer condições mais favoráveis aos projetos que levem
em conta a preocupação com a eficiência energética e a sustentabilidade ambiental (BNDES, 2010).
4 Tecnologias Limpas
A construção sustentável visa o alinhamento entre tecnologia e processos para minimizar os impactos
negativos da construção civil (ABIKO e MORAES, 2009).
Realizando uma pesquisa a nivel mundial, destacam-se algumas construções sustentáveis que
possibilitam a identificação de tecnologias que estão sendo utilizadas visando, tanto a preservação dos
recursos naturais quanto o melhor aproveitamento dos resíduos gerados pela sociedade.
Brenda e Robert Vale (2000) apud Isoldi, Sattler e Gutierrez (2009) distinguem tecnologia pesada da
tecnologia limpa, onde aquela foi definida e se insere na lógica do paradigma da racionalidade
científica moderna, enquanto que esta é identificada como leve, ecológica ou alternativa e apresenta
suas características orientadas para o novo paradigma emergente da pós-modernidade, ecológico. A
Tabela 1 abaixo apresenta a comparação entre tais tecnologias.
Tabela 1. Comparação das características da tecnologia pesada e limpa
Tecnologia Pesada
Tecnologia Limpa
descomprometida ecologicamente
comprometida ecologicamente
grande consumo de energia
pequeno consume de energia
taxa elevada de poluição
baixa taxa de poluição
utilização de materiais e fontes de energia não
renováveis
materiais renováveis e fontes renováveis de energia
funcional por um tempo
funcional para todos os tempos
produção em massa
indústria artesanal
alta especialização
baixa especialização
família nuclear
comunidades
alienação da natureza
integração com a natureza
limites tecnológicos definidos pelo lucro
limites tecnológicos definidos pela natureza
desvinculado da a cultura local
compatível com a cultura local
altamente destrutivo com outras espécies
considera o bem estar das outras espécies
inovação regulada pelo lucro e pela guerra
inovação regulada pela necessidade
capital intensivo
trabalho intensivo
centralista
descentralista
modos de operação complicados para compreensão
geral
modos de operação compreensíveis a todos
soluções únicas para problemas técnicos e sociais
múltiplas soluções para problemas técnicos e sociais
agricultura com ênfase na monocultura
agricultura com ênfase na diversidade
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Tecnologia Pesada
Tecnologia Limpa
quantidade é critério de alto valor
qualidade é critério de alto valor
objetivo do trabalho é a renda
objetivo do trabalho é a satisfação
unidades totalmente dependentes das outras
pequenas unidades auto-suficientes
forte distinção entre trabalho e lazer
fraca ou não existente distinção entre trabalho e
lazer
ciência e tecnologia alienada da cultura
ciência e tecnologia integrada com a cultura
ciência e tecnologia realizadas por uma elite de
especialistas
ciência e tecnologia realizadas por todos
ciência e tecnologia separada de outras formas de
conhecimento
ciência e tecnologia integradas com outras formas de
conhecimento
objetivos técnicos válidos somente para uma porção
limitada da terra por um limitado período de tempo
objetivos técnicos válidos para todos os homens para
todos os tempos
continuação Tabela 1. Comparação das características da tecnologia pesada e limpa
Fonte: Adaptado de Isoldi, Sattler e Gutierrez (2009)
Dentre estas tecnologias, os painéis solares são exemplos de significativa economia de energia
elétrica. Formados por células fotovoltaicas que convertem a energia da luz em eletricidade, os painéis
solares são compostos por células solares ou fotovoltaicas, que captam a luz do Sol. Estas células
criam uma diferença de potencial elétrico por ação da luz, seja do Sol ou não, criando o efeito
fotovoltaico para absorver a energia do sol e fazem a corrente elétrica fluir entre duas camadas com
cargas opostas.
A economia de energia é um dos principais focos da sustentabilidade, porém atitudes simples como a
correta localização das janelas pode economizar energia elétrica e aproveitar a iluminação natural
assim como o telhado com janelas laterais, que permitem a entrada de uma quantidade significativa de
luz, áreas envidraçadas, clarabóias, telhas transparentes, tijolos de vidro, pele de vidro, bay windows
(janelas salientes), sacada com peitoril de vidro e amplas janelas de vidro. Além do uso de sistema de
Brise Soleil (ou estrutura de quebra-sol) que é um sistema de lâminas fixo à fachada exterior
protegendo contra o aquecimento e a luz.
Além de economizar energia elétrica, janelas operáveis propiciam a ventilação cruzada e as janelas
com vidros duplos e baixos aumentam o isolamento térmico. Janelas inteligentes permitem o bloqueio
parcial ou completo da luz através de uma maçaneta ou botão, as janelas eletrocrômicas escurecem
quando uma voltagem é adicionada a elas e fica transparente quando nenhuma voltagem está sendo
aplicada, podendo ser reguladas para permitir vários níveis de visibilidade.
Também é possível utilizar espelhos controlados por computadores que direcionam os raios solares,
refletindo em outro sistema fixo de espelhos que envia para um atrium central aumentando assim o uso
da luz natural e diminuindo a utilização de energia elétrica.
Outra forma de economizar energia é o uso de sensores detectores de movimento ou de energia solar
suficiente. Além do uso de aquecedores de água sem tanque que produzem calor apenas quando uma
torneira de água quente é aberta, de modo que não desperdiçam energia em modo "standby" e
distribuição de ar através de um sistema de volume de ar variável (VAV) automatizado, que garante
máxima eficiência e menor consumo de energia elétrica.
Porém, a energia elétrica pode ser substituída por outras formas de energia, como por exemplo, a
energia eólica. As chaminés solares são dispositivos desenvolvidos para geração eólica de energia
elétrica e a chaminé de ventilação adota o mesmo princípio de um aquecedor solar de água e pode ser
instalada para estimular a ventilação natural em residências ou escritórios.
Além da energia eólica, a energia geotérmica também pode ser utilizada para economizar energia
elétrica. A energia geotérmica é o calor do interior da Terra. Segundo Vichi e Mansor (2009), a
exploração pode ser feita de duas maneiras: uso direto do calor transferido por condução a partir do
interior da Terra; ou a utilização de bombas de calor que se aproveitam da diferença de temperatura
entre o ambiente e o solo.
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Um exemplo de uso da energia geotérmica é a refrigeração e calefação de cômodos, feita através de
um sistema de circulação de água localizado nos pisos utilizando uma bomba de calor geotérmica para
aquecer e resfriar o local, ou seja, usando o solo como uma fonte de calor no inverno e como um local
para liberar o calor durante o verão.
A economia da água também é de extrema importância e preocupação mundial e algumas pequenas
atitudes podem trazer grandes benefícios, como por exemplo, a reutilização da água e a utilização da
água da chuva, o uso de arejador para torneira e chuveiro, que aumenta a pressão dando a sensação de
maior volume e o uso de vasos sanitários e chuveiros de baixa vazão.
O tratamento de esgoto também é uma forma eficaz de economizar água, deixando a água tratada e
desinfetada, pronta para ser reutilizada para fins não potáveis, como irrigação de jardins, vasos
sanitários, lavagem de quintal e automóveis, ou ser devolvida ao meio ambiente sem risco de
contaminação ou poluição.
Utilizar materiais de construção e de isolamento térmico que utilizam recursos renováveis, como por
exemplo, o tijolo ecológico. Assim como o telhado verde, que traz vários benefícios, como por
exemplo, aumento da biodiversidade; redução da velocidade de escoamento da água da chuva no
telhado; aumento da retenção da água da chuva; limpeza da água pluvial, contribuindo para redução da
poluição; redução da emissão de carbono, atenuante da poluição do ar; diminuição da temperatura do
micro e macro ambiente externo; conforto térmico e acústico para ambientes internos e contribui para
a maior durabilidade dos prédios, pois diminui a amplitude térmica, entre outros.
5 Tijolo Ecologico
O tijolo ecológico substitui o tijolo tradicional sem agredir a natureza, pois não necessita passar pelo
processo de queima, podendo ser produzido com os restos de diversos materiais de construção.
A Figura 1 mostra alguns materiais que podem ser utilizados na fabricação do tijolo ecológico:
Figura 1. Materiais que podem ser utilizados no tijolo ecológico
(1) O tijolo ecológico de solo-cimento é o mais comum, composto por solo, cimento e água, possui
resistência à compressão semelhante à do tijolo tradicional, porém a qualidade final é superior com
dimensões regulares e faces planas (MOTA et al, 2010);
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(2) Os resíduos provenientes da serragem de rochas ornamentais também podem ser utilizados para
confecção de tijolos ecológicos de solo-cimento. A utilização de pó de mármore nos tijolos reduz o
custo, pois o seu uso diminui o consumo de cimento ou de areia, além de minimizar os impactos
ambientais já que estes materiais são extraídos da natureza;
(3) O tijolo ecológico de solo-cimento pode conter caliça como um dos agregados. A inserção destes
resíduos tem o objetivo de melhorar as características do tijolo solo-cimento, além de prover um
destino aos resíduos da construção civil. Estudos a respeito das características deste tipo de tijolo
mostram que as características dos solos são melhoradas devido à inserção dos resíduos, assim como
as propriedades mecânicas do tijolo. (FERRAZ e SEGANTINI, 2004);
(4) Gerada pelas indústrias de fundição, a areia de fundição também pode ser utilizada na fabricação
dos tijolos ecológicos. (PABLOS, SICHIERI e IZELI, 2009).
(5) Estão sendo desenvolvidos outros tipos de materiais que podem ser utilizados no tijolo ecológico,
por exemplo: cascas de arroz, cinzas de bagaço de cana-de-açucar, carvão ativado, entre outros.
O tijolo ecológico é autotravado, ou seja, dispensa a argamassa, necessitando apenas de um filete de
cola branca, reduzindo em até 50% o tempo de execução. Além disso, sua aparência lisa permite que o
tijolo seja aplicado sem reboco, reduzindo ainda mais o uso de material (ARANTES, 2008). A Figura
2 traz um exemplo de uma casa construída com tijolos ecológicos.
Figura 2. Exemplo de Construção Sustentável
Fonte: American Institute Architects
Algumas vantagens do tijolo ecológico, além das citadas, segundo Dos Santos et al. (2009) são:
Pode ser utilizado o próprio tijolo a vista, ficando um acabamento perfeito;
Elimina o uso da madeira, pois as vigas e pilares são feitos dentro do próprio tijolo;
Caso optar por utilizar o reboco, necessita menos cimento do que na forma convencional, pois
a camada necessária é finíssima;
O tijolo apresenta furos em seu interior, onde são formadas câmaras de ar, oferecendo
isolamento acústico;
Também apresenta isolamento térmico. Nos dias mais frios a temperatura interna é mantida
mais elevada que o ambiente externo, e no calor proporciona uma sensação de frescor;
Apresenta maior resistência mecânica;
Maior uniformidade de fabricação;
Toda a instalação hidráulica e elétrica é feita pelos furos dos tijolos;
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Menor peso;
Pode ser feito o assentamento de azulejos diretamente sobre o piso;
E acima de tudo combate a umidade, proporcionado uma evaporação de ar, evitando a
formação de ar nas paredes e no interior da construção, não causando danos a saúde e a
construção.
6 Discussão
O foco da pesquisa realizada foi o de identificar materiais que podem ser utilizados para a fabricação
do tijolo de solo-cimento.
Através das pesquisas realizadas, verificou-se que o uso do tijolo de solo-cimento puro é o mais
comum, seguido por aquele que contém caliça e pó de mármore. Foram encontrados poucos estudos a
respeito do uso da areia de fundição em tijolos ecológicos. Existem outros tipos de materiais que
podem ser utilizados, porém maiores estudos a respeito são necessários.
Além do estudo a respeito dos materiais que podem ser utilizados como agregados para a fabricação
do tijolo ecológico, foram levantados também outros produtos que poderiam ser desenvolvidos
utilizando os resíduos das indústrias, como por exemplo, a telha ecológica, o paver, entre outros.
É certo que tanto na identificação de novos materiais quando de novos produtos verifica-se a
importância da gestão de desenvolvimento de produto, pois é preciso manter a integridade junto ao
processo de fabricação dos produtos. Os diferentes tipos de agregados ao tijolo de solo-cimento
demandam perfis diferenciados, ao menos com relação às matrizes de fabricação.
7 Considerações Finais
O objetivo deste artigo foi apresentar uma visão sobre as tecnologias utilizadas em construções
sustentáveis. Em especial apresentar o cenário de desenvolvimento do tijolo ecológico.
A sustentabilidade se tornou um ponto de discussão e preocupação de diversos Países, inclusive do
Brasil. O governo brasileiro está começando a exigir que a preservação dos recursos naturais faça
parte da agenda das empresas. Porém, a sustentabilidade não está sendo uma preocupação somente do
governo, a população está mais consciente sobre a responsabilidade de todos em relação ao meio
ambiente.
A construção civil é responsável por uma significativa parcela dos impactos que atinge o meio
ambiente. Além de utilizar recursos naturais não renováveis, ela também é responsável por gerar uma
grande quantidade de resíduos. Com o objetivo de diminuir os impactos causados pela construção
civil, começou-se a buscar alternativas sustentáveis, incluindo a construção de edificações que
possuem um menor impacto ambiental.
As construções sustentáveis foram responsáveis pelo desenvolvimento de diversas tecnologias que
visam à preservação dos recursos naturais. O interesse brasileiro pela sustentabilidade, incluindo as
construções sustentáveis é relativamente novo, sendo uma importante área de estudo, como foi
mostrado no exemplo do tijolo ecológico que foi desenvolvido com o objetivo de preservar os recursos
naturais e reaproveitar os materiais que são descartados e degradam o meio-ambiente.
Este estudo possibilitou a identificação dos materiais que podem ser utilizados na fabricação do tijolo
ecológico. Verifica-se também que esta é uma área que ainda necessita de estudos, principalmente em
relação às tecnologias e também aos processos que preservam o meio ambiente.
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