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Aproveitamento da água das chuvas em sistemas de refrigeração
Minnaert Building
AUT 221 FAU-USP Dezembro de 2009
FICHA TÉCNICA
Edifício: Minnaert Building
Programa: pólo das faculdades de Geociências, Física e Astronomia
do campus de Uithof da Universidade de Utrecht, Holanda
Proposta: 1994
Conclusão: 1997
Projecto de Arquitectura e interiores: Architect Neutelings Riedijk
Engenharia estrutural: ABT
Localização: (Noordwesthoek) noroeste do campus da Uithof da Universidade de Utrecht
Área construida: 9000 m2
Custo: € 10.000.000
O programa original do edifício consistia numa organização consistente de espaços e uma
percentagem extra de circulação, serviços e arquitectura. Os arquitectos decidiram concentrar todo o
espaço num vestíbulo central uma zona de transição e ponto de encontro para os utilizadores da
região noroeste do campus, como um espaço de expansão na rede de circulação das passagens
aéreas, usando-o para uma forma de controlo climático enérgico-eficiente.
A principal característica deste vestíbulo é um grande reservatório que recolhe a água da chuva caída
sobre o edifício. Esta cavidade é utilizada como mecanismo de refrigeração. Em linhas gerais, o
edificio está desenhado em torno dos cinco sentidos, que se utilizam como instrumentos da
arquitectura: o som, o odor, a humidade, o vento, a luz e a escuridão, o frio e o calor.
O edifício
No nosso caso específico trataremos de esclarecer o processo de refrigeração do Minnaert Building,
através de um sistema de uma cistena de 10 x 50 metros. A cisterna é um tanque próprio para
reservação da água de chuva colectada e é geralmente a parte que requer maior investimento num
sistema de aproveitamento de água de chuva. Para o seu dimensionamento é necessário considerar
a precipitação local, a área de captação, a demanda que será atendida, a disponibilidade de espaço,
e principalmente a relação custo/benefício.
Com todos os laboratórios e biblioteca equipados com computadores, o edifício não precisa de calor
extra, mesmo nos extremos do inverno. Em vez disso os seus espaços são arrefecidos e o calor é
conduzido para fora dos espaços, circulando a água da chuva pelos seus painéis suspensos na
cobertura. Para impedir que a água fique demasiado quente e não consiga cumprir a sua função,
especialmente durante o verão, ela é bombeada para a cobertura durante a noite, para refrigerar com
o ar da noite, sendo novamente bombeada na bacia já fria, absorvendo o excesso de calor durante o
dia.
A maior parte dos modelos de bombas de drenagem podem ser automatizados com o uso de
reguladores.
No Minnaert Building a água da chuva penetra pelas aberturas zenitais para uma bacia no hall
central, de onde é bombeada em torno do edifício para retirar o calor acumulado dos laboratórios
cheios de computadores. A água na piscina alimenta um sistema circulatório em que as temperaturas
são controladas na totalidade do edifício.
O sistema
A colecta de água da chuva diminui o pico de inundações provocadas por chuvas torrenciais nos
grandes centros urbanos, quando aplicada em larga escala e de forma planeada. O aproveitamento
de água de chuva para usos não potáveis diminui a demanda de água potável fornecida pelas
companhias de saneamento, possibilitando o atendimento a novos consumidores sem incremento
da rede de distribuição e das estações de tratamento.
Corporate BSB
Além dos benefícios evidentes, a implantação de um sistema para aproveitamento de chuva é um
investimento que se paga em pouco tempo, devido à economia obtida na redução do consumo de
água potável. O retorno do investimento será tanto mais rápido quanto maior for o custo da água
potável que tende a aumentar, e quanto mais favorável for a precipitação local abundante e regular.
Mais de 70% das necessidades de água do dia a dia, não demandam o uso de água potável.
Utilizar uma fonte de energia renovável implica, necessariamente, uma redução de energia gasta,
especialmente num sistema duplo, porque à partida reduz em metade os gastos.
Em suma, os principais benefícios são:
. drástica redução de custos. Com os sistemas de aproveitamento de água de chuva, podemos
atingir uma economia de até 90 % no consumo de água para fins não potáveis.
. pay-back garantido. O investimento para a implantação do sistema é realizado com os recursos
proporcionados pela redução dos gastos com a água.
. ecologicamente correto. Este facto deve ser amplamente utilizado na comunicação da empresa
com o mercado, numa sociedade cada vez mais preocupada com responsabilidade sócio-ambiental.
. Antecipar-se a um problema de um futuro cada vez mais próximo.
“ligar o ar-condicionado por seis horas durante 30 dias representa um gasto médio de R$ 55,80”
Uma bomba hidráulica gasta substancialmente menos energia para funcionar, especialmente num
edifício destas proporções, do que um sistema de ar condicionado. Enquanto que para o nosso
sistema de refrigeração só é necessária uma bomba por alçado, no sistema de ar condicionado seria
preciso um aparelho para cada compartimento do edifício. Logo aqui são bem visíveis as vantagens
do sistema de refigeração ecológico, não só pelo aumento da matéria prima como pelo facto de, a
longo prazo, o sistema de ar condicionado não compensar os custos de instalação, porque a energia
gasta é sempre alta, especialmente num lugar como este que, embora no norte da Europa fria, sofre
mais com o aquecimento pelo número de computadores em funcionamento.
É verdade que quando consideramos os custos de instalação de um sistema de ar condicionado ou
de drenagem de água, o segundo se torna mais caro, mas se tivermos em conta os ganhos a longo
prazo, o retorno do ar condicionado é mínimo e o deste sistema de drenagem quase que se
compensa.
A água da chuva é captada pelos raios da cobertura do edifício, desce 3 metros pela tubulação até chegar às
caixas de colecta, que quando cheias, liberam a válvula e a água passa para as torres de refrigeração.
O projeto começou com um sistema simples: duas caixas de água de 2000 litros cada, para armazenar a água captada das chuvas
que escoam pelos ralos da cobertura. Quando cheias, as duas caixas liberam a água para os tanques das três torres de
resfriamento bem ao lado e quando vazias os demais reservatórios de água potável da cobertura garantem a continuidade de
fornecimento. O sistema idealizado foi montado com baixo custo, pois diversos materiais da estrutura foram reaproveitados de
sucatas que iriam para descarte.
Um dos membros da equipe técnica, afirma que geralmente são gastos 4 mil metros cúbicos de água por mês, o equivalente a R$
55 mil reais de consumo e que o objetivo final é reduzir o consumo total em 20% gerando uma economia de 800 metros cúbicos.
Projecto de aproveitamento de água da chuva em escolas A2C
O projecto A2C colabora para instrumentalizar acções de aproveitamento da água da
chuva em sanitários, reservas para incêndios, limpeza em geral, rega de jardins e
hortas nas Escolas e na redução do volume de água tratada. Assim, revela-se uma
economia de 30% nos gastos de água tratada no CIEP e 30% na conta de água e
esgoto da Escola.
http://131.211.49.144/~webmanager/Lab/NE/people/bref/CampusSlideShow/CampusSlideShow.html
http://www.anupark.net/english/web/en_a05-09.htm
http://www.corporebr.com.br/conteudo.php?area=NOTICIAS&id=33
http://www.galinsky.com/buildings/minnaert/index.htm
http://www.lojadacamiseta.com.br/index.php?option=com_content&view=article&id=7:aproveitamento-de-aguaspluviais&catid=1:informativos&Itemid=4
http://members.lycos.nl/caryatid/images
http://www.mimoa.eu/projects/Netherlands/Utrecht/Minnaert
http://www.nei.com.br/lancamentos/lancamento.aspx?i=9888
http://www.patentesonline.com.br/patente.pesquisar.do?pesquisa=agua+aproveitada+-+refrigera%E7%E3o
http://tecnologia.terra.com.br/interna/0,,OI2285302-EI4802,00.html
El croquis Neutelings Riedijk 1992-1999, nº 94, pp. 112-135
BUCHANAN, Peter, Ten Shades of green, architecture and the natiural world, The architectural league of New York Editores, 2005, pp. 84-89)
Conclusões e exemplos