À medida que nos aproximamos cada vez mais do prazo líquido-zero de 2050, reduzir o CO2 ao longo das fases de projeto, construção e operação de nossos novos edifícios e infraestrutura é fundamental. Com engenheiros e profissionais da construção ainda se ajustando a esse movimento sustentável, pode haver o potencial de confusão com muitas novas frases e termos voando por aí. Carbono incorporado e carbono operacional, ECFs e EPDs são apenas alguns exemplos. Aqui, nós procuramos tirar um pouco do mistério.

Carbono operacional x incorporado

Um aspecto crucial do planejamento e da concepção usando alternativas verdes é entender o carbono operacional versus incorporado. Embora ambos contribuam para as emissões globais de carbono, o carbono incorporado pode ser definido como a produção de carbono produzida durante a construção de um edifício. É o resultado de processos específicos e decisões de projeto, em vez de uma emissão contínua de CO2. Isso inclui a fabricação e extração de materiais utilizados para a construção do edifício e o transporte desses materiais para o canteiro de obras.

Em contraste, o carbono operacional é o CO2 emitido durante a operação em andamento do edifício, que, naturalmente, pode flutuar dependendo da tecnologia e do nível de uso ao longo do tempo. Serviços, eletrodomésticos e outras infraestruturas, como portas automáticas, contribuem para o carbono operacional.

Para colocar isso em termos reais, um avião que voa do Reino Unido para a Alemanha seria classificado como carbono operacional, enquanto o CO2 gerado a partir da construção original do avião seria carbono incorporado.

Nos últimos anos, medidas significativas foram tomadas para reduzir o carbono operacional, com melhorias substanciais na tecnologia e em aparelhos eficientes em termos de energia. Invenções como iluminação LED, aquecimento inteligente e tecnologias inovadoras em casa são apenas alguns exemplos do progresso feito para reduzir o carbono operacional. Esses produtos devem ser padrão em edifícios recém-construídos, e serão vitais no esforço para o net-zero.

Em comparação, ainda estamos usando métodos intensivos em carbono para fabricar nossos materiais de construção e construir nossos edifícios. Como tal, é crucial que abordemos os níveis de carbono incorporado e trabalhemos para reduzir isso dentro do ambiente construído.

Uma maneira de fazer isso é calcular o carbono incorporado durante as etapas iniciais de projeto e engenharia e monitorá-lo por todo o processo. Ao calcular o carbono incorporado nestes estágios iniciais de design, os engenheiros podem tomar decisões melhores e mais informadas, com mais tempo para fazer mudanças com base na produção de carbono incorporada.

Estimar o carbono incorporado de cada componente estrutural, como um feixe de aço ou laje de concreto, é tipicamente calculado multiplicando a quantidade do material por um fator de carbono, geralmente medido em kgCO2e por kg de material para cada parte do ciclo de vida, que se parece com isso: Quantidade de Material x Fator carbono = Carbono Incorporado

Ciclo de vida da construção

O ciclo de vida da construção inclui fatores de carbono incorporados (ECFs) sugeridos em cada seção, tornando o cálculo e o monitoramento do carbono incorporado muito mais gerenciáveis em cada etapa. Como você pode ver no gráfico abaixo, o ciclo de vida é dividido em quatro estágios e vários módulos para cálculos mais precisos.

Figura 1.1 – fonte: IStructE

As etapas A1 a A5 referem-se à fase de produto e construção e, por sua vez, incorporaram a geração de carbono. Enquanto os módulos dentro dos estágios B se relacionam com o uso vitalício do edifício ou da estrutura, classificados sob carbono operacional. Além dos quatro estágios do ciclo de vida, uma seção separada abrange algumas saídas de carbono diversas que devem ser consideradas. Estes são conhecidos como "Além da Vida" e cobrem o benefício ou carga de carbono para materiais de reciclagem, energia recuperada de materiais e reutilização de materiais. É claro que a reciclagem ou reutilização de produtos no final de suas vidas contribui para uma economia circular que irá percorrer um longo caminho na jornada do Reino Unido para o net-zero.

ECFs x EPDs

As Declarações de Produtos Ambientais (EPDs), muitas vezes confundidas com ECFs, são relatórios específicos do produto que documentam o impacto ambiental e o desempenho de um produto ou material de construção. Essencialmente, um EPD é uma ferramenta que ajuda fabricantes e especificadores a optar por materiais mais conscientes do meio ambiente para a produção, diminuindo assim o impacto global do carbono.

Embora um EPD seja específico para um determinado produto, os ECFs levam essa visão adiante, considerando as outras etapas do ciclo de vida - incluindo o transporte para o canteiro de obras e a montagem no local - para fornecer uma visão mais arredondada sobre seu valor global de carbono. A indústria de engenharia usará ECFs ao modelar o edifício ou estrutura e fornecer um relatório sobre suas emissões de carbono incorporadas.

Uma questão vital com o monitoramento e o cálculo de carbono incorporados é a atual falta de um código rigoroso em torno dele. Embora os EPDs sejam padronizados e regulamentados, os ECFs não são – um sinal claro de quão nova a indústria é para a questão dos cálculos de carbono incorporados. Como tal, os resultados de carbono incorporados podem variar bastante entre os engenheiros, apesar de usarem os mesmos materiais da mesma forma. É claro que o carbono incorporado é um tema emergente na construção, e no devido tempo, os padrões provavelmente serão definidos para todos trabalharem.

Encontrada dentro do Tekla Structural Designer da Trimble, a Calculadora de Carbono Incorporada trabalha de forma colaborativa com o software de modelagem e análise de engenharia 3D. Projetada para esses estágios iniciais de planejamento no nível A1-A3, a ferramenta permite uma visão automática e a compreensão do impacto do carbono em materiais e planos, permitindo que os engenheiros façam escolhas mais informadas nos estágios iniciais de construção e entendam a produção de carbono incorporada de cada estrutura.

Para obter mais informações e orientações sobre carbono incorporado e calculá-lo, visite o site da Instituição de Engenheiros Estruturais e veja seu guia sobre o cálculo do carbono.