Embodied Carbon Benchmarking for Low-Carbon Smart Buildings in Saudi Arabia Waqar Hussnain

Todo edifício deixa uma pegada de carbono muito antes de suas portas se abrirem ao público. Embora muito da atenção tenha se concentrado na energia que um edifício utiliza para aquecer, resfriar e iluminar seus cômodos durante sua vida útil, uma parte significativa de suas emissões totais ocorre antes mesmo do início da construção. Este custo oculto, conhecido como carbono incorporado, provém da extração de matérias-primas, sua fabricação, o transporte até o canteiro de obras e o ato físico de montá-las. À medida que os edifícios se tornam mais eficientes energeticamente e suas emissões operacionais diminuem, este fardo de carbono inicial está se tornando uma parcela maior do impacto ambiental total. Para o Reino da Arábia Saudita, onde novas cidades massivas e centros turísticos estão surgindo rapidamente sob a iniciativa Vision 2030, compreender e medir este custo inicial é crítico. Sem uma forma clara de medi-lo, designers e construtores não podem reduzi-lo de forma eficaz.

Em um novo estudo, o pesquisador Waqar Hussnain deu o primeiro passo para resolver este problema para o Reino, criando uma estrutura prática para medir e comparar o carbono incorporado de grandes edifícios comerciais. O trabalho aborda uma lacuna específica: embora existam dados internacionais para edifícios na Europa ou América do Norte, nada foi adaptado para os materiais, clima e práticas de construção únicos da Arábia Saudita. O estudo foca nos "giga-projetos" que estão remodelando a paisagem, tais como hotéis massivos, torres de uso misto e complexos turísticos. Ao analisar dados reais de projetos, a pesquisa estabelece um conjunto de pontos de referência que permitem aos arquitetos e desenvolvedores ver como seus designs se comparam aos padrões atuais, às melhores práticas e aos objetivos futuros.

O pesquisador abordou o problema olhando para o ciclo de vida de um edifício desde o seu início. Eles definiram seu escopo para cobrar o período desde a extração de matérias-primas até o momento em que o edifício está praticamente completo e pronto para uso. Este intervalo de tempo inclui o fornecimento de matérias-primas, seu transporte para fábricas, o processo de fabricação, o transporte para o canteiro de obras e a instalação final. O pesquisador escolheu esta janela específica porque é a fase em que as decisões de design têm o impacto mais direto nas emissões, e é a parte da vida do edifício que é medida de forma mais consistente em estudos internacionais. Eles excluíram as emissões do funcionamento diário do edifício e de sua eventual demolição, focando, em vez disso, no custo inicial de criação da própria estrutura.

Para tornar as medições úteis, o estudo utilizou uma unidade de comparação padrão: a quantidade de dióxido de carbono equivalente emitido para cada metro quadrado da área total de piso do edifício. Esta abordagem permite uma comparação justa entre edifícios de diferentes tamanhos. Os dados vieram diretamente das listas detalhadas de materiais, conhecidas como planilhas de quantidades, de projetos comerciais e de uso misto reais atualmente em desenvolvimento na Arábia Saudita. Estas listas detalharam as quantidades massivas de concreto e aço utilizadas nestas estruturas. O pesquisador cruzou estas quantidades com bases de dados existentes sobre a intensidade de carbono dos materiais, focando especificamente nos principais ingredientes: cimento Portland, materiais suplementares como cinzas volantes e sílica ativa, e reforço de aço.

O estudo descobriu que, embora uma base de dados perfeita e de origem local de dados ambientais ainda não exista para todos os materiais no Reino, uma estrutura funcional ainda pode ser construída. O pesquisador propôs um sistema de quatro níveis para categorizar o desempenho dos edifícios. O primeiro nível estabelece um limite mínimo aceitável, alinhado com os códigos de obras atuais. O segundo nível representa o desempenho típico dos projetos atuais, servindo como uma linha de base para o que está acontecendo agora. O terceiro nível reflete a melhor prática, mostrando o que é possível quando os construtores utilizam materiais avançados, como produtos cimentícios suplementares, para reduzir a pegada de carbono do concreto. O nível final estabelece uma meta aspiracional, visando a redução máxima possível em conformidade com as ambições de descarbonização de longo prazo do Reino.

Uma das principais descobertas é que a mistura específica de materiais utilizada na Arábia Saudita, que depende fortemente do cimento, requer seus próprios parâmetros únicos, em vez de simplesmente copiar valores de outras partes do mundo. O estudo destaca que o uso generalizado de materiais suplementares, que podem baixar o custo de carbono do concreto, já é um fator em alguns projetos e deve ser reconhecido como um caminho para um melhor desempenho. No entanto, a pesquisa também nota um obstáculo significativo: a falta de dados ambientais detalhados para materiais produzidos localmente. Grande parte da análise atual teve que depender de dados genéricos de bases de dados internacionais, pois as declarações ambientais de produtos específicas para materiais regionais ainda são escassas. Isto introduz um grau de incerteza, significando que os parâmetros atuais são um ponto de partida sólido, mas precisarão de refinamento à medida que mais dados locais estiverem disponíveis.

O objetivo final deste trabalho é integrar estes parâmetros no sistema nacional de certificação de edifícios verdes, conhecido como Mostadam. Ao incorporar estes quatro níveis no processo de certificação, o estudo sugere que a Arábia Saudita pode criar um caminho claro e prático para o setor da construção descarbonizar. Isso moveria a indústria de "adivinhar" o desempenho para ter uma forma estruturada e transparente de medir o progresso. A estrutura oferece uma maneira para os desenvolvedores estabelecerem metas concretas durante a fase de design, garantindo que o enorme estoque de edifícios gerado pelos giga-projetos da Vision 2030 seja construído com uma pegada de carbono menor desde o primeiro dia.

Embora o estudo não pretenda ter resolvido todos os desafios de dados, ele fornece uma base vital. Demonstra que, com os limites de sistema corretos e um foco nos materiais que mais importam, é possível criar um parâmetro localizado para o ambiente de construção único do Reino. O trabalho preenche um vazio crítico na literatura global, que historicamente tem focado mais em edifícios residenciais e climas diferentes. Ao fornecer uma estrutura adaptada às tipologias comerciais e de uso misto que dominam o fluxo de giga-projetos da Arábia Saudita, esta pesquisa adiciona uma peça valiosa ao quebra-cabeça global da descarbonização da construção. Trabalhos futuros precisarão reunir dados mais específicos da região para aumentar a precisão destes números, mas a estrutura em si oferece um caminho claro e acionável para um ambiente construído mais verde no Reino.