Embora mais relacionada a aspectos evolutivos do que à própria arquitetura, a fragilidade física inerente aos seres humanos tem exigido, desde os tempos pré-históricos, que protejamos nossos corpos e nossos edifícios dos elementos externos. Como exemplo, começando com as cabanas primitivas utilizadas nas primeiras formas de arquitetura doméstica, peles foram empregadas como cobertura externa para restringir o fluxo de ar e, consequentemente, regular o ambiente interior.
Posteriormente, observamos uma evolução que mostra claramente avanços nas técnicas de isolamento, passando de materiais vernaculares como o adobe até um aumento na espessura das paredes usando pedra ou tijolo, finalmente chegando às paredes de cavidade desenvolvidas no século XIX, que deixavam uma pequena câmara de ar entre uma face exterior e interior da parede. Sua posterior popularização levou à introdução de isolamento térmico entre ambas as faces, um sistema que é amplamente reconhecido e utilizado atualmente e que lançou as bases para futuros desenvolvimentos nesse campo.
É essencial entender que os elementos que compõem os edifícios - como telhados e paredes - formam um sistema complexo em que cada material desempenha um papel crucial. Em vez de ser uma simples justaposição de materiais, eles interagem por meio de suas qualidades específicas.
Além disso, no contexto atual da arquitetura, o enfoque na sustentabilidade considera tanto as qualidades técnicas dos materiais quanto sua pegada ecológica e benefícios ambientais igualmente relevantes. Isso impulsionou o desenvolvimento de propostas inovadoras que buscam oferecer alternativas aos sistemas convencionais, incorporando abordagens baseadas em renovabilidade, reciclabilidade, tecnologia e alto desempenho.
Desenvolvimento de isolantes sustentáveis e de alto desempenho
Com o tempo, desenvolvemos numerosos materiais sintéticos para diversos fins. No entanto, alguns deles são prejudiciais à nossa saúde ou degradam lentamente, levando ao seu desuso. Isso tem incentivado o retorno a materiais mais básicos, como compósitos orgânicos, fibras têxteis e de celulose, entre outros. No futuro, é provável que testemunhemos aplicações semelhantes que abordem os desafios ambientais resultantes de processos industrializados.
Lã de ovelha
Esse material isolante começa classificando seus componentes com base na espessura, cor e características. Em seguida, é misturado e passa por um processo de lavagem até que apenas a fibra bruta seja obtida. Não são utilizados aglutinantes ou colas; em vez disso, são cardadas e tecidas, tornando-as completamente naturais e respiráveis.
Linho
Seu processo de produção é semelhante ao das fibras animais, mas, nesse caso, é obtido de uma fonte vegetal cultivada, o que evita a emissão de substâncias químicas nocivas como o formaldeído. Além disso, seu cultivo pode ser renovado anualmente e, por meio do processo de fotossíntese, ele converte o gás de efeito estufa CO2 em oxigênio.
Celulose
Embora sua principal fonte seja a madeira, é um material isolante derivado do papel, produzido em abundância, o que facilita a reciclagem e a mistura com outros materiais. Entre suas características estão a resistência ao mofo, durabilidade e capacidade de resistir ao fogo.
Combinando tecnologia e química
O potencial dos materiais industrializados como isolantes não está focado principalmente em sua resistência, peso ou porosidade visível, mas sim em suas propriedades físico-químicas, muitas vezes imperceptíveis aos olhos humanos, e cujo processo de fabricação é determinado em laboratórios ou oficinas. É importante entender que, apesar de sua invisibilidade, essas propriedades são a essência do que torna esses materiais tão valiosos na arquitetura. No futuro e graças à tecnologia, esses e outros materiais poderão se tornar comuns graças à sua baixa densidade e alta capacidade de isolamento.
Aerogéis
Criados usando o processo sol-gel, eles já encontraram diversas aplicações em vários campos. Sua principal característica reside em seu peso extraordinariamente baixo, atribuído principalmente à presença de uma infinidade de poros microscópicos cheios de ar.
Painéis isolantes a vácuo
São painéis rígidos que aproveitam as qualidades físicas do isolamento a vácuo com um núcleo microporoso que é evacuado, encapsulado e selado em um invólucro fino à prova de gás, proporcionando alta resistência térmica.
Sistemas de isolamento pré-fabricados
Podem servir como uma alternativa integral ao oferecer propriedades de alto desempenho, ao mesmo tempo em que servem como acabamento final. São compostos por um núcleo de espuma e são finalizados em suas faces, com foco no apelo visual como uma opção pronta para uso.
Isolamento translúcido que interage com a luz
No passado, a opacidade costumava ser uma característica intrínseca dos materiais isolantes, pois eles eram principalmente destinados a reduzir a transferência de calor e som entre o interior e o exterior dos edifícios. No entanto, a tecnologia atual permitiu o desenvolvimento de materiais translúcidos que permitem a entrada de luz natural, ao mesmo tempo em que oferecem propriedades isolantes. Esses isolantes são especialmente valiosos em aplicações em que se deseja um equilíbrio entre eficiência energética, luz natural e isolamento.
Embora existam sistemas de vidro isolante que, como paredes de cavidades, criam um espaço de ar entre duas camadas, agora também encontramos elementos translúcidos feitos de polímeros, como polímeros termoplásticos. Esses elementos possuem uma estrutura multicamadas que forma pequenas câmaras de ar aprisionado, reduzindo assim a transferência de calor e frio, ajudando a manter temperaturas internas confortáveis. No futuro, é provável que vejamos mais propostas semelhantes devido à versatilidade oferecida pelos polímeros e à variedade de aplicações arquitetônicas em que podem ser utilizados, desde fachadas de edifícios até claraboias e divisórias interiores.
Aplicação de Tecnologias Digitais
Como parte dos processos físicos, os níveis de isolamento podem ser medidos e, por vezes, simulados. Através destes métodos, torna-se possível propor os cenários e medidas necessárias para a criação de espaços interiores confortáveis, que muitas vezes requerem a utilização de dispositivos tecnológicos e software. O uso de câmeras térmicas, por exemplo, ajuda a identificar pontos onde o isolamento é deficiente ou simplesmente ausente. Isto permite-nos realizar avaliações quer em obras em curso, quer em edifícios já em funcionamento, focando o trabalho em áreas específicas de acordo com os dados obtidos.
Da mesma forma, mas com um foco mais próximo nos processos de projeto, as simulações computacionais tornaram-se uma ferramenta fundamental para a criação e avaliação de projetos arquitetônicos. Essas simulações permitem testes e cenários abrangentes nos quais uma ampla gama de variáveis pode ser avaliada, incluindo seleção de materiais, escolhas de projeto, configurações espaciais e acréscimos de elementos arquitetônicos. A vantagem destas simulações reside na sua capacidade de fornecer aos designers e arquitetos um ambiente virtual no qual podem experimentar e refinar as suas ideias antes de as tornar realidade. Isto não só poupa tempo e recursos, mas também facilita a tomada de decisões informadas para alcançar resultados óptimos em termos de eficiência energética, funcionalidade, estética e sustentabilidade.
Durante muito tempo, a maioria dos edifícios dependeu de sistemas de paredes duplas e sistemas de isolamento de fibra mineral, o que por vezes pode causar problemas ao bem-estar das pessoas. Entretanto, tem havido uma extensa investigação sobre os materiais que compõem as faces exteriores e interiores dos edifícios. Mas o que acontece no espaço intermediário? É precisamente aí que entram em jogo novas propostas, oferecendo abordagens inovadoras para responder à necessidade de isolamento de espaços interiores.
Algumas destas novas abordagens já provaram o seu valor em pequena escala ou em diferentes indústrias, tornando altamente provável que vejamos a sua popularização no futuro. Seja através de compostos orgânicos, processos físico-químicos ou da utilização de tecnologia para criar materiais inovadores, o isolamento continua a ser significativo, mas agora é abordado com maior consciência e vontade de explorar novas estéticas e possibilidades. Esta mudança é impulsionada pela necessidade crescente de proteger os nossos edifícios e a nós mesmos de fatores externos, uma necessidade que existe desde as nossas primeiras interações com o ambiente construído.
