CaracterÍsticas e facetas dos edifÍcios energia zero
Para muitas pessoas um Edifício Energia Zero (EEZ) é um edifício cujas necessidades energéticas são asseguradas por uma turbina elétrica ou por um adequado sistema fotovoltaico montado no topo do edifício. Mas esta não é a forma correta de ver um EEZ.
Edifícios Energia Zero são antes de mais edifícios com elevada eficiência energética, ou seja, construídos de modo a gastarem o mínimo de energia possível.
Naturalmente, o edifício tem que ter também um sistema de produção de energia renovável; mas este sistema só ganha pertinência e verdadeira importância no quadro de um edifício otimizado em termos de baixo consumo energético.
Embora os Edifícios Energia Zero possam estar desligados das redes elétricas regionais ou nacionais através de sistemas de baterias ou outros sistemas próprios de armazenamento da eletricidade – de modo a assegurar as necessidades energéticas do edifício nos dias ou nos períodos do ano em que os consumos elétricos ultrapassam a sua produção elétrica, ou para armazenar eletricidade nos períodos em que a geração excede o consumo – a maioria dos Edifícios energia zero permanece ligada à rede, enviando ou recebendo eletricidade em função da consumo e da geração elétrica de cada momento.
Ver, sobre o conceito: Edifícios energia zero, definição
Eficiência energética em EEZ
Mas por que razão sublinhar o papel da eficiência energética a nível dos Edifícios energia zero, em vez de destacarmos o papel do sistema de energia renovável do edifício?
A resposta é simples:
- porque é mais barato e ambientalmente mais vantajoso poupar energia do que produzi-la, independentemente da origem dessa energia; sem eficiência energética, os sistemas de produção energética teriam que ser demasiado grandes e dispendiosos.
- porque altos níveis de isolamento e selagem de biliões de edifícios (ou biliões de janelas eficientes) podem desativar centenas de centrais de produção elétrica a carvão e nucleares, a nível mundial;
- porque elementos como uma arquitetura inteligente, ou equipamentos e produtos da eletrónica altamente eficientes, multiplicados a nível de milhões de edifícios, podem igualmente fechar centenas de centrais fósseis e nucleares.
- e porque os elementos de eficiência energética dos EEZ podem facultar níveis superiores de conforto térmico, e faturas de energia mais baixa aos proprietários e arrendatários.
Obviamente, também não devemos desvalorizar a importância dos sistemas de produção elétrica renováveis dos EEZ. Os sistemas fotovoltaicos, eólicos, geotérmicos ou outros são também um elevado fulcral. Eles preenchem as necessidades energéticas remanescentes, e podem mesmo ser uma fonte de produção elétrica para a futura rede de carros elétricos e para a indústria.
Mas eles só ganham verdadeiro significado e só se tornam atrativos a nível de custos no quadro de pacotes associados a ganhos de eficiência energética.
Padrões de eficiência energética em Edifícios Energia Zero
Casas, escolas, escritórios, hospitais e outros edifícios energia zero deverão beneficiar de…
- sistemas altamente eficientes a nível de iluminação, equipamento e eletrónica.
- janelas e portas exteriores altamente eficientes.
- altos níveis de isolamento térmico em todo o envelope do edifício (paredes, tetos, chão…).
- adequada localização, envolventes e orientação solar do edifício (proteção solar, em climas quentes)
- arquitetura “inteligente”, incluindo adequada configuração, desenho e tamanho do edifício e das suas divisões; adequada localização e dimensionamento das janelas nos vários lados do edifício, altura do pé-alto do edifício, abas e varandas para proteção do edifício, ventilação cruzada (em alguns climas) e mesmo sistemas como sensores ligados aos sistemas de climatização.
São estas facetas - que em termos práticos, não alteram significativamente a apresentação e aparência exterior do edifício - que permitem conforto térmico, baixos consumos energéticos e, consequentemente, sistemas fotovoltaicos (ou outros) relativamente pequenos.
Naturalmente os elementos de eficiência energética variarão em parte, em função da localização e das características dos edifícios, e designadamente do clima.
Padrões do tipo Casa Passiva (PassiveHaus) são uma excelente opção em climas frios, mas a sua utilização em climas moderados e sobretudo em climas quentes (como os brasileiros) exige adaptações, bem como subsistemas específicos (ventilação natural, por exemplo).
Pode usar o gráfico acima desde que inclua menção da autoria do mesmo a GuiaCasaEficiente.com.
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Padrões dos Edifícios energia zero e padrões PassiveHaus
Os EEZ poderão eventualmente adotar os padrões típicos dos edifícios PassiveHaus (algo que é comum na Alemanha).
Os edifícios tipo PassiveHaus envolvem níveis muito elevados de isolamento e selagem térmica sobre todo o envelope do edifício, sem pontes térmicas (pontos em que pode haver transmissão indesejada de calor de/para o edifício).
Todas as superfícies do edifício, mas também elementos como os cantos, conexões, vigas e tubagens em paredes, tetos e chão devem ser tidos em conta. As fugas indesejadas de calor devem ser inferiores a “0.6/hora do total do volume do edifício, para uma pressão teste de 50 Pascais”
Os edifícios PassiveHaus requerem igualmente sistemas de ventilação artificial altamente eficientes, de modo a garantirem uma boa qualidade do ar. Em climas frios, os padrões PassiveHaus exigem pelo menos que “75% do calor presente no ar interior de exaustão seja recuperado a nível do ar fresco introduzido no edifício por um adequado sistema de ventilação com recuperação de calor”. Ver para detalhes: PassiveHaus Institute.
Os padrões PassiveHaus são muito específicos e exigentes (e devem estar otimizados e verificados por via de um plano específico/PHPP). Eles são uma referência incontornável a nível de EEZ - o que não significa que eles sejam únicos, ou que os arquitetos tenham que os adotar necessariamente.
Outros sistemas de eficiência energética
Na América, as duas entidades que mais se têm destacado a nível da conceção de Edifícios Energia Zero – o DOE e o NREL – encorajam os arquitetos a escolherem os critérios que melhor se adaptam aos objetivos e condições de construção dos EEZ.
Existem, por outro lado, diversos organismos Europeus a Americanos a explorar soluções de arquitetura capazes de responder de forma estandardizada aos projetos EEZ a implementar na Europa e na Califórnia, a partir de 2020. Ver: Arquitetura EEZ
Arquitetura inteligente e “Estúpida”
Elementos como a configuração do edifício, ou o posicionamento das janelas e o seu tamanho, ou questões como a proteção das paredes por via de varandas e abas, ou a orientação solar das várias divisões do edifício (em função da sua utilização) são extremamente importantes em termos de construção de EEZ.
Os arquitetos e os projetistas devem ser capazes de combinar estes elementos, com altos níveis de isolamento térmico.
Embora básicos na sua essência, estes princípios contrastam com as práticas tradicionais e as opões largamente dominantes. As regras prevalecentes, a nível da construção comum, continuam a ignorar o essencial; a construção estilo celebridade continua a ser bem mais popular do que a construção de baixo consumo energético.
O tipo de sistema energético dos EEZ
De acordo com a legislação EEZ Europeia e Norte Americana, os edifícios EEZ podem ter sistemas energéticos a nível do próprio edifício, ou terem sistemas de produção energética nas suas proximidades.
Ainda de acordo com essa legislação, os sistemas podem ser do tipo biomassa: associado a lenha, pellets, desperdícios agrícolas e outros; o biodiesel pode ser incluído nesta categoria.
Seja como for, não é a solução mais típica, nem a que mais se adequa a alternativas replicáveis e de fácil instalação. Estas últimas incluem 1) sistemas de aquecimento solar térmico, 2) sistemas geotérmicos (em edifícios de grandes dimensões), 3) turbinas eólicas (em contextos rurais, sobretudo) e 4) sistemas fotovoltaicos.
Os sistemas fotovoltaicos afiguram-se como aqueles que melhor poderão responder às necessidades energéticas dos edifícios urbanos; desde que os sistemas sejam montados em grande escala, em grandes projetos, a eletricidade de origem fotovoltaica é já perfeitamente competitiva com a eletricidade proveniente de sistemas tradicionais baseados em energia fóssil.
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