A importância dos edifícios nZEB

A importância dos edifícios nZEB na transformação do edificado existente e nos novos edifícios

Neste artigo publicado na revista “O Instalador” e redigido por José Silva, Técnico de certificação energética do IEP, é abordada a importância dos edifícios nZEB na transformação do edificado existente e nos novos edifícios.

O Contexto

Nos últimos anos verificou-se no setor da construção civil um grande aumento de construção de novos edifícios, o que implica um aumento significativo no consumo energético, provocando assim o aumento de emissão de gases com efeito de estufa.

De acordo com a posição do Parlamento Europeu de 23 de abril de 2009 cerca de 40% do consumo de energia total da União Europeia é da responsabilidade do parque edificado.

A construção ou a reabilitação de um edifício na temática do nZEB (nearly-zero energy building), de acordo com a nova Diretiva 2010/31/U da União Europeia, sobre o Desempenho Energético dos Edifícios, obriga os estados-membros a realizarem soluções mais eficientes, no que respeita à sustentabilidade energéticas dos edifícios, convertendo-os em nZEB. (SOUTH ZEB)

O artigo 16.º do Decreto-Lei n.º 118/2013 de 2013 de 20 de agosto impõe que os novos edifícios tenham necessidades quase nulas ao nível da energia, sendo que a satisfação das necessidades da energia provenham de fontes renováveis produzidas no local ou nas proximidades.

Nesse sentido, Portugal assumiu o compromisso de atingir a neutralidade carbónica até 2050 mediante a aprovação do Roteiro para a Neutralidade Carbónica 2050 (RNC 2050), através da Resolução do Conselho de Ministros n.º 107/2019, de 1 de julho, que estabelece uma trajetória de redução de emissões de GEE entre 45 % e 55 % até 2030, entre 65 % e 75 % até 2040 e entre 85 % e 90 % até 2050, face aos valores registados em 2005.

Para o cumprimento dos objetivos da descarbonização e da transição energética, social e económica, procedeu -se à elaboração e aprovação, em articulação com o RNC 2050, do Plano Nacional Energia e Clima 2030 (PNEC 2030), através da Resolução do Conselho de Ministros n.º 53/2020, de 10 de julho, que estabelece as metas e objetivos, e concretiza as políticas e medidas para o horizonte de 2030, em concreto, para a redução de emissões de GEE, o fomento da eficiência energética mediante a redução do consumo de energia primária em 32,5 %, o reforço das energias renováveis mediante a incorporação de 47 % no consumo final bruto de energia, a garantia da segurança do abastecimento, o desenvolvimento do mercado interno de energia e das iniciativas de investigação e inovação. Para os edifícios, o PNEC 2030 estabelece linhas de atuação específicas com vista à redução da respetiva intensidade carbónica e à promoção da renovação energética do parque imobiliário, com particular atenção para o objetivo da implementação do conceito de Nearly Zero Energy Buildings (NZEB) na construção dos edifícios novos e na transformação dos edifícios existentes.

Foi criada a estratégia de longo prazo de renovação energética (ELPRE), cujo grupo de trabalho chegou à seguinte conclusão e, relativamente ao edificado até 2016, o desconforto térmico no interior dos edifícios em 95% das horas de ano, nesse sentido a transformação do parque edificado existente em edifícios NZEB, não só reduz a fatura energética como também reduz a dependência nacional de energia importada e, ao mesmo tempo, contribui para uma efetiva descarbonização, colocando o país no caminha certo rumo á neutralidade carbónica.

Para que este objetivo seja efetivamente alcançado será indispensável intervir em muitos outros aspetos: nomeadamente na melhoria da qualidade do ar interior, na redução dos consumos energéticos do parque edificado, na diminuição da pobreza energética das famílias através de estímulos financeiros ou de crédito, na redução de emissões de CO2, na redução das importações de energia e da dependência energética do exterior, mitigar a dependência da rede distribuição e transporte, promovendo-se a utilização de energia proveniente de fontes renováveis de proximidade (UPAC).

O que são edifícios NZEB?

Um edifício com alta eficiência energética que produz no local, ou adquire, energia limpa em quantidade suficiente para compensar as emissões anuais de carbono associadas com as operações de construção, bem como toda a energia consumida na utilização do respetivo edifício. De uma maneira simples, são edifícios que, por serem tão otimizados, quer do ponto de vista de projeto como da construção, quase não precisarão de energia primária para serem utilizados e, a pouca energia de que precisam, deve advir de fontes renováveis.

Como e que medidas implementar?

Para que Portugal consiga reduzir o consumo de energia primário no campo do edificado, sem fazermos uma distinção entre os Edifícios de Serviços e de Habitação, iremos abordar de forma genérica os aspetos mais importantes a melhorar e de que forma poderemos intervir.

Se tentarmos subdividir um edifício/envolvente iremos obter os seguintes campos de intervenção:

  • Envolvente Opaca – Vertical e Horizontal
  • Envolvente Não Opaca (Vãos Janelas) – Vertical e Horizontal
  • Ventilação
  • Sistemas de Produção de Águas Quentes Sanitárias
  • Sistemas de Climatização

Implementação de medidas

Como referido anteriormente, existem várias áreas onde poderemos intervir para reduzir o consumo de energia dos edifícios, todas as sugestões a seguir enumeradas são aplicáveis tanto à reabilitação do campo edificado como aos novos edifícios. Obviamente que, quando propomos medidas de melhoria em edifícios existentes, teremos de ter em linha de conta todas as condicionantes associadas a cada caso.

Passamos a apresentar algumas soluções padrão que poderão ser usadas para introduzir no melhoramento da envolvente dos edifícios:

  • Envolvente Opaca – Vertical e Horizontal: Neste caso quando falamos de envolvente opaca vertical estamos a referir-nos ás paredes exteriores e todos as outras que se encontram em contacto com locais não aquecidos (sem permanência de pessoas e por isso sem requisitos de conforto térmico, lavandarias garagens, etc). Nestes casos poderemos optar pela colocação de isolamentos pelo exterior da fachada com aplicação do Sistema Capoto ETIC´s) nunca com uma espessura inferior a 6 cm, podendo isto variar consoante a zona climática. Em alternativa, caso não seja possível colocar pelo exterior poderemos optar pela colocação de isolamentos com recurso a lã de rocha pelo interior da parede com acabamento a Pladur.
  • No caso das envolventes opacas horizontais, referimo-nos a Coberturas e Pavimentos, em que a solução terá exatamente a mesma linha de orientação, em edifícios novos 90% das vezes é adotado o isolamento pelo exterior com recurso a XPS de espessuras nunca inferiores a 8 cm, variando consoante a zona climática onde se insere o edifício. Em caso de edifícios a reabilitar ou mesmo novos em que se quer optar por outro tipo de solução o recurso ao isolamento colocado na parte inferior da Laje de teto com Lã de Rocha de espessura sempre nunca inferiores a 8 cm e acabamento a pladur, também se verifica como sendo uma das soluções usadas com bastante frequência.
  • Envolvente Não Opaca (Vãos Janelas) – Vertical e Horizontal: os vãos envidraçados são uns dos pontos muito importantes em qualquer edifício, desde a sua projeção/orientação definida pelo projetista aquando da execução do projeto de arquitetura, bem como da solução de proteção solar a aplicar.

Numa fase em que as arquiteturas modernas cada vez mais se direcionam para a projeção de vãos com grandes áreas, é muito importante que a proteção solar, exceto no caso dos vãos orientados a Norte, a colocação de proteções solares pelo exterior do vão.

Outra solução a usar será vidros de baixa emissividade, no entanto nestes casos, temos um problema, enquanto a proteção solar exterior é móvel, na estação de Inverno podemos mantê-las inativas, no caso dos vidros de baixa emissividade este não vai permitir o sobreaquecimento no verão, mas no inverno em que necessitamos de ganhos solares para diminuirmos desta forma as necessidades de aquecimento, o vidro irá diminuir esses ganhos.

Ventilação: no caso da ventilação, para garantirmos uma boa e eficiente renovação do ar poderemos optar por duas soluções, mecânica ou natural.

No caso da ventilação natural como a mesma recorre a grelhas de admissão de ar em que o ar admitido não é tratado, iremos estar a imputar grandes perdas térmicas, o que levará a um maior consumo de energia.

Se optarmos pela ventilação mecânica, o que irá acontecer é que conseguiremos regular de forma mais eficiente, os caudais de renovação de ar e o ar admitido poderá ser tratado, permitindo desta forma ajustarmos a temperatura do ar que estamos a insuflar no edifício.

  • Sistemas de Produção de Águas Quentes Sanitárias: para o aquecimento de águas quentes sanitárias temos várias soluções, desde a colocação de painéis solares térmicos, colocação de uma bomba de calor, a possibilidade de colocar painéis fotovoltaicos.

No entanto o sistema mais comum até cerca de 2 anos atrás era os painéis solares térmicos, pela imposição do regulamento, até que surgiu a possibilidade de substituirmos a energia renovável produzida pelos painéis para AQS por um outro equipamento desde que o mesmo tivesse uma produção de energia renovável igual ou superior à dos painéis solares. Desta forma aconteceu uma transformação do mercado com o aparecimento das Bombas de Calor, em que tendo por base o seu funcionamento e rendimento elevado, a mesma consegue suprimir a energia renovável dos painéis solares.

Efetivamente isto é verdade em teoria, no entanto quando falamos de painéis solares estamos a falar de energia renovável quase a 100%, porquê? Na verdade um sistema de painéis solares quando comparado com uma bomba de calor num período em que a produção do mesmo é rentável, diria de Março a Outubro, o que acontece é que os dois sistemas produzem a mesma energia renovável mas com uma grande diferença, a bomba de calor precisa de um consumo de energia muito superior relativamente ao painel solar, pois o painel solar apenas terá associado o consumo de energia primária da bomba recirculadora do sistema, mas a bomba de calor precisa de consumir energia para fazer o aquecimento da água. Desta forma comparando-se as duas soluções, os painéis solares promovem uma redução muito superior de energia primária em comparação á bomba de calor.

Em alternativa, como temos vindo a observar o mercado tem optado, para suprimir esta desvantagem, em colocar painéis fotovoltaicos em conjunto com a bomba de calor, em que aqui com esta alteração passaremos a ter um sistema integrado em que o consumo de energia primária para AQS irá estar ao nivel do sistema dos painéis solares.

  • Sistemas de Climatização: em relação ás soluções para climatização dos edifícios, existe uma enorme variedade de soluções, sendo que, com o objetivo de reduzir o consumo de energia, deveremos optar sempre que possível por equipamentos que recorrem a energias renováveis para o seu funcionamento.

Consoante a zona climática onde se insere o edifício, após análise das suas necessidades de aquecimento e arrefecimento poderemos definir dois tipos de edifícios, com necessidade de aquecimento e arrefecimento, edifícios com necessidades apenas de aquecimento ou arrefecimento.

No caso dos edifícios que apresentam necessidade de aquecimento e arrefecimento o sistema mais eficiente será a colocação de uma bomba de calor, devendo juntamente com este equipamento proceder-se a instalação de painéis fotovoltaicos, reduzindo-se assim o peso do consumo de energia deste tipo de equipamento. Em alternativa poderemos sempre colocar dois sistemas, um para aquecimento, neste caso poderá optar-se por uma caldeira a pellets ou um recuperador de calor com caldeira que permite o aquecimento através de radiadores. Estas duas soluções, ambas têm um consumo de energia não renovável quase nulo, uma vez que os pellets e a lenha são considerados energia renovável. Neste caso o equipamento a colocar apenas para arrefecimento passaria sempre pela colocação de ar condicionado, será o equipamento com um rendimento mais elevado apesar do consumo de energia associado.

No entanto, as diretivas para os edifícios NZEB, as mesmas promovem a instalação de sistemas de produção de energia que permitam aos edifícios, com a produção destes sistemas fazer um auto consumo, deixando de estar dependente da rede de distribuição de energia pública.

Neste sentido, nos edifícios futuros independentemente dos sistemas preconizados para o edifício, tanto ao nível de climatização como no AQS, deveremos sempre incentivar a instalação de painéis fotovoltaicos, com a produção gerada por este sistema iremos para além de suprimir os consumos dos equipamentos de climatização e AQS, podendo ainda, eventualmente, suprimir os consumos de energia associados ao normal funcionamento do edifício.

Conclusão

Para que consigamos atingir os objetivos a que nos propusemos, para além de toda a intervenção no campo edificado com a introdução de melhorias ao nível da envolvente bem como na colocação de equipamentos de produção energia para auto consumo, temos um percurso longo pela frente no que diz respeito aos novos edifícios.

Efetivamente, no caso dos edifícios novos, o desafio começará nas mãos do projetista de arquitetura com a boa implantação e definição do edifício de forma a promover, uma boa orientação solar, a qual permitirá uma otimização dos ganhos solares bem como a iluminação natural do próprio edifício, passando depois para os projetistas de engenharia que, com uma boa análise do edifício irão perceber quais as necessidades do mesmo, delineando assim toda uma estratégia para que possam implementar as medidas e soluções mais eficientes para que possamos então atingir o grande objetivo que é um edifício NZEB.

 

 

 

 

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