Vidro de controlo solar para uma maior eficiência energética

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1 Vidro de controlo solar para uma maior eficiência energética Como os decisores políticos poderiam poupar energia e reduzir significativamente as emissões de CO2 para atingir os objectivos da UE para 2020 Uma publicação de Europe s Manufacturers of Building, Automotive and Transport Glass

2 Europe s Manufacturers of Building, Automotive and Transport Glass A Glass for Europe é a associação comercial de fabricantes europeus de vidro para a construção, automóveis e transportes. Principais factos sobre os objectivos da UE para 2020 Facto: Uma maior utilização do vidro de controlo solar em edifícios residenciais e não-residenciais na UE poderia reduzir anualmente o CO2 entre 15 e 85 milhões de toneladas até 2020 (dependendo da forma como os europeus instalam e utilizam sistemas de ar condicionado a partir de agora e até essa data). Facto: Esta é uma boa notícia, porque a UE comprometeu-se a reduzir anualmente cerca de 300 milhões de toneladas de emissões desnecessárias de CO2, no mesmo período de tempo, poupando energia desperdiçada em edifícios residenciais e não-residenciais. Portanto, o vidro de controlo solar poderia poupar entre cerca de 5% e 25% dos objectivos de redução de emissões da UE para edifícios. Facto: Os líderes da UE querem poupar 20% da necessidade de energia global da UE até 2020, reduzindo as emissões de CO2 no processo. Se forem bem-sucedidos, a poupança global de energia da UE seria equivalente a 390 milhões de toneladas de petróleo e a uma redução de 780 milhões de toneladas* de emissões de CO2. Facto: A incapacidade global da UE para utilizar energia eficazmente em todas as actividades custará desnecessariamente milhares de milhões de euros até Portanto, uma maior utilização do vidro de controlo solar também representará uma poupança de dinheiro. Facto: Para terem maior conforto e produtividade, é compreensível que cada vez mais europeus desejem trabalhar e viver em ambientes com ar condicionado. Mais ar condicionado significa mais necessidade de energia. O vidro de controlo solar ajuda a minimizar a quantidade de ar condicionado necessária e, por vezes, elimina mesmo a sua necessidade. Facto: A tecnologia do vidro de controlo solar existe actualmente e está pronta a ser utilizada. A poupança de energia com a instalação de vidro de controlo solar excede, de longe, a energia consumida no fabrico do vidro. Fontes: Factos gerais de «Plano de Acção para a Eficiência Energética: Concretizar o Potencial» (Comunicação da Comissão, COM(2006)545 final de ) e, relativamente aos factos sobre o vidro de controlo solar, «Impact of Solar Control Glazing on energy and CO2 savings in Europe» [«Impacto da Aplicação de Vidro de Controlo Solar na Poupança de Energia e na Redução das Emissões de Dióxido de Carbono na Europa»] (Relatório do TNO 2007-D-R0576/B pelo TNO Built Environment and Geosciences, Delft, Países Baixos). * Este valor refere-se ao objectivo para a UE 25

3 O vidro de controlo solar poupa energia. Os decisores políticos deveriam promover a sua utilização para reduzir as emissões de CO2. Os edifícios residenciais e não-residenciais que utilizam mais energia do que é necessária para permanecerem frescos são uma fonte principal de emissões desnecessárias de CO2. Em Março de 2007, os chefes de Estado e de governo da UE confirmaram a necessidade de poupar anualmente cerca de 300 milhões de toneladas de CO2 provenientes de edifícios até Os decisores políticos poderiam atingir entre 5% e 25% daquele objectivo promovendo uma maior utilização do vidro de controlo solar nos edifícios existentes e em novos edifícios na Europa garantindo que é necessária menos energia para manter os interiores frescos. Esta tecnologia existe actualmente. A UE e os respectivos Estados- -membros podem utilizá-la para ajudar a atingir os seus próprios objectivos, actuando de forma a garantir que seja instalado mais vidro de controlo solar. A Directiva relativa ao Desempenho Energético dos Edifícios requer que todos os Estados- -membros da UE melhorem os respectivos regulamentos de construção a cada cinco anos. Deveria ser uma prioridade encorajar uma maior utilização de vidro de controlo solar. O potencial do vidro de controlo solar para reduzir as emissões de CO2 com origem nos edifícios foi analisado pelo instituto científico holandês, TNO, num estudo que é tecnicamente rigoroso e conservador. Os resultados são apresentados nesta publicação. O estudo conclui que poderiam evitar-se anualmente entre 15 e 85 milhões de toneladas de emissões de CO2 até ao ano de 2020, se o vidro de controlo solar fosse utilizado em condições óptimas. Exterior Interior Vidro de controlo solar Sol O vidro de controlo solar é um produto de alta tecnologia desenvolvido pela indústria vidreira para permitir que a luz solar atravesse uma janela ou uma fachada, ao mesmo tempo que irradia e reflecte uma grande parte do calor do sol. Os espaços interiores permanecem luminosos e muito mais frescos do que se se utilizasse vidro normal. Reflectância Reflectido para fora Absorção Absorção Transmitância Directa Reflectido para dentro O vidro de controlo solar não é necessariamente vidro colorido ou espelhado, embora, caso se deseje, se possam aplicar esses acabamentos com finalidades estéticas. Incorpora camadas invisíveis de materiais especiais no vidro que têm o efeito duplo de permitir a entrada da luz solar, ao mesmo tempo que repelem o calor solar. As unidades de vidro de controlo solar são tipicamente de vidro duplo, o que significa que também isolam bem. 1

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5 O arquitecto Natal Enka estipulou o uso de vidro de controlo solar Sunergy Azur da AGC Flat Glass Europe em painéis que também fornecem um melhor isolamento térmico para o Centro Empresarial «Moscow-City». Refrescar os edifícios sem aquecer o planeta Actualmente, o ar condicionado é uma necessidade nos edifícios de grandes dimensões. A sua utilização aumentará no futuro, devido não só ao número crescente de pessoas que trabalham em edifícios de grandes dimensões, mas também por causa do aumento das temperaturas exteriores e das expectativas mais altas em termos de conforto. O ar condicionado é um contributo positivo para as condições de trabalho da população europeia, para a economia e para qualidade de vida. O truque é manter a sua produção global de CO2 reduzida a um mínimo. Isto é possível aumentando a eficiência dos sistemas de ar condicionado. Os fabricantes estão a investir nesta área com resultados excelentes. Outro aspecto importante para o qual podemos contribuir é certificarmo-nos de que os sistemas de ar condicionado não trabalham excessivamente para combater o calor natural do sol quando isto pode ser evitado. É aqui que o vidro de controlo solar pode ser útil. Deixa entrar a luz solar mas mantém afastada uma grande parte do calor. A utilização deste tipo de vidro poupa grandes quantidades de energia, como o estudo que apresentamos nesta publicação demonstra. O que podem fazer os governos para reduzir as emissões de CO2? Encorajar e, onde necessário, exigir a utilização de vidro de controlo solar em regulamentos de construção nacionais para novos edifícios. Encorajar ou exigir a instalação de vidro de controlo solar em edifícios existentes através de meios fiscais ou legislativos. Fornecer incentivos económicos e fiscais tanto para os utilizadores como para os fabricantes de vidro de controlo solar para promover um melhor entendimento comercial destes produtos de poupança de energia. Assegurar que todos os edifícios públicos mais importantes estão equipados com vidro de controlo solar. Organizar campanhas informativas e de comunicação acerca dos benefícios de utilizar vidro de controlo solar. 3

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7 O vidro de controlo solar ClimaGuard Premium da Guardian proporciona uma elevada transparência visual nesta casa alemã. Os painéis cheios com gás de argónio fornecem um excelente isolamento térmico. Poucos contestam que a actividade económica humana está a alterar o clima global, com uma tendência para o aumento das temperaturas. O desafio agora é encontrar todos os modos disponíveis para parar o processo. Os cidadãos desempenham um papel mudando voluntariamente o seu comportamento; a indústria A luta contra a mudança do clima une a sociedade desempenha um papel melhorando voluntariamente os seus produtos e processos para serem mais eficientes em termos energéticos; e os governos desempenham um papel estabelecendo uma política para a sociedade e definindo requisitos que conduzirão a uma mudança que beneficia o ambiente. Os decisores políticos estão cada vez mais atentos ao papel dos edifícios no consumo de energia e nas emissões de CO2. Esta é uma atenção bem-vinda, dado que a maioria dos edifícios hoje em dia é menos eficiente em termos energéticos do que deveria ser e, portanto, contribui desnecessariamente para a mudança do clima. Esta publicação descreve como uma tecnologia existente o vidro de controlo solar oferece aos decisores políticos um modo para aumentar a eficiência do acervo arquitectónico europeu. Aumento da temperatura exterior, mais pessoas num espaço interior fresco Um dos desafios da luta contra a mudança do clima reside em manter os ambientes interiores confortáveis sem contribuir ainda mais para uma maior produção de CO2. Dado que a natureza do ambiente do local de trabalho na Europa está a mudar da actividade manual para a sedentária um número crescente de edifícios de escritórios necessitará de ter o seu interior arrefecido. Este efeito será acentuado ainda mais pela tendência global para o aumento das temperaturas exteriores, à medida que o processo de mudança do clima, que já começou, continua a fazer sentir os seus efeitos. Como é que a evolução desejável da economia da Europa pode ser compatível com a luta contra a mudança do clima? Estar confortável em casa Também em casa os europeus estão a voltar-se cada vez mais para soluções de ar condicionado para manter os espaços interiores confortáveis. Nas cidades agitadas, abrir as janelas para tentar refrescar um apartamento também faz com que ruído e pó não desejados entrem na casa. Muitas pessoas estão a optar por manter as janelas fechadas e a instalar equipamento para condicionar e refrescar o ar dentro de casa. Pode utilizar-se com muita eficácia o vidro de controlo solar para reduzir o calor que se acumula nas casas e nos apartamentos, reduzindo, e em muitos casos eliminando, a necessidade de ar condicionado. 5

8 Um estudo rigoroso Uma determinação científica do potencial benefício do vidro de controlo solar A Glass for Europe solicitou ao TNO que efectuasse um estudo sobre o potencial impacto na poupança de energia e na redução das emissões de CO2 na Europa devido a uma maior utilização de vidro de controlo solar, que também tem propriedades de baixa emissividade (ver página 10). O relatório do estudo está disponível mediante pedido feito à Glass for Europe ou em O estudo destaca-se por ser excepcionalmente rigoroso na sua metodologia e controlos, e pela abordagem conservadora e cautelosa adoptada ao transpor as hipóteses formuladas para os modelos. Isto produziu resultados que são sérios, sólidos e credíveis. O estudo é progressista, avaliando o impacto provável de certas opções políticas no futuro. Era, portanto, necessário baseá-lo em determinados conjuntos de hipóteses ou cenários considerando variáveis importantes, nomeadamente a utilização de ar condicionado. O estudo equacionou quatro cenários futuros possíveis para avaliar o potencial impacto de uma maior utilização do vidro de controlo solar, tendo sido depois efectuada uma análise completa para cada um. O mais provável desses cenários prevê um crescimento significativo do número de edifícios com ar condicionado na Europa. Nestes cenários, a utilização consistente do vidro de controlo solar poderia representar entre 5% e 25% dos objectivos de eficiência de construção já estabelecidos pelos decisores políticos europeus para Figura 1. Percentagem de edifícios existentes por região* construídos no período que se supõe terão ar condicionado** Norte 55 Países Bálticos Marítima Central Polónia Continental Central 7 39 Central Sul Bulgária e Roménia Residencial Não-residencial Principais factores considerados O cálculo do potencial benefício do vidro de controlo solar nos 27 Estados-membros da UE teve em consideração vários factores importantes. Utilizaram-se dados directos ou extrapolados relativamente às condições climatéricas locais; a variedade de fontes de energia em uso (a produção de CO2 por terajoule (TJ)*** varia, dependendo de se, por exemplo, a electricidade é gerada a partir do carvão, do gás, ou se é nuclear); e a natureza do acervo arquitectónico (categorizado, por exemplo, por idade, materiais de construção, se é residencial ou não, se tem ar condicionado ou não). Com base nisto, identificaram-se oito grupos distintos. A Figura 1 apresenta as suposições que foram feitas relativamente a ar condicionado em edifícios residenciais e não-residenciais nestes oito grupos de regiões. 6 * Consulte a Tabela 2 (página 8) para ver os países incluídos em cada região. ** Supõe-se que a percentagem de edifícios novos com ar condicionado será aproximadamente o dobro no período de 2007 a 2020 relativamente ao acervo arquitectónico existente em *** Um terajoule equivale a joules. Um joule é a quantidade de energia necessária para produzir a potência de um watt continuamente durante um segundo, ou para aquecer um grama de ar seco e frio a 1 grau centígrado.

9 O vidro de controlo solar Insulight Sun da Pilkington mantém as pessoas frescas dentro da «Cabina», a sede futurista da Hessing Motor Company, nos Países Baixos. 27 países, 8 regiões, 4 cenários Para as finalidades do estudo, os Estados-membros da UE foram agrupados em oito regiões que partilham características climatéricas semelhantes. Os agrupamentos dos países podem ser vistos nas Tabelas 2 e 3. Os cenários para estabelecer a utilização da energia no futuro com e sem certos padrões de aplicação de vidro de controlo solar são os seguintes: Cenário 1: Utilização de vidro de controlo solar em todos os futuros edifícios novos ( ) com ar condicionado; e, Cenário 2: A utilização de vidro de controlo solar para ajudar a eliminar a instalação de ar condicionado em todos os edifícios novos ( ), em todas as regiões, excepto no Sul da Europa; Cenário 3: Utilização de vidro de controlo solar em todos os futuros edifícios com ar condicionado; e, Cenário 4: Tal como no cenário 3, mas assumindo também um aumento na utilização de ar condicionado para os níveis registados actualmente nos EUA, de 65% para edifícios residenciais e de 80% para edifícios não-residenciais em regiões que não sejam no Sul, e de 65% para edifícios residenciais e de 100% para edifícios não-residenciais no Sul da Europa. Supõe-se que a percentagem de edifícios novos com ar condicionado será aproximadamente o dobro no período de relativamente ao acervo arquitectónico existente em No Sul da Europa, mesmo com vidro de controlo solar, o uso de ar condicionado continua a aumentar como no cenário 1. Substituir todo o vidro que não seja de controlo solar nos edifícios existentes com ar condicionado por vidro de controlo solar. Tabela 1. Resumo das previsões de poupança de energia anual e de redução das emissões de CO2 para cada um dos quatro cenários. Cenário Poupança de energia para aquecimento em 2020 [TJ] Poupança de energia para arrefecimento em 2020 [TJ] CO2 em 2020 [kt] Contribuição para o objectivo da UE para a redução de CO2 com origem em edifícios em ,5% ,3% ,5% ,7% O cenário mais provável para 2020 A Glass for Europe acredita que o resultado mais provável situar-se-á algures entre o Cenário 3 e o Cenário 4. Isto significa que a utilização consistente de vidro de controlo solar sempre que os sistemas de ar condicionado estejam a trabalhar no interior de edifícios para lutar contra o calor solar poderia atingir entre 5% e 25% dos objectivos da UE para reduzir as emissões de CO2 dos edifícios (ver a Tabela 1). Claro que a utilização do vidro de controlo solar em alguns locais poderia eliminar a necessidade de ar condicionado. 7

10 Os clientes desfrutam da vista de Heilbronn, na Alemanha, enquanto o vidro de controlo solar Suncool TM neutro e de alto desempenho da Pilkington garante uma utilização mínima do ar condicionado. Aplicação de vidro de controlo solar em todos os edifícios existentes e futuros com ar condicionado Cerca de 5% dos edifícios residenciais e 27% dos edifícios não-residenciais na Europa têm ar condicionado. Supondo que estes valores dupliquem em edifícios novos ( ), o Cenário 3 considera o efeito da instalação de vidro de controlo solar em todos os edifícios novos e existentes com ar condicionado. Tabela 2: Poupança de energia e redução das emissões de CO2 anuais em 2020 para o Cenário 3 Região, País 2020 Poupança de energia [TJ] CO2 [kt] Contribuição (%) para a redução total de CO2 * Norte ,6 Finlândia ,4 Suécia ,2 Marítima Central ,8 Bélgica ,8 Dinamarca ,6 Irlanda ,6 Luxemburgo ,1 Países Baixos ,1 Reino Unido ,6 França ,0 Continental Central ,6 Áustria ,6 Alemanha ,7 Sul ,8 Chipre ,7 Grécia ,8 Itália ,3 Malta ,3 Portugal ,2 Espanha ,4 Países Bálticos** ,4 Polónia ,1 Central*** ,2 Bulgária e Roménia ,9 UE ,0% O CO2 proveniente do fabrico do vidro é uma fracção do que pode evitar-se com a utilização do vidro de controlo solar. A energia consumida e as emissões de CO2 geradas pelo fabrico do vidro, mesmo com níveis maiores de produção, são uma fracção minúscula do que poderia evitar- -se se o vidro de controlo solar fosse mais amplamente utilizado para deixar entrar a luz, mas manter afastado o calor do sol. Mesmo à medida que os volumes de produção de vidro continuaram a subir, o volume de CO2 emitido por tonelada de vidro produzido tem vindo a diminuir desde os anos setenta graças a técnicas de processo e tecnologias melhoradas, e aos recursos de combustíveis de melhor qualidade. Com as emissões da indústria do vidro arquitectónico na Europa calculadas em cerca de 4 a 5 milhões de toneladas de CO2 por ano, as poupanças potenciais de uma maior utilização do vidro de controlo solar ultrapassam de longe as emissões industriais. 8 * Quota-parte nacional (com subtotais regionais) das reduções totais de CO2 da UE-27 possíveis com vidro de controlo solar. ** Estónia, Lituânia, Letónia *** República Checa, Hungria, Eslováquia, Eslovénia

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12 SGG COOL-LITE da Saint-Gobain Glass utilizado pelas arquitectas Pitz e Hoh nesta aplicação no telhado na Technische Universität Berlin, Alemanha (fotografia de Esch). Um aumento na utilização de ar condicionado na Europa até atingir os níveis dos EUA É possível que a utilização do ar condicionado na Europa cresça até atingir os níveis dos EUA. O Cenário 4 considera o impacto que o vidro de controlo solar teria se o ar condicionado crescesse desta forma. Tabela 3: Poupança de energia e redução das emissões de CO2 anuais em 2020 para o Cenário 4 Região, País 2020 Poupança de energia [TJ] CO2 [kt] Contribuição (%) para a redução total de CO2 * Norte ,8 Finlândia ,5 Suécia ,3 Marítima Central ,0 Bélgica ,0 Dinamarca ,7 Irlanda ,7 Luxemburgo ,1 Países Baixos ,5 Reino Unido ,0 França ,0 Continental Central ,3 Áustria ,9 Alemanha ,4 Sul ,4 Chipre ,6 Grécia ,9 Itália ,6 Malta ,2 Portugal ,1 Espanha ,9 Países Bálticos** ,7 Polónia ,0 Central*** ,1 Bulgária e Roménia ,7 UE ,0% Vidro de baixa emissividade Para climas mais frios e menos ensolarados, o vidro de «Baixa Emissividade» pode ser a escolha mais eficiente em termos energéticos. Em vez de manter o calor do sol do lado de fora, o vidro de «Baixa Emissividade» tem um tratamento especial que permite reter o calor no interior. A maior parte do vidro de controlo solar também é vidro de «Baixa Emissividade», retendo o calor durante os períodos mais frios do ano. Esta é outra área em que a indústria vidreira inovou para fornecer soluções adequadas às necessidades actuais. 10 * Quota-parte nacional (com subtotais regionais) das reduções totais de CO2 possíveis na UE-27 com vidro de controlo solar. ** Estónia, Lituânia, Letónia *** República Checa, Hungria, Eslováquia, Eslovénia

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14 Poupança em todos os locais, especialmente no Sul ensolarado Por toda a Europa, o vidro de controlo solar pode gerar poupança de energia e reduzir as emissões de CO2. A percentagem de edifícios que utiliza ar condicionado é muito mais alta no Sul da Europa do que em outros locais porque é uma região mais quente (ver a Figura 1, página 6). Os mesmos factores que conduzem a esta maior utilização do ar condicionado mais sol e mais calor também deveriam conduzir a uma maior utilização do vidro de controlo solar. De facto, 50%-75% do total das potenciais reduções de CO2 que poderiam conseguir-se através da utilização consistente do vidro de controlo solar em toda a UE seriam provenientes do Sul da Europa. Mas mesmo nas zonas mais frias do Norte da Europa, o vidro de controlo solar pode ser utilizado, e poderia, em alguns casos, eliminar a necessidade de ar condicionado. Normalmente, o vidro de controlo solar é também um vidro de baixa emissividade projectado para isolar, de forma que o calor que deseja reter dentro de um edifício permaneça aí. O Cenário 3 reflecte a taxa actual de crescimento dos níveis de utilização de ar condicionado na Europa. Na prática, podemos esperar que a utilização do ar condicionado suba em toda a Europa, aumentando assim de forma significativa o consumo de energia dos edifícios da Europa. O Cenário 4 assume que a Europa altera o uso do ar condicionado para níveis próximos da prática actual dos EUA. Seria razoável esperar que a realidade se situe algures entre os cenários 3 e 4. A mensagem fundamental para os decisores políticos é, portanto, que se poderia reduzir entre 15 e 85 milhões de toneladas de emissões de CO2, por ano, dependendo da velocidade a que o vidro de controlo solar é instalado em edifícios novos e existentes, respectivamente, e da velocidade a que os europeus instalam aparelhos de ar condicionado em casas e locais de trabalho. O que pode fazer o decisor político? Não há uma solução imediata. Devem encontrar-se formas de poupar energia em todos os sectores e actividades. As pequenas poupanças graduais contribuem para a prossecução dos objectivos globais que pretendemos alcançar. Já existem muitas tecnologias eficientes em termos energéticos mas não são exploradas adequadamente. O vidro de controlo solar é um exemplo perfeito de um modo comprovado para aumentar a eficiência que pode e deveria desempenhar um papel de maior destaque. A utilização do vidro de controlo solar possibilita um cenário onde todos saem a ganhar: mantém os edifícios frescos e os ocupantes confortáveis e produtivos; reduz as emissões desnecessárias de CO2 e ajuda a manter o planeta frio. Para além disso, reduz as necessidades de energia e os custos. Os decisores políticos deveriam examinar activamente formas de promover uma maior utilização do vidro de controlo solar em projectos de construção. Poderia conseguir-se isso através de meios legislativos. Por exemplo, os regulamentos de construção nacionais poderiam exigir a utilização de vidro de controlo solar, especialmente em países com maior exposição solar, ou poderiam utilizar instrumentos económicos e fiscais para incentivar escolhas eficientes em termos energéticos, ou uma combinação de ambos. 12

15 Os principais fabricantes de vidro da Europa têm uma Visão... Serem fornecedores inovadores e progressistas das tecnologias e dos produtos mais avançados. Fornecerem soluções para as principais necessidades e desafios dos nossos dias, agora e no futuro. Serem admirados e valorizados pelos seus produtos, que melhoram as vidas das pessoas e o ambiente. Serem parceiros valorizados na promoção da segurança, protecção, conforto e sustentabilidade - reconhecidos como responsáveis e participativos. Serem um sector de produção industrial no qual os funcionários terão sempre orgulho em trabalhar. A Glass for Europe é a associação comercial que representa estas empresas... AGC Flat Glass Europe. Pilkington. Saint-Gobain Glass. O estudo TNO também foi apoiado financeiramente pela Guardian. A Glass for Europe tem uma Missão clara... Explicar e promover a Visão da indústria vidreira. Explicar e promover o valor e a contribuição da indústria vidreira e dos seus produtos. Representar os interesses dos seus membros no processo de elaboração de políticas. Contribuir para iniciativas mundiais sobre políticas relativas aos produtos.

16 Vidro de controlo solar para uma maior eficiência energética GLASS FOR EUROPE Avenue Louise 89, 1050 Brussels, Belgium - T (0) F. +32 (0) info@glassforeurope.com - Direitos de autor Glass for Europe, 2008