Índice. Nota de abertura 2. Eficiência energética e certificação 4. Caso de estudo 18. Soluções construtivas 27. Consumos 37

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3 Ficha Técnica Energuia 8.ª Edição Maio Este suplemento é parte integrante das revistas Indústria e Ambiente e Construção Magazine. Direção Carla Santos Silva carla.silva@engenhoemedia.pt Redação Cátia Vilaça redaccao@engenhoemedia.pt Marketing e Publicidade Pedro Braga pbraga@engenhoemedia.pt Design Ana Pereira Colaboraram nesta edição André Correia, Armando Pinto, Benilde Magalhães, Francisco Carriço, Ivan Castaño Simón, Joana Prata, João de Jesus Ferreira, Laura Carvalho, Luís Carvalho, Manuel Casquiço, Márcio Gonçalves, Nuno Simões, Rui Oliveira Edição Engenho e Media Lda. Propriedade e Administração Publindústria, Produção de Comunicação, Lda. Praça da Corujeira, PORTO telf.: fax: Tiragem exeplares Imagem capa psynovec Índice Nota de abertura 2 A nova certificação energética Eficiência energética e certificação 4 A influência dos sistemas técnicos na eficiência energética das habitações Sistema de etiquetagem energética de produtos Promoção da eficiência energética de edifícios Caso de estudo 18 Casa passiva: requisitos técnicos e vantagens económicas Construção sustentável o caso da Arroyo Bodonal Soluções construtivas 27 Coberturas O atraso térmico Eficiência energética e comportamento passivo dos edifícios Consumos 37 Sistema de Climatização Invisível por Teto radiante Teporis Painel Coletores Solares Térmicos - Tecnologia Topten.pt - Para equipamentos mais eficientes Sistemas de gestão de energia 48 A utilização racional e eficiente da energia em grandes edifícios Reabilitar o edificado com domótica Eficiência hídrica 60 Reutilização de águas cinzentas em edifícios: uma análise no âmbito do nexus água-energia Legislação 63

4 nota de abertura A nova certificação energética Dezembro foi um mês de mudança. Apesar de essa mudança se ter começado a desenhar em agosto, aquando da publicação do Decreto-Lei n.º 118/2013, foi em dezembro que o referido diploma entrou em vigor, e as portarias que haveriam de o regulamentar só no final de novembro foram conhecidas. A primeira alteração é uma agregação: o Sistema de Certificação Energética dos Edifícios (SCE), o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Habitação (REH) e o Regulamento de Desempenho Energético dos Edifícios de Comércio e Serviços (RECS) passam a estar agregados no mesmo diploma. Não obstante, promove-se a separação clara do âmbito de aplicação do REH e do RECS, passando o primeiro a incidir, exclusivamente, sobre os edifícios de habitação e o segundo sobre os edifícios de comércio e serviços. A verificação da Qualidade do Ar interior também sofre alterações. No antigo quadro legislativo, a ADENE podia ordenar a fiscalização, por iniciativa própria, nos casos em que houvesse indícios de que um edifício representasse perigo para os seus utilizadores ou para terceiros, ou então para os prédios vizinhos ou serventias públicas. A nova lei elimina estes pressupostos, deixando com a Agência Portuguesa do Ambiente e a Direção-Geral da Saúde a responsabilidade de acompanhar a aplicação do presente diploma no âmbito das suas competências em matéria de qualidade do ar interior. O 8º energuia aborda, naturalmente, a nova legislação, introduzindo um capítulo dedicado a um dos aspetos agora incluídos: a eficiência hídrica. No âmbito do REH, já é valorizada a aplicação de chuveiros com rótulo de eficiência hídrica das classes A, A+ e A++. São também apresentadas formas de redução do consumo e do desperdício de água, aliando eficiência energética e hídrica. 2

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6 a melhoria da classe energética de uma habitação consegue-se recorrendo a soluções construtivas eficientes. Rui Oliveira Responsável pela área de Serviços Energéticos Bosch A influência dos sistemas técnicos na eficiência energética das habitações A atual legislação térmica, redigida pelo Decreto-Lei n.º118/2013, de 20 de agosto, veio transpor para legislação portuguesa a Diretiva 2010/31/EU do Parlamento Europeu e do Conselho. Esta legislação, que revogou a anterior legislação térmica (Decreto-Lei n.º78, 79 e 80/2006, de 4 de abril), veio trazer alterações profundas na forma como é calculada a eficiência energética de um imóvel e sua consequente classe energética. Uma das grandes alterações prende-se com a forma como é realizada a comparação para obtenção da classe energética. Com a nova legislação, o imóvel é comparado com ele mesmo em condições de referência. Foram eliminados os fatores redutores para as necessidades energéticas (aquecimento e arrefecimento), o que trouxe uma maior preponderância à envolvente dos edifícios na classificação energética de um imóvel de habitação. Em contrapartida, os sistemas energéticos, e a sua eficiência, têm atualmente uma interação bastante menor na classe energética dos edifícios de habitação, comparando com a que tinham na anterior legislação. A Bosch Certificação Energética encara a proteção ambiental e a gestão de negócios sustentáveis como objetivos centrais da sua estratégia empresarial. Quase metade do orçamento para Pesquisa e Desenvolvimento da Bosch é dirigido a produtos eco-friendly. Com estes objetivos em mente a Bosch Certificação Energética fez um estudo de sensibilidade para perceber qual o peso que os vários sistemas energéticos terão na classificação energética de um imóvel de habitação. Para tal, criou-se um modelo de habitação baseado numa moradia de um só piso e tipologia T2, com uma área útil de pavimento de 100m 2. Considerou-se uma envolvente com coeficientes de transmissão de calor de referência para um imóvel localizado em Lisboa, por forma a neutralizar a influência da envolvente no mode- Figura 1. Modelo da habitação em estudo 4

7 eficiência energética e certificação lo. Foi ainda considerada, na situação base, uma solução sem sistemas instalados, para perceber a eficiência do imóvel com os sistemas preconizados por defeito, assumindo que o edifício dispõe de rede de abastecimento de combustível líquido ou gasoso, no caso, gás natural. O imóvel nestas condições é energeticamente eficiente e garante uma classificação energética de B, conforme tabela 1. Segue a tabela 2 onde se descreve as várias medidas estudadas e aplicadas ao modelo definido de edifício de habitação. As medidas indicadas foram estudadas a partir da base acima definida, por forma a satisfazer as necessidades de aquecimento e arrefecimento ambiente e as necessidades de águas quentes sanitárias. Segue uma tabela resumo com os resultados das várias medidas estudadas, onde se indicam as eficiências usa- Tabela 1. Necessidades energéticas da fração em estudo sem sistemas instalados. Solução Nic Ni Nvc Nv Qa/Ap Qa/Ap ref Ntc Nt RNt Classe Base B Tabela 2. Medidas estudadas e sua Incidência Medida Solução Incidência Tipo de Sistema Medida 1 Termoacumulador Eletrico - HS 150 Vulcano AQS Conv. Medida 2 Esquentador Copacto Estanque - WTD15AME AQS Conv. Medida 2.1 Esquentador Condensação - WTD27AME AQS Conv. Medida 3 Bomba de Calor AQS - AQUAECO Vulcano AQS Conv. Medida 4 Ar condicionado classe A - Multi-split Vulcano Aq. + Arr. Conv. Medida 5 Ar condicionado classe A + Esquentador - WTD27AME Aq. + Arr. + AQS Conv. Medida 6 Solar T. + Esquentador Condensação AQS Conv. + FER Medida 7 Caldeira Condensação AQ. + AQS - ZWBE Vulcano Aq. + AQS Conv. Medida 8 Ar condicionado classe A + Caldeira Condensação - ZWBE Vulcano Aq. + Arr. + AQS Conv. Medida 9 Ar Condicionado classe A + Bomba Calor AQS - AQUAECO Vulcano Aq. + Arr. + AQS Conv. Medida 10 Ar Condicionado classe A+ Solar T. + Esquentador - WTD27AME Aq. + Arr. + AQS + FER Conv. + FER Medida 11 Ar Condicionado classe A + Bomba Calor AQS + Solar Térmico Aq. + Arr. + AQS + FER Conv. + FER Medida 12 Caldeira Condensação + Solar Térmico FCC-2S Aq. + AQS + FER Conv. + FER Medida 13 Caldeira a Lenha (AQS + AQ) - AQUASOLID Vulcano Aq. + AQS + FER FER Medida 14 Solar T. + Caldeira a Lenha - AQUASOLID Vulcano Aq. + AQS + FER FER AQS: Águas Quentes Sanitárias; Aq.: Aquecimento ambiente; Arr.:Arrefecimento ambiente; FER: Fonte de Energia Renovável; Conv.: Sistemas recorrendo a soluções convencionais (integra a Bomba de Calor); FER: Sistemas recorrendo a Fontes de Energia Renovável Fonte: Martyn E. Jones 5

8 eficiência energética e certificação Tabela 3. Tabela resumo dos resultados das simulações das várias medidas estudadas Solução η (Aq.) Fpu η (Arr.) Fpu η (AQS) Fpu Ntc Nt Eren RNt Classe Base Ref 2.5 Ref 2.5 Ref B Medida 1 Ref 2.5 Ref B Medida 2 Ref 2.5 Ref B Medida 2.1 Ref 2.5 Ref B Medida 3 Ref 2.5 Ref B Medida Ref B Medida B Medida 6 Ref 2.5 Ref B Medida Ref B Medida B Medida A Medida A Medida A Medida Ref A Medida Ref A+ Medida Ref A+ Ref: Equipamento de referência de acordo com a Portaria 349-B/2013 das, bem como o fator de conversão para energia primária respetivo. Fazendo uma rápida análise à tabela conseguimos perceber que a maioria das medidas de melhoria pouco melhora a classe energética da fração em estudo. Vamos perceber o porquê, analisando a equação (25), do Despacho n.º15793-i/2013, que modela as necessidades nominais de energia primária, de uma habitação, e que abaixo transcrevemos: 6

9 eficiência energética e certificação Como podemos ver pela equação, todas os fatores estão, à partida, em pé de igualdade. Aplicando a equação à fração em estudo, resulta que a parcela referente às necessidades de energia útil para aquecimento representa cerca de 83% das necessidades globais de energia do edifício em análise. A parcela referente às necessidades de energia útil para arrefecimento é nula, resultante de δ ser igual a 0 (zero) fator de utilização de ganhos na estação de arrefecimento superior ao respetivo fator de referência. A parcela referente às águas quentes sanitárias representa os restantes 27% das necessidades nominais de energia primária. Analisando as medidas que incidem sobre as AQS (medidas 1, 2, 2.1, 3 e 6) conseguimos uma melhoria do rácio de classe energética (R Nt ), especialmente quando recorremos a fontes de energia renovável, permitindo que a classe se aproxime da classe A, como podemos ver no gráfico abaixo: Gráfico 1. Evolução do Rácio de classe energética para as medidas com incidência nas AQS PUB 7

10 eficiência energética e certificação Gráfico 2. Evolução do Rácio de classe energética para todas as medidas estudadas Analisando as medidas que atuam sobre as necessidades de energia útil de aquecimento e arrefecimento, o resultado também não é representativo pois a eficiência dos sistemas de referência aproxima-se das eficiências dos sistemas reais, nomeadamente dos sistemas com classe energética A. Apenas combinando as medidas para suprir as três vertentes das necessidades energéticas de um edifício, conjugadas com o Solar Térmico, se consegue melhores resultados, conforme se mostra no gráfico seguinte, onde se representam todas as medidas estudadas. As medidas 10, 11 e 12, incidem sobre as necessidades de aquecimento e águas quentes sanitárias e recorrem ainda a fontes de energia renovável provenientes do sistema solar térmico. Os grandes resultados são obtidos recorrendo a energias renováveis e, como visto através da análise à equação das necessidades nominais de energia primária, incidindo sobre as necessidades de energia primária para aquecimento. As medidas 13 e 14 recorrem a caldeira a lenha (biomassa) e Solar Térmico, para suprir a totalidade das necessidades de energia para aquecimento e AQS. Como conclusão, e chamando à atenção que este estudo teve como base apenas uma análise a uma fração de habitação unifamiliar, a melhoria de classe energética de uma habitação consegue-se recorrendo a soluções construtivas eficientes, nomeadamente conjugando envolventes eficientes, soluções passivas que reduzam ao mínimo as necessidades energéticas dos edifícios, e sistemas também altamente eficientes para suprir as poucas necessidades que a envolvente definiu. Para conseguirmos habitações com necessidades energéticas quase nulas, teremos de recorrer a soluções baseadas em fontes de energia renovável. As soluções mais comuns, e já com provas dadas, são os sistemas solares térmicos, que são sistemas fiáveis e práticos. As soluções recorrendo a biomassa e que incidam sobre as necessidades energéticas de aquecimento são também muito interessantes, no entanto menos práticas quando olhamos o parque edificado de edifícios multifamiliares. Será necessário um estudo mais aprofundado para conseguirmos retirar ilações mais concretas sobre as soluções que possam ajudar a tornar as nossas habitações mais eficientes. 8

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12 O SEEP é um sistema que permite comparar e identifi car os produtos mais eficientes, permitindo a fabrican tes diferenciar a sua oferta e a consumidores escolher o produto que melhor se adequa às suas necessidades Manuel Casquiço Gestor de projetos na Direção de Inovação, na ADENE Agencia para a Energia. Sistema de etiquetagem energética de produtos A introdução da etiquetagem energética de produtos trouxe para a dimensão do grande público o conceito de eficiência energética e a consciencialização da sua importância no consumo de energia nas suas habitações. Associado à subida do preço da energia, torna-se inevitável que os produtos mais eficientes despertem a curiosidade dos consumidores e sejam os selecionados numa ótica de maior investimento mas maiores benefícios na utilização do produto. Este novo paradigma já acontece de uma forma corrente nos eletrodomésticos, onde a classe energética é um dos fatores de seleção aquando da compra do produto. Com a criação do Sistema de Etiquetagem Energética de Produtos (SEEP), a ADENE tem como objetivo transpor esta visão para os produtos, equipamentos e materiais que não estão regulados por atos delegados da Comissão Europeia, tais como as janelas, elevadores, isolamentos, entre outros, mas que têm um elevado impacto na fatura de energia das famílias portuguesas. O SEEP é um sistema que permite comparar e identificar os produtos mais eficientes, permitindo a fabricantes diferenciar a sua oferta e a consumidores escolher o produto que melhor se adequa às suas necessidades, do ponto de vista do desempenho energético das soluções. É um sistema que distingue a qualidade, fomentando, assim, o desenvolvimento de soluções inovadoras, que apostem na qualidade dos materiais e num elevado desempenho energético e ambiental dos seus produtos, criando as condições necessárias para que as empresas portuguesas inovem e lancem novos produtos quer no mercado nacional, quer no mercado exterior. A marca SEEP distingue a qualidade energética dos produtos, sendo uma marca de diferenciação necessária num mercado onde a procura de soluções de qualidade carece de transparência e de ferramentas de apoio ao consumidor. O sistema permite que os diversos atores associados ao processo de fabrico, comercialização, verificação de qualidade, certificação, associações profissionais, etc, de um determinado material possam trabalhar em conjunto no sentido de promover esse produto e de potenciar a sua visibilidade e comercialização. Mais do que um mero alargar da etiquetagem a outras áreas, esta ação concertada do mercado da construção visa criar condições que permitam a realização de campanhas de informação e ações de divulgação, junto dos consumidores, promovendo a escolha de produtos com etiqueta energética, comprovadamente mais eficientes. Outro aspeto diferenciador do sistema é o controlo de qualidade das etiquetas emitidas no que diz respeito à adequação e rigor técnico do desempenho energético anunciado. Os fabricantes aderentes estão sujeitos a procedimentos de verificação da correta utilização das etiquetas emitidas, reforçando-se, assim, a credibilidade dos seus produtos junto dos consumidores. O SEEP é modelar, ou seja, permite que diversos produtos sejam tratados em paralelo dentro do sistema, sendo a gestão efetuada através de um portal web, único e transversal a todos os produtos, facilitando assim o acesso a todos os atores de mercado, desde os fabricantes aos consumidores finais. Através do portal web é possível aceder a vários tipos de informação como as características gerais dos produtos, catálogos, manuais, informação técnica, bem como informação específica de cada etiqueta SEEP emitida, através do sistema de rastreamento, permitindo assim uma aproximação entre o consumidor final e os fabricantes. A plataforma SEEP permite igualmente a interação com outros sistemas, como o Sistema de Certificação Energética de Edifícios e a recolha de informação de um modo muito expedito. O primeiro produto etiquetado, as Janelas Com um perfil orientado para o setor da construção, o arranque do SEEP acontece com a etiquetagem de janelas. Este tipo de produto é particularmente interessante, não só pelo papel que desempenha no balanço energético de uma habitação, sendo uma das oportunidades de melhoria mais identificadas nos Certificados Energéticos de Habitações pelo 10

13 eficiência energética e certificação Sistema Nacional de Certificação Energética, mas igualmente pelo dinamismo do setor e sinergias que a adoção de janelas eficientes traduz no conforto interior dos edifícios. A crescente utilização de janelas com classes mais eficientes de desempenho energético, quer por opção dos consumidores, quer por sugestão dos próprios fabricantes ou instaladores, potencia importantes economias na fatura energética das famílias, o que se traduz na redução da fatura energética nacional. Se a isso adicionarmos o facto de as janelas mais eficientes também proporcionarem melhores condições de conforto e contribuírem significativamente para a redução do ruído no interior dos edifícios, justifica-se a clara opção pela impulsão deste mercado através da introdução do SEEP como ferramenta de valorização de produtos de qualidade e de apoio à decisão do consumidor. Esta etiqueta energética permite aos consumidores comparar soluções de mercado mediante a simples verificação da classe de desempenho energético, que vai de G (menos eficiente) a A (mais eficiente). A classe resulta da avaliação do desempenho da janela no mês mais frio e no mês mais quente do ano, traduzindo a melhor ou pior capacidade de reduzir as perdas térmicas no inverno ou minimizar o sobreaquecimento no verão. Tudo para o mesmo referencial normativo, o que permite uma comparação entre janelas para as mesmas condições climáticas. A etiqueta inclui também informação técnica mais detalhada, como os parâmetros de cálculo que serviram para determinação do desempenho energético, para além de dados complementares relacionados com as características do vidro e a capacidade de atenuação acústica da janela. Para cada janela são emitidas duas etiquetas, uma etiqueta de grande formato colada provisoriamente no vidro da janela e que apresenta a classe da janela, e uma segunda etiqueta, mais pequena, que está incorporada no produto de forma permanente e que garantirá a rastreabilidade de cada janela etiquetada através do ID da etiqueta SEEP. A plataforma SEEP Toda a informação do sistema encontra-se disponível na plataforma onde é possível: Aos consumidores: experimentar o simulador de desempenho energético de janelas e assim identificar a classe Figura 1. A etiqueta energética de grande formato da Janela Fonte: Martyn E. Jones energética das janelas atualmente instaladas em sua casa, avaliando o impacto da substituição das mesmas por janelas eficientes, classe A; ter acesso a informação fidedigna sobre os produtos etiquetados pelo sistema SEEP; encontrar empresas devidamente habilitadas a instalar janelas eficientes; consultar informação específica de cada produto etiquetado através do ID da etiqueta energética SEEP; Às empresas: testar os seus produtos; emitir as etiquetas energéticas; fazer o download dos materiais de marketing disponíveis; ter acesso a informação específica sobre o sistema SEEP; 11

14 eficiência energética e certificação Aos projetistas e outros profissionais: obter mais informação sobre os produtos e empresas aderentes ao SEEP e que possuem a qualificação necessária para fornecer e instalar materiais e produtos de qualidade. A plataforma encontra-se disponível para registo e emissão de etiquetas por parte dos Fabricantes de Janelas desde maio de 2013, estando já registadas mais de 180 empresas. Cada empresa possui um nome de utilizador e password que lhe permitem aceder a uma área reservada onde todo o processo se desenrola de forma muito expedita. Academia ADENE e a Formação de Projetistas e de Instaladores SEEP Janelas Através da Academia ADENE, em colaboração com a Associação Nacional dos Fabricantes de Janelas Eficientes (ANFAJE), e com o apoio do Laboratório Nacional de Engenharia Civil (LNEC) e Instituto de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Ciências da Construção (ITeCons), foram desenvolvidos os cursos de formação de Projetistas e Instaladores de Janelas do Sistema de Etiquetagem Energética de Produtos (SEEP Projetistas e SEEP Instaladores). O SEEP Projetistas visa capacitar os participantes para a elaboração de projetos de construção e reabilitação, nomeadamente aquando da prescrição de soluções de substituição e instalação de janelas, e tem como público-alvo arquitetos, engenheiros, peritos qualificados, empreiteiros e demais profissionais com responsabilidade na elaboração do projeto de soluções de substituição e instalação de janelas. O SEEP Instaladores tem como objetivo qualificar profissionais para a instalação de janelas. As formações têm uma componente teórica, dedicada à importância das janelas no desempenho térmico dos edifícios, e uma forte componente prática de soluções de substituição e instalação de janelas, tendo como destinatários instaladores em exercício, futuros instaladores e fabricantes de janelas, orçamentistas, empreiteiros e responsáveis de obra. No final de ambos os cursos, e após aprovação na avaliação efetuada no final de cada tema, os participantes obterão o reconhecimento CERTIF de Projetista SEEP Janelas e/ou Instalador SEEP Janelas, passando a integrar as respetivas bolsas disponibilizadas pela ADENE e pela CERTIF nos seus websites. PUB 12

15 o desenvolvimento de métodos adequados à classificação energética de produtos da construção constitui uma excelente janela de oportunidades na prossecução da procura da eficiência energética de edifícios. Joana Prata a,b, Márcio Gonçalves a e Nuno Simões a,b a ITeCons Construção, Energia, Ambiente e Sustentabilidade; b Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra Promoção da eficiência energética de edifícios Métodos de cálculo para a etiquetagem de produtos da construção Enquadramento otimização do desempenho da envolvente Nos últimos anos tem-se verificado uma crescente preocupação com a otimização do desempenho da envolvente, com vista à melhoria, não só da eficiência energética dos edifícios, mas também do seu conforto higrotérmico. A nível regulamentar, os limites de desempenho são cada vez mais exigentes. Atualmente, impõe-se que os sistemas destinados à envolvente devam assegurar níveis ótimos de rentabilidade económica, ou seja, o seu desempenho deve garantir benefícios energéticos durante a vida útil da solução que compensem os custos de investimento inicial e de manutenção. A curto prazo, é imperativo que limites legislativos venham a incorporar esta preocupação. Esta definição de requisitos mínimos energéticos, rentáveis economicamente, para as componentes da envolvente, deverá ainda condicionar o estabelecimento da definição de um edifício de energia quase nula (NZEB). Ao constatarmos esta gradual valorização da envolvente (paredes, pavimentos, coberturas, vãos opacos e envidraçados) no consumo de energia de climatização nos edifícios, está-se a assumir que os elementos que comprometem indiretamente o consumo de energia devem receber especial atenção e ter um destaque equivalente ao que é dado aos equipamentos consumidores de energia como, por exemplo, os eletrodomésticos. Neste sentido, e de modo a promover a escolha de produtos de construção com elevados desempenhos energéticos, considera-se recomendável que, à semelhança do que já acontece com os eletrodomésticos, sejam definidos critérios para a etiquetagem energética. Atualmente, a etiquetagem de produtos com influência no desempenho energético dos edifícios é impulsionada através das diretivas europeias, nomeadamente a Diretiva 2010/31/ UE, relativa ao desempenho energético dos edifícios e, em especial, através da Diretiva 2010/30/UE, dedicada especificamente à rotulagem energética. Considera-se que o desenvolvimento de métodos adequados à classificação energética de produtos da construção se tornará inevitável e constitui uma excelente janela de oportunidades na prossecução da procura da eficiência energética de edifícios. Estes sistemas de classificação dependem do desenvolvimento de metodologias de comparação adequadas e do rigor das propriedades dos produtos. O ITeCons, com a sua vocação de instituto de investigação e desenvolvimento tecnológico, executou, juntamente com o CeNTI, um projeto SIAC intitulado: Rótulo Voluntário para Certificação de Eficiência Energética de Materiais e Soluções Construtivas (CEEMSC). Este projeto permitiu o desenvolvimento da metodologia do sistema de etiquetagem energética de janelas. A metodologia foi definida tendo em conta a realidade portuguesa e garantiu o rigor técnico e científico necessário para a comparação adequada de janelas. O projeto obteve o interesse dos fabricantes de janelas, garantido, nomeadamente, através do envolvimento da ANFAJE, e deu origem a um sistema de emissão de etiquetas, cuja gestão está a cargo da ADENE. O presente artigo valoriza o desenvolvimento de modelos de avaliação de desempenho de produtos da construção, descrevendo as particularidades do método de cálculo desenvolvido para as janelas. Adiantam-se ainda perspetivas de desenvolvimentos futuros na etiquetagem de outros produtos de construção. Metodologia de cálculo para avaliação do desempenho de janelas O estabelecimento de uma metodologia de cálculo robusta, consistente e credível é fundamental para garantir a correta avaliação do desempenho das soluções. A metodologia procura conciliar a coerência dos resultados 13

16 eficiência energética e certificação e o reconhecimento da sua utilidade por parte dos fabricantes, com a simplicidade suficiente para não condicionar a sua aplicabilidade nem conduzir a custos para as empresas que sejam incomportáveis no enquadramento económico atual. A metodologia adotada para o sistema nacional de etiquetagem de janelas foi desenvolvida pelo ITeCons, estando de acordo com o que preconiza a norma ISO Esta norma especifica o procedimento de cálculo para a determinação do desempenho energético de envidraçados para edifícios residenciais. O método de cálculo proposto pelo ITeCons assenta nas seguintes quatro etapas principais: 1. Preparação do ficheiro climático: teve-se em consideração todas as zonas climáticas existentes em Portugal. Foi criado um ficheiro representativo das seis zonas climáticas, a partir dos ficheiros climáticos disponíveis no programa SolTerm. 2. Seleção de um edifício de referência: utilizou-se o compartimento de referência indicado nas normas ISO e EN 15265, que estabelecem critérios gerais e processos de validação de desempenho energético de edifícios. 3. Identificação das propriedades térmicas da janela: as propriedades consideradas são a classe de permeabilidade ao ar, o coeficiente de transmissão térmica da janela e o fator solar do envidraçado. O coeficiente de transmissão térmica da janela é calculado através do método descrito nas normas ISO e ISO ou através do sistema hot-box, de acordo com o preconizado na norma ISO O fator solar do envidraçado é calculado através da EN 410 e a classe de permeabilidade ao ar tem de ser obtida pelas normas EN 1026 e EN (ver Figura 1). Note que estes parâmetros técnicos são já de caracterização obrigatória no processo de marcação CE. Desta forma, o rótulo voluntário de janelas não acresce custos à realização de ensaios técnicos. 4. Cálculo do desempenho energético: a metodologia de cálculo proposta respeita a norma ISO 13790, a qual estabelece os métodos para avaliação do consumo anual de energia para aquecimento e arrefecimento dos edifícios. Optou-se por um modelo de simulação dinâmica que foi aplicado a toda a gama de produtos existentes no mercado nacional. Nas simulações estabeleceu-se como temperatura operativa interior 18ºC e 25ºC para as estações de aquecimento e arrefecimento, respetivamente. As Figura 1. Exemplo de janela no banco de ensaios para determinação da classe de permeabilidade ao ar. necessidades de energia para arrefecimento são relativas ao mês de julho e as de aquecimento ao mês de janeiro. O resultado das simulações contempla uma distribuição de área de ganhos pelas principais orientações representativas da realidade portuguesa. Foi considerada a existência de proteção solar, cujas características são as indicadas na norma ISO 18292, assumindo-se ativa somente na estação de arrefecimento. Exemplos práticos de avaliação do desempenho de janelas Segundo o Instituto Nacional de Estatística (INE), em Portugal mais de 70% dos fogos possuem janelas com vidro simples. A substituição destas janelas com baixo desempenho térmico por janelas mais eficientes levaria a uma redução significativa dos consumos energéticos, o que evidencia a importância de atuar neste setor da construção. A melhoria do vidro impõe que a qualidade do caixilho seja acautelada. No sentido de comprovar os diferentes comportamentos energéticos que as janelas podem desempenhar quando integradas num edifício, foram selecionadas, a título de exemplo, cinco janelas. As janelas tipo 1 e 2 representam janelas de vidro simples com caixilharia sem corte térmico, características dos edifícios antigos do parque habitacional português. As restantes possuem vidro duplo e Fonte: Martyn E. Jones caixilharia com desempenho térmico superior (alumínio 14

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18 eficiência energética e certificação com corte térmico, madeira, PVC ou fibra de vidro), utilizadas atualmente em construções novas e reabilitações. Na Tabela 1 estão presentes os parâmetros técnicos das janelas selecionadas, enquanto que os consumos de energia para climatização, bem como a respetiva classe energética, estão presentes na Tabela 2. Observando a Tabela 2 é possível verificar que substituição de janelas tipo 1 (classe F) por janelas mais eficientes do tipo 5 (classe A) reduz o consumo de energia do mês de aquecimento em cerca de 78%, provocando um aumento do consumo no mês de arrefecimento de apenas 9%. Note-se que, embora possuam a mesma classe energética, as janelas tipo 3 e 4 apresentam consumos de energia bastante diferenciados em cada uma das estações. A janela 3, devido ao seu fator solar mais elevado, promove mais eficazmente os ganhos solares, privilegiando, assim, a redução de consumos na estação de aquecimento. As características da janela 4 possibilitam um menor consumo de energia para arrefecimento, contrapondo com um maior consumo na estação de aquecimento. A localização do edifício, bem como a sua orientação, devem ser fatores determinantes na seleção de uma janela. Embora a classe energética seja um indicador do desempenho da janela, o utilizador/projetista deve procurar enquadrar as características técnicas da janela com as características do edifício, tais como a sua localização, orientação ou utilização. Apostar na etiquetagem energética de produtos da construção Considerando a experiência obtida no caso da etiquetagem de janelas e ciente da importância que tem a ampliação da etiquetagem energética de produtos, o ITeCons, em parceria com o CeNTI, encontra-se, neste momento, Tabela 1. Parâmetros técnicos das janelas selecionadas Janela Coeficiente de transmissão térmica [W/(m 2. C)] Fator solar do envidraçado Permeabilidade ao ar Tipo 1 5,1 0,85 Classe 1 Tipo 2 4,1 0,85 Classe 1 Tipo 3 2,6 0,80 Classe 3 Tipo 4 2,2 0,42 Classe 3 Tipo 5 2,1 0,62 Classe 4 Tabela 2. Desempenho energético e respetiva classe energética das janelas Janela Consumo de aquecimento [kwh/(m 2.mês)] Consumo de arrefecimento [kwh/(m 2.mês)] Classe energética Tipo 1 25,6 10,6 F Tipo 2 21,5 10,7 E Tipo 3 5,9 13,2 B Tipo 4 11,4 8,8 B Tipo 5 5,7 11,6 A 16

19 eficiência energética e certificação Figura 2. Fotografia ilustrativa dos elementos opacos que influenciam o comportamento térmico da fachada: alvenaria, isolamento térmico e esquema de pintura. a desenvolver um projeto SIAC designado: Promoção de Etiquetagem Energética de Produtos (PEEP). Este projeto permitirá a criação de novos subsistemas na plataforma de etiquetagem energética, nomeadamente: isolamentos e argamassas térmicas, elementos de alvenaria e tintas (ver Figura 2). O projeto conta com o apoio do COMPE- TE - Programa Operacional Fatores de Competitividade, do QREN - Quadro de Referência Estratégico Nacional e do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (ver Figura 3, onde se apresenta a imagem gráfica do projeto). Este sistema constituirá uma excelente ferramenta de valorização de produtos para fachadas, no seguimento do que já acontece com o sistema de etiquetagem de janelas. Figura 3. Imagem promocional do projeto. De modo análogo à metodologia estabelecida no sistema de etiquetagem de janelas, o desenvolvimento dos novos subsistemas de produtos depende de dados climáticos adequados, requer a definição de um edifício de referência, exige a seleção adequada dos parâmetros técnicos com influência no comportamento térmico e a definição de um modelo de cálculo adequado a cada componente. Propriedades como a condutibilidade térmica, a emissividade, a massa volúmica e o calor específico dos materiais têm vindo a ser estudadas, com o intuito de identificar quais os parâmetros que exercem maior influência no desempenho térmico dos edifícios. A etiquetagem de isolamentos térmicos possibilitará, por exemplo, decidir qual a espessura da solução construtiva que melhor conduz à promoção da eficiência energética dos edifícios, em função das propriedades térmicas intrínsecas ao material (e.g. condutibilidade térmica, calor específico e massa volúmica). Concretizando-se a implementação destes subsistemas, garantir-se-á um efeito demonstrador e contribuir-se-á, assim, para um sistema que, de um modo claro, facilite a promoção de produtos com melhor desempenho em termos de poupança de recursos energéticos. 17

20 as necessidades energéticas de um edifício, projetado e construído de acordo com o standard da passive house, são consideravelmente baixas Francisco Carriço Passive House Designer / Auditor Energético Dynamic Buildings Casa passiva: requisitos técnicos e vantagens económicas As relevâncias inerentes à utilização de um edifício projetado e construído de acordo com os requisitos do Passive House Institute podem facilmente justificar-se através um reduzido custo de exploração e um conforto térmico assegurado. O método construtivo apresenta atenuados coeficientes de transmissão térmica para elementos construtivos em contacto com o exterior, o que se traduz numa reduzida transferência de calor do interior para o exterior da habitação durante a estação de aquecimento. Realçam-se os requisitos construtivos, como por exemplo a anulação das pontes térmicas lineares, a não utilização de varandas suportadas nos elementos estruturais do edifício, a colocação dos vãos envidraçados sobre a camada de isolamento e a verificação detalhada e estanque de todas as infraestruturas interiores, entre outros requisitos construtivos. A metodologia de cálculo privilegia a estanquidade ao ar, fazendo a sua renovação através de uma rede aerólica com recuperação de calor, permitindo reduzir e controlar a entrada e saída de ar na habitação. O conjunto de medidas garante ao utilizador da fração uma garantia de temperatura interior de 20ºC na estação de aquecimento e 25ºC na estação de arrefecimento, com custos reduzidos. Os principais requisitos construtivos da Passive House são: Coeficiente de transmissão térmica dos elementos opacos em contacto com o exterior 0.15 W/(m 2 C); Coeficiente de transmissão térmica dos vãos envidraçados exterior 0.8 W/(m 2 C); Thermal Bridge Free Design (Ψ=0.01W/m C); Recuperação de calor com eficiência 75%; Renovação de ar (RPH) 0.6/h com 50 Pa. Por intermédio destes requisitos construtivos é possível obter os seguintes consumos energéticos: Necessidades anuais de aquecimento 15kWh/(m². ano); Necessidades anuais de arrefecimento 15kWh/(m². ano); Necessidades máximas de energia primária 120kWh/(m².ano). O caso de estudo destina-se a um edifício de habitação situado em Portugal, na cidade da Guarda, tendo como objetivo apresentar as vantagens e viabilidade económica de um edifício projetado e construído de acordo com o standard da Passive House. O estudo de comportamento térmico do edifício foi efetuado através do programa de simulação Energy Plus com a interface do Design Builder. A fração de habitação apresenta uma área total de m 2, compartimentados em 8 zonas, conforme se apresenta na figura 2. Os elementos em contacto com o exterior apresentam os seguintes coeficientes de transmissão térmica: Parede exterior U=0,75 W/m 2 ºC; Pavimento U=0,38 W/m 2 ºC; Cobertura U asc = 0,13 W/m 2 ºC; Vão envidraçado U = 3.27 W/m 2 ºC (Caixilho simples PVC). Figura 1 Definiram-se as renovações de ar, ocupação real, equipamentos elétricos e eletrodomésticos, com as seguintes características: 18