Eficiência Energética e Integração de Energias Renováveis em Edifícios

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1 Eficiência Energética e Integração de Energias Renováveis em Edifícios Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios Leiria, 11 de Dezembro de 2008 Paulo Gata Amaral pgata@estg.ipleiria.pt

2 Consumo de Energia em Edifícios O consumo de energia em edifícios é responsável por mais de 40% do consumo de energia final na Europa. Sector responsável pela maior fatia de emissões de Gases com Efeito de Estufa (GEE) para a atmosfera. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 2

3 Consumo de Energia em Edifícios A percentagem de energia consumida em edifícios portugueses situa-se bastante aquém da média Europeia -28% dos consumos finais de energia. Para este baixo consumo de energia muito contribuirá o clima ameno, os baixos níveis de conforto proporcionados e o ainda baixo nível de vida dos portugueses já que, regra geral, a eficiência energética é bastante baixa. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 3

4 Consumo de Energia em Edifícios Consumos de Energia Final por sectores(2003) 7% 12% Consumos em Energia Eléctrica por sectores (2003) 1% 5% 32% 37% 16% 35% 28% Serviços Doméstico Indústria Transportes Outros 27% Serviços Doméstico Indústria Transportes Outros Rápido crescimento no consumo de energia: a média anual na última década foi de 3,7% nos edifícios residenciais e 7,1% nos edifícios de serviços. Sector responsável por 28% do consumo final de energia e mais de 60% do consumo de energia eléctrica. Segundo maior sector em emissões de GEE. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 4

5 Eficiência Energética em Edifícios Edifícios: confortáveis; funcionais; saudáveis; agradáveis à vista; energeticamente eficientes; amigos do ambiente e com um bom enquadramento climático, geográfico e, mesmo, cultural. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 5

6 Eficiência Energética em Edifícios Edifícios com uma elevada sustentabilidade nas fases de: construção; utilização e demolição. em suma, ao longo de todo o ciclo de vida. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 6

7 Eficiência Energética em Edifícios Diferenciação e Valor No passado: arquitectura; localização e No FUTURO: mais a CLASSIFICAÇÃO (Sistema de Certificação de Edifícios - SCE). Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 7

8 Eficiência Energética em Edifícios Caminhos para o FUTURO: gizados e trilhados antes da construção ou reabilitação e o caminho faz-se caminhado em todas as fases da vida do edifício. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 8

9 Eficiência Energética em Edifícios Caminhos para o futuro: projecto integrado; maior e melhor aproveitamento do Sol; integração de energias renováveis; equipamento com elevada eficiência energética; monitorização e automatização do funcionamento e optimização da utilização, gestão e manutenção. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 9

10 O Projecto Integrado de Edifícios Projecto actual O projecto de construção, ou reabilitação, de edifícios não poderá ser mais o somatório de um conjunto de projectos de diferentes especialidades. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 10

11 O Projecto Integrado de Edifícios Projecto FUTURO O projecto de construção, ou reabilitação, de edifícios deverá ser o resultado do esforço conjunto de: Promotor e/ou dono de obra; Arquitecto(s) e Engenheiros das diferentes especialidades. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 11

12 O Projecto Integrado de Edifícios Potencial de poupança de energia Estudo prévio Ante-projecto Projecto Fase Potencial (%) Assistência e direcção técnicas Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 12

13 O Projecto Integrado de Edifícios Simulação dinâmica de edifícios Utilização de métodos de simulação computacional para análise do comportamento futuro dos edifícios. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 13

14 O Projecto Integrado de Edifícios A simulação dinâmica de edifícios permite: calcular trocas de energia; calcular o valor das potências máximas necessárias; antever os consumos energéticos por uso final e estimar encargos com a energia consumida. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 14

15 O Projecto Integrado de Edifícios Vantagens da simulação dinâmica de edifícios: ajuda Arquitectos e Engenheiros a encontrarem as melhores soluções arquitectónicas, construtivas, de materiais e de sistemas activos de apoio; permite criar diferentes cenários e avaliar o impacto dos mesmos; permite avaliar a viabilidade económica das diferentes soluções e/ou alternativas estudadas e. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 15

16 O Projecto Integrado de Edifícios Simulação dinâmica de edifícios Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 16

17 O Projecto Integrado de Edifícios Simulação dinâmica de edifícios Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 17

18 O Projecto Integrado de Edifícios Simulação dinâmica de edifícios Iluminação Equipamento kwh/ano Aquecimento Arrefecimento Bombas Ventiladores Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 18

19 Integração de Energias Renováveis Distribuição de consumos de energia Edifícios residenciais: águas quentes sanitárias e cozinhas -50%; climatização -25% e iluminação e restante equipamento -25%. Grandes superfícies comerciais: climatização e ventilação -75% e iluminação e restante equipamento -25%. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 19

20 Integração de Energias Renováveis Distribuição de consumos de energia Edifícios residenciais: energia térmica -75% e energia eléctrica -25%. Grandes superfícies comerciais: energia térmica -75% e energia eléctria -25%. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 20

21 Integração de Energias Renováveis O Sol: solar passivo (aquecimento, arrefecimento, ventilação e iluminação natural) e solar térmico activo. O vento. O Sol, novamente: solar fotovoltaico. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 21

22 Integração de Energias Renováveis Solar passivo Aprender com o conhecimento e a experiência do passado. Tentar reinventar a roda poderá ser perigoso. Optimizar o conceito da roda será, seguramente, benéfico. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 22

23 Envolvente Externa Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 23

24 Forma e Implantação Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 24

25 Organização Interna e Fenestração Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 25

26 Protecção da Radiação Solar Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 26

27 Protecção Nocturna Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 27

28 Isolamento Térmico Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 28

29 Isolamento Térmico Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 29

30 Aquecimento Natural Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 30

31 Arrefecimento e Ventilação Natural Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 31

34 Iluminação Natural Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 34

37 Acréscimo de Investimento A aplicação de tecnologias Solar Passivas não onera, regra geral, em mais de 3 a 5% os custos totais do edifício, valores facilmente amortizáveis nos primeiros anos de vida do edifício (50 a 80 anos em Portugal). Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 37

38 Integração de Energias Renováveis Colectores solares planos Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 38

39 Integração de Energias Renováveis Colectores solares planos: capazes de suprir 60% a 80% das necessidades de águas quentes sanitárias (AQS); tecnologia madura e investimento inicial moderado. Algumas barreiras existentes: necessidade de apoio auxiliar, e.g. electricidade ou gás e alguma falta de informação e descrédito. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 39

40 Integração de Energias Renováveis Colectores solares termodinâmicos Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 40

41 Integração de Energias Renováveis Colectores solares termodinâmicos: capazes de suprir a totalidade das necessidades de AQS e climatização ambiente. Algumas barreiras existentes: falta de informação; investimento inicial superior aos dos colectores solares planos e considerados não renováveis. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 41

42 Integração de Energias Renováveis Concentradores de calor Produção e distribuição: calor e frio. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 42

43 Integração de Energias Renováveis Concentradores de calor: capazes de suprir a totalidade das necessidades de AQS e climatização ambiente de grandes edifícios e capazes de resolver problemas de falta de espaço para a instalação colectores solares planos. Algumas barreiras existentes: investimento inicial elevado e ausência de instaladores em Portugal. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 43

44 Integração de Energias Renováveis Energia eólica Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 44

45 Integração de Energias Renováveis Energia eólica: rendimento razoável; tarifário bonificado e investimento inicial moderado (3 a 4 / Wp). Algumas barreiras existentes: disponibilidade do vento e ruído. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 45

46 Integração de Energias Renováveis Solar fotovoltaico Edifício Solar XXI, INETI. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 46

47 Integração de Energias Renováveis Solar fotovoltaico: tarifário bonificado e grande número de horas de Sol. Algumas barreiras existentes: rendimento muito baixo e investimento inicial elevado (5 a 6 /Wp). Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 47

48 Equipamento de Elevada Eficiência Lâmpadas fluorescentes tubulares T8 e T5 Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 48

49 Gestão e Utilização Gestão e utilização Manual de utilização do edifício e sistemas activos de apoio. Monitorização de funcionamento e de consumos de energia. Só se consegue controlar o que se mede. Gestor de energia. Tem que ser mais que um bom técnico. Automatização do funcionamento (SCGE s). Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 49

50 Gestão e Utilização Gestão e utilização Desligar o equipamento que não está a ser utilizado. Desactivar parcialmente o funcionamento de equipamentos consumidores de energia. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 50

51 Gestão e Utilização Sistemas de Gestão Técnica (SCGE) Deverão ser encarados como uma ajuda, não como a solução para a melhoria da eficiência energética dos edifícios. Necessitam de especificações, programações e/ou parametrizações muito detalhadas. SGE s desadequados traduzem-se, regra geral, em aumentos de consumos de energia, 20 a 30%. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 51

52 Instalação e Manutenção Instalação e manutenção Projectos e planos adequados de instalação e manutenção. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 52

53 Instalação e Manutenção Instalação e manutenção Projectos e planos adequados de instalação e manutenção. Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 53

54 Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 54

55 Paulo Gata Amaral Certificação Energética e da Qualidade do Ar Interior dos Edifícios. 55