A metodologia do Projecto SMART MED PARKS ARTIGO TÉCNICO O Projecto SMART MED PARKS teve o seu início em Fevereiro de 2013, com o objetivo de facultar uma ferramenta analítica de confiança para apoiar os gestores e decisores dos Parques Científicos e Tecnológicos que desejem aperfeiçoar os seus padrões de sustentabilidade. Os Parques Científicos e Tecnológicos (PCTs) são áreas providas de infraestruturas de apoio a instituições de ensino superior, indústrias e entidades governamentais, com a intenção de fomentar a pesquisa de tecnologia de ponta e o desenvolvimento económico. Os PCTs podem concentrar uma série de actividades diferentes, mais ou menos relacionadas entre si, tais como o estudo, a pesquisa, a engenharia, a produção e a administração. Os serviços e as infraestruturas são muitas vezes geridos por uma entidade central, a qual pode ser bastante útil no planeamento de estratégias energéticas sustentáveis. Do ponto de vista infraestrutural, os PCTs podem partilhar necessidades similares com os Parques Industriais (PI); por esta razão alguns parceiros optaram por apoiar os PI do seu território, testando as ferramentas do projeto SMART MED PARKS. Os objectivos do Projecto passam por: Definição do conceito Smart MED Park; Melhoria do conhecimento (via caracterização) ao nível do uso actual de energia em edifícios, tipologia de instalações industriais e infraestruturas de apoio aos PCTs; Melhoria do conhecimento acerca das tecnologias de fornecimento de energia, controlo e monitorização; Avaliação da situação actual dos Parques Científicos e Tecnológicos; Melhoria da performance das redes de distribuição de energia; Sensibilização a larga escala entre entidades públicas e privadas; Redução da procura energética. O principal objetivo do projecto é criar procedimentos simplificados para obtenção de dados e padrões relativos ao consumo e procura de energia nos PCTs, constituindo a primeira tarefa o desenvolvimento e partilha de uma abordagem metodológica comum. A metodologia reside num conjunto de pressupostos e simplificações que permitirão a construção de um modelo (utilizando um conjunto limitado de dados) e a identificação de um conjunto de parâmetros que ajudarão a descrever possíveis cenários futuros. A maioria dos resultados do projeto será fornecida através de uma ferramenta de software. A ferramenta de software deverá fornecer as seguintes funções: Desenho de um modelo de consumo e procura de energia nos PCTs; Análise de diferentes cenários através da introdução de medidas de melhoria; Identificação de um espaço para melhorias;
Criação de uma base de dados de PCTs para obtenção de uma classificação MED (benchmarking); Desenho de modelos de edifícios, instalações e infraestruturas; Avaliação de diferentes medidas de energia em edifícios, instalações e infraestruturas; Avaliação de edifícios em diferentes condições meteorológicas; Potencial fornecimento de energia a partir de diferentes tecnologias (modelação); Estratégias energéticas para aumentar a eficiência energética nos Parques; Criação de uma base de dados de edifícios, instalações e infraestruturas. Durante o Workshop que decorreu em Portalegre (Portugal) dia 2 de Julho de 2013, foi apresentada e discutida a metodologia a adoptar, tendo contado com a participação de especialistas de várias instituições técnicas e académicas das regiões envolvidas no projecto. Segue em baixo resumo da abordagem teórica acordada: PARQUE, DISTRITOS E BLOCOS Se nos concentrarmos na forma como a energia e os recursos são utilizados num PCT, poderemos identificar 4 pilares principais: edifícios, processos industriais, infraestruturas e mobilidade (cf. Figura 1). Uma investigação sobre os fluxos de energia num PCT deve ter em conta todos estes recursos. Bens Pessoas Mobilidade Infraestruturas Água Sistemas de Fornecimento de Energia Iluminação Pública Parque Científico e Tecnológico Edifícios Processos Industriais Figura 1 Quando analisamos a produção e distribuição de energia, poderemos considerar útil a identificação de partes homogéneas do PCT onde o fornecimento de energia é partilhado através de uma infraestrutura comum; esta é mais ou menos a forma como definimos um distrito (ver Figura 2). Um distrito não é uma área isolada no Parque, sem energia, mas antes uma área na qual a estratégia energética comum pode ser definida e onde as acções de poupança de energia poderão gerar um impacte partilhado.
Figura 2 Como representado na Figura 3, cada zona pode ser dividida em sub grupos, ou blocos, consoante a energia seja: Produzida (centrais eléctricas, convencionais e/ou renováveis); Distribuída (rede e tubagens); Ou utilizada (em edifícios, infraestruturas, transportes públicos). Figura 3 Nos próximos capítulos, o enfoque será no Bloco B1.3, relacionado com os edifícios; progressivamente, a metodologia será integrada nas sub metodologias adaptadas noutros blocos.
MODELAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE EDIFÍCIOS A ideia principal passa pela construção de um modelo de comportamento energético dos edifícios, recorrendo um conjunto limitado de dados e utilizando o para avaliar possíveis melhorias e cenários. Figura 4 A Figura 4 mostra o algoritmo do processo: esta abordagem requer a identificação de tipologias de construção recorrentes no PCT (5) e a seleção de um edifício representativo por cada tipologia (Passo 1 na Figura 4). Todos os edifícios do parque serão, então, associados a uma tipologia. Um procedimento de validação irá garantir que a margem de erro nos dados de consumo globais de energia é mantida dentro dos 20%. A principal barreira para a implementação desta sub metodologia é a disponibilidade de dados sobre o consumo total de energia no PCT. Para cada edifício representativo, terá lugar uma auditoria energética, com o objectivo de recolher os dados necessários (Passo 2). Para que se possa fazer uma modelação de acordo com a tipologia de edifício, será necessária uma ferramenta capaz de fornecer resultados mensais. Para além disso, é recomendável a utilização de uma ferramenta que seja capaz de desenvolver simulações paramétricas, de forma a compilar uma matriz térmica 3D (Passo 3). O IAT propôs o desenvolvimento de modelos em Energy Pus, uma ferramenta de software livre. A matriz deve cruzar três aspectos principais (Figura 5): - Localização do edifício - Lista dos parâmetros térmicos oferecidos como soluções na futura ferramenta - Gama de possíveis valores para cada parâmetro
Figura 5 Através de um conjunto de situações relacionadas com parâmetros térmicos ou variáveis que afectem directamente o comportamento térmico dos edifícios, o objectivo da matriz será identificar taxas de melhoria para diferentes medidas, abrangendo tantas soluções quanto possível. Desta forma, a ferramenta de software será capaz de fornecer uma variedade de soluções para reduzir a procura de energia térmica e o consequente consumo de energia. As auditorias energéticas são, então, desenvolvidas, de forma a quer se obtenha um modelo básico sobre o qual testar várias melhorias. Será, pois, necessária, a recolha e análise mensal de dados. No que diz respeito à calibração de resultados, serão desenvolvidas directrizes que assegurem a qualidade da informação recolhida. Durante o Workshop que decorreu em Portalegre, foi discutida a questão dos Parques Industriais, ficando decidido que, no caso dos edifícios industriais, o enfoque deverá ser feito no consumo de energia, ao invés da procura. O objectivo é caracterizar o consumo de energia actual no sentido de identificar medidas de melhoria da eficiência energética. Foi igualmente acordada a adição de parâmetros à metodologia, os quais podem influenciar significativamente o consumo/procura de energia: Nível de ventilação do edifício (tendo em conta a legislação nacional); Infiltração de ar; Densidade do edifício ou volume; Envidraçados. No que diz respeito à ocupação de solo e distribuição dos edifícios pelo Parque, será explorada a possibilidade de se incluir uma outra ferramenta um Sistema de Informação Geográfica (SIG).