Betydningen av samarbeid

Energy Building)

O termo “Net-ZEB” é utilizado para definir um edifício com necessidades nulas de energia, mas que está ligado à rede elétrica urbana. Este tipo de edifício apresenta, durante um ano, um equilíbrio entre a retirada de energia da rede e o fornecimento de energia à rede. Já o termo “ZEB” é utilizado para definir um edifício com as mesmas condições, mas que pode ser autónomo, não estando, por isso, ligado nem dependente da rede elétrica (Sartori et al., s.a., p.1).

De um modo simplificado, para se conseguir obter um edifício “Net-ZEB”, é necessário optar por estratégias diferentes, tais como, estratégias passivas, estratégias ativas e sistemas de energia renovável (Robert, 2012, p.4). O aproveitamento das fontes de energia locais deve ser realizado de forma passiva, de que é exemplo, o aproveitamento da energia solar através de janelas (Sartori et al., s.a., p.3).

Para que um edifício seja considerado “Net-ZEB”, é importante avaliar se existe equilíbrio entre a quantidade de energia elétrica fornecida à rede e a percentagem de energia que é alimentada a partir desta. As unidades de energia são quantificadas através de um “sistema de créditos”, isto é, um conversor de unidades físicas em unidades métricas, como a energia primária ou as emissões de carbono equivalente, a fim de avaliar o efeito de toda a cadeia energética, das fontes de energias, dos processos de conversão e das redes de distribuição. Assim, podemos obter o valor da exportação e da importação de energia através das fórmulas:

Importação = Σi energia recebida da rede (i) × créditos (i) Exportação = Σi fornecimento de energia à rede (i) × créditos (i)

Onde i = portadores de energia (ex: eletricidade, biomassa, etc.) (Sartori et al., s.a., p.3) Para o equilíbrio ótimo de um edifício “Net-ZEB”, a diferença entre o valor da importação e o valor da exportação deve ser igual a zero ou positivo, durante um período de tempo, traduzindo-se na seguinte fórmula:

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A linha diagonal do gráfico 10 representa o equilíbrio entre a energia recebida da rede (eixo dos xx) e o fornecimento de energia à rede - e ao edifício - (eixo dos yy), em que o objetivo é atingir esse mesmo equilíbrio. Para converter um edifício corrente num edifício “Net-ZEB” é necessário conseguir este equilíbrio, o que pode ser concretizado através de dois passos: o primeiro passo consiste em reduzir a necessidade de energia do edifício (reduzir o valor do eixo dos xx), investindo na eficiência energética; o segundo passo consiste em gerar energia elétrica e outras formas de energia, para alcançar o equilíbrio (aumentar a componente do eixo dos yy), como demonstra o Gráfico 10 (Sartoriet al., s.a., p.4).

Gráfico 10 - Representação gráfica do método de transformação de um edifício convencional para um edifício com nulas ou quase nulas necessidades de energia

(Fonte: adaptado Hasan, 2011, p.3)

Alguns autores afirmam que não se deve dividir em dois passos o processo de otimização de um edifício corrente, pois acreditam que dessa forma se obteria um edifício com uma exigência de energia muito baixa ou um edifício com muitas medidas passivas, inviabilizando a aplicação de medidas de produção de energia renovável como parte da solução (Hasan, 2011, p.3). A alternativa apresentada por estes autores consiste em, ao invés de se dividir o processo de otimização nos dois passos descritos anteriormente, fazer um estudo que abranja todas as combinações possíveis das medidas a aplicar, com a finalidade de criar o projeto ideal para o edifício a construir ou a otimizar (Hasan, 2011, p.3), tendo sempre presente o cumprimento do grande objetivo

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que é redução do consumo energético, das emissões de carbono, dos custos e do desconforto, integrando, simultaneamente, as seguintes componentes: produção local de energia renovável, conversão de energia, sistemas de climatização, envolvente do edifício e conexão à rede (Hasan, 2011, p.1). Contudo, elaborar um estudo deste tipo não seria simples, pois uma busca exaustiva das várias medidas resultaria num elevado número de combinações a investigar (Hasan, 2011, p.3).

O projeto AIDA29 pertencente ao “Intelligent Energy Europe 2011 Programme”30 tem como objetivo acelerar a entrada dos edifícios com necessidades quase nulas de energia no mercado da construção civil, dinamizando várias ações, nomeadamente:

 Demonstração de casos de sucesso, para que os municípios e equipas de projeto aprendam a partir de experiências reais;

 Apresentação de programas informáticos de projeto que ajudem a implantar o conceito de Nearly Net-ZEB;

 Apoio ativo na conceção de projetos Nearly Net-ZEB dos municípios;

 Avaliação dos critérios de Nearly Net-ZEB em concursos públicos e em instrumentos de planeamento. (Robert, 2012, p.6)

VIII.3.1 Sistema de créditos

Após a aplicação de medidas passivas que tornam o edifício bastante eficiente energeticamente, é necessário obter os créditos suficientes para atingir o equilíbrio, através do fornecimento de energia produzida localmente, a partir do edifício para a rede. Os créditos definem-se em quatro tipos de métricas: o consumo de energia local (energia final), fontes de energia (energia primária), emissões resultantes da produção de energia e custo da energia (Sartori, s.a., p.5). Devido à complexidade de infraestruturas de energia, é mais viável contabilizar os créditos de energia primária e dos fatores de emissão de carbono com valores estáticos, a partir de valores médios obtidos durante um período de tempo.

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AIDA – “Affirmative Integrated energy Design Action”(Robert, 2012, p.6)

30_{“Intelligent Energy Europe 2011 Programme” - Programa Energia Inteligente na Europa, 2011}

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Quanto ao crédito de preços de energia, este é, geralmente, contabilizado numa base horária por esta permitir efetuar uma contabilidade dinâmica, ajudando, assim, a otimizar a interação dos edifícios com a rede elétrica. Contudo, para a avaliação da eletricidade e do aquecimento é importante distinguir os valores médios de produção marginal e de produção específica (Sartori, s.a., p.5).

VIII.3.2 Custos globais de um edifício Nearly Net-ZEB

O custo associado à construção de um edifício Nearly Net-ZEB é maior, comparando com a construção do mesmo edifício sem as exigências necessárias para torná-lo num edifício com necessidades quase nulas de energia. Um estudo de 2009, descrito por Diacon e Moring (2013, p.21), defende que, a construção de um edifício com medidas passivas, de forma a reduzir o consumo de energia na fase de utilização, apresenta um custo extra até 10%. Em países como a Alemanha, a Áustria, a Suécia e a Suíça, os custos adicionais para a construção destes edifícios, situam-se entre os 2 e os 6%, enquanto que em países como o Reino Unido, a França, a Espanha, a Itália e Portugal, os custos adicionais serão maiores, estando na faixa dos 3 a 10%. Estes custos não só são devido ao maior investimento no isolamento do edifício, mas também, porque o conceito de “edifícios com necessidades quase nulas de energia”, ainda se encontra em desenvolvimento por parte das empresas de construção, sendo necessário todavia um investimento maior em tempo, recursos, planeamento e formação (Comissão Europeia, 2009, p.6).

Gráfico 11 - Curva de custos de otimização de um edifício

(Fonte: Hasan, 2011, p.2)

Os custos globais de um edifício, de acordo com o Gráfico 11, são os custos de todo o seu ciclo de vida energético. São exemplo de custos globais os custos de investimento,

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os custos de manutenção e os custos de operação, incluindo o lucro obtido com a energia produzida (Hasan, 2011, p.2). Segundo Despret et al. (2011), os custos da fase de utilização do edifício podem ser reduzidos até 80% através de medidas aplicadas em fase de projeto. O Gráfico 11 representa a curva de custos, isto é, a variação do custo global com a energia primária resultante de vários tipos de combinação (Hasan, 2011, p.2).

O valor mais baixo do custo global da curva de custos é o custo ótimo, ou seja, o custo global mais económico para um determinado gasto de energia primária. Contudo, o custo ótimo ainda está longe de preencher os requisitos mínimos de um “edifício com necessidades quase nulas de energia”, sendo necessário diminuir a energia primária, o que por sua vez aumenta o custo global. É possível verificar esta relação direta na parte esquerda do Gráfico 11 (Hasan, 2011, p.2).

Um modo de se estimar o impacto económico da aplicação das medidas de otimização de um edifício (exemplos: aplicação de vidro duplo, aumento do isolamento, instalação de recuperador de calor, etc.) poderá ser através da “diferença entre os custos ao longo do ciclo de vida do edifício, com a intervenção da otimização e os custos caso não tivesse tido essa intervenção” (Δccv) podendo ser calculado através da seguinte fórmula:

Δccv = Δci + Δcr + Δco, sendo:

 Δci – Diferença ente o custo de investimento inicial das medidas de otimização e o custo de investimento sem medidas de otimização;

 Δcr – Diferença entre os custos associados à restauração da envolvente ou dos sistemas integrados do edifício com e sem medidas de otimização;

 Δco – Diferença no custo do consumo de energia entre o mesmo edifício com e sem as medidas de otimização, sendo este custo inversamente proporcional ao custo de investimento. (Hasan, 2011, p.5)

Se o valor de Δccv for negativo, significa que se obterá um custo final mais baixo com a aplicação das medidas de otimização do edifício, comparando com o mesmo edifício sem serem aplicadas essas mesmas medidas (Hasan, 2011, p.5).

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