Por isso, pretende-se reduzir o consumo de energia por parte dos edifícios aumentado o seu desempenho energético e diminuir as emissões de CO2. Tendo em conta estes aspectos foram
elaboradas normas de construção e sistemas de certificação energética dos edifícios que visam garantir os requisitos mínimos de desempenho energético. Com a reformulação da Directiva EPDB, Energy Performance of Buildings Directive, aprovada em 2010, até ao final de 2020 todos os edifícios novos devem ser edifícios com necessidades quase nulas de energia (Artigo 9.º da EPDB) – NZEB, nearly zero energy buildings.
Segundo a Directiva 2010/31/UE, entende-se por edifícios com necessidades quase nulas de energia, “um edifício com desempenho energético muito elevado (…). As necessidades de energia quase nulas ou muito pequenas deverão ser cobertas em grande medida por energia proveniente de fontes renováveis, incluindo energia proveniente de fontes renováveis produzida no local ou nas proximidades”, (Directiva 2010/31/UE).
É interessante notar que, nos esboços iniciais, a directiva referia-se a NZEB como “edifícios de energia líquida zero”. Mas, talvez devido à crise económica mundial dos últimos anos, os legisladores reduziram as metas, considerando o facto de um edifício NZEB (net zero) ser muito caro.
Existem diversas definições sobre o tema, no entanto, é importante que se clarifique o conceito. Assim como o conceito de energia, que pode ter significados distintos tais como fonte de energia, energia local, custo de energia ou emissões resultantes do uso de energia, (Marszala, et al., 2011).
Actualmente, estão em uso, pelo menos, quatro definições assumidas incorrectamente que são permutáveis (Torcellini, et al., 2006). Segundo a ASHRAE, a definição oficial é a seguinte: “ZEB é um edifício que, anualmente, não usa energia para além daquela que lhe é fornecida e produzida no local por fontes renováveis”. Portanto, quando se refere ZEB e NZEB, trata-se de edifícios com necessidades quase nulas de energia.
O termo NZEB indica que um edifício está ligado à rede de energia, fornecendo energia à rede. Um balanço anual satisfatório não é suficiente para caracterizar completamente os NZEB, a interação entre os edifícios e redes de energia devem ser abordadas. São possíveis diferentes definições, de acordo com as metas políticas de cada país e com as condições particulares. O conceito de balanço é fundamental no âmbito da definição, são identificados dois tipos principais de balanço, ou seja, o balanço de importação/exportação e do balanço acumulação/geração, (Sartori, et al., 2012).
A figura 2.23 apresenta uma visão da terminologia relevante que deve ser abordada, da utilização de energia em edifícios e da conexão entre edifícios e redes de energia.
Figura 2.23 - Esboço de ligação entre edifícios e redes de energia representando terminologia relevante (Sartori, et al., 2012).
O estudo realizado por Sartori, presente no artigo Net zero energy buildings: A consistent definition framework., considera o edifício de referência com o desempenho energético de um edifício novo, construído satisfazendo os requisitos mínimos, ou de um edifício já existente, antes da sua renovação, (Sartori, et al., 2012). O balanço Net ZEB do edifício de referência pode ser representado graficamente conforme a figura 2.24.
Figura 2.24 - Gráfico representando o conceito equilíbrio net ZEB, (Sartori, et al., 2012).
A partir do caso de referência, o caminho para um Net ZEB é dado pelo saldo de duas acções, (Sartori, et al., 2012):
Reduzir a procura de energia (eixo-x), através de medidas de eficiência energética;
Gerar electricidade e utilizar fontes de energia térmica, para o fornecimento de energia para obter créditos suficientes (eixo y) a fim de alcançar o equilíbrio.
Na maioria dos casos são necessárias grandes medidas de eficiência energética como opções pois a geração de energia no local é limitada, por exemplo, por áreas de superfície adequados para sistemas solares, especialmente em edifícios de grande altura, (Sartori, et al., 2012).
Aparentemente a sociedade depara-se com o problema económico para investir neste tipo de edifícios. O aumento do investimento em tecnologias eficientes para a poupança de energia e a exploração de
energias renováveis pode causar dúvidas sobre a conveniência real desses edifícios da "nova geração". Com base na análise de um estudo de caso, realizada no artigo Net Zero Energy Buildings: Expense or Investment?, demonstra-se que um edifício de energia zero representa um custo de investimento acessível, especialmente se integrado com a energia fotovoltaica, (Adhikari, et al., 2012).
Pode-se assumir que os resultados deste estudo são conservadores em comparação com aqueles realmente realizáveis, mas precisamente por este motivo, mais fiáveis. O cálculo do NPV (Net Present Value) valor presente líquido da construção e os custos operacionais mostra que o edifício ZEB se torna convenientemente mais económico em comparação com um análogo, mas comum em termos de desempenho energético, dentro de um curto período de tempo (15-20 anos), (Adhikari, et al., 2012). A IEA, através do Solar Heating & Cooling Programme, da Task 40 e do ECBCS, realizou estudos no âmbito dos edifícios NZEB e da eficiência energética, com o objectivo de desenvolver bases transversais de entendimento, para harmonizar a nível internacional definições de sistema, ferramentas, soluções inovadoras e linhas orientadoras para a indústria, sendo esta a chave para a adopção destas práticas pela indústria, por forma a concretizar este objectivo, (IEA).
A Task 40 ambiciona a criação de documentação de práticas de balanço energético através de projectos experimentais reais de qualidade arquitectónica. Estes projectos experimentais pretendem igualar as necessidades energéticas e o custo com a eficiência energética através de sistemas de aquecimento e arrefecimento integrados nos edifícios e de sistemas geradores de energia proveniente de fontes renováveis. Além disso, a Task 40 estuda o comportamento dos utilizadores perante estes edifícios. O principal objectivo da Task 40 é concretizar a ideia de edifício NZEB e torna-la uma realidade praticada no mercado, (IEA).
É importante ter em consideração que existem várias definições de "energia zero" e “energia líquida” (“net-zero”). Segundo o artigo From net energy to zero energy buildings: Defining life cycle zero energy buildings (LC-ZEB) (Hernandez, et al., 2010), as definições ‘zero energy’ e ‘net-zero’ referem- se apenas à energia que é utilizada na operação do edifício, ignorando os aspectos da utilização de energia relacionados com a construção e demolição do edifício e dos seus componentes.
Um LC-ZEB, Life Cycle Zero Energy Buildings, ciclo de vida de edifícios de energia zero é definido como um edifício, cuja energia primária utilizada em operação juntamente com a energia incorporada nos materiais e sistemas durante a vida útil da construção é igual ou menor do que a energia produzida por sistemas de energia renováveis no interior do edifício, (Hernandez, et al., 2010).