O que são Zero Energy Buildings?

Com arquitetura inteligente e tecnologia, edifícios atingem autonomia em energia gerada por fontes renováveis e limpas

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Os Zero Energy Buildings (ZEB sigla em inglês), são edifícios que se caracterizam por produzem tanta ou mais energia do que consomem ao longo de um ano, tornando-se altamente eficientes do ponto de vista energético. Essas edificações usam energia oriunda de fontes renováveis, e podem ser produzidas no local (on-site) ou ou adquirida de outras fontes de energia renováveis (off-site).

O conceito se divide em dois subgrupos:  Net Zero Site Energy Net Zero Source Energy. A diferença entre eles é que, no primeiro, a edificação é autossuficiente; já o outro não consegue gerar tudo o que consome, mas cobre o déficit adquirindo energia de fontes renováveis externas.

Um aspecto importante para a sustentabilidade dessa atividade é que a produção dessa energia deve ser oriunda de fontes renováveis e limpas, como energia solar, eólica e geotérmica. Além disso, a edificação não pode simplesmente produzir energia para sistemas ineficientes.

O projeto de um Zero Energy Building inicia pela chamada inteligência arquitetônica e arquitetura bioclimática, afinal, é através de arquitetura consciente que se consegue reduzir ao mínimo possível a iluminação artificial e sistemas de climatização, buscando um equilíbrio fundamental entre estas duas disciplinas.

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No que diz respeito à iluminação, deve se levar em conta desde a dimensão e posicionamento de janelas, orientação solar, isolamento térmico nas paredes e tetos, portas, até adequado dimensionamento e planeamento de varandas, abas e lajes, etc. Uma iluminação natural suficiente muitas vezes é capaz de economizar energia, gerar conforto e não sobrecarregar os sistemas de climatização. Mas, por outro lado, o aumento da incidência da luz solar pode gerar um significativo aumento também da carga térmica. Para garantir esse equilíbrio, preservar o conforto e reduzir consideravelmente a energia, a opção é adotar um bom isolamento térmico, que reduz as perdas de calor para o exterior no inverno e os ganhos de calor no verão.

Além disso, novos materiais de construção têm ajudado as empresas de engenharia e construção a alcançar novos padrões de edificações, como vidros que permitem passagem de luz, mas retêm uma parte do calor; tintas, revestimentos e isolamentos que reduzem a transmissão de calor; materiais que retêm o calor externo durante o dia e liberam para o ambiente à noite, entre outros.

 

Novas tecnologias auxiliam no projeto dos Zero Energy Buildings

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Algumas das soluções e tecnologias mais utilizadas internacionalmente e que são economicamente viáveis para construção de um ZEB.

Entre elas destacamos o controle de iluminação por zona e o controle automático de persianas para aproveitamento da iluminação natural e redução do calor, com redução do consumo do sistema de iluminação artificial e/ou de climatização.

Além disso, o uso de uma proteção exterior de sombreamento das áreas envidraçadas para redução da entrada de calor, vem reforçar o equilíbrio entre o uso de luz natural e o bloqueio do calor.

Outra estratégia é utilizar a própria inércia térmica dos materiais das paredes para redução do ganho de calor. Associado a isso, uma boa orientação da edificação e posicionamento das aberturas permite o uso mais inteligente da ventilação natural.

  • Para reduzir o consumo da operação de climatização, podem feito um controle do sistema de renovação de ar externo com base no número de ocupantes na edificação, e melhorar o isolamento térmico das paredes e divisões dos ambientes condicionados, o que possibilita minimizar ainda mais a carga térmica a ser retirada pelo sistema de climatização;
  • Sistemas de resfriamento do ar com rejeito de calor via geotermia, para o solo próximo à edificação também são uma opção utilizada. Há também o uso de sistema de climatização por absorção, com coletores solares e geração de calor com biomassa.
  • A geração de energia elétrica fica a cargo de células fotovoltaicas ou turbinas eólicas (em locais com bons índices de vento) e a geração de água quente se dá através de coletores solares.

 

A operação de tantas e tão diversas tecnologias exige sistema de automação e gerenciamento predial, fundamental quando se trata de integrar as diversas soluções de um ZEB.

 

Investimento ainda é entrave para expansão dos Zero Energy Buildings

No Brasil , os Zero Energy Buildings ainda são muito raros, e caros. O entrave principal ainda é econômico-financeiro, associado à visão de curto prazo por parte dos empreendedores. Soma-se a isso a reduzida oferta de financiamento específico, principalmente em momentos de dificuldades econômicas.

O custo de implantação do sistema, de fato, chega a ser até 10% superior quando comparado às instalações de um prédio convencional, embora o elevado custo de operação dos edifícios (incluindo água e energia) e pressões contínuas sobre potenciais racionamentos, podem tornar o retorno do investimento mais claro.

Outro fator inibidor está na questão das edificações existentes, que possuem limitações para alcançar o off-site de energia, pois sua arquitetura nem sempre é favorável. Em alguns casos, pode-se fazer o retrofit da fachada, mudando a envoltória da edificação. Mas não é possível mexer na posição da edificação ou fazer grandes mudanças em termos de aproveitamento de luz natural, sem comprometer o sistema de climatização, por exemplo. Do que sobra, normalmente não há espaço para gerar, on-site, a energia consumida anualmente.

Contudo, cada vez mais surgem projetos arquitetônicos eficientes que podem reduzir o consumo rumo à autonomia energética em edifícios.

 

 

Conteúdo: VIBCOM