Edifícios de habitação com necessidades quase-nulas de energia: implicações nas soluções construtivas e nos equipamentos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gordinho, João Pedro da Conceição
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/14037
Resumo: Com o aumento da preocupação relativamente à escassez de recursos, aquecimento global, sobrepopulação, entre outros, tem havido um aumento proporcional da necessidade de economizar e rentabilizar os nossos gastos, nomeadamente em termos energéticos. Isto tem vindo a acontecer nas mais diversas áreas, sendo que uma das áreas que mais se destaca pelo consequente desenvolvimento e evolução, é a área da construção, seja na edificação de novos edifícios, seja na reabilitação de edifícios já existentes. Como tal, tem sido possível garantir níveis de conforto térmico tão ou mais elevados que os já praticados, mas com um menor consumo energético. Esta diminuição de consumo energético, relativamente ao aumento do conforto térmico, é um resultado, não só do aparecimento de equipamentos com rendimentos mais elevados, mas também da melhoria das soluções construtivas presentes nos vários elementos da envolventes dos edifícios. Logicamente, quanto maior for a importância da definição de soluções construtivas na busca de níveis de conforto térmico mais elevados, menor poderá ser a influência que os equipamentos iriam deter e, consequentemente, menores seriam as necessidades energéticas para manter esses níveis de conforto. Idealmente, um edifício não teria quaisquer necessidades energéticas, no entanto, sendo que presentemente tal ainda não é tecnicamente possível, um edifício com necessidades energéticas quase nulas já se enquadraria na visão de uma construção sustentável. No ano 2010, surgiu, na Diretiva para Desempenho Energético dos Edifícios reformulada (EPBD Recast – Diretiva nº 2010/31/UE), este conceito novo. Os edifícios com necessidades quase nulas de energia, ou near zero energy building (nZEB), são já uma realidade em alguns países, como na Dinamarca. Em termos gerais, um edifício com necessidades quase nulas de energia é um edifício de soluções (construtivas e de equipamentos) com o mais elevado nível de rentabilidade (relação eficiência vs custo ótimo) que permitam necessidades energéticas mínimas, sendo que estas seriam colmatadas com a captação local de energias de fontes renováveis. No entanto, sendo relativamente recente, é um conceito que ainda não se encontra completamente clarificado e, como tal, está sujeito a diferentes interpretações consoante o local. Mais recentemente, em Portugal, foi lançado o Decreto-Lei nº 28/2016, que substitui o Decreto-Lei nº118/2013 e que, por sua vez, transpôs a Diretiva nº 2010/31/UE, que estabelece, de carácter obrigatório, que todos os edifícios públicos novos, a partir de 31 de dezembro de 2018, sejam edifícios nZEB, sendo que esta obrigatoriedade se estende para todos os edifícios novos privados, a partir de 31 de dezembro de 2020. Com a aproximação da meta estabelecida, cabe agora a cada país clarificar o conceito de edifícios nZEB, estabelecendo limites para as necessidades energéticas que estes edifícios devem apresentar, qual o contributo mínimo das energias renováveis e qual o papel que as soluções construtivas e equipamentos irão ocupar neste novo conceito. O objetivo desta dissertação é, portanto, averiguar o papel que as soluções construtivas e equipamentos deverão ocupar no futuro dos edifícios nZEB. Pretende-se calcular as necessidades energéticas de um edifício modelo, através da metodologia REH. Calculadas as necessidades energéticas do edifício num cenário de base, cumprindo os requisitos mínimos regulamentados, realizaram-se simulações de cenários com o aumento gradual da eficiência das soluções construtivas, dos sistemas de equipamentos e com a contribuição de energias renováveis. Foi possível aferir que para um edifício ser considerado um edifício com necessidades quase nulas de energia teria de possuir um elevado desempenho térmico, através da utilização de soluções construtivas com coeficientes de transmissão superficial térmica reduzidos, aliadas a sistemas de equipamentos de produção de águas quentes sanitárias e climatização eficientes, gerando necessidades energéticas que pudessem ser colmatadas com recurso a energias renováveis.
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Esta diminuição de consumo energético, relativamente ao aumento do conforto térmico, é um resultado, não só do aparecimento de equipamentos com rendimentos mais elevados, mas também da melhoria das soluções construtivas presentes nos vários elementos da envolventes dos edifícios. Logicamente, quanto maior for a importância da definição de soluções construtivas na busca de níveis de conforto térmico mais elevados, menor poderá ser a influência que os equipamentos iriam deter e, consequentemente, menores seriam as necessidades energéticas para manter esses níveis de conforto. Idealmente, um edifício não teria quaisquer necessidades energéticas, no entanto, sendo que presentemente tal ainda não é tecnicamente possível, um edifício com necessidades energéticas quase nulas já se enquadraria na visão de uma construção sustentável. No ano 2010, surgiu, na Diretiva para Desempenho Energético dos Edifícios reformulada (EPBD Recast – Diretiva nº 2010/31/UE), este conceito novo. Os edifícios com necessidades quase nulas de energia, ou near zero energy building (nZEB), são já uma realidade em alguns países, como na Dinamarca. Em termos gerais, um edifício com necessidades quase nulas de energia é um edifício de soluções (construtivas e de equipamentos) com o mais elevado nível de rentabilidade (relação eficiência vs custo ótimo) que permitam necessidades energéticas mínimas, sendo que estas seriam colmatadas com a captação local de energias de fontes renováveis. No entanto, sendo relativamente recente, é um conceito que ainda não se encontra completamente clarificado e, como tal, está sujeito a diferentes interpretações consoante o local. Mais recentemente, em Portugal, foi lançado o Decreto-Lei nº 28/2016, que substitui o Decreto-Lei nº118/2013 e que, por sua vez, transpôs a Diretiva nº 2010/31/UE, que estabelece, de carácter obrigatório, que todos os edifícios públicos novos, a partir de 31 de dezembro de 2018, sejam edifícios nZEB, sendo que esta obrigatoriedade se estende para todos os edifícios novos privados, a partir de 31 de dezembro de 2020. Com a aproximação da meta estabelecida, cabe agora a cada país clarificar o conceito de edifícios nZEB, estabelecendo limites para as necessidades energéticas que estes edifícios devem apresentar, qual o contributo mínimo das energias renováveis e qual o papel que as soluções construtivas e equipamentos irão ocupar neste novo conceito. O objetivo desta dissertação é, portanto, averiguar o papel que as soluções construtivas e equipamentos deverão ocupar no futuro dos edifícios nZEB. Pretende-se calcular as necessidades energéticas de um edifício modelo, através da metodologia REH. Calculadas as necessidades energéticas do edifício num cenário de base, cumprindo os requisitos mínimos regulamentados, realizaram-se simulações de cenários com o aumento gradual da eficiência das soluções construtivas, dos sistemas de equipamentos e com a contribuição de energias renováveis. Foi possível aferir que para um edifício ser considerado um edifício com necessidades quase nulas de energia teria de possuir um elevado desempenho térmico, através da utilização de soluções construtivas com coeficientes de transmissão superficial térmica reduzidos, aliadas a sistemas de equipamentos de produção de águas quentes sanitárias e climatização eficientes, gerando necessidades energéticas que pudessem ser colmatadas com recurso a energias renováveis.With the increasing concern about scarce resources, global warming, overpopulation, among others, there has been a proportional increase in the need to save and monetize our spending, particularly regarding energy. This has been happening in the most diverse areas, and one of the areas that stands out the most for its development and evolution is the construction area, either in the construction of new buildings or in the rehabilitation of existing ones. As such, it has been possible to guarantee levels of thermal comfort that are equal or higher than those already practiced, but with lower energy consumption. This decrease in energy consumption, relating to the increase in thermal comfort, is a result, not only of the arrival of equipment with higher yields, but also of the improvement of the constructive solutions present in the various elements of the building envelope. The greater the importance of defining constructive solutions in the quest for higher levels of thermal comfort, the lower the influence the equipment would take and, consequently, lowering the energy requirements to maintain these levels of comfort. Ideally, a building would not have any energy needs, however, and since this is not yet technically possible, a building with almost zero energy needs would fit the sustainable construction vision. In 2010, this new concept was introduced in the Directive on Energy Performance of Buildings (EPBD Recast – Directive no. 2010/31/EU). Buildings with almost no energy need, or near zero energy building (nZEB), are already a reality in some countries, such as Denmark. A building with almost zero energy needs is a building of solutions (constructive and equipment) with the highest level of profitability (efficiency vs optimal cost) that allow minimum energy needs, which would be covered by renewable sources of energy. However, being relatively recent, it is a concept that is not yet fully clarified and as such is subject to different interpretation depending on the location. More recently, in Portugal, Decreto-Lei no. 28/2016, which replaces Decree-Law no. 118/2013, has been introduced and, in turn, has transposed Directive 2010/31/EU, which establishes that all new public buildings, as of December 31, 2018, are to be nZEB buildings, and that this obligation extends to all new private buildings, as of December 31, 2020. With the goal set, it is now up to each country to clarify the concept of nZEB buildings by setting limits on the energy needs of these buildings, what the minimum contribution of renewable energies is and what role will constructive solutions and equipment play out in this new concept. The objective of this dissertation is therefore to investigate the role that the constructive solutions and equipment should occupy in the future of the nZEB buildings. It is intended to calculate the energy needs of a model building, using the REH methodology. The energy needs of the building were calculated in a base scenario, meeting the minimum regulated requirements. After analyzing the results, other scenarios were simulated with the gradual increase of the efficiency of the constructive solutions, of the systems of equipment and with the contribution of renewable energies. It was possible to verify that for a building to be considered a near-zero energy building would have to have a high thermal performance, through the use of constructive solutions with reduced thermal surface transfer coefficients, combine with systems of hot water production equipment and air conditioning, generating energy needs that could be filled using renewable energy.Silva, Teresa Isabel Moreira de Carvalho Amorim NetoRepositório Científico do Instituto Politécnico do PortoGordinho, João Pedro da Conceição2019-06-19T10:17:01Z20182018-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.22/14037TID:202166473porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-03-13T12:56:30Zoai:recipp.ipp.pt:10400.22/14037Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T17:33:52.986507Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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