Contributo para o projeto de um ZELab - Módulo de ambiente e microbiologia

• Autor(a) principal: Carvalho, Rafael Ribeiro de
• 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/10400.22/14172
• topic: nZEB; Eficiência Energética; Construção Modular; Cargas Térmicas; Energy Efficiency; Modular Construction; Thermal Loads; Energia

Uma vez que os edifícios constituem um potencial de poupança de energia, vários organismos dedicaram os seus estudos de forma a perceber quais as origens dos consumos e ineficiências na utilização de energia bem como estratégias para as mitigar, começando principalmente por propor reformas na envolvente dos edifícios, estabelecendo-se requisitos legais, de forma a limitar os consumos. Com o surgimento do conceito de edifício com necessidades quase nulas de energia, nZEB, surgiu a necessidade de reunir várias áreas do conhecimento. É com o intuito de criar um laboratório multidisciplinar e integrador das diversas vertentes da engenharia num edifício energeticamente eficiente que surge o ZELab, no qual está integrado um módulo laboratorial para realização de trabalhos nas áreas de ambiente e microbiologia. Além de ser um edifício nZEB pretende-se que o ZELab, dê suporte a atividades letivas e sobretudo, seja um local que permita a várias áreas de conhecimento avaliar a aplicação de novas tecnologias e estratégias de gestão de edifícios, e perceber o funcionamento conjunto das diversas tecnologias instaladas. A presente dissertação pretende fazer um balanço dos possíveis contributos para a obtenção de um edifício nZEB e, no caso prático, sugerir um layout para o edifício que reflita as preocupações de design e ocupação/utilização e, por último, estimar os consumos de energia para o módulo laboratorial proposto. O edifício de microbiologia e ambiente proposto têm uma área de implantação de 135,20 m2 , composto por 10 módulos de 5,2 metros de comprimento, 2,6 metros de largura e 3,6 metros de altura; o edifico encontra-se divido por diversas áreas: corredores de acesso, armazenamento de suporte às atividades, uma zona técnica de apoio aos fotobiorreatores instalados na fachada oeste e, 5 zonas de investigação. A solução proposta para a construção consiste na utilização de estrutura em aço, com a utilização de painéis de OSB pelo exterior, gesso cartonado pelo interior, lã-de-rocha entre os painéis e capoto pelo exterior utilizando painéis de cortiça, sendo este o acabamento. Calculados os balanços térmicos, obteve-se uma carga térmica de 5,5 kW para aquecimento e 19,6 kW para arrefecimento. Uma vez que os sistemas de climatização não foram selecionados, para as condições genéricas estabelecidas estimou-se o consumo de energia útil na bateria de arrefecimento, com uso de free-cooling entre 26543 kWh/ano e 27829 kWh/ano. Em função das potências elétricas e dos perfis de utilização, estimou-se que o consumo de energia elétrica pela iluminação em cerca de 2007 kWh/ano e dos equipamentos laboratoriais em cerca de 20810 kWh/ano. As principais conclusões retiradas são: para além do consumo de energia elétrica, os equipamentos laboratoriais (para um espaço deste tipo) possuem grande impacto nas cargas térmicas dos espaços e por conseguinte, induzem grandes consumos de energia pelos sistemas de climatização. As cargas térmicas dos equipamentos são de difícil determinação, uma vez que a potencia térmica dissipada assim como a sua utilização típica são difíceis de apurar. A grande diversidade de temas e especialidades que devem ser tomados em consideração para a projeção de um espaço laboratorial do tipo do pretendido, tendo em vista a aproximação de desempenho de um edifício nZEB, permite concluir que este deverá ser pensado por uma equipa multidisciplinar, de forma a poder ser otimizado em todas as suas vertentes.