Energia Zero: O Futuro da Construção Civil

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A autossuficiência energética tem ganhado destaque nos debates sobre sustentabilidade devido ao aumento do preço da conta de energia, atenção com o aquecimento global e os atuais problemas climáticos. Uma proposta bastante atrativa sobre este tema são os edifícios de energia zero, mais conhecidos como ZEBs (zero energy buildings), aqueles que produzem, ao longo do ano, uma quantidade de energia maior ao que consomem. Além disso, diminuem os gastos com energia e ao usar recursos alternativos, também diminuem as emissões de gases do efeito estufa.

Eles vêm sendo introduzidos no planejamento energético de diversos países do mundo, como Alemanha, Noruega e Estados Unidos. A Califórnia, por exemplo, determinou recentemente, que os edifícios residenciais tenham energia zero até 2020 e os comerciais até 2030.

 

Principais fontes alternativas de energia: 

Energia solar – por meio de painel fotovoltaico, que podem ser instalados nos telhados; ou aquecimento de água, através de coletores solares que aquecem a água. Segundo o Boletim de Tendência, do Sebrae Inteligência Setorial, uma das tendências energéticas atuais no Brasil é a utilização de placas solares em fachadas e janelas, que captam energia solar e possibilitam a micro e mini geração de energia.

Energia eólica – é gerada pela força dos ventos e possui custo competitivo quando comparado ao das termoelétricas, nucleares e hidrelétricas. Um levantamento da Associação Brasileira de Energia Eólica, feito em 2014, considera o Rio Grande do Norte é o Estado que mais produz energia eólica no país.

Em 2013, uma Norma Resolutiva (482/2012) da Aneel – Agencia Nacional de Energia Elétrica estabeleceu regras para a micro e a mini produção de energia, de até 100 kW e entre 100 kW e 1.000 kW, respectivamente, permitindo aos consumidores a geração de sua própria energia.

Ainda segundo a Aneel, até junho de 2015, já havia 725 sistemas de energia renovável implantados no Brasil, sendo 681 fotovoltaicos, 4 biogás, 1 biomassa, 11 solar/eólica, 1 hidráulico e 27 eólicos.

 

No Brasil este conceito já vem sendo discutido e implantado, conforme veremos a seguir.

 

Mineirão

O estádio Governador Magalhães Pinto, o famoso Mineirão, recebeu a Usina Solar Fotovoltaica (USF) em maio de 2013, com potência instalada de 1,42 MWp e cerca de 6.000 módulos fotovoltaicos. A Usina foi construída pela Cemig – Companhia Energética de Minas Gerais, em parceria com a Minas Arena (empresa responsável pela administração do estádio) e o banco alemão KfW e toda a sua energia gerada é mandada à rede de distribuição da Cemig, porém 10% dessa energia deve retornar para ser utilizada dentro do Estádio.

A área utilizada para a instalação dos painéis fotovoltaicos é de cerca de 9.500 m² na cobertura do estádio. E em apenas dois meses de funcionamento, a USF gerou mais de 300 MWh, o suficiente para abastecer, em média, 1200 residências durante esse período; o que tornou a unidade a maior usina em cobertura do país e uma das maiores instaladas em arenas esportivas do mundo.

Também foi adotada na estratégia de eficiência energética sistemas eficientes de ar condicionado (Central de água gelada e VRF), além das baixas densidades de potência e iluminação, o que permite uma redução de 45,83% no custo de energia em relação ao baseline. O gás utilizado nos sistemas de condicionamento de ar foi selecionado cuidadosamente para minimizar o impacto na camada de ozônio e no aquecimento global.

O projeto também contém medidores de energia capazes de monitorar o seu consumo de acordo com o uso final dos sistemas prediais. Esses medidores estão conectados numa central de automação para que a equipe de operação possa monitorar o consumo de energia em tempo real e tomar ações corretivas no sistema. A obra conquistou a pontuação máxima da certificação LEED NC, nível Platinum.

 

ECB Bayer

Considerado o primeiro edifício a gerar 100% da sua demanda de energia, o Eco Commercial Building da Bayer possui um sistema energético controlado por uma célula que mede em tempo real a geração e a utilização dessa energia, devolvendo o excedente para a rede na utilização em outros edifícios.

O ECB É O EXEMPLO DE COMO UM EDIFÍCIO URBANO PODE TER SUSTENTABILIDADE SEM ABRIR MÃO DA SOFISTICAÇÃO E DO GERENCIAMENTO DOS RECURSOS” João Vieira, Gerente Sênior de Construção e Sustentabilidade da Cushman & Wakefield.

Em sua construção, foram escolhidos materiais de alta performance. As coberturas e as fachadas são feitas com chapas de policarbonato. O material permite que a luz natural seja aproveitada, retendo até 50% do calor.

Painéis com núcleo de poliuretano (PU) garantem o isolamento térmico do edifício, reduzindo até 90% o calor transmitido por coberturas e paredes. Além disso, a tecnologia diminui significativamente a espessura de isolamento e possibilita grande velocidade de execução.

Também possui isolamento térmico em spray de secagem rápida, no qual o material é aplicado em coberturas e fachadas existentes para garantir maior conforto térmico e menor consumo de energia, sem interromper a operação do edifício. Os sistemas de automação e controle funcionam em tempo real, a fim de garantir menor consumo de energia, melhor aproveitamento de luz e ventilação natural. Além de tecnologia para utilização de energia solar.

Segundo João Vieira, Gerente Sênior de Construção e Sustentabilidade da Cushman & Wakefield, Consultoria responsável pelo processo de certificação LEED, as técnicas construtivas utilizadas foram de estrutura modular. “Ou seja, o edifício pode sofrer manutenção e reforma sem grandes esforços, além de contar com materiais leves e baratos, se comparados ao custo de demolições e nova construção de estrutura”.

 

Catuçaba Ecovila

Devido à sua localização, numa altitude 1.500m, em uma pequena aldeia a 150 km de São Paulo, a casa não está conectada à rede elétrica, o que torna necessário ter a produção e armazenamento de energia no local. O Studio MK27, então, desenvolveu-a 100% autossuficiente em geração de energia, água e tratamento de esgoto, ou seja, totalmente sustentável.

A análise climática foi o ponto inicial para alcançar tal objetivo, devido a influência no comportamento térmico das habitações e o potencial energético que representa. A forte relação com a natureza local, os ventos, as chuvas e o sol, abundante na maior parte do ano, é o que permite a autonomia na geração de energia.

Segundo o estudo “Integração de Sistemas de Energia Renovável com Arquitetura Contemporânea em uma Residência Zero Energia no Sudeste Brasileiro”*, o sistema de produção e armazenamento de eletricidade proposto é constituído por um painel fotovoltaico, um gerador de energia eólica e um banco de baterias. Já o sistema de água quente sanitária conta com painéis solares, um tanque de armazenamento de água quente e um aquecedor de água de condensação a gás. O sistema solar térmico foi dimensionado de acordo com a regulação térmica brasileira de edifícios (Inmetro, 2012) e os dados de radiação foram obtidos a partir do banco de dados de radiação solar brasileira (CRESESB, 2014).

 

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Melhores estratégias de otimização energética, segundo o Masterplan energético assinado pelo engenheiro Guilherme Carrilho da Graça, da Natural Works:

Inverno: promover o aproveitamento da radiação solar de forma a reduzir as necessidades de aquecimento e iluminação artificial; isolar termicamente a envolvente térmica para limitar as perdas de calor; promover a estabilidade da temperatura interior através da inércia térmica.

Verão: sombrear adequadamente os vãos durante o período de incidência solar; combinar a ventilação natural com a inércia térmica para tirar partido da capacidade de arrefecimento noturno; assegurar um forte isolamento térmico da cobertura, que é a superfície opaca em que a incidência solar é mais penalizadora.

 

 

Matéria retirada da 8ª edição da Revista GBC Brasil.

 

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