Eficiência energética em edifícios
Quando falamos sobre eficiência energética em edifícios Normalmente nos referimos ao conjunto de procedimentos que levam ao Eu construo, consumo menos energiaMas o ponto crucial da questão é determinar até onde é possível ou razoável ir.
As regulamentações estaduais inspiradas na Diretiva de Eficiência Energética costumam ter como referência o que se denomina “custo ótimo”, ou seja, que os custos de investimento são aceitáveis em relação aos benefícios econômicos que a energia acarreta. menor consumo de energia (otimização).
Nota: Pode consultar a aplicação da metodologia «custo ideal» nos países da UE de AQUI em inglês.
Apesar de viabilidade econômica, Está não é o único critério possível e poderia tentar reduzir o consumo de energia do prédio até que seja praticamente nulo ou que o o impacto ambiental resultante da construção e operação do edifício é mínimo (minimização).
É evidente que de acordo com os diferentes critérios adotados como referência, os níveis de ambição na obtenção da eficiência energética também serão diferentes.
Neste artigo tentaremos avaliar para um determinado edifício, qual é o nível de ambição proporcionado por estes diferentes critérios e mostraremos que o mais utilizado, que é a otimização energética, leva precisamente a ser o menos ambicioso e faríamos bem em não considerá-lo como o critério preferido.
Metodologia
- Utilizaremos um edifício exemplo e modificando apenas o parâmetro "isolamento" será avaliado o consumo final de energia para Aquecimento, Resfriamento e seus auxiliares (bombas e ventiladores).
- Os consumos derivados de iluminação, equipamentos, água quente sanitária foram excluídos deste estudo por serem independentes do nível de isolamento e é justamente este último que queremos destacar, visto que em certas ocasiões alguns afirmaram que um “Excesso de isolamento” pode não ser recomendado do ponto de vista da eficiência energética.
- Uma vez obtido para cada hipótese de isolamento, traduziremos o consumo de energia primária em impacto econômico (custo) ou ambiental (efeito estufa GWP).
- Para tornar os resultados mais facilmente utilizáveis para outros tamanhos de edifícios semelhantes, os resultados serão normalizados de acordo com a superfície condicionada do edifício.
- Por fim, os resultados serão analisados na forma de um gráfico de nuvem de pontos onde a tendência de cada variável é intuída à medida que aumenta a quantidade de isolamento disponível no edifício.
Caso de estudo
É considerado para este caso, um edifício multifamiliar entre moradias composto por rés do chão + 4 pisos com um total de 16 moradias com área condicionada de 1282 m2 (apenas as casas são consideradas climatizadas)
A imagem a seguir mostra a construção considerada:
CARACTERÍSTICAS DE CONSTRUÇÃO:
- A orientação do edifício é Norte-Sul.
- A construção é tradicional com materiais isolantes nas fachadas por meio de revestimento e cobertura plana com cobertura invertida.
- Os isoladores utilizados são Lã de Vidro no revestimento e XPS na cobertura invertida.
- Para os níveis de isolamento, foram considerados 12 níveis de isolamento para a fachada e cobertura e o cálculo foi feito com todas as combinações possíveis com valores que variam entre 0 cm e 22 cm, o que representa a realização de 144 processos.
- Janelas com vidros duplos estão disponíveis no edifício em todos os casos.
- O perfil ocupacional e a gestão da ventilação são aqueles considerados representativos do uso para habitação.
- O óleo para aquecimento é o gás natural, enquanto o usado na refrigeração e auxiliar é a eletricidade.
- Para o estudo, os traçados foram repetidos para dois locais (Barcelona e Madrid) para levar em conta a possível influência do clima.
Software usado
- A geometria tem sido usada para modelagem Sketchup.
- OpenStudio foi usado para construir o modelo de energia
- Os cálculos foram feitos diretamente na ferramenta Energy Plus.
- Cálculos paramétricos e extração de resultados foram realizados com a ajuda de JEplus.
- A análise dos resultados foi realizada em Excel.
Cálculos
1.- Consumo de energia
A primeira etapa consiste em avaliar a quantidade de energia final consumida pelos sistemas de aquecimento e resfriamento, incluindo os consumos associados dos circuladores de fluidos.
Em ambos os casos, verifica-se que dentro dos níveis de isolamento considerados no estudo (entre 0 e 22 cm) o consumo vai diminuindo à medida que aumenta a disponibilidade de isolamento e, portanto, será sempre positivo aumentar o isolamento caso se pretenda. minimizar o consumo de energia.
2.- Custo total
Se denomina “Custo total” com a soma dos custos derivados do investimento em isolamento e os custos operacionais do edifício.
- Para o custo do investimento em isolamentos foi considerada apenas a derivada de isolamentos, que é representativa do caso de construção nova.
- Para o custo do investimento, foram considerados apenas o prazo de energia e seus impostos derivados com base no combustível e com um horizonte de 50 anos como a vida provável do edifício.
Os resultados são reproduzidos a seguir:
É evidente que, neste caso, existe um valor que proporciona um custo total mínimo e que níveis de isolamento inferiores ou superiores conduzem a um aumento do custo.
É também apreciado que os níveis mais elevados de isolamento representam aumentos de custo total insignificantes. Embora tenham níveis de isolamento mais baixos, eles proporcionam aumentos consideráveis de custo.
O que é comumente referido como o "nível ótimo" de isolamento, é na verdade o "nível mínimo" abaixo do qual nunca deveríamos estar para não incluir estouros de custo significativos.
3.- Impacto ambiental (efeito estufa)
Para avaliação do impacto ambiental decorrente da incorporação do isolamento, foram tomadas as Declarações Ambientais dos Produtos (DAP / EPD) introduzidas no edifício e considerado o efeito de estufa (GWP) de cada caso ao longo do ciclo de vida.
Vamos lembrar que temos um extenso artigo sobre como calcular o impacto ambiental de um edifício e quais programas, também escrito por Josep Sole.
Da mesma forma que o consumo final de energia foi traduzido em custo operacional, o potencial de efeito estufa foi avaliado com base no tipo de combustível utilizado. Os resultados estão resumidos nos gráficos a seguir.
Tal como acontece com o consumo de energia, neste caso, o impacto ambiental total ao longo de todo o ciclo de vida é reduzido aumentando o nível de isolamento sem encontrar, pelo menos no ambiente estudado, um valor limite que provoque um aumento do impacto ambiental da edificação .
Consequentemente, ao contrário do que alguns afirmam, a quantidade de isolamento a instalar no edifício não deve, em caso algum, ser limitada por razões ambientais.
Conclusões.
- Os estudos paramétricos permitem revelar a evolução do consumo de energia, custo ou impacto ambiental, aumentando o nível de isolamento disponível num edifício.
- Dentro dos limites estudados, apenas para o critérios econômicos, há um valor mínimo que não corresponde ao nível máximo de isolamento.
- O O critério de “custo ideal” é o menos ambicioso dos critérios possíveise, portanto, não deve ser usado preferencialmente como de costume.
- O critério para minimizar o impacto ambiental coincide com o critério para minimizar o consumo de energia e deve ser utilizado preferencialmente como critério de eficiência energética.
- O Os objetivos de descarbonização de edifícios passam fundamentalmente por uma maximização da proteção térmica Dos mesmos.
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