Author(s):
Lima, Pedro Manuel dos Santos
Date: 2013
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.22/6325
Origin: Repositório Científico do Instituto Politécnico do Porto
Subject(s): Análise de ciclo de vida; Nearly zero energy building; Eficiência energética; Energias renováveis; Redução de consumo energético; Redução de emissões de gases de efeito de estufa; Simulação dinâmica; Life cycle analysis; Nearly zero energy building; Energy Efficiency; Renewables; Energy consumption reduction; Greenhouse gases emissions reduction; Dynamic simulation
Description
Atualmente, o parque edificado é responsável pelo consumo de 40% da energia total consumida em toda a União Europeia. As previsões apontam para o crescimento do sector da construção civil, nomeadamente a construção de edifícios, o que permite perspetivar um aumento do consumo de energia nesta área. Medidas importantes, como o lançamento da Diretiva 2010/31/EU do Parlamento Europeu e do Conselho de 19 de Maio de 2010 relativa ao desempenho energético dos edifícios, abrem caminho para a diminuição das necessidades energéticas e emissões de gases de efeito de estufa. Nela são apontados objetivos para aumentar a eficiência energética do parque edificado, tendo como objetivo que a partir de 2020 todos os novos edifícios sejam energeticamente eficientes e de balanço energético quase zero, com principal destaque para a compensação usando produção energética própria proveniente de fontes renováveis. Este novo requisito, denominado nearly zero energy building, apresenta-se como um novo incentivo no caminho para a sustentabilidade energética. As técnicas e tecnologias usadas na conceção dos edifícios terão um impacto positivo na análise de ciclo de vida, nomeadamente na minimização do impacto ambiental e na racionalização do consumo energético. Desta forma, pretendeu-se analisar a aplicabilidade do conceito nearly zero energy building a um grande edifício de serviços e o seu impacto em termos de ciclo de vida a 50 anos. Partindo da análise de alguns estudos sobre o consumo energético e sobre edifícios de balanço energético quase nulo já construídos em Portugal, desenvolveu-se uma análise de ciclo de vida para o caso de um edifício de serviços, da qual resultou um conjunto de propostas de otimização da sua eficiência energética e de captação de energias renováveis. As medidas apresentadas foram avaliadas com o auxílio de diferentes aplicações como DIALux, IES VE e o PVsyst, com o objetivo de verificar o seu impacto através da comparação com estado inicial de consumo energético do edifício. Nas condições iniciais, o resultado da análise de ciclo de vida do edifício a 50 anos no que respeita ao consumo energético e respetivas emissões de CO2 na fase de operação foi de 6 MWh/m2 e 1,62 t/m2, respetivamente. Com aplicação de medidas propostas de otimização, o consumo e as respetivas emissões de CO2 foram reduzidas para 5,2 MWh/m2 e 1,37 t/m2 respetivamente. Embora se tenha conseguido reduzir ao consumo com as medidas propostas de otimização de energia, chegou-se à conclusão que o sistema fotovoltaico dimensionado para fornecer energia ao edifício não consegue satisfazer as necessidades energéticas do edifício no final dos 50 anos.
Currently, building sector’s energy consumption represents 40% of the total amount of energy spent in the European Union. Since an expansion in the building sector is foreseen, relevant measures are being taken, like the 2010/31/EU Directive that opens a way to reduce energy demanding and its associated greenhouse gases emissions. The objective is to increase the energy efficiency of new buildings, achieving the nearly zero energy building concept by 2020, mainly sustained in the local production of energy from renewable sources. This new requirement represents a new incentive in order to reach energetic sustainability. The techniques and technologies used in the building process will have a positive impact in building energy life cycle analysis, in terms of environmental impact reduction and energy consumption rationalization. In sum, the aim was to test the applicability of the nearly zero energy building concept to a big size office building and its impact after a 50-years life cycle span. The analyses of some energy consumption studies and of existent nearly zero energy buildings in Portugal enabled the development of a life cycle analysis for a big size office building. The result was the proposal of a series of optimization measures aimed to improve its energetic efficiency, namely through the local production of energy from renewable sources. The impact of those measures was evaluated with the help of different applications like DIALux, IES VE and PVsyst. The goal was to establish a comparison between the current level of energy consumption of the building and that after the implementation of the proposed measures. In the initial conditions, the building life cycle analysis over 50 years with regard to energy consumption and CO2 emissions in the operation phase was respectively 6 MWh/m2 and 1.62 t/m2. With the implementation of the proposed measures to optimize consumption and their associated CO2 emissions, they were respectively reduced to 5.2 MWh/m2 and 1.37 t/m2. Although the proposed efficiency energy measures may reduce the building consumption, it was concluded that the photovoltaic system will not be able to satisfy the building energy demanding by the end of the 50-years life cycle.
