Edifícios de energia zero: influência dos padrões de utilização na classificação energética dos edifícios de escritórios

Tese de mestrado integrado em Engenharia da Energia e do Ambiente, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2012Os edifícios são um setor da sociedade com um peso muito importante na fatura energética de um país. Atualmente, representam cerca de 40% do consumo de energia final da UE perspetivando-se uma tendência de crescimento sustentado desse valor nas próximas décadas. A diretiva europeia 2010/31/EU sobre a performance energética dos edifícios procura estimular os estados-membros a construir edifícios de alta eficiência energética com o menor consumo de energia primária possível e com integração de energias renováveis, sempre numa ótica de custo ótimo do investimento. Em Portugal, a transposição da diretiva encontra-se em curso, com a revisão dos diplomas legais SCE, RCCTE e RSECE que, entre outros temas, engloba um método de classificação energética dos edifícios distinto do atual. A presente dissertação aborda este tema, fazendo uma comparação entre os dois métodos tendo por base um caso de estudo de um edifício de serviços com uma tipologia de escritórios. Adicionalmente, é feita uma análise energética desse caso sobre condições operacionais distintas, propondo-se uma série de padrões de utilização associados à ocupação, iluminação e equipamentos com o objetivo de se aferir um eventual impacto na classificação energética do edifício. Este procedimento é repetido para um edifício com necessidades quase nulas de energia inspirado no caso de estudo. Este edifício considera a implementação simultânea de medidas da melhoria da eficiência energética do lado da procura a nível dos equipamentos, envolvente e sistema de iluminação e do lado da oferta pela instalação de um sistema fotovoltaico. No melhor dos cenários estudados consegue-se uma procura mínima de energia primária de 158,91 kWhEP m-2 ano-1 com as energias renováveis a satisfazerem 77% dos consumos anuais totais. Em ambas as análises efetuadas, os resultados obtidos apontam no sentido dos padrões de utilização não terem influência na classe energética a atribuir a edifícios de escritórios.Buildings constitute a society sector with relevant weight in the energy bill of a country. Currently, they represent about 40% of EU final energy consumption, foreseeing up a sustainable growth trend in the next decades. European directive 2010/31/EU addresses the energy performance of buildings and stimulates member-states to engineer high-energy efficiency buildings with the least primary energy consumption as possible always on an optimal-cost perspective of the investment. In Portugal, there is an ongoing process of transposing the directive that includes the revision of legal documents SCE, RCCTE and RSECE which, among other themes, encompasses a methodology of energy rating of buildings distinct of the current one. The present dissertation addresses this theme by doing a comparison between the two methods on basis of a case-study of an office building. Additionally, it is made an energy analysis of the case on different operational conditions, proposing a series of usage patterns associated with occupation, lighting and equipment with the goal of determining their impact on the energy rating of the building. This procedure is then repeated on a high-energy efficient model of the same building. This model considers the implementation of demand-side energy efficient measures at the levels of equipment, building envelope, lighting system and supply-side with the installation of a PV system. In best case scenario, a minimum energy demand of 158,91 kWhPE m-2 ano-1 is achieved with a 77% share of renewables on annual energy balance. Results from both analysis support the conclusion that usage patterns do not influence energy rating of office buildings