Comparação dos Consumos Energéticos e Hídricos dos Edifícios em Análise com Outros

Os consumos energéticos e hídricos dos edifícios são apresentados nas Figuras 5.9 a 5.11. No caso de um estudo reportar consumos de vários edifícios, o estudo é subdividido em alíneas, por exemplo, Chung et al. (2014a), Chung et al. (2014b), etc. O ano de construção do edifício e o clima são apresentados nas Tabelas 5.1A e 5.2A (Anexo D). Os consumos de energia anuais por unidade de área dos edifícios em análise e dos estudos revistos são apresentados na Figura 5.9. Os edifícios estão representados em função do tipo de utilização (administrativo, ciências, engenharia/investigação, misto e residência universitária). O intervalo de construção dos edifícios está compreendido entre 1927 e 2010; os edifícios estão distribuídos por cinco climas: Cfa, Csa, Cwb, Dwa e Bwh. O Pavilhão de Civil (71 kWh/m2.ano) e a Torre Norte (118 kWh/m2.ano) apresentam consumos de eletricidade anuais mais baixos do que os restantes edifícios. O Pavilhão Central apresenta consumos de eletricidade anuais similares aos edifícios estudados por Mata et al. (2014), Sesana et al. (2016) e Chung et al. (2014), este último, para o edifício construído em 1961, e consumos inferiores aos restantes edifícios dos estudos revistos.

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 0 5 10 15 20 0 4 8 12 16 20 24 [m 3] [W h /m 2] [Horas] 0,0 2,5 5,0 7,5 10,0 0 4 8 12 16 20 [W h /m 2] [Horas] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 0 5 10 15 20 0 4 8 12 16 20 24 [m 3] [W h /m 2] [Horas] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 0 4 8 12 16 20 [W h /m 2] [Horas]

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Figura 5.9 Consumos de energia anuais, por unidade de área, dos edifícios em análise e estudos revistos. Os consumos de energia primária anuais, por unidade de área, dos edifícios em análise e dos artigos revistos são apresentados na Figura 5.10. Na Tabela 5.2A (Anexo D) são apresentados o ano de construção e o clima. O intervalo de construção está compreendido entre 1932 e 2013. Os edifícios estão distribuídos pelos climas Cfa, Cfb, Csa, Cwb e Dfb. O Pavilhão Central (402 kWhEP/m2.ano) apresenta consumos mais elevados do que a quase totalidade dos estudos revistos. Valores mais baixos são observados apenas quando se comparam os consumos do Pavilhão Central com os consumos dos estudos efetuados por Bordeau et al. (2018) e Allab et al. (2017). O Pavilhão de Civil (173 kWhEP/m2.ano) e a Torre Norte (267 kWhEP/m2.ano) apresentam, também, consumos de energia primária anuais, por unidade de área, mais elevados do que a maioria dos edifícios dos estudos revistos.

Figura 5.10 Consumos de energia primária anuais, por unidade de área, dos edifícios em análise e estudos revistos. Bourdeau et al. (2018) reportam um edifício de engenharia/investigação construído em 2013, cujo consumo é três vezes inferior ao Pavilhão de Civil e mais de quatro vezes inferior ao da Torre Norte. Isto é devido à legislação

0 100 200 300 400 500 600 700

Alajmi (2012) Mata et al. (2014) Chung et al. (2014g) Chung et al. (2014f) Chung et al. (2014e) Chung et al. (2014d) Chung et al. (2014c) Chung et al. (2014b) Chung et al. (2014a) Sesana et al. (2016) Allab et al. (2017) Mytafides et al. (2017) Torre Norte (2015-2017) Pavilhão de Civil (2015-2017) Pavilhão Central (2015-2017) [kWh/m2.ano]

Administrativo Ciências Engenharia/Investigação Misto Residência universitária

0 200 400 600

Niemalä et al. (2016) Torre Norte (2015-2017) Pavilhão de Civil (2015-2017) Pavilhão Central (2015-2017) Ferrari & Beccali (2017) Ascione et al. (2017) Allab et al. (2017) Bordeau et al. (2018c) Bordeau et al. (2018b) Bordeau et al. (2018a) Bellia et al. (2018)

kWhEP/m2.ano Administrativo Ciências Engenharia/Investigação Misto

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mais recente que exige que os edifícios sejam mais eficientes a nível energético e é indicativo do potencial de poupança energética dos edifícios do IST. Niemalä et al. (2016) referem que o mínimo nacional para os novos edifícios dedicados à educação na Finlândia é de 170 kWhEP/m2.ano. Nos três edifícios em análise apenas o Pavilhão de Civil está próximo deste valor.

Na Figura 5.11 são apresentados os consumos hídricos anuais, por unidade de área, dos edifícios em análise e estudos revistos. O Pavilhão Central, o Pavilhão de Civil e a Torre Norte têm consumos hídricos anuais de 0,29, 0,37 e 0,33 m3/m2.ano, respetivamente. Os três edifícios do IST possuem consumos hídricos semelhantes, mas inferiores aos da média de 24 edifícios universitários reportados por Guan et al. (2016). Apenas o Pavilhão de Civil apresenta consumos superiores aos edifícios de artes e ciências analisados por Guan et al. (2016), na Noruega. Os consumos reportados pela Boston University, University of Colorado Boulder e University of California, Berkeley, são superiores aos dos edifícios em análise, mas possuem consumos hídricos anuais, por unidade de área, relativos a atividades desportivas e rega de jardins.

Figura 5.11 Consumos hídricos anuais, por unidade de área, dos edifícios em análise e estudos revistos.

5.1.8 COMPARAÇÃO DE ABORDAGENS E DISCUSSÃO

A análise do desempenho energético e hídrico de um edifício exige a normalização dos dados por unidade de área (Abdelalim et al., 2015). A isto acresce a variação nos consumos associada ao ano de construção (Ouf & Issa, 2017), às necessidades de aquecimento/arrefecimento (Bonnet et al., 2002), à ocupação e comportamentos dos utilizadores (Bourdeau et al., 2018), à gestão (Gul & Patidar, 2015) e ao tipo de utilização (Khoshbakht et al., 2018). É no contexto destas limitações que os resultados da análise gráfica anterior devem ser interpretados. O Pavilhão Central evidenciou consumos energéticos três vezes superiores aos de um edifício administrativo italiano (Ferrari & Beccali, 2017). Estas diferenças, em edifícios de um clima semelhante, evidenciam que a

0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

University Colorado Boulder (2006) University of California, Berkeley (2010) University of Oxford (2011b) University of Oxford (2011a) Guan et al. (2016c) Guan et al. (2016b) Guan et al. (2016a) Torre Norte (2015-2017) Pavilhão de Civil (2015-2017) Pavilhão Central (2015-2017) Boston University (2019) [m3/m2.ano] Edifício Campus

Média de 9 edifícios com laboratório Edifício sem laboratório

Média de 24 edifícios Média dos edifícios de engenharia e tecnologia Média dos edifícios de artes e ciências

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classificação ‘administrativo’ é pouco descritiva da especificidade de utilização energética. Os consumos elevados do Pavilhão Central estão associados à DSI e ao Data Center, utilizações que não se associam, necessariamente, a um edifício ‘administrativo’ Relativamente aos consumos energéticos da categoria ‘Engenharia/Investigação’, observa-se um desvio padrão de 166 kwh/m2.ano, nos consumos de energia, e de 179 kwhEP/m2.ano, nos consumos de energia primária. Esta variação é também ilustrativa de que a classificação engenharia/investigação é redutora da atividade desenvolvida. O Pavilhão Central apresentou consumos superiores ao edifício administrativo revisto e o Pavilhão de Civil e a Torre Norte apresentaram consumos inferiores à média dos edifícios de engenharia/investigação.

A idade do edifício teve um efeito significativo no consumo de energia em edifícios escolares canadianos (Ouf & Issa, 2017). As escolas mais novas consumiram menos gás, mas mais eletricidade do que as escolas mais antigas. Na Finlândia, os edifícios escolares mais novos apresentaram, também, menores necessidades de aquecimento (Sekki et al., 2015); contudo, o consumo de eletricidade variou significativamente entre os edifícios. Ainda no Luxemburgo, os edifícios mais novos consumiram mais energia do que os edifícios mais velhos (Thewes et at., 2014). Os edifícios de Investigação e Desenvolvimento apresentam, também, os consumos de eletricidade e água mais elevados (Bonnet et al., 2011). Os dados recolhidos em 80 campi universitários australianos permitiram concluir que os edifícios de Ciências apresentaram os consumos por unidade de área mais elevados (164 kWh/m2/year) e os edifícios de Saúde, os consumos mais baixos (136 kWh/m2/year) (Khoshbakht et al., 2018). Os edifícios de investigação foram, também, os que consumiram mais energia, com valores médios de consumo por unidade de área três vezes mais elevados do que os gabinetes dos docentes e edifícios administrativos, e duas vezes e meia mais elevados do que a biblioteca, edifícios para lecionação e edifícios mistos.

No que diz respeito aos consumos de água dos edifícios universitários, a sua variação é ainda superior à verificada nos consumos de eletricidade. Isto é devido à disponibilidade e ao custo da água, em cada País, e à especificidade de cada edifício (Bonnet et al., 2002). Os edifícios em análise possuem consumos hídricos baixos relativamente à média dos edifícios universitários revistos. Porém, os consumos são os esperados face aos espaços constituintes e aos consumos indicados para cada um deles (Bonnet et al., 2002). Assim como nos consumos energéticos, a comparação dos consumos de água, por unidade de área, entre edifícios, é apenas indicativa da eficiência hídrica se incidir sobre edifícios com o mesmo tipo de atividades consumidoras de água.