Eficiência e autonomia energética - Princípios para a habitação sustentável

3. Dos recursos ambientais aos princípios de sustentabilidade

3.3 Princípios para a habitação sustentável

3.3.3 Eficiência e autonomia energética

3.3.3 3.3.3 Eficiência e autonomia energéticaEficiência e autonomia energéticaEficiência e autonomia energéticaEficiência e autonomia energética

A racionalização energética das áreas residenciais pode ser obtida através da infra-estruturação, de

soluções de morfologia urbana e da concepção dos edifícios de habitação. A estes diferentes níveis é

possível conseguir optimizações significativas do uso de energia sem custos acrescidos, minimizando

a emissão de gases com efeito de estufa e permitindo uma maior autonomia, qualidade e

sustentabilidade da habitação.

Desempenho energético de áreas residenciais

Gerir o uso de energia no ambiente urbano não significa apenas implementar sistemas eficientes para

o uso de energia não renovável, ou recorrer a fontes renováveis utilizando equipamentos concebidos

para esse fim, mas também utilizar os próprios edifícios para o fazer.

Vários factores podem influenciar favoravelmente o desempenho energético de áreas residenciais:

a orientação dos edifícios e de espaços públicos, reduzindo as sombras projectadas e

beneficiando dos ganhos solares e da ventilação natural;

a construção com elevada massa térmica, para transferências mais lentas de calor;

a construção com níveis adequados de isolamento térmico;

o aumento da densidade, se em zonas frias

110

;

a optimização de superfícies concebidas para energia solar passiva ou activa;

a utilização de diversas fontes renováveis de energia.

Ao conceito de eficiência energética em áreas residenciais urbanas está também associado o de

autonomia, uma vez que quanto mais energia se conservar e se aproveitar de fontes renováveis locais,

maior autonomia energética se conseguirá, reduzindo ou eliminando a dependência de fontes externas

de custos variáveis, como é o caso dos combustíveis fósseis, e cujo transporte e disponibilidade

podem condicionar o funcionamento do edifício e, sobretudo, o seu custo de exploração.

Desempenho energético de edifícios

Desempenho energético de edifícios de habitaçãode habitaçãode habitaçãode habitação

A par do desenho urbano de conjuntos habitacionais e das formas de agrupamento das habitações, o

desenho e a construção dos edifícios determinam também o seu desempenho energético. É o efeito

global de todas as trocas de calor, ganhos por radiação e perdas por dissipação, que influenciam o

conforto térmico em edifícios, determinando grande parte dos consumos de energia necessários para

garantir a sua habitabilidade.

110

Barton, Davis, Guise – A guide for planners, designers and developers, 1995.

Em países em que as necessidades de arrefecimento dos difícios residenciais não são muito signoficativas um

apartamento de um edifício multi-familiar consome 20% menos energia do que uma casa integrada numa banda de 5

casas e 40% do que uma vivenda isolada.

Para a melhoria do desempenho energético de edifícios de habitação pode recorrer-se a:

estratégias solares passivas para protecção e conservação de ganhos energéticos: orientação e

caracterização do edifício de forma a utilizar e conservar recursos energéticos naturais sem

recorrer a dispositivos mecânicos;

tecnologias renováveis para a produção de energia: utilização de elementos construtivos com a

capacidade específica, fotoeléctrica, química ou mecânica, de rentabilizar fontes renováveis

naturais;

sistemas de redução e gestão de consumos: utilização de sistemas integrados, automatizados ou

não, de redução e controlo do consumo energético.

Estratégias solares passivas

As estratégias solares passivas, de protecção e conservação, mesmo se insuficientes para cobrir a

totalidade das exigências energéticas do edifício, destacam-se como a via mais simples para a

sustentabilidade energética na construção. Estas estratégias estão ligadas aos materiais e à forma das

superfícies exteriores (de onde provêm as fontes de aquecimento, arrefecimento e iluminação natural)

e dos espaços interiores (onde se pretendem obter e controlar determinadas condições de conforto).

Os princípios solares passivos são conhecidos desde o mundo antigo, mas ressurgiram a partir da

década de 70 do século XX em edifícios vocacionados para a eficiência energética (integrando

estratégias quer solares, quer de protecção ou de conservação), como reacção à crise petrolífera de

então

111

.

Integrar estratégias solares passivas num edifício deveria ser parte integrante de toda a arquitectura.

Se por um lado, a organização do espaço deve ser adaptada às características climáticas do local, por

outro, as opções formais da arquitectura devem integrar determinados materiais, cores, texturas,

espaços e elementos (ex., sombreadores, estufas, envidraçados, chaminés de luz, etc.) que a tornem

mais eficiente e confortável.

Ao condicionar a organização do espaço e as opções formais, a integração das estratégias solares

passivas influencia a própria expressão estética do edifício. Porém, a integração destas estratégias

passivas não apresenta uma gama de soluções únicas e a arquitectura solar passiva, contrariamente

ao argumentado por alguns críticos, não tem de ser toda igual.

Estratégias de protecção

Nos edifícios habitacionais que integram estratégias solares passivas, a tipologia deve optimizar os

resultados térmicos, protegendo os espaços mais exigentes das situações climáticas exteriores

adversas, sobretudo da exposição solar excessiva e aos ventos. Esta concepção espacial interior

111

Os edifícios solares que emergiram a partir da década de 70 foram criticados por, em nome da eficiência energética,

negligenciarem outras considerações arquitectónicas igualmente fundamentais.

recorre geralmente às chamadas zonas de transição

112

, que contribuem significativamente para a

melhoria do conforto das habitações (Figura 28).

Figura 28 – Hierarquia de

fenestração e da criação de zonas

de transição.

(fonte: Energia solar passiva 1)

Para além da importância na hierarquização e protecção térmica em tipologias habitacionais solares

passivas, os espaços de transição interior/exterior apresentam a vantagem de serem espaços entre

condições climáticas estáveis (interior) e instáveis (exterior) onde a gama de níveis de conforto aceites

é muito alargada, pois as expectativas dos utentes, a sua tolerância e a sua disponibilidade para a

adaptação climática são maiores que em espaços interiores

113

.

A geometria, o paisagismo, os espaços cobertos e o tratamento da envolvente exterior dos edifícios,

são as principais opções da concepção de arquitectura a considerar para uma protecção eficiente do

edifício. No que respeita ao tratamento da envolvente exterior, a sua textura rugosa, espessura,

saliências e reentrâncias, podem completar a função de sombra, protegendo as paredes exteriores,

coberturas, ou mesmo pavimentos do sobreaquecimento. Nestas superfícies a vegetação e a água

podem desempenhar o mesmo papel.

112

Moita – Energia solar passiva 1,1985.

As zonas de transição são também designadas como zonas intermediárias ou zonas tampão.

113

Cadima – Transitional spaces: The potencial of semi-outdoor spaces as a means for environmental control with special

reference to Portugal, 2000.

Estratégias de conservação

A contribuição solar pode atingir facilmente mais de metade da energia convencional requerida em

habitações. Contudo, para além dos ganhos solares directos, a conservação de energia também pode

minimizar significativamente o consumo doméstico de energia, através da provisão de isolamento e

inércia térmica. Nas estratégias de conservação de energia devem ter-se em conta os seguintes

pressupostos:

a construção com elevada massa térmica confere estabilidade térmica contribuindo para

transferências de calor mais lentas em climas quentes, e actuando como um acumulador de calor

no Inverno em climas frios

114

.

o isolamento térmico deve ser conciliado com a inércia térmica, como forma complementar de

garantir condições confortáveis no interior dos edifícios.

Tecnologias renováveis

Embora as estratégias solares passivas contribuam para a melhoria do conforto térmico, na maior

parte dos edifícios é necessário prever aquecimento e arrefecimento adicionais aos obtidos

passivamente, e é natural que a iluminação diurna não consiga satisfazer todas as necessidades

lumínicas de uma habitação. Nestes casos, os sistemas adicionais devem ser de baixo consumo e